大學物理習題課教學研究論文
【摘要】分析了大學物理學習及教學過程中習題課的重要性。大學物理習題課是幫助學員鞏固已學知識、加深理解,提高學員運用所學知識分析問題、解決問題能力的重要途徑。習題課的選題、定位、教學實施、歸納總結、示範引導對教學質量的提高起着至關重要的作用。
【關鍵詞】大學物理;習題課;教學探討;選題
引言
《大學物理》這門課程是大學理工科類的一門基礎課程,是專業基礎課和專業課的基礎,也是科學與工程技術應用的基礎。透過該課程的學習,學員可以瞭解自然界中物質的結構,相關性質,相互作用及其運動的基本規律,進而爲其後續專業基礎與專業課程的學習奠定基礎。對於大學物理的學習,教員在其中扮演着不可或缺的角色。對於軍校學員來說,他們在體能訓練中需要花費大量的時間,基礎課的課時就顯得極爲有限也更加珍貴。這就要求教員要利用有限的課時,充分發揮自身的主導作用,認真備好並上好每一堂課。理論課把知識點講清楚很重要,但是上好習題課也是至關重要的一個環節。對於學員來說,習題課不僅能幫助他們形成完整的知識體系,查缺補漏,還可以幫助他們提高解題技巧、分析問題和解決問題的能力,提升他們的思維水平(深刻性、發散性、靈活性、全面性和獨創性等)。因此,加強大學物理教學中習題課的教學是一個很值得探討的問題。
1選題要備好學員,注重層次
因爲軍校生源多樣化,因此在上習題課之前教員要備學員,分析學員的理解能力、接受能力、思維方式及對所學知識的掌握情況,針對學員的學情來選擇設計習題,來提高教學質量及實效性。在教學實施過程中,要注意啓發引導,習題的設計也要從簡到難,層層遞進,符合學員的學情,使學員在原有理論基礎上有所提高。例1:一物體作簡諧振動,其速度最大值vm=3×10-2m/s,其振幅A=2×10-2m.若t=0時,物體位於平衡位置且向x軸的負方向運動。求:(1)振動週期T;(2)加速度的最大值am;(3)振動方程的表達式.分析:(1)要求解週期,首先要求其角頻率ω,由簡諧振動的運動學特徵可知:ω=ωA因此可得:ω=vm/A=1.5s-1,進而根據週期和角頻率的關係可求得T=2π/ω=4.19s(2)由第一問求解的角頻率及其與角速度之間的關係就很容易能求出:am=ω2A=vmω=4.5×10-2m/s2(3)求振動方程的表達式,除了第一問的角頻率之外,還要求解初相位,由題中所給的“t=0時,物體位於平衡位置且向x軸的負方向運動”可知:φ=12π。因此,振動方程的表達式爲:x=0.02cos(1.5t+12π)。從這個例題中可以看出,知識是層層遞進,環環相扣的,透過這個習題,學員可以掌握關於機械振動的相關理論知識,並進一步深化、活化基本知識、基本技能、基本應用、基本思想,並能達到牢固的掌握概念,深刻地理解規律的目的。
2選題要備好知識,注重一題多解
上習題課前教員要對教材的知識體系瞭如指掌,並能夠準確說明;教材知識的網絡體系能夠準確建構並化繁就簡;對所設習題課的重難點要清楚準確,把握重難點,做好習題的篩選工作。透過教員的講評和學員對進行設計習題的練習,對學員的思維進行有益的訓練,力求達到傳授知識和培養技能、訓練思維相結合的目的。由於軍校學員的特殊性,他們畢業後要奔赴各個工作崗位(地方大學也是如此),因此,教員在課堂中就要注重並滲透多種思維解決問題的能力。例2:(圖1)長直電流I2與圓形電流I1共面,並與其一直徑相重合如圖(但兩者間絕緣),設長直電流不動,則圓形電流將[1][](A)繞I2旋轉(B)向左運動(C)向右運動(D)向上運動(E)不動解法一:運動分爲平動和轉動,對於圓形電流的運動,我們先分析它的轉動。(1)轉動。若圓形電流I1轉動,則力矩M0≠0。≠M=,≠pm×≠B=IS,≠n×≠B。,≠n與≠I1成右手螺旋,所以,,≠n垂直紙面向裏,≠I1所在區域的右半部份的垂直紙面向裏,左半部分垂直紙面向外,,≠n與≠B平行,所以M=0,也就是說圓形電流I1不轉動。接下來再來考慮平動。(2)平動。圓形電流右半部分等效電流豎直向下,所受的安培力≠F=I≠L×≠B,方向向右。同理,左半部分等效電流豎直向上,所受安培力也是向右,因此,合力向右。(3)綜上所述,圓形電流向右運動。解法二:相對運動。假設圓形電流I1不動,圓形電流I1產生的磁場垂直紙面向裏,I2受的安培力向左,所以若長直電流I2不動,則圓形電流I1將向右運動。透過這個習題,既複習了力,又鞏固了磁力矩。學員透過習題,達到融會貫通,遇到問題要學會多種思維去分析問題並解決問題。透過習題教學和相應的配置練習,教員可以隨時捕捉到有關學習情況的反饋資訊,藉以調整教學內容、方法和進程.對已經理解的基礎知識但沒達到能靈活運用的`程度的問題,就要藉助習題課來達到補償、強化的目的[2],力圖實現知識向智慧的過渡.
3講題要注重精講精練,不搞題海戰術
爲了牢固地掌握基礎知識,就需要透過習題教學來鞏固,即所謂“熟能生巧”、“巧則生智”、“智則發展”.在鞏固的基礎上,以習題教學爲載體,達到提高運用知識,分析問題和解決問題能力的目的。但是切忌搞題海戰術,課前要認真解讀大綱,所選的習題務必做到在精心選擇並預做的基礎上且符合大綱要求,不選超綱及偏題怪題。因爲軍校學員的時間尤爲珍貴,所以更要要求教員在習題的選擇上面花費心思,教學實施時做到精講精練,事倍功半。
4課後要注重教學反思,師生共同成長
課後的教學反思對於習題課的教學也是非常重要的一個環節。教員要注重學員素質和能力的培養,激發學員的求知慾望,調動他們的積極性,使學員能夠積極主動去自主探索、相互討論、合作交流。習題課後,讓學員主動提出問題,解決問題,鼓勵學員自己編題,提高學員的綜合素質,達到師生共同成長。總之,認真高效的上好習題課,對於理論知識的掌握和運用具有至關重要的作用。在這個過程中,教員應該做好相關的準備工作。真正的將能力的培養融入到習題課中,充分利用好習題課,做到能力與素質諧調發展。課後及時做好溝通交流及反思,師生共同成長。
【參考文獻】
[1]康穎.大學物理[M].北京:科學出版社,2015.
[2]趙水標,等.關於大學物理習題的幾個問題[J].寧波教育學院學報,2003(5):43–45.
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