大學物理學習方法淺議

摘 要:本文探討了新形勢下提高大學物理學習效果的方法問題，提出了運用基本模型、矢量、微元的觀念處理物理問題，針對大學物理不同的內容和特點、采取不同的學習方法等學習建議，富有現實針對性，有著一定的參考價值。

關鍵詞:大學物理學習方法

中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0195-01

大學物理是普通高校理工科學生必修的一門通識基礎課，其內容包括:力學、熱學、電磁學、光學和近代物理五個部分。通過課程學習，旨在幫助學生掌握基礎物理知識，培養科學思維方法，提高分析問題和解決問題的能力，為培養高素質的應用型技術人才打下必要的基礎。

作為大學階段的一門重要基礎課程，大學物理學習要求學生具備一定的高等數學基礎和綜合思維能力，對于一些理性思維能力和邏輯思維能力不強、數理基礎薄弱的學生來說，學習起來比較困難。如何幫助學生改進學習方法來適應新形勢下的大學物理學習，已經成為一個值得探討的重要課題。本文即擬此為探討主題，簡要論述進行大學物理課程學習的有效方法。

1 學會運用基本模型、矢量、微元的觀念處理物理問題

大學物理知識較之中學物理而言是一個螺旋式的上升，如中學階段是恒量且只討論大小的物理量，到大學階段卻將其理解為更為普適的變量，且討論它的方向性。在這個提升過程中，學生必須具備基本模型、微元和矢量的觀念，才能順利完成這一過渡，從而實現由側重知識學習到側重能力培養的轉變［1］。比如在剛體力學中，為了描述轉動機械運動量的轉移和傳遞，就可以引入剛體角動量概念，借助基本模型、矢量、微元的觀念解決問題。首先，用基本模型的觀念來理解。力學中的剛體模型是一個理想模型，所謂剛體，指的是在力的作用下，形狀和大小都保持不變的物體，也就是受力作用而不變形的物體。理想模型的假定有利于問題的簡化，便于解決主要矛盾，得出主要結論。其次，用矢量的觀念來理解。質點角動量基本定義式為，表達式中三個物理量均是矢量，其中指質點相對于固定點的位矢，是質點的動量，而是質點相對于某固定點的角動量，用矢量叉乘運算法則可知角動量大小為，是和的夾角，方向用矢量叉乘的右手螺旋定則判定。對同一質點，選擇不同的固定點，由于大小和方向均發生變化，角動量也隨之變化。用矢量的觀念處理問題更具普適性，但卻較難理解和把握。最后，用微元的觀念引入剛體角動量的概念。剛體定軸角動量是組成剛體的每個質元對固定軸的角動量之和，即剛體定軸角動量為。大學物理中諸如此類的物理量定義過程還有很多，用類似的方法去處理，就能化繁為簡，提高學生分析和解決物理問題的能力，培養學習物理的思維方法。

2 針對大學物理五部分不同的內容和特點，采取不同的學習方法

大學物理由力學、熱學、電磁學、光學和近代物理五部分組成，它們互相聯系，相輔相成，構成一個統一的整體。由于每部分研究對象不同，研究方法和物理規律也不一樣，學習時若能針對它們的不同特點，采取相應的學習方法，就能取得更好的學習效果。

第一部分力學，也稱牛頓力學，是研究物質基本結構及其運動變化的規律，其中牛頓三定律構成了力學的基礎。學習力學，應以牛頓三定律為主線，理解質點和質點系動量定理、能量定理、角動量定理及它們的守恒定律。運用微積分和矢量的概念，將三個定理及其守恒定律放到理想模型剛體中去應用。

第二部分熱學，包括熱力學和統計物理兩部分。由觀察和實驗總結歸納出的有關熱現象的規律，構成熱學的宏觀理論，稱為熱力學;從物質的微觀結構出發，運用分子運動理論來研究熱現象的規律，構成了熱學的微觀理論，稱為統計物理學。由于研究問題的出發點不同，我們用統計物理中微觀理論解釋熱運動的本質，用熱力學中宏觀理論描述系統狀態變化規律，兩部分彼此聯系、互相補充，相輔相成

第三部分電磁學，主要研究電荷、電場與磁場的基本性質、基本規律及其相互聯系。這部分學習要注重對場和源的分析。如:電場包括靜電場和渦旋電場，它們分別由靜止電荷和變化磁場產生;磁場包括穩恒磁場和渦旋磁場，它們分別由運動電荷和變化電場產生。

第四部分光學，研究光的本性，光的發射、傳播和接收，光與物質的相互作用及其應用。針對光的波粒二象性，應采取的學習方法是:研究波動光學時，以光的波動性為主線，理解光波的干涉、衍射和偏振等波動性質;研究量子光學時，以光的粒子性為主線，理解光與物質的相互作用。

第五部分近代物理，由量子論和相對論兩部分組成，它是人類歷史上認識的一大飛躍。愛因斯坦說:“常識不過是你年滿18歲前成見的淀積”，這里的“成見”指的就是我們對時空、能量、粒子等的看法。消除“成見”就是要以初生嬰兒的眼光去感知這個世界，用能量不連續原理、測不準原理、物質波概念來理解微觀世界的粒子，用相對論時空觀來理解慣性系的等價性、運動的相對性等高速運動領域的物體運動規律。

3 了解物理學史，提升大學物理學習興趣

興趣是最好的老師，要提高大學物理的學習效果，就應著力激發學生的學習興趣，改變刻板地學習所謂的物理定律、公式和概念的學習方式。在這一點上，可以考慮引入物理學史，讓學生了解物理學科的發展歷程，包括物理學史中重要物理學家的生平和思想、物理定律的發現過程、物理現象的研究經過等，為學生還原一個真實的、形象的、豐富多彩的、有血有肉的物理世界。如電容器的學習。一般教材都是按照先介紹電容器是由兩塊靠的比較近又互相絕緣的金屬板構成，接著定義電容，再給出計算電容的公式的方式進行。這樣的程序化的知識傳遞方式很容易讓學生產生枯燥感、厭煩感。如果先讓學生了解物理學史中的電容器知識，讓學生了解馬森布魯克教授研制萊頓瓶、用來收集電荷、以及作為電容器雛形的萊頓瓶如何發展為后來的電容器等情況，就很容易讓學生明了電容器的工作原理，提升學生的學習興趣。

4 利用網絡資源，開展大學物理自主學習

計算機網絡是一個擁有多種網絡媒介和網絡工具的綜合性交互平臺。學生可以依托這一平臺，下載閱讀或在線觀看大學物理相關的電子書、電子教學資料、視頻教學錄像等;也可以擺脫時間和空間的限制，登錄實時或非實時交互平臺，與老師和同學們探討學習中遇到的問題，集思廣益，互相啟發，互相學習［2］;還可以借助虛擬實驗平臺，開展虛擬實驗，讓自己成為物理實驗的主體，根據實驗原理，大膽設計實驗操作流程，反復實驗，不斷修正，深化對物理概念和物理原理的理解。學會利用計算機網絡中的大學物理學習資源，無疑是給課程學習增添了一個多元互動的導學教師，為開展自主學習、研究性學習提供了條件［3］。

5 結語

大學物理學習注重綜合能力的培養，只有在學習中不斷總結好的學習方法，勤于思考，勇于實踐，才能真正拓展知識面，學好物理，實現事半功倍的學習效果。

參考文獻

［1］羅興垅．獨立學院大學物理教學研究［J］．大學物理，2010(1)．

［2］凌俐．關于基礎課程輔導答疑的思考［J］．計算機教育，2008(2)．

［3］凌俐．基于網絡環境開展大學物理自主學習淺析［J］．科技資訊，2011(1)．