探討在高校物理教學中有效滲透非線性物理知識

梁泰然

摘 要：為適應高校教學改革要求，高校在相關科目的教學中適當引入前沿教學知識，其中非線性物理理論知識作為教學重點引起了教職人員的高度重視。本文基于非線性物理理論知識教育滲透情況進行了深刻分析，并提出幾點教學建議。

關鍵詞：高校物理 非線性物理知識 教學滲透

引 言

就現代社會而言，高校理工科的學習不能再局限于書本知識，而應將有關的前沿知識引入教學中來，拓展學生知識廣度，為國家培養理工建設人才。非線性物理理論知識教育滲透，一方面是對高校教育改革的響應，另一方面有助于學生充分了解自然萬物的發展規律，探尋抽象事物的本質，為促進非線性物理科學發展奠定人才基礎。

一、非線性物理知識在高校物理教學中滲透的意義

相比線性物理而言，非線性物理具有更強的實用性以及自然廣泛性。非線性自然物理現象普遍存在于社會生活中，囊括了自然社會和人類社會，非線性物理探討在微觀、介觀等領域十分普遍，例如：自由飄落的樹葉、無形無狀的炊煙、涓涓細流的泉水以及隨風飄揚的旗幟等，這些自然物理現象都需要借助非線性科學知識來探尋研究，才能獲取其背后的物理科學規律，推動自然物理科學的發展以及非線性物理科學的發展。

非線性物理科學的發展要求在高校物理教學中滲透相關的非線性物理理論知識。線性自然科學的發展已逐漸走向終點，它的發展前途已無法滿足人們對未來世界的探尋需求，因此，人們從線性自然科學的探究轉向了非線性自然科學的探究，為了奠定非線性物理科學的研究基礎，高校中非線性物理理論知識滲透成為了非線性物理科學的關注點。

為響應引入前沿科學教學號召，高校就非線性物流理論知識教學滲透開展了相關工作，為國家培養當代理工型人才已不能滿足國家發展需要，因此需要轉變人才的培養方向。在高校教學中滲透前沿非線性物理理論知識，勢必會沖擊傳統線性物理理論知識教學中的基本思考方法以及基本問題分析等固化形式，讓學生樹立前沿科學的思考意識，用長遠的科學眼光去探尋事物的內在規律，基于此，非線性物理知識的滲透教育勢在必行。

二、高校非線性物理知識滲透教育現狀分析

非線性物理理論知識教學滲透工作已在高校物理課堂中開展，這部分高校根據自身學校的實際情況，采取了不同的教學方式，例如：在課堂上進行非線性物理理論知識簡介、利用PPT課件，結合物理數值模擬計算以及學生學習熱情開展非線性物理知識講堂活動、親身實踐觀察非線性物理現象，并通過相應的信息技術進行非線性動態模擬等。盡管高校采取的教學滲透方式不同，但是它都意味著非線性物理理論知識教學滲透已成為一種教學趨勢，但是在已有的非線性物理知識教學滲透過程中，存在一些顯著問題。

1、教學滲透過程輕方法、重實例

大部分高校老師在講解非線性物理知識時，會引入大量非線性物理現象作為例子，通過對例子的介紹，讓學生了解其所蘊含的非線性物理知識，在此過程中，盡管學生學習到了非線性物理知識，但是對非線性實例的研究方法卻一概不知，因此，他們很難將非線性物理知識應用于實際生活，進而出現了知識脫離生活的現象。

2、高校非線性物理知識教學內容普遍性較差

高校物理與高中物理不同的是，在高校會將物理分為許多專業，例如：應用物理、天體物理等，因此，在高校物理實際教學過程中，由于各個物理專業所學知識不同，老師在講課過程中滲透的非線性物理知識側重點也不同，進而導致學生無法全面的學習非線性物理知識，零散化的非線性物理知識，不利于學生建筑非線性物理知識框架。

3、非線性物理實驗可操作性較差

非線性物理知識作為前沿科學，它實驗裝置以及步驟十分復雜，并且它的實際操作多與計算機數值模擬聯系在一起，因此，非線性物理實驗要求學生具備較強的計算機數值編程能力以及實驗裝置拼裝能力，這對于大部分高校學生而言，可實現性、可操作性較低。

三、高校非線性物理知識滲透教育方法探討

1、在教學內容上，借助線性與非線性聯系節點教學

由于學生長時間的接受線性物理教育，它們的線物理性思維已根深蒂固，因此，老師在線性物理中滲透非線性物理知識時，大部分學生很難在第一時間吸收非線性物理知識重點，基于此情況，老師應從物理知識的繼承性、聯系性著手，尋找線性物理知識與非線性物理知識的連接點，以此為基礎，向學生滲透非線性物理知識。例如：物理學中的混沌理論是世界物理學研究的前沿課題，理論內容十分深奧，老師在講解過程中可以向學生簡要說明混沌理論的基本概念和基本內容，同時借助數學中非線性基礎數據，并結合相關實例，加深學生對混沌理論的理解。此外，還可以觀看有關混沌理論非線性講解視頻等內容。

2、在滲透方法上，采用逐點滲透方式

恰當的非線性物理理論知識滲透方法，會讓學生更容易接受，并有助于形成非線性物理理論觀。受線性物理觀念的影響，在學習非線性物理知識時，學生會有一定的抵觸感，此時，老師在教學過程中不宜講解過多非線性物理知識，而應就某一非線性物理理論中的某一知識點進行詳細講解，根據學校教學進度安排，逐步增加學生的非線性物理理論知識量，讓學生充分理解并掌握每一個非線性物理知識點。

3、在滲透方式上，實行問題遺留教學

神秘的事物總是令人向往，因此，老師在教學滲透中，應充分利用這一特性，在講解非線性物理理論知識時，提出相關問題，并通過小組研究非線性物理知識，下課前遺留一至兩個非線性物理問題，激發學生的求知熱情，讓學生課后進行自我研討，隨后在課堂上讓學生說明自己的研討結果，讓學生在無形中接受非線性物理理論知識教導。

四、結束語

綜上所述，為推進非線性物理理論知識的教學滲透工作，在非線性教學內容上，借助線性與非線性聯系節點教學、在滲透方法上，采用逐點滲透方式、在滲透方式上，實行問題遺留教學等措施，保證非線性物理知識滲透教育的有效進行，實現前沿物理科學人才培養目標。

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