浅谈中学物理到大学物理的过渡

2015-10-22 11:44许黎张超平黄果
科技创新导报 2015年24期
关键词:过渡中学物理难点

许黎 张超平 黄果

摘 要:大学物理是大学本科一门重要的课程,但同时对很多学生来说,大学物理也是一门难学的学科。该文结合平时的教学经验,分析大学物理的难点,并在此基础上,简单阐述教师在教学过程中,如何突破大学物理的难点,帮助学生实现中学物理到大学的平稳过渡。

关键词:大学物理 中学物理 难点 过渡

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)08(c)-0245-02

The Transition Of Physics From Middle School To College

Xu LI1 Zhang ChaoPing1 Huang Guo2

(1.College of physics and electrical Leshan Normal University;2.Intelligent information processing and Application Laboratory, Leshan Normal University, Leshan Sichuan,614000,China)

Abstract:University physics is an important course for college undergraduate course,but at the same time,it is also a subject that a lot of students are hard to learn. This paper,basing on the usual teaching experience,analysis the difficulties of university physics,and then,briefly expounds how teachers can break through the difficulty of college physics,and help students realize the smooth transition of physics from middle school to college.

Key Words:University Physics;Middle school physics;Difficulty;Transition

物理乃萬物之理,它不仅揭示了自然规律,也对培养学生的思维能力起着积极作用。大学物理是大学本科一门重要的课程,全国的理工院校基本都开设了大学物理课程。但在学习过程中,对很多学生来说,物理总是与“难”挂钩。物理难在哪里,教师在教学过程中怎样去突破学生的难,从而帮助学生完成从中学物理到大学物理的过渡,结合平时教学经验的基础上,该文做一个简单的阐述。

1 大学物理的“难”

物理对本科学生来说并不是一门全新的、陌生的课程,他们从初中开始接触物理知识,高中又学过3年的物理,按常理来讲,大学物理应该难度不大,但事实是,很多学生觉得大学物理很难,本文把大学物理相对于中学物理的难归纳为两个方面。

第一,大学物理首先的一个难点在于,老知识难于深化。

大学物理的大部分是在以前的知识上进行升华,但学生们经过中学物理几年的学习已经形成了一种思维定势,很难将老知识深化,他们总是习惯用中学的概念和方法来处理深化了的大学物理,这必然会出现问题。

例如:求物体移动的距离s,在大学物理中,物体移动过程的速度是矢量,它的大小和方向可能是随时间变化的,即是t的函数,那么它在一段时间移动的位移为:这里的位移和速度都为矢量,在计算叠加时,必须利用矢量加减。

而中学中的速度其实为大学物理中的速率,运动多为直线运动,很多时候不用考虑方向;大学物理将中学物理深化,速度方向可能随时间变化即:曲线运动,大小随时间非均匀改变即:变变速运动。学生很难适应大学物理中的速度,计算时经常会出现以下方面。

(1)忽略方向变化,认为匀速圆周运动无加速度或者速度叠加时仍采用代数加减。

(2)处理速度大小变化时,仍习惯沿用高中的匀变速方法处理问题。

例如:=1 kg的质点在力F的作用下作直线运动,已知=2 ,单位为N,的单位为s,在=0时,V,求质点在任意时刻的位移。

很多学生解答为:

这里学生仍习惯用高中的匀变速运动公式求解,但此时的加速度是随时间变化的变量,在一段时间内,不能将它作为恒定的量看待。在大学物理里,我们的处理方式是,将这段时间无限分割,看作是无限多个加速度不变的匀变速运动;再将无限的变化求和,也就是积分。即:,即,则

可以看出来,大学物理在中学物理基础上的深化,主要就是将“恒”的问题变为“变”的问题,如物体在恒力作用下的运动变为变力作用,恒力的功变为变力的功等等。大学物理的教学工作中,首先必须使学生完成从“恒”到“变”的过渡,将学生从中学物理的思维定势中抽离出来,完成从中学物理到大学物理的过渡,否则这必将成为大学物理学习道路上的一个最大的障碍。

第二,是新知识难于接受,这主要是因为学生缺乏抽象思维能力。

大学物理中,有一部分知识,是我们中学物理中没有接触过的,在教学中发现,对于这部分知识很多本是较为简单的知识点,但因为是初次接触反而成为了学生的难点。在学期结束的调研中发现,所调研班级,70%以上的学生觉得电学部分最难学是高斯定理和安培环路定理的应用。

例如:求均匀带电的无限大平板的电场强度。

我们应该首先选择一圆柱面作为高斯面如图1所示。

然后再利用高斯定理求解,但在例题预习的时候,很多学生觉得无从下手,究其原因是不知道怎样选择高斯面,在课间就有很多学生来问:“你怎么知道要这样选取高斯面呢?”。中学物理主要要求的是一种形象思维的训练,但大学物理则趋向于抽象思维的训练,学生如果缺乏这种思维能力,无法理解构建模型,当然无从下手去选择高斯面。对于这种新接触的知识,也有很多学生采用学习中学物理一贯的做法,通过多解题来增加认知度和熟悉度,这或许能够起到一定的作用,但是也导致了有的学生知其然,而不知其所以然。

例如:求均匀球体的电场强度。

大部分学生通过解题知道,应该选取一个同心球面作为高斯面。但在课堂中问:“怎么理解,求球内a点电场强度的时候,我们只需要高斯面以内的电荷,而不用高斯面以外的电荷呢?”,回答出来的学生便寥寥无几了。对于这类学生,学习大学物理的时候做了很多,成绩却往往不尽人意。

当然也有学生这样解释出来:可以把高斯面以外的球壳看成是无限多个球面的组合,带电球面内部电场强度为零,所以,高斯面以外电荷对该点电场强度没有影响。得到这个结论的学生,必具有一定综合运用知识的能力和抽象思维能力。

2 教师在教学中如何实现中学物理到大学物理过渡

教师怎样在教学过程中帮助学生实现中学物理到大学物理的一个过渡,结合平时的教学经验,有几点感悟。

第一,备课详细精准。

大学物理的教学中,注重一个理解,只有让学生真正理解了,知其然,才能够灵活运用知识。有很多学生在学习大学物理的时候仍采用中学时的题海战术模式,结果虽然花费了很多的时间,对很多题仍然无法下手,自信心受到很大打击,生搬硬套再也不适用于大学物理的学习。但要让学生理解一个知识点或者一个定理的实质,教师就要做充分的工作,让讲授条理清晰具有逻辑性,从已有的中学物理知识深化到大学物理,引导学生从形象思维到抽象思维的过渡。

第二,充分利用课堂。

大学的生活是丰富多彩的,学生课后学习教师是没有办法把握的,很多时候,课后作业反馈都缺乏精准,但是课堂中教师确是能完全掌控的。

大学物理课堂的特点是课堂容量较大,难度较难,教学中,如果整堂课纯粹的教师讲解,学生很容易走神,在概念理解或习题例题的讲解时,可适当添加学生的互动,让学生多想,多动手去解决问题。有很多学生在学习大学物理的时候有这种困惑,他们经常会问:“我们为什么要学习大学物理?”,确实大学物理的知识,在学生今后的工作和生活中,能够终身记住和用到的可能不多,但是我们对学生思维能力的训练却是终身受用的。因此,教师在课堂中,要切实去落实这种训练。

课堂中的实时反馈也是十分重要的,假如可以利用10 min的时间即时去完成一道课堂习题。这种习题对教师课堂效率的反馈就要比课外习题真实得多。通过习题的完成,及时发现学生的难点,和讲授的缺漏,作出適当的补救。

3 结语

大学物理是一门基础而有一定难度的学科,如何在中学物理的基础上,深化老知识,接受新知识,完成学生从形象思维到抽象思维的转化,需要教师在教学过程中不断的探索。该文结合平时教学经验,简单陈述了大学物理的难及解决办法,希望起到一个抛砖引玉的作用。

参考文献

[1] 苗文学,李若平,杨铼,等.大学物理与中学物理课程的衔接研究[J].物理通报,2011(8):19-22.

[2] 宋国利,梁红,苏春艳.大学物理课程与中学物理课程有效衔接方式的研究[J].物理与工程,2012(1):56-58.

[3] 赵亚娟,陈浩.大学物理教育如何与中学物理教育更好地衔接[J].物理通报,2010(11):14-17.

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