大學(xué)物理課程教學(xué)探索

丁啟禹

(大慶廣播電視大學(xué)網(wǎng)站管理中心，黑龍江 大慶 163311)

電大的大學(xué)物理課程是理科的一門基礎(chǔ)理論課。它涵蓋了物理學(xué)中的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、相對(duì)論等學(xué)科的基本知識(shí)，教授學(xué)生物理學(xué)的各種抽象邏輯分析方法，是學(xué)生充分了解自然，從而樹立正確人生觀、世界觀的重要學(xué)科。所以，大學(xué)物理這門課不僅僅是自然科學(xué)中的一門基本學(xué)科，同時(shí)也是學(xué)生分析自然，探索人生的重要武器。講好這門課，不僅有重要的教學(xué)意義，更有重要的社會(huì)意義。

在大學(xué)物理的教學(xué)過程中，有許多優(yōu)秀的教法，許多教學(xué)工作者也取得了很多可喜的成就。但是，如果我們要想使大學(xué)物理成為學(xué)生分析事物運(yùn)動(dòng)變化的一門哲學(xué)，那么，僅僅講授書本的知識(shí)是不夠的。多年來，在應(yīng)試教育的影響下，學(xué)生的思維始終是在一種呆板的教學(xué)方式下發(fā)展的，對(duì)于書本上的知識(shí)，學(xué)生大多只關(guān)心考試涉及的內(nèi)容，而忽視大物學(xué)習(xí)的真正含義。所以，我們必須在課堂中正確的引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，對(duì)學(xué)生的要求應(yīng)是：不僅要熟悉掌握基本知識(shí)，更要學(xué)會(huì)自覺的運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解釋問題。

一、引導(dǎo)學(xué)習(xí)方向

對(duì)于許多學(xué)生來說，大學(xué)物理是一門很難的課程。所以學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)難免有一些抵觸心理。為了消除這種畏難心理，教師首先應(yīng)提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。在緒論這一部分，教師可以給學(xué)生講解物理學(xué)發(fā)展概況，近代物理學(xué)的起源，現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展等知識(shí)。在第一章力學(xué)部分，可以講解牛頓三定律的起源，牛頓的名言“我之所以取得成功是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀睉?yīng)如何理解，經(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)及相對(duì)論力學(xué)的關(guān)系，中世紀(jì)歐洲宗教與科學(xué)家，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力的前因后果及其自我論述……這些都是與第一章內(nèi)容有關(guān)的物理學(xué)史。通過這些歷史與書本知識(shí)的相互融合講解，一方面使學(xué)生了解了相關(guān)歷史知識(shí)，同時(shí)也了解了科學(xué)家發(fā)現(xiàn)每一個(gè)定律的艱辛的過程，從而大大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)知識(shí)的重要性，使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到提高。

二、建立正確的歷史觀

在大物課上，對(duì)于每一章的綜述這一部分，教師除了分析教科書中的重點(diǎn)、難點(diǎn)之外，也要對(duì)其相關(guān)歷史做一個(gè)綜述。例如，光學(xué)是一門古老而又年輕的學(xué)科，它的發(fā)展充滿了曲折戲劇性：從光的粒子說到光的波動(dòng)性，直到最后的波粒二象性的提出。其中涉及的人物有惠更斯，菲涅耳，愛因斯坦等許多著名人物。在光學(xué)的曲折發(fā)展過程中，有許多重大的物理現(xiàn)象。如：邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)，菲涅耳圓盤，光電效應(yīng)，偏振光，以太學(xué)說等。所有這一切的發(fā)展都是隨著社會(huì)的進(jìn)步而逐步發(fā)展的。在這部分知識(shí)的講解中，教師應(yīng)要求學(xué)生了解科學(xué)事物發(fā)展的歷史。例如，為什么粒子說長(zhǎng)時(shí)間占主要地位，波動(dòng)學(xué)說如何確立優(yōu)勢(shì)，愛因斯坦的波動(dòng)二象性提出的依據(jù)等。由此使學(xué)生了解歷史發(fā)展的每一個(gè)進(jìn)程及其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)，從而確立一種唯物主義歷史觀。以史為鏡，為今后的學(xué)習(xí)研究定下自己的目標(biāo)。

三、了解物理定理的重要性

在物理學(xué)史中，每一個(gè)定理及實(shí)驗(yàn)的成果都是來之不易的。哥白尼，布魯諾，伽利略為批判地心說不惜與教會(huì)對(duì)抗；居里夫婦為發(fā)現(xiàn)鐳元素經(jīng)歷了四年的奮斗，從八噸礦石中提煉出0.1克鐳鹽。一些新學(xué)說的提出常常遭到各方面的抨擊和壓制，牛頓力學(xué)提出時(shí)曾受到胡克等人的抨擊；相對(duì)論提出時(shí)，又有幾人能夠明白它的重大意義。教師要讓學(xué)生了解，我們現(xiàn)在的教科書中的每一行小字、每一條定理都蘊(yùn)涵了前人無數(shù)的心血。了解每一個(gè)定理的來之不易，從而體會(huì)到知識(shí)的重要性。

四、學(xué)會(huì)辨證的判斷問題

對(duì)于一個(gè)人來說，確立正確的思想觀、世界觀和方法論是極其重要的。只有在正確的思想引導(dǎo)下，人們才能正確的對(duì)待社會(huì)的發(fā)展及個(gè)人的進(jìn)步。在物理學(xué)史中，新事物的誕生往往要經(jīng)歷一段黑暗的日子。當(dāng)經(jīng)典力學(xué)日臻完善時(shí)，要指出經(jīng)典力學(xué)的不足是會(huì)冒很大的危險(xiǎn)的。在一些科學(xué)權(quán)威面前，如何正確判斷每件事物的正誤也是極具困難。那么，運(yùn)用辨證的思想來分析事物就會(huì)成為解決這一問題的關(guān)鍵。不要盲目迷信科學(xué)權(quán)威，也不能完全拋棄傳統(tǒng)，要讓學(xué)生學(xué)到用辨證的方法去看問題，讓學(xué)生以物理學(xué)特有的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、以辨證的世界觀把握事物的發(fā)展特性，從而得到正確的分析結(jié)果。

五、重視實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)

物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)工作是基礎(chǔ)。只有在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立了正確的、經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的理論，才能由表及里達(dá)到對(duì)客觀事物的規(guī)律性認(rèn)識(shí)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)中極其重要的一個(gè)部分。它是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、學(xué)以致用、由理論轉(zhuǎn)為實(shí)踐的重要一環(huán)。但是在現(xiàn)在的大物實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生有時(shí)不能以一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來完成所布置的實(shí)驗(yàn)，或者只是從表面理解實(shí)驗(yàn)的目的，操作實(shí)驗(yàn)只為匆忙得到最后的結(jié)果。這種只重結(jié)果，不重過程的實(shí)驗(yàn)是不可行的。教師有必要讓學(xué)生了解真正的科學(xué)家完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)、刻苦和艱辛的過程。縱觀整個(gè)物理學(xué)史，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是其中極其重要的一環(huán)。在物理學(xué)工作者中，從事實(shí)驗(yàn)的有90%以上。在諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中，因?qū)嶒?yàn)而獲獎(jiǎng)的人也占超半數(shù)之多。從理論的提出到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)都是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)思想之巧妙，令人嘆為觀止。我們可以講述：卡文迪許實(shí)驗(yàn)，托利拆利實(shí)驗(yàn)，邁克爾遜—莫雷實(shí)驗(yàn)，

愛因斯坦光子箱等，讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者的巧妙。還可講述物理實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展史，了解以前的科學(xué)家實(shí)驗(yàn)條件的艱苦，讓學(xué)生了解物理實(shí)驗(yàn)的重大意義，培養(yǎng)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，只有這樣才能真正發(fā)揮大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的意義。

六、結(jié)合大學(xué)物理前沿專題講座

對(duì)于大學(xué)物理前沿專題講座這一部分知識(shí)來說，如果只讓學(xué)生自學(xué)的話，那么許多人只會(huì)當(dāng)故事讀一讀把關(guān)鍵定義背下來應(yīng)付考試，那么這本書就會(huì)失去其重要意義了。對(duì)于這部分知識(shí)，由教師講授的效果會(huì)比自學(xué)的效果強(qiáng)許多。例如：教師可以講解高溫超導(dǎo)的發(fā)展歷程，激光器的誕生及發(fā)展，混沌學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，閔可夫斯基思維空間模型等。在講解中國自然科學(xué)發(fā)展史時(shí)，要讓學(xué)生深刻了解，我們有光輝的成就，更有強(qiáng)勁的崛起，讓學(xué)生有一種使命感，為祖國強(qiáng)盛而努力讀書。物理學(xué)史的引入使得課堂更活躍，教師發(fā)揮的空間更大。但是，辨證的來講，物理學(xué)史是研究物理學(xué)的發(fā)展規(guī)

律，不是物理學(xué)本身，不能代替物理學(xué)的學(xué)習(xí)，只能起輔導(dǎo)作用。過多的談史，同樣也會(huì)陷入夸夸其談，舍本求末，失去了原來的用意。所以，在運(yùn)用物理學(xué)史輔助教學(xué)的過程中，教師應(yīng)主次分明，力求達(dá)到最有效的教學(xué)效果。

在課堂中正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，不但能使其增長(zhǎng)見識(shí)，加深對(duì)物理學(xué)的理解，更重要的是可以從中得到教益，開闊眼界，指導(dǎo)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、生活和工作。因此，教師在授課中應(yīng)恰如其分的應(yīng)用多種教學(xué)思路，使其與大學(xué)物理課的教學(xué)相輔相成，提高學(xué)生素質(zhì)，完成大學(xué)物理教育的要求。

[1]喬際平.物理學(xué)習(xí)心理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，1991.

[2]申先甲.物理學(xué)史教程[M].長(zhǎng)沙：湖南教育出版社，1987.

[3]田世昆，胡衛(wèi)平.物理思維論[M].南寧：廣西教育出版社，1996.

[4]張三慧.從伽利略到牛頓[M].北京：北京出版社，1988.