摘 要:本文主要研究中學物理到大學物理學習方法分析,通過對中學物理和大學物理部分內容的不同點來進行分析,其內容包含力學、熱學、光學、電磁學、近代物理五部分,從而主要解決大學新生學習的困難。
關鍵詞:中學物理;大學物理;學習方法
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.200
1 前言
在中學數學大大約束了物理本身,所以中學物理只能描述運動狀態和運動規律的有關變量問題,無法將問題展開進行深入的研討;而大學物理是在高等數學微積分和導數的知識上進行物理高層次的學習,使其站在更高的臺階上,讓物理學更有普遍的意義以及更加廣泛的適用[1]。所以中學物理所采取的題海戰術式學習方法,在大學中并不能適用。大學物理學習時,注重的是對概念的理解和問題的分析,所以采用理解分析的學習方法;而中學往往一個星期只學習一個概念,里面基本也就是學習一兩個概念和公式,從而可以看出中學時學習內容少,時間多,學生在課堂上就能理解所學習的內容。而在大學時,由于學習內容多時間緊,老師一節課會上好幾個知識點的內容,講解不是很詳細,學生不能在課堂上就能掌握學習的內容,從而需要學生在課后溫習和課前預習。
2 力學部分
大學力學引入了幾個新的知識點:變力作用下的質點運動學基本問題、質心運動定理、變力做功、剛體定軸轉動的動能定律、剛體的角動量守恒定律和剛體的靜動等[2]。大學力學相對于中學力學在內容上不僅有部分的增加而且在其深度和廣度上也有擴展,比如:“力學做功”在中學時學習的恒力做功,而大學學習的是變力做功,從而帶入了高等數學的微積分。
3 熱學部分
在中學時,熱學的理論知識點比較多,但是基本不涉及計算,只需要學生對知識點的“了解,知道”。而在大學時,熱學以及熱力學在物理學中占有很大的地位,它不僅理論知識點的內容很多,而且計算也占有很大的地位,從而不僅僅需要“了解,知道”,更要更深層次的學習。大學熱學是在中學熱學的內容基礎上進行的擴展和內容的加深,比如制冷過程,中學時只是提到了制冷機的基本原理,但沒有具體的講到,而在大學時講到循環過程提到了正循環和逆循環,其中制冷裝置的原理就是逆循環的過程,不但講到了循環過程而且還講到了制冷系數的計算等。
4 光學部分
波動光學的內容在普遍高中物理課程標準中是比較少的,只是在選修中有這么一條:通過實驗了解光的干涉、衍射以及偏振現象在生活、生產中的應用。中學和大學光學的內容要求是不一樣的,中學主要講的是幾何光學,大學的重點在于波動光學,對“光的干涉和衍射”在課本中的理論分析中占重大部分。中學時,主要對其知識要求是“了解,知道”,而大學時則是“理解、掌握”[3]。大學光學相對于中學光學的內容在其深度和廣度上都有加深。中學時主要學習幾何光學,主要要求會畫光的反射、折射的示意圖以及簡單的計算,而大學就需要在其上有了更深的知識擴展如雙折射等,大學主要講的是波動光學,中學只是簡單的原理學習,而大學就需要計算和實驗的雙重的學習。
5 電磁學部分
在中學時,物理一共分為12個模板,兩個是必修,其余是個是選修,且在物理中占有很重要的地位。在大學時,《電磁學(第三版)》趙凱華的書中,電磁學一種有九章內容,其中靜電場有兩章內容,分別是:靜電場和靜電場中的導體和電介質,主要講述的是經典的基本現象和基本規律、高斯定理、電勢及梯度、帶點體系的靜電能、靜電場中的導體、電容和電容器、靜電場電介質、電場的能量和能量密度。恒定電流一章中介紹了電流的恒定條件和導電規律、電源及其電動勢、簡單電路。磁學部分有三章內容,分別是:恒定磁場、電磁感應、暫態過程和磁介質,后面三章分別講交流電、麥克斯韋電磁理論和電磁波、電磁學的單位制[4]。大學電磁學相對于中學電磁學在其內容上有部分的重復,而且在此基礎上也增加了不少的內容如:畢奧-薩伐爾定律、高斯定理、環路定理等。除此之外,中學時學習的概念和大學時學習的概念有部分的區別,大學的計算多而且要求高等數學的運用要熟練。
6 近代部分
高中物理和大學物理的近代部分都涉及到狹義相對論和量子物理基礎。在狹義相對論部分,高中物理和大學物理都涉及到其基本原理、時間間隔的相對性、同時的相對性、長度的相對性及質能關系,只是高中物理對知識點的講解比較簡單,而大學物理講解比較詳細。在量子物理部分,都涉及到光的波粒二象性、黑體輻射、光電效應、概率波和不確定關系、康普頓效應、德布羅意關系、原子的結構模型[5]。除此之外,大學物理介紹了原子中的電子及薛定諤方程。在此部分,雖然有內容的重復性,但大學物理的講解更深入具體。
7 結束語
本文主要從力學、熱學、光學、電磁學、近代五部分闡述了中學物理到大學物理的內容不同,從而簡單的提出大學物理學習的基本要求和以后學習中需要注意的基本問題。
參考文獻:
[1]伍春燕.從中學物理大學物理的過渡與升華—淺談大學物理的學習方法[J].中山大學學報論叢,2002(221):123-125.
[2]夏志廣,尹國盛等.大學物理課程和中學物理課程力學部分的銜接研究[J].物理通報,2011(09):163-167.
[3]中華人民共和國教育部.全日制普通高中物理課程標準[M].北京:人民教育出版社,2004.
[4]趙凱華,陳熙謀.電磁學(第三版)[M].北京:高等教育出版社,
2011:228-239.
[5]康緲,鄭海務,王志剛等.大學物理課程與高中物理課程的銜接研究—近代物理部分[J].科技創新導報,2012(07):126-128.
基金項目:安康學院教學改革研究項目(Jg09218)
作者簡介:賈曉菲(1984-),女,陜西渭南人,碩士研究生,副教授,主要從事大學物理的教學與研究工作。