王璞玉+李曉光+慕昱+王戩
摘 要:近代物理學(xué)的基本思維方式與實(shí)驗(yàn)技巧結(jié)論對(duì)本科理工專業(yè)學(xué)習(xí)過(guò)程中解決問(wèn)題、提出問(wèn)題能力的培養(yǎng)有至關(guān)重要的意義,是將基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)提升為研究型教學(xué)的必由之路。本文論述了如何在教學(xué)實(shí)踐中有效講述大學(xué)物理教學(xué)中近代物理學(xué)內(nèi)容的必要性和實(shí)用方法技巧,從而為緩解這一突出矛盾探索新的途徑。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;近代物理教學(xué);實(shí)際應(yīng)用
1.近代物理教學(xué)在大學(xué)物理教學(xué)中的現(xiàn)狀
第一,目前大學(xué)物理學(xué)教材中近代物理教學(xué)內(nèi)容主要涉及相對(duì)論和量子論兩大塊內(nèi)容,而近代物理多涉及復(fù)雜的理論,加上教材篇幅相對(duì)較少,對(duì)近代物理中很多能自成系統(tǒng)的內(nèi)容只能做簡(jiǎn)要介紹。甚至一些內(nèi)容只能以名詞的形式出現(xiàn),而無(wú)法更深入地闡述。
第二,近代物理雖然有著豐富的內(nèi)容、美好的應(yīng)用前景,但是不能做到有效地引起學(xué)生的興趣,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)非常困難。因此,學(xué)生對(duì)近代物理中一些內(nèi)容更是只知其然,不知其所以然。
第三,部分學(xué)生中學(xué)物理基礎(chǔ)薄弱;另外,不能將大學(xué)微積分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)融入大學(xué)物理學(xué)的學(xué)習(xí)之中,導(dǎo)致不會(huì)列方程及方程組,使得物理問(wèn)題無(wú)法解決。
第四,目前近代物理教學(xué)主要局限于課上講解書(shū)本內(nèi)容,借助多媒體觀察現(xiàn)象,對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的前沿成果和探討前沿問(wèn)題的基本方法的介紹則微乎其微,使得大家誤以為這些重要的物理學(xué)知識(shí)只有理論意義,沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用。
2.近代物理教學(xué)的改革與探索
對(duì)于近代物理教學(xué),我們要在現(xiàn)有教學(xué)模式的基礎(chǔ)上有所拓展,使學(xué)生以所學(xué)課本知識(shí)為輻射點(diǎn),對(duì)相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)廣泛的研究。教師教學(xué)為學(xué)生找到了解科學(xué)前沿的一個(gè)突破口,就可提供攀登科學(xué)前沿的能量,助其在感興趣的方向前行。
第一,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師,缺乏興趣,事難極致,學(xué)習(xí)也不例外。在近代物理學(xué)教學(xué)中,吸引學(xué)生注意力很重要。
促進(jìn)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)。適當(dāng)討論,提升同學(xué)探索總結(jié)表述、交流物理學(xué)理論知識(shí)的能力,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。比如在講到力學(xué)習(xí)題時(shí),有關(guān)于弓箭系統(tǒng)箭初速度的理論計(jì)算。題目答案的設(shè)定是將箭視為質(zhì)點(diǎn),弓視為理想彈簧,甚至有版本習(xí)題冊(cè)中題目給定弓的儲(chǔ)能部件是弓弦,那么在講完答案之后,不妨結(jié)合實(shí)際情況深入討論如下問(wèn)題:“比賽用箭一般為75cm至80cm,箭桿粗7mm,質(zhì)量30g左右,那么能將箭視為質(zhì)點(diǎn)么?”由于箭出射后會(huì)有蛇形振動(dòng)而形成駐波,而且有尾羽定向,其實(shí)這種近似誤差較大,再有弓的儲(chǔ)能部件是弓臂,其應(yīng)力較大,所以不能忽略自重而視為理想彈簧。也就是說(shuō),在機(jī)械運(yùn)動(dòng)層面,力學(xué)系統(tǒng)在給定初始條件時(shí),具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也有隨機(jī)分布的內(nèi)在趨勢(shì)。課本上的公式不能理解為教條,而只能是解決實(shí)際問(wèn)題可以選擇的方法之一。進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、鉆研,獻(xiàn)身祖國(guó)科技事業(yè),不僅可活躍氣氛,而且豐富了知識(shí),可增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
第二,拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。在量子物理基礎(chǔ)部分,德布羅意提出的物質(zhì)波理論非常抽象,即使德布羅意關(guān)系非常簡(jiǎn)潔明了,如果只講授理論和公式,同學(xué)們依然會(huì)因?yàn)閮?nèi)容過(guò)于抽象而無(wú)法掌握物理思想的實(shí)質(zhì),而此時(shí)如果在講解理論的同時(shí)講授物質(zhì)波的實(shí)際應(yīng)用。同學(xué)們就會(huì)被課堂內(nèi)容所吸引,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,從而使得教學(xué)事半功倍。
同學(xué)們?cè)趯n}研究中也不能拘泥于課本已有的理論和公式,還要在分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上大膽猜想,勇于開(kāi)拓未知領(lǐng)域,得出獨(dú)到的見(jiàn)解。在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中,不能只培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力,更要培養(yǎng)提出問(wèn)題的能力。
3.結(jié)論
近代物理學(xué)是大學(xué)物理不可或缺的重要內(nèi)容,對(duì)這一部分的講授必須有足夠的學(xué)時(shí)比重,講解不能只局限于課本內(nèi)容,更要聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際與專題研究,為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)與實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),積累必要的實(shí)驗(yàn)技巧。在學(xué)習(xí)研究的過(guò)程中,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),樹(shù)立科學(xué)精神,堅(jiān)定嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,以縝密的科學(xué)邏輯思維方式,為祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)做出更多的實(shí)際貢獻(xiàn)。
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