物理教学中强化学生的实用意识初探

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现在的物理教学中，大都按照教材上的内容去实现教学目标。学生的学习目标是掌握各种题目的解题技巧，他们缺乏将物理与生活联系的意识，不善于发现生活中的物理问题，更不会从物理的角度去认识、研究各种现实问题。久而久之，厌学情绪滋生，最终形成对物理的恐惧心理。所以，物理教学应将课堂与生活紧密联系起来，体现物理来源于生活，寓于生活，又是解决生活问题的基本工具。

大学物理 模型抽象 应用分析

一、引言

自20世纪后半叶，新技术特别是高新技术发展之快是前所未有的。高新技术包含的科学知识高度密集，综合性极高，如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等，都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关，其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展。然而，大学物理是学生最惧怕也是最头疼的一门课程，从一开始学习，同学们就带着抵触的情绪，对它望而生畏。如果大学物理教学能够体现这些新的成果，以现代教育思想为指导，对传统教学方法加以改革，运用多种教学方法与教学手段进行教学，真正让物理“从生活走向物理，从物理走向社会”，结合现实中的实例去讲解有关问题，提高物理学习的趣味性，那么学生物理学习的积极性和主动性就能大大提高。

二、从现实生活中抽象物理模型，从生活走向物理

由演示实验、生产实际、生活经验等引入相关知识，配以较多的插图,给学生一个形象生动的图像，然后建立相应的理论模型，进行理论上的分析、推理、论证。例如，对于刚体模型同学没有接触过，首先给同学们强调刚体是一个在外力作用下形状和大小都是不变的物体，初步让他们掌握刚体的概念，再给他们举面团，这种物体在外力的作用下形状和大小是变化的，就不是刚体，像砂轮等形状和大小等都是不变的物体就是刚体，这样同学们就轻松掌握了刚体的概念。再如，刚体中的角动量守恒问题，溜冰员、芭蕾舞蹈员的例子就是角动量守恒的，在她旋转开始时，双臂张开，旋转速度不是很快；但当她将双臂收拢时，她便转动得更快了；同样，空中飞人和高台跳水员的旋转动作也是角动量守恒的，运动员跳离跳水台后，仅受到地球重心作用于其质心，因此，就质心坐标系而言，重力对运动员产生的力矩为零，其角动量守恒。如果运动员收缩身体，使对质心的转动惯量减小，则身体相对于质心的转速将加快；如果将身体伸展，转动惯量增加，则身体的转速将减小。这样的实例让同学们得以理解。即从生活中的例子去讲解知识时同学们更能直观地理解、掌握。

讲述相对运动时，可用一个日常问题“雨中行走，如何使淋雨最少”引出。考虑了风向、雨速、人体形状（面积）等众多因素，通过建立模型分析，不同的模型得出的结论不尽相同。通常来说，若你发现雨是从你前方打来的，那么跑得越快越好；若雨是从后方或侧后方打来的，且速度较小，那么奔跑时也是越快越好；若雨是从后方或侧后方打来的，且速度较大，以致人站在雨中时，后背淋到的雨比身体其它部分还要多，那么奔跑时应使后背恰好不淋雨为最好。这种教学也可以看做是一种趣味教学，能够有效地调动学生思考积极性，引发学生的创新意识。

讲述液体的表面性质时，通过反复演示,提出“为什么毛笔入水毛散开,出水面又聚合”这样的问题，学生探究的活力顿时就会被激发出来。许多同学都会演奏一些乐器，但对于弦乐器的调试却无从下手。结合已经学过的振动学知识，浅析弦乐器的发声原理，并且可以为演奏者检音、调试提供理论依据和实验结果参考。

结合现实中的实例去讲解有关问题，既能提高物理学习的趣味性，也能大大提高学生的积极性和主动性。

三、让物理知识在现实生活中获得应用，从物理走向社会

戴电子表的人一定都为它的方便和准确性而感到高兴。它不但能显示时间，而且能显示星期和日期。可你知道这种电子表是怎样造出来的吗？一提到时钟，大家一定会想起振动。机械表利用的是机械振动，电子表当然是利用电学振荡。最早的振荡电路是由电感器和电容器构成，称为LC电路，但其频率稳定性却不大好，后来，科学家们用石英晶体代替LC振荡器，就大大提高了频率稳定性。石英为规则的六边形晶体。在石英晶体上按一定方位切割下的薄片叫做三长两短英晶片。石英晶片有一个奇妙的特性：若晶片上加以机械力，则在相应的方向上就会产生电场。这种物理现象称为“压电效应”。当在石英晶片的极板上接上交流电场，当外加交变电压的频率与石英晶片的固有频率相等时，就会产生共振。这种现象称为“压电共振”。利用这种稳定的振荡特性，人们就创造出了精度极高的电子表和石英钟。

1953年5月24日立体电影首次出现，截至2010年3月底，中国内地立体银幕已有1100多块，仅次于美国而位居世界第二。那么，立体电影的原理又是什么呢？

这要从人眼看物体说起。人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能判断物体的远近，产生立体感。这是由于人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉。立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片。在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映,使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上。

观看立体电影常用的方法有两种：一是看黑白立体电影戴红绿眼镜的方法；二是看彩色立体电影戴偏光眼镜的方法。

1.戴红绿眼镜看黑白立体电影

两台放映机，其一透过红滤镜放映红色影像，另一透过绿滤镜放映绿色影像。这两影像同时在银幕上相叠。电影观众戴了红绿眼镜看银幕上一红一绿的画面时，左眼只看到绿像，(这是左方摄影机所拍摄的景象)，而右眼只看到红像(这是右方摄影机所拍摄的景象)，这就产生在现场观看到的立体感觉。

2.戴偏光眼镜看彩色立体电影

在每架放映机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器。从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光。左右两架放映机前的偏振片的偏振化方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到金属银幕上再反射到观众处，偏振光方向不改变。观众也戴上偏振片造成的眼镜。左眼的镜片只许左方摄影机的影像通过，而右眼的镜片只许右方摄影机的影像通过，于是，就产生立体感觉。

研究热辐射的规律时，可以加强对红外技术的讨论。现在，红外技术的应用已深入到各个领域，在各方面都发挥了重要作用。在军事上，红外线可以进行夜间侦察；用红外制导可打击军事目标；红外遥控在陆地上能搜索和跟踪目标；红外通讯距离远、保密性好。在工业上，用红外可在恶劣条件下、高温条件下测温；通过热成像仪可进行建筑物无损探伤；光纤通讯就是利用红外波段进行通信的；用红外进行各种检测和自动控制；用红外测量距离。在农业方面：用红外进行加热干燥粮食、农作物种子；红外遥感农作物生长情况。在医学上可用红外热像仪进行疾病诊断，进行红外治疗、理疗。在科研上，用红外进行光谱分析、文物考古研究、刑事侦察研究。在日常生活中：红外取暖；用红外线进行各种家电遥控和照明节能控制。通过这些例子，让学生了解新技术，应用新技术，培养学生对高新技术的敏感性。

这样，学生就不会觉得物理仅仅是做物理研究的人才需要的，他们能真切感受到物理学跟社会、生活的密切联系。

四、根据授课对象优化授课内容

物理学系统庞大，内容丰富，分支学科越来越多，在有限的学时里不可能做到面面俱到，因此在教学中既要精选教学内容，突出教学重点，又要保持物理体系的系统性和完整性。应针对不同专业的专业特色及后续课程的要求，对教学内容进行优化。突出专业基础的部分，重点讲授后继课程将涉及的基础，适当增加专业的边缘知识。

比如，对于计算机的学生结合电磁学、光学的知识分析光盘、磁盘的读写原理，鼠标的定位原理；电子电气专业的学生可以适当增加电磁感应和涡电流的基础知识，从日常生活的电磁炉，电度表记录电量，到工业上对金属的加热，电视显象管的加热抽真空入手，引导学生应用物理的基础知识分析其工作原理；对机械专业的学生，则突出力学、热力学的内容，在光学部分只要求学生掌握最基础的概念，及对干涉、衍射、偏振有个感性的认识，做简单的计算。这样既突出了物理课作为基础课的地位，也引起了学生对物理课程的重视，让学生确实感受到了物理与日常生活相关，与其他学科密切联系，开拓了学生的思维，调动了学生学习的积极性，同时也增加学生应用物理思想、物理方法解决专业问题的意识和能力。

五、演示实验与开放实验相结合，让物理浮现于眼前

中学物理教材一般由演示实验、生产实际、生活经验等引入相关知识，这种方式比较形象生动,容易激起学生的探究欲望，演示实验也应是大学物理理论教学的重要组成部分。学生可以对演示实验现象进行归纳总结，对实验结果进行讨论质疑。演示实验一方面活跃了课堂气氛，同时也有利于大家在争辩中掌握正确的物理概念，培养学生的科学素质和探索精神。除此之外，还可以为学生提供开放、自主的实验环境，让他们去实现、验证自己的想法，寻找质疑的答案。这一过程中教师可以指导学生学习和进行科学研究，从中培养学生的科研思维能力、创新能力和实际操作能力。

六、总结

大学物理课程教学内容广泛,如何正确地认识和阐释这些比较成熟的物理内容；如何把握学生对物理知识认识的规律性,发挥他们的主观能动性；如何在传授基础知识的过程中有目的地培养学生的科学素养；如何恰当地安排好每一次教学活动，是大学物理教师所应该思考的问题。为顺应科技和经济的发展,大学物理教师应紧密结合教学实际，加强对学生应用意识、创新能力的培养，并从课程结构、课程内容、教学方法和教学手段等方面进行改革，这样才能更好地发挥大学物理课程对促进学生知识、能力、素质的综合提高的积极作用。

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