摘 要:高中物理教程主要介紹力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué),而在大學(xué)物理教程中同樣包含這4大分支。但在教學(xué)過程中,高中物理和大學(xué)物理教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)不一樣,本文將具體講解教學(xué)過程中兩者的區(qū)別。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理 高中物理 區(qū)別
大學(xué)物理與高中物理有什么不同呢?很多剛進(jìn)入到大學(xué)的同學(xué)翻看大學(xué)物理課本時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)大學(xué)物理教程里有些內(nèi)容在高中已經(jīng)學(xué)過了,那么在大學(xué)教程里怎么還保留呢?這樣是否重復(fù),是否浪費(fèi)同學(xué)和老師的時(shí)間。當(dāng)然不是,在此,我們就來探討一下大學(xué)物理教學(xué)和高中物理教學(xué)到底有什么區(qū)別?
大學(xué)物理教學(xué)和高中物理教學(xué)主要有以下幾點(diǎn)不同。
第一、矢量的大量引入
雖然在高中我們也已經(jīng)學(xué)過矢量,比如大家非常熟悉的 、
,知道矢量可以表示物理量的大小和方向,但并沒有要求所有的物理量都要用矢量來表示。進(jìn)入到大學(xué)以后,我們所學(xué)的物理量都會(huì)要求用矢量來表示。因?yàn)椋紫仁噶磕軌蚋酶娴拿枋鑫锢砹浚黄浯挝锢砹恐g相互點(diǎn)乘、叉乘可以得到新的物理量,比如
;再則矢量表示還可以明確的告知我們?cè)撐锢砹康姆较颉R虼宋锢砹客ㄟ^矢量表示后,我們可以統(tǒng)一的用左手定則來判斷物理量的方向。在中學(xué)我們學(xué)習(xí)電磁學(xué)內(nèi)容的時(shí)候,對(duì)安培力和洛侖磁力的方向我們是用左手來判斷的,而判斷電流的方向我們采用右手來判斷。這樣一下右手一下左手很容易混淆,給學(xué)生增加了很多的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。而大學(xué)里矢量的引入就解決了這樣一個(gè)問題。判斷方向我們統(tǒng)一用左手,即,兩個(gè)矢量相叉乘得到第三個(gè)矢量,第三個(gè)矢量的方向可以這樣來判斷:伸出我們的左手,四指由前一個(gè)矢量沿小于180度的方向轉(zhuǎn)向后一個(gè)矢量,大拇指所指的方向即為第三個(gè)矢量的方向。舉個(gè)例子,如對(duì)這個(gè)公式而言,力矩的方向規(guī)定為四指由r沿小于180度的方向轉(zhuǎn)向F時(shí)大拇指所指的方向就是力矩的方向。第二、從特殊到一般
我們知道,在高中我們學(xué)習(xí)的很多公式是有限制條件的,也就是說它只有在一些特殊情況下才適用。比如,洛侖磁力,這個(gè)公式要求帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度方向必須與磁感強(qiáng)度的方向相垂直。如果不垂直的話,這個(gè)公式是不適用的。而進(jìn)入到大學(xué)以后,我們所研究的則是一般性的問題,要求我們給出的結(jié)論在任何情況下都適用。因此大學(xué)教程中給出的洛侖磁力的計(jì)算公式為。在這個(gè)公式中速度的方向與磁感強(qiáng)度的方向成任意角度都適用。再比如我們學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)的時(shí)候,高中研究的直線運(yùn)動(dòng)主要是勻變速直線運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng)則主要是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。而在大學(xué)課程里我們所研究的運(yùn)動(dòng)可以是一切形式的變速運(yùn)動(dòng)。
第三、微積分的使用
大學(xué)物理教學(xué)與高中物理教學(xué)的一個(gè)非常重要的不同在于在大學(xué)物理教程中引入了微積分。其原因也在于大學(xué)物理研究的是一般性問題,比如曲線運(yùn)動(dòng),變力做功等。碰到這樣的問題,我們需要把曲線化為直線,變力化為恒力,這樣就必須借助微積分。微積分的引入使得我們的研究范圍在很大程度上得到擴(kuò)展,也使得我們的物理學(xué)習(xí)變得更加的生動(dòng),實(shí)用性也更強(qiáng)。
第四、注重過程與結(jié)論的不同
高中物理教學(xué)過程中更多的是注重物理公式的運(yùn)用,題型千變?nèi)f化,但歸根結(jié)底是在考察同學(xué)們對(duì)某一個(gè)公式的掌握情況。而進(jìn)入到大學(xué)以后,我們不再?gòu)?qiáng)調(diào)同學(xué)們對(duì)于某個(gè)結(jié)論的具體運(yùn)用,我們注重的是這個(gè)公式是如何得到的。在大學(xué)物理的教學(xué)過程中,老師們往往會(huì)花很多的時(shí)間和學(xué)生一起推導(dǎo)某個(gè)公式的由來。導(dǎo)致這種情況產(chǎn)生的原因是高中物理老師和學(xué)生直接面對(duì)的是高考這根指揮棒,同學(xué)們物理學(xué)的怎樣,最直接的體現(xiàn)是同學(xué)們?cè)谖锢碓嚲砩峡剂硕嗌俜帧6髮W(xué)物理的教學(xué)就沒有高考這個(gè)困擾,這個(gè)時(shí)候老師更加注重培養(yǎng)學(xué)生去思考為什么會(huì)有這樣一個(gè)公式,它怎么來的。要求學(xué)生能夠知其然還要知其所以然。這也是大學(xué)物理教程的一個(gè)很大的突破。它在于培養(yǎng)學(xué)生如何去學(xué)習(xí),而不是把學(xué)生當(dāng)成學(xué)習(xí)的機(jī)器。同時(shí),老師帶領(lǐng)學(xué)生在推導(dǎo)公式的過程其實(shí)是在培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力,是在培養(yǎng)學(xué)生一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。在探究問題的過程中,師生們會(huì)遇到很多結(jié)論以外的知識(shí),這也極大的增加了學(xué)生們學(xué)習(xí)的視野。因此,雖然大學(xué)物理教程里有些我們中學(xué)學(xué)過的內(nèi)容,但兩者的側(cè)重點(diǎn)是不一樣的。所以希望同學(xué)們進(jìn)入到大學(xué)以后,不要覺得自己學(xué)過了就可以放松學(xué)習(xí)了。如果這樣的話,同學(xué)們就會(huì)錯(cuò)失很多知識(shí),同時(shí)也會(huì)發(fā)現(xiàn)自己越來越不會(huì)學(xué)習(xí)了。所以需要同學(xué)們把握好高中物理與大學(xué)物理之間的區(qū)別,以便更快更好的學(xué)習(xí)大學(xué)物理。
參考文獻(xiàn):
[1]馬文蔚 物理學(xué)(第五版)[M] .北京,高等教育出版社,2011
[2]程守洙.江之永主編.普通物理學(xué) [M].北京:高等教育出版社,2003,
作者簡(jiǎn)介:
李蓉 女,1983.01 漢族,研究生,研究方向:生物大分子結(jié)構(gòu)與功能endprint