从中学到大学物理学习思维和学习方法的转换

贺小光，陈敬艳，翁小芳，祁金刚

(长春师范学院物理学院，吉林长春130032)

物理对于理工科的大学生来讲，并不是一门新的课程，在中学时就已经开始学习了。中学时期所掌握的物理基础知识，将有助于大学物理的学习。但中学物理和大学物理有很多的不同，学生所习惯的中学的学习思维和学习方法会对大学物理的学习产生一定的阻碍作用［1－3］。因此，实现从中学到大学物理思维方式和学习方法的转换，是学好大学物理的关键，对学习大学物理及适应大学学习生活也有着重要的意义［4－5］。

1 从中学到大学物理学习思维的转换

1.1 从宏观到微观物理思想的思维转换

在中学阶段，我们研究的是相对宏观的、单一性的物理思想，能够在生活中体现出来的与我们的生活息息相关、紧密联系的某种物理状态，或者是能够轻而易举地在脑海中构建出直观形象的物理状态。大学阶段则是对中学阶段的宏观性、普遍性进行更加深入的研究及多元性的探索，形成了微观、多元性的物理思想，在三维空间中很难构造出来，这将导致我们在构建物理模型时出现模糊的概念。这需要大学生在学习过程中实现从宏观到微观物理思想的思维转换。(1)发挥形象思维，形成物理模型，创建物理情境。充分利用现代网络工具，让学生观看物理模型的动画演示，锻炼他们的空间抽象思维能力，在自己的思维中能够自行创建物理情境。(2)研究物质的内部结构，建立物体实体模型。充分利用图书馆的资源，多阅读关于物质内部结构的书籍，从整体的物质结构到分子的组成再到原子组合，观察物质内部结构的基本规律，能够建立出实体模型。(3)分层次地分析物理变化。通过内部结构的研究，掌握物质结构的基本规律，进一步研究各层次发生的物理变化，从微观状态到宏观状态分层次进行研究，从而使思维更加清晰。(4)突破思维的定势，构建健全的科学知识体系。引导学生抛开中学时期直观形象的思维定势，创建空间抽象的思维模式，掌握微观状态下物质与物质之间内部结构的联系，从而使学生建立科学的知识体系。

1.2 从恒量到变量的物理思维转换

在中学物理的学习过程中，通常将物质设为理想化和简单化，在相对恒定不变的量的前提下进行物理模型的研究，贴近于“理想状态”。而大学物理则对物质进行复杂化和真实化的研究，更贴近于“真实世界”。这需要大学生在学习过程中实现从恒量到变量的物理思维转换。(1)建立“寻找一个变量和其它变量之间的相互关系”思想。在解决问题时，应先找出所给条件中出现了几个量，将其罗列出来，从中找出变量，确定变量之间的关系，列出关系式。(2)建立“从一维坐标转变到多维坐标”的思想。学生在中学学习时大都采用一维坐标系，而在大学期间则应用三维空间坐标系。例如加速度，中学课程中一维坐标系的加速度只有一个分量，而在大学物理学习过程中则要考虑切线加速度、法向加速度，其中法向还分为主法向和副法向。(3)学会用矢量概念来理解公式。大学研究的变量问题，不仅仅是量上的改变，还要考虑其方向上的变化，即矢量性。因此，在解决问题时不仅要考虑变量之间的关系，还要考虑其矢量性，用矢量概念理解公式具有普遍的适用性。

1.3 从初等数学到微积分思想的思维转换

从“变”到“不变”的思维转换，会导致我们在计算方面的改变。中学阶段的解题过程中，简单的加减乘除四则运算就已足够的了，但在大学物理中，由于涉及变量的缘故，就需要用到高等数学知识进行解题。然而，有的大学生对高等数学感到力不从心。由此需要大学生在学习中应实现从初等数学到高等数学中微积分思想的思维转换。(1)首先要以高等数学的方法和原理为起点，用它来统领物理的概念、状态、现象、原理和方法，要避免用初等数学来理解大学物理。(2)以高等数学为基础逐步解决问题，比如用导数来定义速度、加速度的概念，用积分来解决变量的问题，用微分来描述质点的运动等。(3)建立取微元和积分的思想，对于可以叠加的物理量，可以先把它分割成无数个的微元，任取一个微元量，把原本变化的量近似地认为是恒量，然后再进行积分求和。(4)建立大学物理中的概念、物理量，以及量和量之间关系，与高等数学中的概念、公式之间的联系，培养学生用新知识解决新问题的能力。(5)培养学生克服思维干扰性障碍，正确理解物理概念，掌握物理中数学公式的应用，抓住问题的关键因素，排除其中的无关因素，选择正确的公式来解决问题。

2 从中学到大学物理学习方法的转换

2.1 从被动学习到主动学习的转换

在中学阶段，由于受到应试教育气氛的渲染，学生长期处在教师的监督和家长的看管下进行学习，这种“保姆式”的教育方式使得学生产生了很强的依赖性，自主思维能力很弱，步入大学后会茫然失措，再加上大学物理课程有一定的难度，心理上就产生了恐惧。这就需要大学生在学习过程中实现从被动学习到主动学习的转换。(1)提高自制能力。相比中学阶段，学生在大学期间会出现懒散、松懈的状态，应引导学生将这种惰性控制住，合理安排好他们的学习和生活。(2)培养兴趣。教师要指导学生充分利用图书馆所提供的资源，从物理学家的生平、思想入手，收集关于物理学的发展史，提高他们对物理世界的兴趣。(3)培养自学能力。学生课前要做好预习，带着疑问有针对性地去听课，抓住章节的重难点，做好笔记，课后及时地进行归纳总结。(4)从“被动接受”到“主动探究”。中学阶段学生是被动地接受知识，教师让学什么就学什么，导致学生不善于思考和探究。而在大学阶段，要培养学生主动探究问题的能力，可以指导他们运用网络学习，再与老师和同学进行探讨，最终得出原理，并大胆地设计实验操作流程。

2.2 从“题海战术”到理解分析学习方法的转换

中学物理与大学物理学习中最大的区别:前者是以题海战术为主，理解物理概念为辅;后者则是以理解物理思想为主。这就需要学生在学习中实现从“题海战术”到理解分析学习方法的转换。(1)有选择性地做题。认真分析课本的例题，选择典型的习题来做，要求在做题时思路清晰，以达到巩固新知识的目的。(2)认真完成作业。在中学学习物理时教师讲授完一个知识点后，学生就开始几套习题的战术。但在大学，教师不会为学生布置那么多的作业，只会针对当天讲授的知识内容布置几道作业题，而这几道题都是习题中的精华，学生应认真地去对待。(3)遵循做题原则。抛开固有观念的束缚，用学习的新知识进行求解，以达到通过练习来巩固新知识、新方法的目的。(4)多与教师接触，请教学习经验。根据教学信息的反馈，与中学物理教学不同的是:大学任课教师除了课堂时间之外，与学生的接触很少，所以学生应多与教师交流，从中受到启示。

［1］贾君如.如何实现学生从中学物理到大学物理学习的转变［J］.西安航空技术高等专科学校学报，2003(3):51－53.

［2］赵水标，李建明.大学物理和中学物理教学的衔接［J］.宁波大学学报:教育科学版，2004(3):91－93.

［3］王明智.中学物理认知结构定势对大学物理学习的影响［J］.物理通报，2000(10):17－19.

［4］刘心山.物理自学能力的培养［J］.安阳大学学报，2004(3):58－59.