原鳳英

（天津科技大學(xué)，天津 300222）

物理學(xué)一詞源于希臘，本意為“自然”，物理學(xué)是一門研究一切與自然現(xiàn)象有關(guān)的科學(xué)。所以在19世紀(jì)之前物理學(xué)一直被稱作“自然哲學(xué)”。物理學(xué)作為自然科學(xué)中最基礎(chǔ)的學(xué)科，主要研究物質(zhì)的基本構(gòu)成、彼此間的相互作用及運動規(guī)律等。由于物理學(xué)的研究內(nèi)容具有廣泛性和普遍性，物理學(xué)的發(fā)展經(jīng)常成為許多新技術(shù)學(xué)科、交叉學(xué)科等產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。大學(xué)物理是高等院校理工科各類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，通過對本課程的學(xué)習(xí)，一方面使學(xué)生掌握物理學(xué)的基本概念和規(guī)律及其應(yīng)用，一方面使學(xué)生的理性思維和科學(xué)素質(zhì)得到培養(yǎng)和提高，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好堅實的基礎(chǔ)。第23屆國際純粹物理和應(yīng)用物理聯(lián)合會（IUPAP）代表大會決議中指出：物理學(xué)是一項國際事業(yè)，它對人類未來的進(jìn)步起著關(guān)鍵作用，對物理教育的支持和研究在所有國家都是重要的。雖然物理學(xué)的重要地位得到廣泛認(rèn)可，但是在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)生對物理學(xué)的地位和作用缺乏充分的認(rèn)識和了解，對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)缺乏足夠的興趣，嚴(yán)重影響了大學(xué)物理的教學(xué)效果和質(zhì)量。因此，如何提高學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣已經(jīng)成為擺在物理教育工作者面前的嚴(yán)峻問題。

一、學(xué)生大學(xué)物理學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀分析

根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗和同行間的交流，以及對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)狀況的調(diào)查分析，筆者發(fā)現(xiàn)造成學(xué)生對大學(xué)物理學(xué)習(xí)缺乏興趣的原因是多方面的，主觀上學(xué)生對物理學(xué)的地位和作用缺乏充分的認(rèn)識；客觀上學(xué)校和社會對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)沒有充分重視。大學(xué)物理作為高等院校理工類專業(yè)的基礎(chǔ)課，地位非常尷尬。同樣作為基礎(chǔ)課的大學(xué)英語和計算機基礎(chǔ)有相應(yīng)的等級考試，等級證書是找工作的敲門磚，英語證書更是與畢業(yè)證或?qū)W位證相關(guān)；高等數(shù)學(xué)雖無等級考試，但在考研的過程中也是至關(guān)重要的。相比之下，大學(xué)物理對學(xué)生來說沒有任何壓力，直接導(dǎo)致學(xué)生對物理學(xué)的重要性缺乏認(rèn)識，學(xué)習(xí)的時候動力不足。第二，在大學(xué)物理的教學(xué)過程中，從第一章“質(zhì)點運動學(xué)”就引入高等數(shù)學(xué)的知識，尤其是微積分和矢量的應(yīng)用，這對還沒有完全掌握高等數(shù)學(xué)的大一新生直接造成了心理陰影，對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了恐懼，對后面的學(xué)習(xí)失去信心。第三，受教學(xué)學(xué)時的影響，教師在教學(xué)過程中，過于強化知識點的定量推導(dǎo)和計算，對物理知識產(chǎn)生的背景沒有交代清楚，對物理概念的講解不夠透徹，對物理內(nèi)容的內(nèi)在含義和邏輯思維方式更是無暇顧及，導(dǎo)致學(xué)生無法體會到物理的美和內(nèi)涵，喪失了對物理的學(xué)習(xí)興趣。興趣是一種無形的動力，促使人們產(chǎn)生強烈的求知欲，推動人們?nèi)フJ(rèn)識事物，探索未知。失去興趣意味著失去學(xué)習(xí)的主動性，因此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是提高教學(xué)質(zhì)量的前提。

二、提高學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理興趣的方法

面對重重的困難，物理教師應(yīng)該積極應(yīng)對，勇于探索，通過改進(jìn)教學(xué)方法和手段，不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

首先，教師作為傳道授業(yè)解惑者應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，把對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)作為教學(xué)目的之一。傳統(tǒng)的應(yīng)試教育，把考試作為唯一目的，教師“教死書、死教書”，學(xué)生自然沒有興趣。在《新量子力學(xué)》的序言中引用美國物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主費曼先生的一段話：“我們這門課的目的不是叫你們?nèi)绾螒?yīng)付考試，甚至不是讓你們掌握這些知識，以便更好地為今后你們面臨的工業(yè)或軍事工作服務(wù)。我最希望的是，你們能夠像真正的物理學(xué)家們一樣，欣賞到這個世界的美妙。物理學(xué)家們看待這個世界的方式，我相信，是這個現(xiàn)代化時代真正文化內(nèi)涵的主要部分。（也許有一些別的學(xué)科的科學(xué)家會反對我的說法，但我相信他們絕對是錯誤的。）也許你們學(xué)會的不僅僅是如何欣賞這種文化，甚至也愿意參加到這個人類思想誕生以來最偉大的探索中來”。教師在教學(xué)過程中主要起引導(dǎo)作用，只有教師認(rèn)識到物理的美妙和重要性，認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生興趣的重要性，才能將其付諸行動，貫徹到教學(xué)過程中。大學(xué)物理課程絕不是僅僅教授物理知識，更是對學(xué)生綜合科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，教會學(xué)生用物理學(xué)的思維模式去分析問題，解決問題。

其次，重視緒論課和物理學(xué)史在教學(xué)過程中的作用。教師要充分重視緒論課，精心準(zhǔn)備緒論課的內(nèi)容。通過緒論課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)的發(fā)展對人類進(jìn)步的影響及自身學(xué)好物理的重要性。在這個過程中，不要用空洞的理論進(jìn)行說教，可以用實際的例子進(jìn)行說明。比如，千禧年美國時代周刊雜志評選出的 “20世紀(jì)全球最有影響的100人”，其中包括著名的政治家、軍事家、科學(xué)家、藝術(shù)家等等，位列榜首的卻是物理學(xué)家愛因斯坦，足見杰出物理學(xué)家對人類進(jìn)步的影響得到了全世界的公認(rèn)。受課堂學(xué)時的限制，教師也可以給學(xué)生推薦相關(guān)的視頻資料，如Discovery制作的世界百大發(fā)現(xiàn)之物理學(xué)、天文學(xué)等，方便學(xué)生利用課余時間了解物理的發(fā)展及對當(dāng)時社會的影響。在教學(xué)過程中，穿插介紹物理學(xué)史的內(nèi)容，如物理模型的產(chǎn)生、物理思維的發(fā)展、物理方法的使用和物理學(xué)家的小故事等，潛移默化地提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，讓學(xué)生感受到物理和物理學(xué)家的魅力。在講到法拉第電磁感應(yīng)定律時，可以給學(xué)生介紹法拉第的故事。法拉第自幼家境貧寒，小學(xué)沒有畢業(yè)就到書店做學(xué)徒。但是他利用業(yè)余時間廣泛閱讀科學(xué)書籍，對電和化學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，并立志從事科學(xué)事業(yè)。法拉第通過自己的勤奮好學(xué)和豐富的想象力，經(jīng)過十幾年的努力，終于用實驗揭開了電磁感應(yīng)的本質(zhì)。法拉第幼年生活貧困，成名后卻拒絕英國皇家學(xué)會的高官厚祿，不愿出任學(xué)會的會長，他表示自己的意愿是始終做一個平凡的法拉第，把追求科學(xué)的真理作為終身的目標(biāo)。法拉第自學(xué)成才本身就是一個勵志的榜樣，同時他高尚的品格也值得我們學(xué)習(xí)。這樣的介紹有助于引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀，培養(yǎng)積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度，同時也能讓學(xué)生看到興趣在一個人成功道路上的關(guān)鍵作用。

第三，引入課堂演示實驗，使學(xué)生對物理規(guī)律產(chǎn)生直觀的印象。物理本身就是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理教學(xué)應(yīng)該和演示實驗相結(jié)合。通過演示實驗，學(xué)生觀察到直觀、生動的物理現(xiàn)象，遠(yuǎn)勝過枯燥的文字描述。同時它也能充分吸引學(xué)生的注意力，積極調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，有利于學(xué)生清晰地掌握物理概念和規(guī)律。比如，在光的偏振部分，需要給出不同的光透過偏振片后的光強變化，單純從理論上講，學(xué)生只能獲得一個抽象的概念，但老師可以用偏振片給學(xué)生做現(xiàn)場的演示。當(dāng)自然光透過偏振片時，偏振片的起偏作用獲得線偏振光，透射光強始終等于自然光強的二分之一，所以我們透過偏振片只能看到光強變?nèi)酢．?dāng)線偏振光再透過偏振片時，偏振片起檢偏作用，根據(jù)馬呂斯定律，透射光強與偏振片的偏振化方向及線偏振光的振動方向的夾角有關(guān)，我們旋轉(zhuǎn)偏振片就可以看到光強明顯有強弱變化。通過這個演示讓學(xué)生既可以對自然光和線偏振光的區(qū)別有深刻的了解，也可以對馬呂斯定律形成生動的認(rèn)識。目前，我們已經(jīng)在實際教學(xué)過程中引入演示實驗，深受同學(xué)們歡迎，收到良好的教學(xué)效果。老師也可以積極引導(dǎo)學(xué)生，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力和主動性，讓學(xué)生思考哪些知識點可以用具體的演示儀器來演示，條件許可的情況下還可以帶領(lǐng)學(xué)生制作簡易的演示儀器，既可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。

第四，要處理好大學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)的關(guān)系。高等數(shù)學(xué)是學(xué)好大學(xué)物理的必備工具，大學(xué)物理相較中學(xué)物理最大的區(qū)別在于矢量和變量的處理。大學(xué)物理所用到的矢量和微積分知識，屬于高等數(shù)學(xué)中比較基礎(chǔ)的內(nèi)容，難度并不是太大，只是學(xué)生還不習(xí)慣用這種數(shù)學(xué)的思維模式來解決物理問題。對于矢量主要涉及的是矢量的點乘和叉乘問題。兩個矢量點乘之后得到標(biāo)量，這一點學(xué)生比較好理解。兩個矢量叉乘之后仍然是矢量，且第三個矢量的方向需要用右手定則判斷，這一點需要學(xué)生有較好的空間想象力，所以學(xué)生接受起來就比較困難。教師在講解時可借助多媒體的優(yōu)勢，給學(xué)生營造出三維的空間，或用動畫，或用圖示，給學(xué)生演示右手定則判斷方向的方法，只要給學(xué)生一個立體的、生動的印象，學(xué)生再用起來就沒那么困難了。對變量的處理要用到微積分是學(xué)生最感頭痛的事，因為高中物理研究的都是穩(wěn)恒量，如勻加速直線運動、恒力的功、穩(wěn)恒電場、穩(wěn)恒磁場等等，對變量問題學(xué)生會很容易用以前穩(wěn)恒量的方法去解決，從而產(chǎn)生錯誤的思路。面對這個問題，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生找出兩者之間的共性和區(qū)別，并給出物理解決這一問題的思路，即先找微元，再找積分。所謂變量，其實是指物理量在一定范圍內(nèi)是變量，選取適當(dāng)?shù)奈⒃锢砹吭谠撐⒃峡煽醋骱懔?，就可以用以前穩(wěn)恒量的方法來解決，整個范圍的結(jié)果就等于對微元的結(jié)果進(jìn)行積分即可。以變力做功問題為例，變力指的是力在物體移動的過程中為變化量，則可選取一小段位移元，其上的力可看做恒量，則在該位移元上的功可以用高中恒力的功來表示，總的功就等于對各段位移上的功進(jìn)行求和，并轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)上的積分，然后就是選取積分上下限計算結(jié)果，這也是所有變量問題處理的思路，通過這樣的講解可以讓學(xué)生建立一個解決變量問題的通用物理模型。

最后，教師在教學(xué)過程中要注意方式、方法，合理利用多種教學(xué)資源，和學(xué)生之間形成良好的互動，創(chuàng)造和諧生動的教學(xué)氛圍。教師作為教學(xué)主體，要以積極飽滿的狀態(tài)投入到教育工作中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。充分利用多媒體的優(yōu)勢，對于傳統(tǒng)教學(xué)難以描述的概念和模型可以通過多媒體圖像和動畫進(jìn)行展示，化枯燥為生動，更加直觀地展現(xiàn)物理規(guī)律和物理現(xiàn)象。在剛體部分講到角動量守恒的應(yīng)用，可以利用課間時間給學(xué)生播放花樣滑冰或是跳水的視頻資料，讓學(xué)生在欣賞美的同時感受到物理在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用，無形當(dāng)中可以提高學(xué)生對物理的興趣。大學(xué)物理作為理工類專業(yè)的基礎(chǔ)課，在教學(xué)過程中教師可根據(jù)專業(yè)需求不同，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)側(cè)重點，讓學(xué)生感受到學(xué)好物理對學(xué)習(xí)后續(xù)課程的重要性。比如，對機械學(xué)院的學(xué)生來說應(yīng)該重點講解力學(xué)部分的內(nèi)容，尤其是剛體力學(xué)，保證學(xué)生能夠?qū)傮w的運動規(guī)律形成清晰的印象，包括力矩對剛體轉(zhuǎn)動的作用，轉(zhuǎn)動慣量的意義，角動量守恒的應(yīng)用等等，這就為學(xué)生學(xué)習(xí)《理論力學(xué)》做好充分的準(zhǔn)備。對電信學(xué)院和計算機學(xué)院的學(xué)生則可重點講解電磁學(xué)和半導(dǎo)體的知識。通過這樣的努力可以讓學(xué)生看到大學(xué)物理和其它后續(xù)課程之間的關(guān)系，從而提高學(xué)生對大學(xué)物理的重視程度和學(xué)習(xí)興趣。

我國古代著名的教育家孔子曾說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！笨梢娕d趣在學(xué)習(xí)過程中占有非常重要的地位。教育工作任重道遠(yuǎn)，教師也應(yīng)該認(rèn)識到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要性，并將之滲透到課堂教學(xué)。大學(xué)物理作為一門重要的基礎(chǔ)課，教師更應(yīng)該在教學(xué)工作中不斷思考和探索，改進(jìn)教學(xué)方式方法，把對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)作為教學(xué)目的之一，讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)物理的樂趣，提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)打好堅實的基礎(chǔ)。

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