激发学生学习《大学物理》兴趣的一种方法

2013-08-15 00:44丁超亮
中国科技信息 2013年3期
关键词:向心力大学物理惯性

丁超亮

洛阳师范学院物理与电子信息学院,河南 洛阳 471022

《大学物理》是大学理工科类的一门基础课程,通过课程的学习,使学生熟悉自然界物质的结构,性质,相互作用及其运动的基本规律,为后继专业基础与专业课程的学习及进一步获取有关知识奠定必要的物理基础。通过课程的学习,使学生逐步掌握物理学研究问题的思路和方法,在获取知识的同时,学生建立物理模型的能力,定性分析,估算与定量计算的能力,独立获取知识的能力,理论联系实际的能力获得同步提高与发展。开阔思路,激发探索和创新精神,增强适应能力,提升其科学技术的整体素养。使学生掌握科学的学习方法和形成良好的学习习惯,养成辩证唯物主义的世界观和方法论[1,2]。以洛阳师范学院为例,《大学物理》是很多理工科专业学生的一门专业必修课,如,物理与电子信息学院非物理学专业,数学科学学院,化学化工学院,信息技术学院和生命科学系等,所以,它的覆盖面是很广的,全校学生近1/3学习《大学物理》。

1 教学现状

各个专业学生在学习《大学物理》时,都遇到同样一个问题[3]:学习兴趣和积极性不高,这直接影响课堂教学质量和效果。学生对自己的专业课很重视,但对一些基础课,如《大学物理》重视不够。有的学生只预习他们的专业课,而根本不预习《大学物理》。造成这种现象的原因是多方面的,教师强调不够是一个因素,《大学物理》在他们的后续课程中的重要性体现不够也是一个原因。另一方面学生的课程都很多,学生把有限的时间和精力放在了专业课上了。各种因素导致学生的学习兴趣和积极性不高。

2 激发学生学习兴趣的一种方法

激发学生学习兴趣的方法有很多,如与现代科学技术相联系,与物理学史相联系,与专业知识相联系等等,我在这里提出一种方法,即:在课堂上讲解物理概念与人的日常行为相结合的方法,让学生感觉物理就在自己身边,提高学生的学习兴趣。下面列举出一些案例[4]。

2.1 牛顿定律——人的惯性

根据牛顿第一定律,任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态,知道其他物体所作用的力迫使它改变为止。这就是我们通常所说的惯性。物理质量越大,惯性也就越大,就像一胖一瘦两个人一起玩足球,瘦的人很容易做到转向或停止,而胖的人转向和停止都很困难,弄不好还会栽跟头。

惯性是物质的固有属性,与物体的质量成正比。在人生当中,惯性质量m相当于我们自身的习惯,好的习惯让我们不受外界的干扰而专注于工作;反之,坏的习惯一旦养成,就会阻碍我们向好的方向改变。一位作家说过:“当行为变成习惯,习惯养成性格,性格就决定了命运。一个动作,一种行为多次重复,就能进入我们的潜意识,变成习惯动作。人的知识积累、才能增长、极限突破等等都是习惯动作和行为不断重复的结果。”

人的惯性表现在人们一旦做出了某种选择,就会不自觉地固守这一选择,沿着这一特定的路径和方向继续走下去。现实生活中,我们每个人都有各种各样的惯性。我们身上都或多或少存在着各种惰性,其实就是惯性的一种表现。当人们已经习惯了某种状态和环境后,就会产生某种依赖性,进而不求改变或难以走出困境,在这种情况下,惯性是个人发展的天敌,只有施加一个外力F,战胜自我,克服自身惰性的人,才能当时所处的状况,才能有所提高和发展。

2.2 圆周运动——恋爱的规律

如果把坐标原点建立在恋爱中一方的话,那么另一方就犹如围绕其旋转的原子,爱情引力就是其转动的向心力,她维系了恋爱双方的旋转关系。圆周运动中,作用在物体上的向心力(F)和转动速度(v)、旋转半径(r)之间的关系为:F=mv2/r,在恋爱中双方都希望缩短彼此的距离(r),同时,又要保持一定的旋转速度(v),因此必须加大向心力(F)。然而,向心力也不能无止境的增加。因为每个人的综合魅力和性别魅力都是有限值,所以,r不能超过最小限度rmin。否则,力会超出双方能够承受的极限值,导致恋爱关系的破裂,这是,旋转的原子就会沿着切线方向飞出去。

当速度不变时,向心力越大,两个人的关系越近;彼此的吸引力减弱时,双方的距离会越来越远;一旦完全失去吸引力,对方就会沿着切线做惯性运动而离去。因此,恋爱中千万不要试图把对方栓的太紧,那样需要的力会很大,你自己也会很累;一旦超出你的能力极限,平衡就会被破坏,她就会离你而去。正如攥在手心里的一把干沙,你越是想把他们紧紧地捏在手里,他们越容易从你的指缝中滑落。

恋爱中如果出现第三者插足,就像给系统添加了外力,会破坏系统的原有平衡,使其轨道发生变化。当外力足够大时,可能被束缚的一方会脱离原有轨道进入新的引力场中做圆周运动,此时,那两方的吸引力强,那两方的距离就越小。

所以,为了捍卫自己的爱情,恋爱中的男女要增强自己的个人向心力,让第三者难于破坏他们之间的关系。

2.3 导电性——人与人的交流

生活中有各种各样的交流方式,这和物体的导电性类似。通常,根据导电性的好坏可将物体分为绝缘体、半导体、导体、超导体四种,人与人的交往也有这四种状态。

绝缘体状态:双方根本无法交流,话不投机半句多,即所谓的“不来电”。对此,最好的办法是不要往来,以避免不必要的伤害。

半导体状态:双方可以交流,但往往不够畅通,只是流于表面的只言片语,缺少发自肺腑的心声,很难知道对方内心的感受。有时候还会出现单向导通的“二极管”状态——方想畅所欲言进行沟通交流,另一方却不声不响,没有回应。时间久了,再高的热情也会逐渐磨灭,失去进行交流的信心与兴趣。因为这样的交流关系非常不平等,会让主动热情的一方感觉非常疲惫。

导体状态:双方交流基本畅通,多数情况下都可以做到敞开心扉、畅所欲言。但是,存在少许电阻,偶尔也会有彼此不理解、不“导电”的情况,争吵几句、摔打几下,矛盾也就化解了,依然能够保持较好的交流关系。总之,双方处于“求大同、存小异”的状态。

超导体状态:双方交流畅通无阻,一颦一笑都能引起对方的共鸣,处于“心有灵犀一点通”的状态,能从对方的一个眼神、一个动作感受到“心领神会”般的默契。这是一种难得的理想的人际关系,双方几乎可以合二为一,如同自己和自己对话,无论在工作中还是在家庭里都会让人感觉到轻松自在。

根据欧姆定律,导线的电阻与材料的电阻率和导线的长度乘积成正比,与导线的横截面积成反比,数学表达式为:R=ρl/S,可见,决定导电状态的是材料的电阻率和几何形状。将欧姆定律应用于人际交流中,可做如下设想:开放自己,克服自身与他人交往的心理障碍,就是减小了自身的交流阻力(电阻率ρ);减小彼此之间心理和空间距离,相当于速度按了导线的长度(l);增加交流渠道,扩大接触面和作用时间,相当于增大了导线的横截面积(S)。这样,总体上电阻会大大减小,在与人的交往中,理解会多于误会,诚意就会战胜虚伪,身边就会朋友多多,快乐多多。

3 结语

通过自己在《大学物理》课程中的教学实践活动,对如何激发学生学习兴趣进行了思考和探索。提出了一种激发学生学习兴趣的方法,并列举了一些案例,这些案例在我的课堂教学实践中取得了良好的教学效果。

[1]潘留占,韩运侠,李立本 主编.物理学[M].北京.中国人事出版社,2004

[2]马文蔚,解希顺,周雨青 改编.物理学[M].北京.高等教育出版社,2006

[3]孙锦如,张锡娟,胡经国.非物理专业学生对学习大学物理兴趣的调查研究[J].吉林省教育学院学报,2010,26(10):135-137

[4]王铁山,南燕 著.人生悟理[M].北京.兰州大学出版社,2009

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