張影

【摘要】本文介紹了大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)之間相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系，對(duì)現(xiàn)階段學(xué)生存在的普遍問題進(jìn)行了探討，以牛頓環(huán)為例提出了相輔相成的教學(xué)方法。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理 ?大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) ?牛頓環(huán)

【中圖分類號(hào)】G642 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）17-0176-02

“實(shí)踐出真知”這一說法被人們廣泛認(rèn)同。人類歷史發(fā)展的長(zhǎng)河中，任何一條真理都是經(jīng)過實(shí)踐的反復(fù)檢測(cè)形成并不斷發(fā)展的。真理又可以指導(dǎo)實(shí)踐，只有在真理的指導(dǎo)下才能更好地進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)、檢驗(yàn)真理的正確性，因此真理和實(shí)踐是密不可分的。

1.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與大學(xué)物理之間的關(guān)系

大學(xué)物理是研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)[1]。它由經(jīng)典力學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)、波動(dòng)光學(xué)和近代物理學(xué)組成，研究范圍小到夸克粒子、大到宇宙行星。通過大學(xué)物理的學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)的思維方式，激發(fā)他們的探索、創(chuàng)新精神，并對(duì)將來的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門公共基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是一門必修課程。它包含了力、熱、光、電磁以及現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)等部分。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的開設(shè)培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、思維判斷能力、書寫表達(dá)能力和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)能力[2]。

大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的基本框架大致相同，大學(xué)物理是對(duì)整個(gè)框架的細(xì)致學(xué)習(xí)，而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是對(duì)其中的某些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重現(xiàn)與驗(yàn)證。因此，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以對(duì)大學(xué)物理的理論部分進(jìn)行驗(yàn)證，大學(xué)物理又可以指導(dǎo)學(xué)生有目的的完成實(shí)驗(yàn)操作。它們之間是相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的。

2.現(xiàn)階段學(xué)生存在的問題

物理是一門邏輯性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、依托知識(shí)較廣的一門學(xué)科，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的時(shí)候顯得力不從心。主要表現(xiàn)為：

（1）物理概念不清晰。大學(xué)物理課程相較于初、高中，對(duì)問題研究的更加全面、透徹，研究的范圍也更加廣泛，因此引入了大量新的物理量、物理概念和解決問題的方法。但很多學(xué)生仍然保持固有的思維模式，不愿意熟記概念、嘗試新的解題方法。比如，大學(xué)物理第二章“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”，這一定律在高中物理課堂已經(jīng)學(xué)過，大學(xué)物理又對(duì)這一定律進(jìn)行了學(xué)習(xí)，然而這并不是簡(jiǎn)單的重復(fù)學(xué)習(xí)。初、高中時(shí)期，為了研究方便，我們所學(xué)習(xí)的大多數(shù)物理量均為定值或勻速變化，而且以一維情況為主，大學(xué)物理研究的問題更加貼近實(shí)際，所有的物理量都是根據(jù)現(xiàn)實(shí)問題來描述的，因此常采用積分和微分的表達(dá)形式。學(xué)生在解題過程中仍然采用初、高中的方法，導(dǎo)致解題過程復(fù)雜、無法求解。

（2）輔助課程知識(shí)薄弱。由于研究模型的復(fù)雜性，大學(xué)物理計(jì)算最常用的計(jì)算方法不再是簡(jiǎn)單的疊加而是對(duì)所研究的物理量進(jìn)行積分，或者由于變量不單一采用微分的方式。積分、微分是高數(shù)中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，部分學(xué)生對(duì)這些基本的數(shù)學(xué)工具沒有熟練掌握，導(dǎo)致物理學(xué)習(xí)出現(xiàn)困難。

（3）重結(jié)果、輕過程。很多學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程的定位產(chǎn)生偏差，在實(shí)驗(yàn)課程中只注重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確，不關(guān)心實(shí)驗(yàn)方法和過程。具體表現(xiàn)為在實(shí)驗(yàn)講解部分寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、在實(shí)驗(yàn)過程中依照實(shí)驗(yàn)步驟，不進(jìn)行自我思考。

3.改進(jìn)措施——以“牛頓環(huán)”為例

基于大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)之間相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系。針對(duì)上述問題，以“牛頓環(huán)”為例提出以下改進(jìn)措施。

（1）理論、實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)度相匹配。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)“用牛頓環(huán)測(cè)透鏡的曲率半徑”對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法、?shù)據(jù)記錄以及注意事項(xiàng)進(jìn)行了介紹。由于時(shí)間限制，實(shí)驗(yàn)課程是重操作、輕原理，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理只進(jìn)行簡(jiǎn)單的講述，然而在授課的過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理不太清楚，究其原因，理論課程和實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)度不匹配，理論課程尚未學(xué)習(xí)“牛頓環(huán)”這一節(jié)?！芭ｎD環(huán)”這一知識(shí)點(diǎn)在大學(xué)物理光的干涉這一章，在本章開始介紹了光程、干涉現(xiàn)象、干涉的條件和產(chǎn)生明、暗紋的條件。在理論的基礎(chǔ)上，學(xué)生對(duì)“用牛頓環(huán)測(cè)透鏡的曲率半徑”這一實(shí)驗(yàn)的接受度明顯提高，做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候目的更加明確、思路更加清晰，不再是照著實(shí)驗(yàn)步驟生搬硬套。并且通過“用牛頓環(huán)測(cè)透鏡的曲率半徑”這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以直觀的看到牛頓環(huán)的實(shí)物，并且親自對(duì)它的曲率半徑進(jìn)行測(cè)量，對(duì)“牛頓環(huán)”的應(yīng)用等有了更加深入的了解。

（2）改變教學(xué)方式。采用“學(xué)為主、教為導(dǎo)”的教學(xué)方式，在實(shí)驗(yàn)上課之前給予學(xué)生十分鐘的預(yù)習(xí)時(shí)間，讓他們熟悉本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容和方法，并對(duì)“牛頓環(huán)”的原理進(jìn)行推導(dǎo)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)儀器采用演示的方法進(jìn)行教學(xué)，以實(shí)驗(yàn)原理為導(dǎo)向，介紹所要用到的儀器以及各個(gè)儀器的作用;采用多提問的教學(xué)手段讓學(xué)生參與其中，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。

4.總結(jié)

本文以“牛頓環(huán)”為例，探討了大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系，得出它們是相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)、相輔相成的學(xué)科。并對(duì)現(xiàn)階段大學(xué)生在物理方面所存在的問題進(jìn)行了分析，針對(duì)所存在的問題提出了課程進(jìn)度匹配以及改變教學(xué)方式的解決方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]康穎.大學(xué)物理[M].北京：科學(xué)出版社，2015，150-152.

[2]李宏昌，張世全.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M].武警工程大學(xué).