普通物理力學的教學探討

王家興

摘 要： 本文對普通物理力學的教學進行了探討，有助于學生從總體上把握力學理論的基本框架，從而為今后的教學實踐提供指導。

關鍵詞： 力學 理論力學 教學探討

一、引言

力學是物理學的重要基礎課程之一，是物理專業學生接觸的專業基礎課。因此在物理教學中，要做好力學課程的備課和教學工作。這有利于學生掌握力學知識，對教學效果有一定的積極影響。掌握好力學基礎課程，學生可以形成良好的物理學思維模式，培養良好的學習習慣，養成縝密的學習思維習慣，有利于學生學科學習成績的提高。正是基于力學課程的教學作用，要加強物理學科力學基礎課程的學習對于學生有重要的現實意義。本文對普通物理力學的教學進行了探討。

二、普通物理力學教學探討

1.正確把握普通物理力學與理論力學的關系。

按照學校教學大綱的要求，采用常規的教學計劃，將力學課程分為物理力學和理論物理和力學實驗部分。基中理論力學是力學的基礎組成部分。理論力學分為牛頓力學和分析力學，其中經典的牛頓力學知識點所占的比例大約為三分之二。牛頓在十七世紀提出了三大運動定律及萬有引力定律，為經典力學的誕生奠定了堅實的理論基礎。要想順利解決機械運動過程中遇到的問題，就要借助微積分方法，按照牛頓的三大運動定律及萬有引力定律展開分析。但遇到比較復雜的運動問題，僅僅應用牛頓應用定律有時是無法順利解決這些問題的。此時人們就開始以牛頓運動定律為基礎，衍生出新的定理或者推論，用以解決復雜的運動問題，確保解答方法的多樣性。因此在經典力學中，人們開始以力的累積效應為出發點，提出了能量、動量等多個概念，繼而發現了動量守恒、機械能守恒等定律。經典力學的教學內容與普通物理力學課程在部分內容上是相同的，在語句、應用數學工具的兩個部分的深度有所區別，通過對大綱的對比研究可以看到，在教學中要正確把握普通物理力學與理論力學的關系，在課程安排上，要做到統一規劃，統一安排教學內容。如果在普通物理學上學習了牛頓力學部分的知識內容，就不需要再重復學習，避免了教學中教學內容安排重復的問題。普通物理力學和理論力學的研究對象是完全一樣的，主要是宏觀機械運動，對基本概念進行研究，主要內容包括質點運動學、動量和牛頓定律及動量守恒等運動，力學相對論的特殊理論的平衡引發了廣義的研究，并進行力學分析等。而除分析力學部分外，理論體系也無差異。從方法論的角度看，普通物理力學和理論力學本質無任何區別。因此，要正確把握普通物理力學與理論力學的關系，促進教學活動的有序開展。

2.明確經典力學的基本框架，合理組織教學活動。

經典力學是對規律的總結，通過在生活、生產實踐中進行實驗觀察機械運動而得出。如伽利略在研究自由落體的運動規律，發現了慣性運動和加速運動的恒定加速度重力相關的規劃。從物理研究角度將物理學分為力學、熱學、電磁學、光學和原子物理學五個物理學科，對于物理學的研究范圍加以確認。從數學教學方面，物理學開始定量或半定量的研究。從理論上建立了一套體系，主要以力學為研究方法進行唯象理論的研究，在研究中引入了微積分和向量代數的內容，拓展和深化了知識點，建立了一套完整的經典物理學的唯象理論。楊振寧把物理學分實驗物理學、唯象理論和理論架構三個層次的理論框架。

3.把握物理課程難度，掌握合理的教學節奏。

在物理學研究中，從初等數學到高等數學教學中，難度由淺入深地學習了初等代數、解析幾何和三角函數等內容，隨后內容逐步加深，又學習了微積分、微分方程、線性代數等數學內容，而數學課程在物理學的計算中發揮了重要作用，物理學的內容也是逐步由淺入深的，在物理學習中，數學在物理教學中應用中所涉及的內容也逐漸加深。在最初的物理教學中，由于物理教學內容少，教學進度可以慢些，老師有時間對物理教學內容進行解釋、分析，并安排課堂練習時間，讓學生了解掌握學習內容，并展開課程討論，讓學生通過實踐了解教學內容，鞏固學習效果。隨著物理教學的內容增多，課堂教學量增大，教學節奏隨之加快，學生學習上會產生一定困難，這不僅會影響物理教學的效果，而且會挫傷學生學習物理的積極性。因此，要讓學生有一個逐步適應的過程，把握物理課程難度，掌握合理的教學節奏。

4.突出物理規律的概括性。

普通物理研究的是最基本、最自然、最普遍的規則，規則必須具有通用性，要采用一定的概念和規律進行簡潔的總結，對自然界眾多的自然現象進行概括。在開展普通物理力學教學活動的過程中，教師要想讓學生快速、準確掌握力學知識，就應該在知識點難度較大的地方適當增加物理規律的概括性，幫助學生理解相關理論知識。如在普通物理力學教學過程中，各種各樣的直線運動和拋物運動公式，任意速率和任意形式的曲線運動等。

三、結語

在普通力學教學中，要正確把握普通物理力學與理論力學的關系，明確經典力學的基本框架，合理組織教學活動，把握物理課程難度，掌握合理的教學節奏，構建有助于學生從總體上把握力學理論的基本框架，以提高教學質量，提高學生學習物理的興趣，進一步促進學生綜合素質的提高。

參考文獻：

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