关于提高大学物理教学质量的思考与探索

摘要：分析了当代物理教学的现状及存在的问题，阐述了教学改革的重要性。通过提高绪论课质量、营造多元化的教学环境、优化课堂内容、展示演示实验、强化物理学史等方面，充分挖掘学生的潜能和发挥其学习的积极性，进一步提高大学物理教学质量，从而培养学生的科学素质和人文素养。

关键词：大学物理；教学模式；能力培养

作者简介：吴杰（1977-），女，河南郑州人，郑州轻工业学院技术物理系，讲师；蒋逢春（1964-），女，河南郑州人，郑州轻工业学院技术物理系，教授。（河南 郑州 450002）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0064-02

物理学作为人类物质文明和精神文明的基础和动力，已经成为综合性大学一门重要的公共基础课程。在强调素质教育的今天，其功能不仅仅是一门为后续课程服务的基础课，也有助于培养和提高学生的科学素质、思维能力、创新能力。但是在当前，随着教学改革的深入，非物理专业要求削减物理学时数，甚至取消大学物理的声音时有出现；并且，大学物理和中学物理的学习方法截然不同，学生也普遍反映难学、厌学。因此，大学物理面临前所未有的危局，大学物理教师也承受了前所未有的压力。如何加快推进大学物理教学改革，保持其生机与活力，提高教学质量，为后续课程打下坚实的基础，笔者通过长期的物理教学工作经验发现关键在于提高学生的主观能动性，所以一切教学方法的改进都必须以提高学生的学习兴趣为出发点，这样才能起到事半功倍的效果。下面笔者根据几年的教学经验谈谈看法。

一、上好绪论课，引导学生掌握正确的学习方法，提高学习兴趣

大学物理与高中物理相衔接，内容更加丰富，并且展现了部分近现代物理前沿知识，知识的深度、广度和学习难度都有所增加，因此，学生对这门课程有畏难情绪，对该门课程的学习缺乏信心，所以学习兴趣不大。良好的开端是成功的一半，绪论课的教学效果对能否引起学生对该课程的兴趣和重视显得至关重要。教师在绪论课上首先要结合应用型人才的培养目标，强调大学物理课程在培养创新精神和应用能力方面的重要作用；其次，结合学生专业特点，强调大学物理课程具备为专业课程服务的功能；最后，结合物理学的思想、方法强调大学物理课程在提升学生的科学素质、满足学生终生发展方面的重要作用，让学生对大学物理课程有整体的了解，如整个课程的基本章节内容和教学学时分配、本课程的重点和难点以及课程的要求、本课程所使用的教材以及参考书和相关的物理网站、本课程的成绩考核和评定办法等；最后，明确大学物理与中学物理的区别和联系。此外，须让学生理解微积分的物理含义，理解求导就是求一个变化率，而积分是求导的逆运算，是无限分割再求和的思想。大学物理还引入了矢量的概念。矢量的运算和标量有很大不同，这也是学生容易出错的地方，随后自然引入矢量代数部分。

二、利用多媒体教学平台，营造多元化教学环境，建立师生互动的教学新模式

目前，多媒体已广泛应用于教学，一些复杂的公式定理可以通过视频或者动画的形式展现出来，将课堂教学引入全新的境界受到了教师和学生的普遍欢迎。但是多媒体教学普遍存在的一个问题就是，学生学习的积极性和主动性缺乏，仍然是被动地接受，常会感到精神疲劳，注意力不集中，这种状况影响新的教育思想和理念的实施，无法有效提高教学质量和教学效果。实践证明，通过互动教学模式的开展构建民主、平等、理解、和谐的师生关系和教学氛围可以改善这种情况。互动形式是多样的，比如多反问形式：提出反问，根据学生思维活动的状况诱导学生思考和回答。例如，刚体的角动量守恒是大学物理中的一个重要内容，而关于角动量守恒知识点应用的视频和动画比较多，可以先通过播放视频引起学生兴趣，再通过动画提出角动量守恒的条件，从而加深印象。而在讨论利用角动量守恒求解刚体问题时，由于角动量是大学物理中的一个新概念，学生对此不熟悉，常常用动量守恒进行求解，此时可以先让学生说出自己的思路，然后提出为什么用动量守恒、是否满足动量守恒、（如果不满足）是否满足角动量守恒等问题，借此再次强化角动量守恒的条件；再比如通过开展课堂专题讨论，鼓励学生参与教学：指定学生对某些章节的内容提前进行自学，通过和同学商讨，到图书馆查找资料做课件，并到讲台上给全班同学讲解，同学们可以有不同的意见展开讨论，讨论之后教师再给予总结，以使学生对所学内容都能有清楚的了解。经过这些方式可以帮助学生加深对概念的理解，有效调动学生学习的主动性、积极性和参与意识，同时也有助于提高他们分析、解决问题的能力、自学能力和表达能力等。

三、重视实践教学，采用演示实验，激发学生的科研兴趣，培养学生的创新能力

物理学是一门实验科学。实验是物理学发展的基础和决定因素。物理实验可以分为两类，一类是定性的随堂进行的演示实验；另一类是通过严格的测量才能获得结论的实验，即定量测量实验。定量测量实验在培养学生观察能力、操作能力、训练良好的科学钻研习惯和品质等许多方面都起着重要作用；而演示实验由于突出某个物理现象或原理，能化抽象为具体，化枯燥为生动，使学生对比较抽象的物理概念、物理规律能够获得生动的感性认识，学生在思考之后则比较容易抓住问题的本质。在理论教学中，物理定理的证明及应用大多数靠公式推导，且微积分知识较多，学生感到枯燥，容易厌倦，很难产生兴趣。如果在其中适当地穿插有趣的动画或者演示实验，效果明显不同：比如讲解驻波的特征时，学生难以理解，很难形象地想象出驻波的形状。如果通过播放动画让大家看到模拟的直观的情况，不仅可以将内容讲得生动活泼、激发学生的学习兴趣，还可以增长学生的见识；再比如光的偏振和双折射的演示实验：首先把偏振片拿出来，观察贴在玻璃上的蝴蝶模型，在白光下看是透明的，然后放入偏振片，则在偏振光中就变成彩色蝴蝶的，很快就有同学发现原来蝴蝶各部分的厚度是不一样的，然后拿出U形板，放入光路，表面没有变化，然后用力一握使之变形，则在上面有明显的彩色条纹。通过这样的演示，学生更能直接地了解双折射、光弹效应、偏振光的干涉等概念。学生亲眼看到实验现象，甚至亲自参与其中，印象很深，对定理的内容理解也更加深刻，可以提高学习兴趣，激发科研兴趣，培养创新意识。

四、强化物理学史，培养学生的科学素质和人文素养

如果教师在教学中经常穿插一些物理学史的材料，将物理学上一些重大知识的发现历程融入到教学中，让学生自己“参与”物理知识的发现过程，创设生动活泼、自觉主动的学习环境，学生就会在这种好奇心永无休止的满足中体会科学发现的乐趣。比如，讲授光的波粒二象性时，教师往往会把历史上关于光的波粒二相性的整个发展过程进行简单介绍。随着历史进程的回顾，学生慢慢理解了一个理论的完善并不是一蹴而就的，这比直接告诉学生光的本性是波粒二象性要更加生动有趣，印象也会更加深刻。量子物理部分往往是放在学期的最后学习。对非物理专业的学生来说本章知识并不多，但学生已经疲乏，很容易放弃，所以在第一节讲到普朗克黑体辐射时可以提出：普朗克虽然从理论上得出了与实验相一致的黑体辐射频谱公式，但他并未因此而高兴，相反却认为把本来很和谐的经典物理弄得一团糟，企图将能量量子化纳入经典物理的轨道之内。当时持这种态度的不止普朗克一人，而经过15年的发展，通过一些实验的验证人们才逐渐认识到量子化的重要作用。“科学家是人，不是神”，一种科学观点的表达即使像普朗克这样有开创精神的科学家也不是那么容易接受的。通过这种讲解不仅可以鼓励学生提出自己的观点，教师还可以顺利地讲解光电效应、康普顿效应、氢原子的玻尔理论等知识点。

总之，在科技发展日新月异的今天，大学物理作为一门公共基础课，在扩大学生视野、锻炼学生思维能力、培养学生科学素养等方面有着其他公共课程所不具备的重要作用。因此，应该在教学中不断探索和发展，“授之工具、传之方法”，引导学生领会物理思想和方法，才能达到增强学生分析问题和解决问题能力的教学目标，为其他专业课程的学习奠定理论基础。教无定法，不管学生素质如何，只要根据具体情况择妙法而从之，通过不断努力，相信物理教学定会取得更好的效果。

参考文献：

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[3]马文蔚.物理学[M].第五版.北京：高等教育出版社，2006.