大學物理公式總結模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇大學物理公式總結，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

為什么工科大學生都要學學物理課程呢？其原因在于物理學的基本原理隱藏于物質世界的方方面面，滲透在自然科學的所有學科之中，同時也常常被應用于工程技術的各個領域。物理學是非常重要的一門學科，作為工科大學生，未來技術領域的領軍者，物理基礎的薄厚、物理意識的強弱都直接影響著學生對未來社會的適應性、創造力和發展潛力，所以要求大學生們一定要學習并學好這門重要的基礎課程。物理學所研究的范圍很廣，從空間上講，小到基本粒子，大到類星體；從時間上講，短到基本粒子的壽命，長到宇宙的壽命，幾乎包括了整個物質世界。在物理學產生和發展的過程中，形成了各種各樣的科學研究方法，如實驗法、分析綜合法、歸納演繹、科學抽象等方法。通過對大學物理的學習，除了讓學生獲得物理方面的知識，最重要的是讓學生在學學物理的過程中能夠受到方法論的教育。重點培養學生的觀察能力、分析能力、邏輯推理能力，學會正確的學習方法和科學研究方法。這才是工科學生學學物理的真正目的。

如何能學好大學物理呢？

一、大學物理和中學物理的學習方法有本質區別

起初學學物理時，學生們可能會覺得很多概念、定律、定理等都是中學時學過的，并且會發現有些問題仍然可以用中學時學習過的數學知識就可以解決。從而導致部分學生掉以輕心，不認真聽講，有了這種想法之后，到了后期就會覺得學起來越來越困難，跟不上教師的教學進度。最終出現批量學生掉隊、對大學物理課程失去興趣的現象，這也是大學物理課程不及格率較高的重要原因之一。因此，教師在進行大學物理課程教學之前，一定強調大學物理和中學物理的學習方法是有本質區別的，讓學生在課堂上要繃緊學習神經，戒驕戒躁。

二、大學物理與中學物理的差異

回顧中學物理的學習方式，可以簡單的總結為：學生在教師講解知識點后，要勞記一些概念、公式、定律和定理，然后會利用它們解決實際物理問題即可。也就是說我們中學時教師講解知識點，最注重的是如何利用所學的知識點去解題，教師在講解知識點時，并不注重講解這些概念、公式定律和定理都是如何演繹過來的。而在學學物理的過程中，學生們不僅僅要牢記一些物理概念、公式、定律和定理，最重要的是要掌握每個概念、定理的形成過程，要知道他們闡明了什么樣的物理規律，體現了什么樣的物理思想以及它們的適應條件和范圍都是什么，在此基礎上還要求學生們學會運用高等數學知識來解決物理問題。

三、高等數學是大學物理研究的重要工具

高等數學貫穿于大學物理知識學習的全過程，學學物理知識的過程就是應用高等數學知識的過程。大學物理學習中常用的高等數學的知識主要有：微積分、矢量和數學建模。微分、積分主要應用于公式推導的定量，同時微積分的思想方法是解決大學物理中實際問題的主要方法。比如：討論變力的功問題時，即采用了高等數學中的積分方法又采用了微分方法。因此，學生們一定要把高等數學學好，靈活的運用數學知識解決物理問題。

四、提高課堂聽課效率，掌握正確的學習方法

1.在物理課堂上，學生們應該更注重對物理思想和科學研究方法的掌握，學會舉一反三，不能死記硬背，不能只生搬硬套公式，要加深對物理概念、公式等的理解，了解定理的演繹過程，從本質上弄清楚每個知識點中涉及到的物理原理。

2.課堂上學生一定要認真記筆記，跟上教師的講課進度。由于大學物理課程課時的限制以及講解內容的限制，教科書上有些相對不重要的知識點會被教師略講或者刪除。講解的重點內容都將體現在課堂板書或者說學生的筆記中，所以學生一定要認真聽教師講解知識點的同時，有選擇的記錄教師講解的重點、難點內容，特別是課上例題和解決方法都要詳細記錄在筆記中。在期末復習時，一本記錄詳實的筆記，會給學生們的期末復習帶來很大的便利，是期末復習的好幫手，也是今后學生走上工作崗位的指導書。

篇2

中學物理課程與大學物理課程在教材上有著一定程度的重復，更有著深度、廣度與難度的提高和拓展，不可避免地在大學物理與中學物理之間存在著內容和環節上的一些脫節。因此，找到大學物理教材和中學物理教材內容上的銜接點，然后抓住銜接點使大學新生順利完成從中學向大學的過渡，不僅可以提高學生學學物理的興趣，而且有助于大學后繼課程的學習，有利于學生綜合素質的提高。因此，對現行大學物理課程和中學物理課程的銜接情況進行研究具有一定的必要性。

本文中，以理工科類所采用的大學物理教材、普通高中理科生所采用的人教版物理教材和初中生采用的人教版物理教材（主要是前兩者）為參考，對大學物理的幾何光學部分（大學物理下冊第17章幾何光學［1］）如何與中學物理中相應知識（選修2―3的第1章光的折射和第2章光學儀器［2］）銜接的問題進行了分析和探討，理清這些問題將有助于促進大學物理課程改革健康有序地發展，同時也希望為中學物理課程改革提供一定的借鑒。

1.大學物理課程和中學物理課程基本要求的對比

對照《大學物理基本要求》［3］與《全日制普通高中物理課程標準》（簡稱為《新課標》），從教學目標看，《中學物理課程標準》把基礎物理知識與技能學習、自主探究的過程訓練和方法體驗、情感與價值觀的培養有機地結合起來。而《要求》則強調在系統掌握物理知識和方法的同時，還要注重培養學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識，努力實現學生的知識、能力、素質三方面的協調發展。顯然，大學物理教學要求是在高中物理要求的基礎上加以提高。

所以，將《要求》和《新課標》中對幾何光學部分的基本要求做比較，分析大學物理中幾何光學部分知識點的分布特點，結果見下表。

通過對比可以發現，大學物理幾何光學部分中有60%以上的知識點在中學物理中出現過。然而，大學物理的內容既不能是對中學物理知識的重復講解，又不能完全拋開中學物理的內容，直接引入新的知識，否則就會出現知識連接脫軌的現象，那么大學物理應該如何銜接中學物理知識，并順利引入新的知識呢？下面我將針對部分典型問題進行具體分析。

2.共同涉及知識點的相關要求及教材銜接處理

通過對比，大學物理中幾何光學部分的知識點在中學物理中已涉及的主要有以下幾個：幾何光學基本定律、折射率、光在平面上的反射和折射、全反射、薄透鏡及其成像公式和作圖法、光學儀器。

1）幾何光學基本定律包括：光的直線傳播定律，光的反射定律（鏡面反射和漫反射），光路可逆性，光的折射定律。前三個定律一帶而過，做銜接的鋪墊。

2）折射率：在折射定律中將中學的折射率細分為：①相對折射率=n=（第二種介質相對于第一種介質的折射率）；②絕對折射率n=（相對于真空的折射率）。然后斯涅耳定律是折射定律的另一種常用形式，由相對折射率和絕對折射率兩個公式推導而來：nsini=nsinr。

3）光在平面上的反射和折射：大學物理教材上點了一下實像和虛像，由同心光束在折射時被破壞導出一種現象叫像散，從而接入新知識“視深度”，視深度是入射光線交主光軸的點離界面距離P與折射光線反向延長線交主光軸的點離界面距離p′，得p′=p。

4）全反射、薄透鏡，薄透鏡的作圖法和光學儀器部分：除了基本的定義和條件外，還介紹了一些全反射的用途和薄透鏡的一些內容，其他只做了解用。

3.新增知識點的相關要求及教材銜接處理

大學物理幾何光學部分知識點中新引入的知識點主要有以下幾個：斯涅耳定律、視深度、光在球面上的反射和折射、薄透鏡的橫向放大率、薄透鏡的光焦度與焦距。下面以一個典型例子分析大學物理教材對該部分知識的設計。

如圖，從光源S發出光線SA到半徑r、曲率中心為C、頂點為O的球面反光鏡AOB上，反射光線交主軸于S′。則光線SAS′的光程為=nl+nl′；其中（余弦定理）：

光程是角度φ的函數，根據費馬定理，物象間的光程應取極值或常量。故對其求導并令其倒數為零。

=n［2r（r-p）sinφ］+n［-2r（p′-r）sinφ］=0；

化簡得-=0

在近軸條件下，φ很小，可認為cosφ≈1，此時l≈和l′==-p′；帶入上式得+=

當入射光是平行光時即p=-∞，得p′=，此時p′即是焦點，焦距f′=可得近軸區域的球面反射成像公式：+=，是一個普遍適用的物像公式。

就像這樣的推導方法一樣，先由中學的知識開端，加進大學物理的內容，使定律從理想狀態的使用條件推廣到普遍適用的公式。

4.結語

大學物理中幾何光學部分的內容除一些知識外，絕大多數概念學生在中學階段已有接觸，故教材設計中的展開應適度，避免重復。

對于大學物理中的新增知識點，由于大學生都已初步具備了獨立思考、分析和應用知識的能力，就不能像對待中學生一樣，應用圖畫或大量例子使其理解的設計方法，大學教材對新知識的設計，應注重知識點之間的聯系，注重綜合分析能力和知識應用能力的鍛煉，還應突出設計手法上的靈活多變。總之，大學物理教材的設計在知識的銜接上既不能繁瑣地重復講解，又不能出現知識的斷點，這樣才能真正做到大學物理教材設計的最優化。

參考文獻：

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引言

高等院校是素質教育的主要陣地，承擔了向社會輸送高素質、能力全面的人才的任務。為滿足該教學要求，在大學物理教學中應該幫助學生系統理解和掌握物理教學知識，并在教學過程中逐漸培養學生的邏輯思維能力、抽象思維能力，為學生后續的新理論、新知識的學習夯實基礎。考試是對大學教學效果進行考察和評價的一種主要形式，考試形式是否合適，考試內容是否恰當都會對學生的學習態度和思維方式產生影響。當前大學物理考試大多仍采用傳統教育方式下的一次性閉卷考試方式，考查內容集中在定理定律的應用、書本知識等方面，而沒有對物理教學和科研過程中的思想和方法體現出明確的考查，更無法讓學生形成全面的、有效的發現問題、分析問題和解決問題的思維方式。這是非常限制學生的個人發展的。為彌補這種考試方式存在的不足，必須對其進行改革，并在改革過程中不斷總結。

1.大學物理考試中的弊端分析

高校中的大學物理課程教學與評價受傳統考評體制的影響很大，其考試通常集中在基本知識的片面性考查方面，沒有對考試的評價功能引起足夠的重視，也沒有對考試的反饋和導向的作用形成正確的理解。綜合來看，大學物理考試中存在的弊端主要集中在以下方面。

1.1考試內容固定，對學生應用知識的能力考查有所欠缺。

目前的大學物理考試主要集中在固定定理、公式的記憶與簡單應用中，考點較多涉及經典物理相關教學內容，對于物理方法及思維方式的考查相對較少。在考試前教師還會向學生劃定考試范圍等。這些行為一方面助長了學生的懶惰心理，容易使學生留下學習無用的印象或感覺，另一方面阻礙了考試的評價功能的體現，教師不能通過考試對教學內容、教學方式等進行總結和反思。

1.2考核形式單一，不利于學生個人素質的發揮。

大學物理屬于公共基礎課，其教學定位決定了大學物理的考試是面向全校的，通常需要在全校范圍內進行統一命題和考試。但是這種按照一個模式評價學生的考試方式不利于學生個人素質的發揮，對學生的創新精神具有阻礙作用。

1.3過于看重考試成績，對考試的評價、反饋，以及分析作用認識不足。

考試所面向的對象不僅僅是學生，還應該包括教師，不僅僅是學生學習效果的反映，還應該是教師教學效果的客觀評價和教學反饋。在考試結束后無論是學生還是老師都應該對考試試題、考試方式等內容進行分析與總結。但是目前的大學物理考試更看重考試成績，對于考試的本質意義并沒有形成深刻、理性的認識。

1.4注重結果評價，對教學過程的考核關注度不夠。

大學物理教學知識點多，抽象度高，為實現內容覆蓋、難度控制、試卷結構的協調，教師在出大學物理考試試卷時會盡量選取不同類型和不同知識點的試題組合。但即便如此，單一一張試卷還是無法全面、客觀、準確地容納整個大學物理的教學過程和教學內容。與此同時，注重結果評價，導致學生更加注重如何獲取更高的考試分數，對于考試試題深層的物理思維方式的考察并沒有形成統一認識，更談不上創新性活動的開展。

2.大學物理考試改革思考與探索

鑒于大學物理考試模式中存在較多的弊端和不足，無法滿足素質教育、全面教育的教學要求，故對考試內容和考試方式進行改革和探索必然成為今后大學物理考試改革的發展方向，達到客觀、公正、全面反映與評價學生學習是否有效、教師教學方式與教學內容是否符合要求的目的。

2.1更新考試內容，增加考試題型。

近代物理的研究思想與研究內容對于促使學生認識物理現象，探索物理規律，應用物理工具解決實際問題等都具有十分重要的意義。因為在大學物理考試中應該適度添加對近代物理相關教學內容的考查。同時，大學物理考試的目的是考查學生是否在教學過程中學會了應用所學知識解決具體問題的能力，故大學物理考試中可以針對學生能力的考查設置新的題型或考查方式，如設置簡答題“為什么橋都設計成凸形而不設計為凹形？”等考查點結合度高，與現實生活契合度高的問題。

2.2豐富考試方式，分階段對學生進行考核，形成綜合測評體系。

單次考核的偶然性相對較高，且考查內容有限。為提高大學物理考試改革的有效性，可以在教學過程中分階段、分形式對當前教學進度范圍內的內容進行測評，并將測評結果作為最終成績的一部分計入考試總成績。

具體可以從以下兩方面著手。一方面，增大平時成績的占比，注重對學生大學物理學習過程的考查，充分調動學生的學習積極性，消除學生的僥幸心理，培養學生注重平時課程學習的態度。另一方面，增加其他考核方式，如針對某一學習內容的小論文撰寫、針對某一知識的實驗操作設計等。這些考核方式的添加不僅能夠讓學生在大學學習階段對如何分析問題、解決問題形成更清晰的認識，還有助于學生后續工作的開展。

2.3期末考試形式變更。

考試時間是有限的，學生的學習時間是有限的，如何在有限的時間內提高學生對知識的理解與運用能力是大學物理教學的重點和難點之一。將大學物理的期末考試方式由閉卷轉化為半開卷，即允許學生考試過程中帶入自己認為的與考試相關的公式或內容等，不僅能夠減輕學生的學習負擔，從而將精力更多地集中在對相關知識的理解與運用方面，還能夠為教師提供更廣闊的出題平臺，讓教師在教學知識的基礎上出一些應用性更強、關聯度更高的題目，這對于提高學生的自我學習、自我總結、自我歸納等能力具有積極的推動作用。

結語

考試是檢驗教學效果的一種載體，考試結果對于評價教學內容、教學模式等具有積極意義，考試方式和考試內容對于學生的學習能力和創新精神的培養具有積極的推動作用。推動大學物理考試改革，充分發揮考試的作用是現代綜合素質教學的必然要求。

參考文獻：

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1 大學物理中的安培力公式

此式也同時說明，安培力是作用在整個帶電導線上的而不是集中作用于一點的。

對于以上公式的推導看似簡單，但對于學生來說，從物理和數學的角度結合起來理解還是比較困難的。因為學生的思維仍然停留在高中時候的思維，對于怎么理解公式（2）還是一頭霧水。

2 從中學物理的安培力公式開始

我們不妨從中學的知識開始，然后利用高等數學的微積分思維，逐步過渡到公式（2）。

中學的安培力考慮的是一長直導線，并且電流方向與磁場方向相互垂直（如圖2所示），則此直導線所受的安培力為：

公式（3）是中學生非常熟悉的公式，但我們講授的時候需要給學生強調的是：此公式只是相對于直導線而且電流方向與磁場方向相互垂直的情況。對于實際的帶電導線大多是彎曲的，對于彎曲的導線怎么辦？要想應用在中學我們已有的并且熟悉的公式（3），必須把彎曲的導線變成直導線。我們很自然地想到把此彎曲導線分割成許多微小的均勻導線，曲線分的越多導線越接近直線，即可利用公式（3）。然后利用高等數學知識可知，分到無窮小的時候就是微分元dl，則此dl所受的微力dF即可應用公式（3），如果考慮到電流方向與磁場方向不垂直的情況即為公式（1）。公式（1）只是彎曲導線分割的其中之一，要想求解整個導線所受的力，則需要對分割的每一個微小導線進行矢量求和，根據微積分知識，則為安培力的一般表達形式（2）。

3 總結

這樣，我們就用高中的已有知識加上簡單的微積分知識給出安培力的一般表達形式，這種推導（準確的說應該是演繹）方式不僅注重了學生物理思維的培養而且也對已有知識進行了應用推廣，使學生理解了學以致用的道理。

【參考文獻】

[1]戴敬好.探究安培力的有效教學[J].中國校外教育（理論），2008（S1）.

篇5

[中圖分類號] O4-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）18-0168-02

物理學是研究物質的基本結構和運動普遍規律的基礎學科，大學物理對很多理工科專業的學生都是必修課程。物理學在為理工類專業課程的學習奠定知識基礎的同時，還能培養學生的科學思維能力，因此做好大學物理的教學工作顯得至關重要。隨著計算機技術的快速發展，多媒體技術在教學領域的應用也日益受到高校老師的重視。多媒體技術相對傳統的教學方式有諸多優勢，因此將多媒體技術與大學物理教學有機結合起來，對提升大學物理的教學質量有著重要意義。

一、大學物理教學的意義和現狀

當前大學物理的教學現狀主要有以下幾個特點：剛進入大學階段的學生對物理既熟悉又陌生，他們從初中開始接觸物理，到高中有了較深層次的理解，再到大學利用高等數學等相關知識對物理有了更深層次的認識。然而，也正是因為對物理的比較熟悉，使得學生在深入學習“重復知識”時會感覺乏味[1]；第二，大學物理作為基礎課，主要在大一、大二開設，此時大部分專業課程還沒開，很多學生對本專業整體的知識架構還不了解，尚不清楚物理學和專業課之間的關聯，容易產生不重視物理學的現象；第三，大學物理教學中普遍都存在學時少、課程多的情況。例如徐州工程學院開設的基礎課“大學物理C”（共12章）、專業課“原子物理學”（共11章），都只有48個學時，教學難度較大。

在這種形勢下，傳統的“黑板+粉筆”的教學模式很難激發學生的學習興趣，課堂效率也比較低，在學時少的情況下，教學效果一般。多媒體技術在大學物理教學中的應用，能夠使課堂變得生動、形象，也能提高講課效率，進而促進大學物理教學質量的提高。

二、多媒體技術在大學物理教學中的優勢

多媒體技術在教學中的應用改變了教師以粉筆和黑板為主要教學媒介的單調模式，圖文并茂、聲像俱佳、表現形式多樣化，深受廣大師生歡迎。

（一）信息量大，教學效率高。大學物理課程中有大量的公式、圖形，如果僅靠手寫，會耗費大量的教學時間，而且在合班教學時，教師較多手寫的內容不易被所有學生看清，這都會影響到教學效率。多媒體教學中，教師備課時將要講的知識點事先做好課件，可以在課堂上節省出較多的時間，這些時間可以用來講解原理、公式的發現和推導過程。多媒體授課形式直觀、有效，能夠調動學生的學習興趣，可以培養學生的科學思維方式，傳授知識的效果更好。

（二）直觀、生動，便于學生理解抽象的物理概念。物理課中有很多難以直接感知的概念和運動過程，例如：氣體分子速率分布、電磁波的產生和傳播、狹義相對論等，學生對這些物理模型僅憑想象很難理解。多媒體教學能夠將這些概念和運動過程用模擬的圖像、動畫等多種方式表現出來，這樣使學生能夠直觀、生動的去感知物理現象和物理內涵，再由表及里，由感性認識上升到理性認識，從而加深學生對物理模型的理解。另外，物理是以實驗為主的學科，利用多媒體技術，可以將一些經典的實驗過程做成演示課件，緊密配合課堂教學內容進行演示，對物理理論知識的教學有積極促進作用。[2]

（三）多媒體課堂互動性強。學生參與教學活動能夠提升學習的主動性，多媒體教學可以實現互動式教學。當講解完某一知識點后，教師可以提出問題讓大家分析、討論，當教師總結時，可以將已講過的相關內容用多媒體課件再次演示，在這個過程中，加深了學生對知識點的理解，同時教師也知道了學生對知識點的掌握情況，因地制宜地調整教學節奏。針對一些難懂的知識點，可以根據多媒體課件反復演示、講解，以免學生因不理解而造成興趣低落。

（四）有助于學生了解物理學的發展歷程和物理學在本學科中的作用。利用多媒體技術，能夠更多地演示物理學的發展歷程和相關的物理學家圖片、視頻等，這有助于學生了解物理學的發展脈絡。也可以介紹一些當前的研究特點，尤其是物理學和本專業學科的交叉領域的研究特點，這樣不僅能拓寬學生的物理視野，同時還能使學生對專業、學科有一個綜合的理性認識，也就是對物理學的重要性有了理性的認識，從而提高學習積極性。

三、大學物理多媒體教學實例

多媒體技術在教學中具有上述優勢，可如何將多媒體技術優勢與具體的物理教學結合起來？我們以光的粒子性為例進行探討。光的粒子性在《大學物理》的近代物理基礎部分，《原子物理學》、《固體物理學》和《半導體物理》的量子物理部分，以及《量子力學》均有體現，是大學階段很重要的物理概念。因為光具有粒子性，所以當光照射到金屬表面時，電子從金屬表面逸出，稱為光電子。這部分知識比較抽象，為了加深學生的認知和理解，可以將光電效應的原理和現實生活中的應用利用多媒體課件展示給學生。

利用光電效應開發的光控繼電器，如圖1所示，其原理是：當光照在光電管上，光電管電路中產生光電流，經過放大器放大，使電磁鐵M磁化，而把銜鐵N吸住。當光電管上沒有光照時，光電管電路中沒有電流，電磁鐵就把銜鐵放開，將銜鐵和控制機構相連接，就可以進行自動控制了。這種光控繼電器可以用于自動控制，如自動計數、自動報警、自動跟蹤等設備。在課堂上，展示給學生示意圖，并讓學生對光控繼電器的這些應用展開探討，拉近物理理論和現實生活的距離，同時讓學生認識到物理的重要性，從而提高學生的學習興趣。

四、多媒體教學應注意的事項

多媒體教學雖然有諸多優勢，但在教學過程中也碰到了一些問題。任何事物都具有兩面性，因此我們也不能過分夸大多媒體教學的作用。以下結合多年教學經驗，談一下多媒體教學過程中應注意的問題。

（一）教研室群策群力開發高質量的多媒體課件。課件的質量影響著多媒體教學的效果，如果不結合教學實際，僅僅是網上復制、粘貼制作而成的課件，其教學效果難以保證。針對這一問題，我院應用物理教研室各位老師在素材的收集和編排上融入了集體的智慧，針對每個章節、每個演示內容都做到精益求精。課件在教學使用中，我們還不斷收集學生對課件的意見和建議，而后進行推敲、修改。制作課件要摒棄一勞永逸的態度，應該緊跟學生的特點和時代的特征，不斷的優化和完善課件內容，從而使其作用發揮到最大。

（二）把握好教學節奏。多媒體課件的使用，使教師部分擺脫了手書的辛苦，但也出現了一些老師講課速度過快，或者僅僅照著課件讀出來等現象，這非但不能提高教學質量，而且還會造成學生的學習興趣低落。[3]對此，教師應該清醒地認識到，多媒體只是輔助教學工具，不是萬能的，只有對知識系統、詳細的講解和剖析，才能夠使學生聽到關鍵內容。教師備課時對課件內容要爛熟于心，授課時可以以課件為提綱，實現課件頁面與知識點講解的有機對接，游刃有余地組織教學，并且根據學生的掌握情況，適當調整、安排進度。

（三）多媒體教學應與傳統教學有機結合。如果過分強調教學手段現代化的作用，只能導致教學重“形式”輕“效果”。從本質上講，多媒體教學和傳統教學只是不同的教學形式，并不對立。[4]尤其是對于大學物理教學，里面有很多重要公式，如果僅靠課件的展示，學生很難理解公式的推導過程，這時傳統教學的優勢就體現出來了。教師將公式的詳細推導過程逐步書寫出來，學生在了解公式推演過程的同時，能夠加深對公式的理解。對于部分例題，采用傳統的教學方法，循序漸進地書寫出每一步的推導過程，同樣也可以提高學生的科學思維能力。所以，在大學物理教學過程中，應將多媒體教學與傳統教學巧妙地結合起來，交替使用，才能真正提高教學效果。

五、結束語

綜上所述，多媒體教學具有效率高、內容直觀、生動、互動性和拓展性強等諸多優勢，給大學物理教學提供了很多便捷，但同時也存在一些不足和局限性。在教學過程中，教師應根據學科和專業、學生情況、教學需要等各方面的綜合情況，將多媒體教學與傳統教學有機融合起來，充分協調發揮兩者的優勢，以提高大學物理的教學質量。

[ 注 釋 ]

[1] 樊群超.大學物理教學存在的問題及改革探索[J].高等教育研究，2013（2）：27-31.

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中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A

1建立基于隨堂演示的大學物理“實驗探究型”授課模式的重要意義

大學物理學是一門以實驗為基礎，集多種創新思想、探索理念與研究方法于一體的基礎科學，其大多數物理原理都來源于對實驗現象的升華或對實驗規律的總結[1]，因此教學大綱中明確規定了演示實驗教學的地位和作用，要求“抽象的物理規律應通過大量的實驗和細致的觀察得到”。然而在過去的理論教學中，物理定理的證明及應用大多采用公式推導，其中用到的微積分[2]知識較多，學生感到枯燥，不易對物理這門課產生強烈興趣。結合近幾年的課堂教學實踐，發現很多看似深奧的理論知識點若借助于課堂演示實驗進行啟發和引導，立刻變得淺顯明了，大部分學員開始主動探究物理本質規律，其“課堂參與”意識及互動熱情遠遠勝于坐在“冷板凳”上當聽眾時的狀態，課堂氣氛明顯活躍起來，尤其讓人感動的是，不少平時畏懼物理、對教員“敬而遠之”的“弱勢學員”也開始以“實驗主人翁”的態度配合教員的課堂演示，方便了教員與這類學員的近距離交流。由于演示實驗教學過程突出了實踐對理論知識的檢驗，能夠化抽象為具體，使學生根據有趣的現象和些許點撥就能深刻理解物理概念和原理，實現事半功倍的教學效果，因此近年來，全國各高校對物理演示實驗都十分重視[3]，本院也投入了經費進行了物理演示實驗室的初步建設，然而，目前本院的課堂演示實驗還基本沒有普及，只是少量教員在部分課堂上嘗試使用，大部分教學班級的教員基本沒有應用該教學方法，原因如下：有的演示實驗儀器設備復雜，比如J-LD23型復擺實驗裝置，需要水平儀、光電計時器，光電門滑座等等，測量時必須幾次對儀器調平衡，操作步驟比較繁瑣，初學者容易測量不準，在課堂操作比較耽誤時間；有的演示儀器太大或太笨重，不易搬移，比如演示角動量守恒定律的茹可夫斯基凳，教員或學員在挪動那個底盤固定、能轉動的鐵轉椅和兩個重錘時很不方便，在短短的課間十分鐘要將它們搬移出器材室再上下樓梯都有較大困難；還有的演示實驗在課堂的明亮環境下，看不清楚實驗現象，比如光學的干涉、衍射實驗······因此，教員自主開發研究一些結構簡單，攜帶方便的演示實驗儀器就很有必要[4]，下面以“擺的周期性演示案例”為例對大學物理“實驗探究型”授課模式進行初步的探討。

2大學物理“實驗探究型”授課模式在我院推廣的基礎

信息化條件下軍事訓練改革深化發展，對初級指揮人才的培養模式提出了新要求，我院培養的高素質初級指揮軍官人才應具有較強的創新能力和科學素質，這對大學物理的基礎教學提出了更高更新的要求。“實驗探究型”授課模式的特點是：教員不把現成的結論告訴學員，而是通過課堂演示，啟發學員自主考察實驗現象，學員通過分析實驗表象的特點發現問題，然后在教員的點撥下按照科學的方法探究（包括猜想與推導）出相關的核心定理或重要概念的基本形式，從而獲取本堂課的核心知識，一般學員通過觀摩課堂演示或參與實踐，能較快明白相關知識的靈活應用。通過近幾年對不同層次學員進行的問卷調查分析，發現我院本科教學班由兩類學員組成：大部分為高中畢業入伍的青年學員，這些學員基本為“九零后”的新一代大學生，課堂表現思想活躍，有較強的求知欲望，他們希望有發展自己聰明才智和創造能力的機會與場所，而陳舊的教學方式已不能滿足他們對新知識的渴望；另一小部分為戰士學員，他們有一定的基層部隊工作經歷，大多數接觸過部隊裝備，這些學生普遍動手能力較強，與純理論課相比，他們也更喜歡“動手+動腦+用心”的演示教學法[5]——“實驗探究型”授課模式，因此在我院大學物理課堂上推行“實驗探究型”授課模式很有意義。

3用多種“擺的演示”案例探討物理“實驗探究型”授課模式的實踐

通過課堂實踐及對學員的問卷調查，發現我們設計的幾個簡單的“擺的周期性振動”演示案例能夠啟迪思維，增強課堂互動效果，該類演示實驗成了新授課模式下物理課堂的亮點。

3.1單擺的設計——“微振動的簡諧運動規律”的演示案例

如圖1所示，將一根不能伸縮的長細線的一端拴一個小掛鎖（或其他小物體），另一端固定在一個鐵架子上，當長細線的質量與小掛鎖的體積都可以忽略時，整個系統構成了單擺，教員就可以用此裝置在課堂上演示“微振動的簡諧運動規律”了。這個演示實驗的設計理念是：鼓勵學員在課堂上通過主動參與實驗，細心觀察小掛鎖的運動規律，然后通過分組討論交流，研究小掛鎖做小角度擺動過程中所受到的力和力矩，最終在教員的啟發下得到小掛鎖（擺錘）的角加速度公式：，然后教員再進行提示：“此角加速度公式與簡諧運動的典型微分方程式在形式上有什么關系呢？”，細心的同學很快回答：“它們的形式完全相同！”······于是本講的核心議題——“單擺擺錘做小角度擺動時滿足簡諧運動的基本規律”得到了證明。如果教員想讓學員更多地參與實驗演示，并且讓課堂氣氛更活躍的話，可以用兒童玩具“溜溜球”來代替單擺的實驗裝置，選一個手不發抖、軍事素質過硬的學員來當人體支架，學員在物理課堂做單擺演示實驗時，軍姿挺拔，臺下的觀眾更是屏住呼吸全神貫注地觀看實驗現象，一些學員甚至站起來準備隨時搶答問題。

3.2雙線擺的設計——“微振動的簡諧運動規律”的拓展演示案例設計之一

課堂演示實驗的主旨不僅僅是為了得到本次課的核心知識原理而做的必要的鋪墊，它在挖掘學員的創新潛力、激發學員的課堂主體意識、完善課堂的育人功能方面都有著非常重要的作用，因此教員常常可以在做完教材指定的常規型演示實驗后，拋出一些設計性演示實驗的課題，引導學員的發散思維，得到更多創造性的“奇思妙想”，更大限度地給予年輕學生們創造的機會：比如，當教員完成單擺實驗后，故意提出問題：“在我們的日常生活中，除了單擺以外，還有什么樣的擺呢？它們的周期如何計算呢？”于是有的同學會提出鑰匙鏈類型的擺，有的會說瑞士掛鐘的鐘擺，五花八門的答案都會出來，教員可趁機拿出早準備好的雙線擺，因為我們在選擇課堂演示實驗器具時，應注重發展簡易且新穎的實驗手段和方法。如圖2所示：將單擺裝置上的無彈性的長細線換成兩根，一端掛重物（小掛鎖），并將兩根線的長度取齊，對稱地固定懸掛在鐵架臺上，就構成了雙線擺裝置。教員在演示雙線擺的小掛鎖（擺錘）做小角度擺動時，提醒學員：“觀察此時小掛鎖的擺動規律與單擺的情況相比有什么共同點？”······引導學員發現小掛鎖運動的周期性規律，然后啟發學生思考：“當雙線擺中折疊的兩根線長度和單擺擺線的長度相同時，雙線擺的周期和單擺的周期一樣長嗎？”同學們開始猜想：一些人認為它們的周期是一樣的，另一些人認為雙線擺的周期等效于擺長為雙線中垂線的單擺的周期，所以不一樣，于是部分人展開了討論······這時教員再啟發學生類比單擺的情況推導雙線擺的周期公式：（是雙線中垂線的長度），這時教員總結歸納：不管是單擺，還是雙線擺，它們的周期公式都與擺錘的質量無關，可以用測量周期和擺長的方法確定實驗所在地的重力加速度的大小。最后教員還可與學員共同探討課下進行實驗驗證的方法：比如改變擺線長度做幾組雙線擺、單擺周期的對比實驗等。

3.3復擺的設計——“微振動的簡諧運動規律”的拓展演示案例設計之二

為了讓全體學員在達到共同要求的基礎上，實現多元化發展，激發他們不斷創新、持久求知的意識，培養其樂于合作、善于交流、勇于實踐的科學態度，教員與學員共同設計制作了復擺演示實驗裝置。如圖3所示：用厚的硬紙板和彩色卡紙做一個漂亮的小猴面具，將小猴面具的眼睛、嘴等部位鏤空，演示時教員將手指插入面具的眼睛或嘴等部位的鏤空處，并將此手指壓在黑板面上固定，讓面具繞手指做微振動，可以讓學員觀看“微振動的簡諧運動規律”了，教員在演示此復擺——小猴面具（擺錘）繞固定軸（手指）做小角度擺動時，提醒學員：“觀察此時面具的擺動規律與單擺的情況相比有什么共同點？”引導學員答出面具運動的周期性規律，然后啟發學生思考其周期如何確定。當教員一邊引導一邊帶領學員推導出復擺的周期公式：時，可趁機啟發：這為我們提供了一種測量物體（如圖3中的面具）轉動慣量的方法，并提問：“要利用此公式得到物體的轉動慣量，需要測量哪些物理量呢？”讓學生思考討論后，教員進行總結升華，課堂信息量將大大提升。

4多種“擺的演示”案例對大學物理“實驗探究型”授課模式的啟示

從上述幾個課堂實驗——“擺的微振動演示案例”的實踐效果來看，物理課堂演示實驗確實能為學員提供生動鮮明的直觀形象，并且容趣、疑、難為一體，是創設思維情境的良好素材，由于演示實驗要求內容的安排由淺入深，由表及里，促使教員在備課時積極設計新實驗，探究實驗現象，并總結升華得到教材中的主要定理與定律，因此使教員自動摒棄“照本宣科”教學狀態，對教員的授課能力是全新的鍛煉；在“實驗探究型”授課模式中，學員是實驗操作、設計的參與者，更是見證實驗現象的觀摩、討論主體，部分課可以采用實驗現象對比、“物理原理辯論”的方式使課堂重要定理越辯越明。作為信息化條件下軍校物理課的教員，我們應時刻關注如何利用有限的課堂時間，挖掘學生的科技創新潛能，磨練其嚴謹務實的性格、培養其合作探究的意識和手腦并用的習慣，才能讓這些未來的軍事精英更加有實力掌控變幻莫測的高技術戰場。

參考文獻：

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[2]黃英.關于提高大學物理課堂教學質量的方法與實踐[J].北京師范大學學報（自然科學版增刊），2012，19-20.

[3]鄭志遠，張自力，樊振軍等.物理演示實驗的作用與課程建設實踐[J].中國科技信息，2010，（20）：318-319.

[4]黃英，潘學琴，戚英華.大學物理簡易演示實驗的設計[J].中國教育科研雜志，2010，22（4）：29-30.

篇7

知識是人們后天獲得的對自然界和客觀事物的認識，能力是人們完成某項活動時表現出來的個性心理特征。知識的積累和能力的培養之間有著密切的聯系。課堂教學是傳授知識的主要途徑，也是教師的主要工作。因此，在教學過程中要重視知識的傳授與對學生能力的培養相結合。物理學是研究自然界的物質結構以及物質運動的最普遍最基本規律的自然科學，當代許多新學科、新技術都是在物理學與其他學科的交叉點上興起的，物理學的原理和實驗方法滲透到了一切科學領域。大學物理課程是理工科非物理專業必修的重要基礎課程，大學物理課程為學生后繼課程的系統學習打好必要的物理基礎，在培養學生探索精神和創新意識方面具有其他課程不能替代的重要作用。 隨著科學技術的迅猛發展，對學生各方面的能力提出了更高的要求，因此，我們注意在傳授知識的同時，著眼于調動學生的學習積極性與主動性，將教師的指導作用與學生的主動學習相結合，以提高學生的學習能力、創造能力和應變能力。

1.引導學生總結教學中常用的方法，培養學生分析歸納的能力

學習的過程是循序漸進的，物理的學習具有系統性和連貫性，物理課對學生來講并不是一門陌生的課程，大學物理的許多內容都是中學物理的加深、提高和延展，但是大學物理課程由于教學內容多，課時少，課堂教學的信息量大，老師主要以物理思想和知識整體結構的講解為主，主要是講物理思想、物理方法的運用。分析問題所用的數學工具主要是高等數學、微積分、微分方程等。由于大學物理是學生進入大學后第一門以高等數學、微積分為工具的課程，因此，學生在開始學習時有些不適應。我們的做法是，開始的內容講得慢些，使學生有一個逐漸適應大學學習的過程，然后過渡到正常的教學進度。告訴學生要改變中學時老師講一點學一點的學習方法，大學的學習方法是老師指導下的自學為主，學生必須做到課前預習，帶著問題去聽課，課堂上集中精力，做好課堂筆記，抓住重點、難點，課后及時復習、查閱有關參考書，歸納總結，自己感興趣的問題或掌握不太好的內容及時與同學老師討論，把學習的知識鞏固和掌握。

1.2 由對質點運動的討論引申到對剛體定軸轉動的討論：剛體可以看作由許許多多小質元組成，每一質元都很小，都可以作為質點來處理，因此，剛體就可以看作質點系統。在剛體定軸轉動時每一質元的運動都滿足牛頓運動定律，雖然每個質點運動的加速度不同，但整個剛體上所有質點繞定軸轉動的角加速度相同，從牛頓定律出發，利用角量與線量的關系，就可以得到用描述轉動的物理量表示的轉動定律 =J。

通過這樣的歸納總結，學生轉變了中學討論問題的思維模式，學會了用變化的眼光看問題，使分析問題，解決問題的能力提高一大步。

2.注重在基礎理論教學中培養學生的學習能力

基礎知識由構成學科的基本框架的概念、原理和它們的相互關系等組成。這些知識比其它知識具有更大的學習遷移價值。因此，學生掌握了這些知識，會更有利于他們分析問題和解決問題能力的培養，有利于智能的發展。

我們在教學過程中比較注意既重視對學生進行系統知識的傳授，促進學生自身理論知識的積累，更重視在傳授知識的同時，培養學生分析問題，解決問題的能力，并在此基礎上培養學生獨立學習的方法，促進學生能力的全面發展。工科大學生在學學物理課程中，由于學時數較少，一般不要求學生掌握推導公式的方法，對我們所用公式能看懂推導過程，記住適用條件會用即可。但是我們認為，從推導公式的過程中可以培養學生分析問題、解決問題的思路和能力，因此我們在課堂上一般還是要仔細推導所用公式以及公式應用時所滿足的條件，否則，學生往往硬記公式而并不掌握公式適用條件，在處理問題（或習題）中往往出錯。

例如，在討論駐波這一部分時，一般教材中都是這樣描述的：

駐波是波的干涉的特例。在同一介質中兩列頻率相同、振動方向相同，而且振幅也相同的簡諧波，在同一直線上沿相反方向傳播時就疊加形成駐波。因此駐波是常見的現象。

即相鄰的波腹之間的距離或相鄰的波節之間距離為λ2。

這個公式在許多教材中沒有說明適用條件，而往往很多時候被學生看成一般公式而套用，在解決問題（或做題）時出現錯誤。實際上，這個公式是在一特殊條件下，是假設坐標原點的簡諧振動為已知，入射波和反射波的初相都為零的情況下得到的。為了讓學生學會分析一般問題，我們在課堂上引導他們推導比較一般的公式，即坐標原點的簡諧振動為已知，入射波、反射波的初相不為零，分別

總之，教材上的公式一般不能硬套，一定要按照應用條件，不然的話，在做題時就容易出錯。通過這樣的討論讓學生學會看參考書，對書上的公式不能死記硬背，要了解公式的來龍去脈，知道了適用條件再去應用。這樣的學習就能把學習知識和學習分析問題、解決問題的能力結合起來，從而提高學生的學習能力。

3.注重課堂討論，培養學生的自學能力

學生自學能力的培養是課堂教學的繼續，是學生學習能力的發展和保證，培養學生的自學能力是我們教學中的重要任務。

我們在教學中，根據課程特點和教學進度安排，對學生進行自學內容和自學方法的指導，采取多種方法讓學生充分利用教科書和參考書，對給定內容或學生感興趣的內容進行學習，達到對學科知識系統結構的了解。例如，由老師根據課堂講授內容提出問題，引導學生思考和討論，或布置適當的學習內容和參考書，提出問題，引導學生自己解決，讓學生通過查一些參考書，資料、文獻等，學習這些內容，自行分析、演繹證明、歸納總結，寫出讀書筆記，并組織學生在自學基礎上展開討論。再比如，為學生準備一些小的論文專題，讓學生利用課余時間對自己感興趣的領域和某些問題進行較深入的學習和探討，對學習收獲寫成小論文的形式交上，老師檢查后選一些較好的讓學生在課堂上進行交流、討論。以鞏固學生的自學成果，提高學生的自學能力，促進學生獨立地獲取知識能力的發展。從完成情況看，學生對這一內容比較感興趣，對新知識，新領域有一種渴求的愿望，學生寫的小論文所涉及的內容是多方面的，有物理學發展史方面的，科學家的簡介，固體物理的前沿研究及展望，高能物理的發展以及與物理學有關的新技術的應用如量子磁懸浮技術、納米材料做成的彈性手機，超聲波傳感器的應用等等。涉及的領域之廣反映了學生對新知識、新技術的渴求及對物理學的興趣，促進了學生學習的自覺性。

通過幾年的教學實踐取到了較好的教學效果，第一，課堂討論能夠促進學生自學能力的培養，有利于調動學生學習的積極性。因為在討論過程中，學生無論是發表自己對問題的理解和看法，還是傾聽別人對問題的理解和看法，都要在自學內容的基礎上，對學習的知識信息進行一系列的分析、概括、綜合等，形成自己對問題的理解才能討論，這些都屬于積極的思維活動，可以充分發揮學生在學習中的主動性。第二，通過課堂討論可有利于培養學生的獨立學習能力和創造能力。課堂討論要求學生在討論之前都要寫好提綱，做好討論的準備，為此，學生要查閱參考書、文獻資料，進行分析、推導、歸納、總結等這些自學過程。這些過程都有利于提高學生的邏輯思維能力，歸納總結能力，語言表達能力和分析問題解決問題的能力，有利于開發學生的創造才能。第三，通過課堂討論有利于激發學生參與討論的熱情和學習的潛能，加深鞏固了所學的知識，體驗到通過自身努力獲得知識的喜悅。通過自學和討論，使學生學會運用學過的概念和原理解釋新的問題，從而把知識連成面，達到融會貫通。

4.培養學習興趣，提高學生學習主動性

興趣是學生學習最好的老師，只有引導學生的興趣才能喚起他們的學習積極性，使學生處于積極的思維狀態。積極的思維狀態有利于學生在教學過程中把已經學到的知識和經驗與獲得的新知識融合起來，使之成為一個有機的整體，成為可以運用的知識，而且思維能力和分析能力也會得到提高。我們在教學中，就比較注意介紹新知識，新技術的應用，以提高學生的學習興趣。例如，在課堂上介紹神州十號成功飛上藍天，與天宮一號成功對接情況；蛟龍號載人潛水器成功下潛7000米深度探索海底世界，完成我國深海技術的一項重大突破；我國高速鐵路技術已經達到國際領先地位等等，使學生對我們國家的科學技術發展感到自豪同時，還可以把學生的視野從課本延伸的書外，從基礎物理延伸到現代科技前沿。另外，在每年的十月份，諾貝爾獎的發獎季節，給同學們介紹當年的諾貝爾物理學獎獲得者在什么領域做出了貢獻，以及獲獎者往往在提出新理論、新發現、新發明后，需要有多年的實驗驗證及應用推廣，以證明他（他們）的思想、觀點或發現發明確實對人類或對認識自然界有較大貢獻才能獲獎。以此告誡學生學習是一個長期的過程，知識的積累是最基本的，在此基礎上提高自己的學習能力，主動學習新知識，新技術，進行創造性的學習，積極探索新的領域，將來為國家、為社會做出自己的貢獻。

隨著科學技術的飛速發展，知識更新速度不斷的加快，知識轉化為生產力的周期縮短，這些對人們的知識和能力提出了更高更全面的要求。要求人的一生要不斷的學習、補充和更新知識，通過大學物理課程的學習可以培養學生科學思想，科學方法的應用，培養學生各方面的綜合能力，使學生的學習能力不斷提高，成為建設國家需要的人才。

參考文獻

[1] 教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會.理工類大學物理課程教學基本要求 理工類大學物理實驗課程教學基本要求（2010年版）[M]. 北京：高等教育出版社.

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目前，多媒體教學模式已經在高校中大量應用，大有完全代替傳統教學模式的趨勢。誠然，合理使用多媒體教學，確實可以大大大學物理的教學效率。研究表明，合理利用現代化教學媒體，能使學生學到比目前多三倍的知識。但是，現在的高校教學中，很多老師過度依賴多媒體教學，忽略傳統教學以及板書的作用，板書隨意書寫，有的老師甚至一節課沒有一個字符板書在黑板上，僅僅照PPT過一遍。

經過一段時間實踐表明，完全利用多媒體教學，忽略傳統的板書教學模式，教學效果并不明顯，甚至會打擊學生的學習積極性，主要表現在教學速度過快，前面的還沒聽懂，后面的新知識就來了；從而導致雖然上課的內容豐富了，但是學生對知識點的掌握不扎實；或者前面的只是剛剛掌握好，過一會兒后就忘記了。在本期的大學物理教學過程中，我們對傳統板書教學與多媒體技術的結合進行了多種模式的探索，我們的探索表明，在大學物理的教學中，要把每節課的重點，特別是公式、定理、定律等詳細地列舉在黑板上，特別是一些重要公式的推理過程能在黑板上詳細地帶領學生一起推一遍，這對公式的理解特別有用。同時，每節課的重點知識板書到黑板上之后，在本節課中一定要保持不被抹掉，以便學生在后面新知識的學習時忘記前面學的知識點時能及時回過頭來隨時復習。而對于一些具體的例題、模型、物理實驗、歷史物理典故等可以通過多媒體展示出來，以豐富上課內容，激發學生學習興趣。通過傳統上課模式和多媒體技術的有效結合，經過一段時間的時間后，學生的反饋很好，包括對大學物理知識的理解，對大學物理的學習熱情等有了顯著提高。

二、基礎知識的傳授與前沿科學研究探討相結合，培養學生的綜合素質和創造能力

長期以來，中國的傳統的教育以“傳道、授業、解惑”為主，特別注重于知識的傳遞與記憶，注重于知識的理解。在大學物理教育方面也傳承了許多歷史積累下來的慣性思維，例如基本公式、基本定義的講解，然后大量題型的訓練。誠然，這些訓練對于大學物理基礎知識的理解和鞏固，對于培養學生扎實的大學物理功底有著非常重要的意義。然而，在當代社會，除了要培養學生扎實的基本功外，還需要特別注重創造性思維的培養。對大學生進行創新思維的培養的途徑有很多，而在大學物理教學中把大學物理與科技前沿相結合，把反映當代科學技術發展的重要成果和新的科學思想引入大學物理課堂，同時，老師在自身的科研經歷和研究過程中鼓勵和引導學生參與，這對培養學生的思辯能力、帶動學生的學習愛好、提高學生自主學習能力、培養學生的學習熱情，特別對于培養學生的創造性思維能力，有著非常重要的現實意義。

從2010年秋季開始，我們在機械設計制造及其自動化、汽車服務工程、信息與計算科學、物流工程、生物工程、高分子、林產化工等各理工科專業的教學中將最新的科研動態滲透到相關的大學物理知識教學中，例如，在講到《大學物理》第16章量子力學基礎時，我們把最新的前沿科學低維結構中量子熱導、量子電導知識滲透到其中，并將我們正在進行的科學研究，包括目前低維量子體系中熱、電輸運需要解決的理論問題、我們的研究方法、研究內容、正在主持的課題介紹給大家，同時，把正在研究的問題中急需解決的關鍵核心問題介紹給大家，引導學生思考，在這些問題的引導下，開展撰寫“小論文”的教學課外活動，引導學生開展第二課堂。通過學生課后查資料，自主參與調研，主導思索，把自己的想法和構建的解決方案在一段時間后集中在課堂討論。通過這種教學模式的實踐，結果表明，學生的學習積極性得到了提高，激發了學生對新知識的求知欲，特別是通過這種與前沿科學研究相結合的教學模式，提高了學生研究問題、解決問題的能力，從而提高了學生的創造能力。

篇9

21世紀需要大量的高素質、有創新性的復合型人才，人才的培養應在教學中體現出來。由于社會在不斷進步，需要老師們重新審視和定位各個有關的教學環節和更新教學觀念。

一、《大學物理》的內容和作用

《大學物理》是學理工科類本科的一門基礎課程，通過該課程的學習，使學生了解自然現象，熟悉自然界物質的結構、性質，物質間相互作用及其運動的基本規律，為后繼專業基礎與專業課程的學習及進一步獲取有關知識奠定必要的物理基礎。

建筑類、信息類等工科專業是大學校園的熱門專業，想要牢固的掌握相關工科知識，需要有一些相關的理科背景，《大學物理》無疑對這些專業有巨大的幫助。如建筑類的學生不可避免的會碰到各種工程力學，如材料力學、結構力學、流體力學，想要掌握這些專業知識，僅靠高中時學過的牛頓第二定律是遠遠不夠的，《大學物理》中有關剛體方面的知識和高等數學在物理模型中的應用可以為他們學習本專業的相關課程打下一個很好的開端；信息類的同學，如果不懂麥克斯韋方程組，不會電磁場理論的矢量分析，在專業知識方面有很大的不足，而《大學物理》從簡單到復雜，能和高中的相關物理知識很好地銜接，使學生很容易的接收電磁學理論，學起自己的專業知識會事半功倍。

傳統的《大學物理》教學主要是對物理現象的描述，強調物理量之間的邏輯關系，無論是板書還是多媒體教學，絕大部分的內容都被相關定理、公式推導、例題所占據，給學生的感覺就是枯燥、乏味，覺得沒什么實際用途。做題還由于涉及到許多初次接觸的高數知識，遠不如中學時代那么的心應手，厭學情況非常普遍。有人做過相關調查，大一學生中對物理感興趣的只有4%，認為學好物理對專業有幫助的也僅有5%[1]，想要改變這一現狀，我們務比更新現有的教學觀念，首先要激發學生的興趣，即要有大量的演示實驗配合教學；其次要加強高數訓練，大學物理和中學物理的一個本質區別就在于所用的數學工具不同，而且利用《大學物理》課程提高學生對高數的掌握，對其綜合素質的培養也有巨大的幫助。

二、演示實驗與《大學物理》

楊振寧先生在談到物理學教學時指出：“很多學生在學習中形成了一種印象， 以為物理學就是一些演算。 演算是物理學的一部分，但不是最重要的部分。物理學最重要的部分是與現象有關的。絕大部分物理學（概念）都是從現象中來的。 現象是物理學的根源。 一個人不與現象接觸不一定不能做重要的工作，但是他容易誤入形式主義的歧途，他對物理學的了解不會是切中要害的”[2]。演示實驗是讓學生認識物理現象的最好的手段，國外知名高校都非常重視這一塊教學內容。加州伯克利大學有演示實驗660個，加利福尼亞州立大學有演示實驗437個，在馬里蘭大學的物理演示實驗網站更是給出了創記錄的1591個，此外各大學還有大量的相關視頻資料[3]，幾乎每堂課會有3個左右的實驗來說明相關物理問題，取得了良好的教學效果。

隨著國家加大對教育的投資力度、多媒體技術的發展，演示實驗可以越來越多的走進課堂，學生可以直觀的看到許多奇妙的物理現象，激發學生的興趣和動手欲望，加深對物理規律的理解，化抽象為具體，使模糊圖像變清晰，讓枯燥乏味的物理課堂生動起來，增加講課的說服力。演示實驗還是增強學生的觀察力，培養學生自己歸納總結物理規律的能力。此外許多演示實驗直接和科學前沿結合，和實際應用相聯系，讓學生感覺學有所用，從而熱愛物理，肯學物理，達到提高學生素質的目的。

三、高等數學與《大學物理》

《大學物理》是一門理論與實驗相結合數學化程度極高的課程。高等數學是舍棄了具體的對象，僅保留了數量關系和空間形式的高度抽象、邏輯嚴密、應用廣泛的課程。《大學物理》和高等數學是理工科學生必修的基礎課，二者之間存在密切聯系，決定了它們需要相互依托，貫通協調，共同發展。《大學物理》通常是在大一的第二學期開設，本科生剛好學完極限、求導、簡單積分，對微積分都是簡單的了解，僅知道概念，會算題而已，還不能把數學當成工具，熟練地應用。《大學物理》中許多問題可以用到這些相關知識，如變力做功問題、剛體轉動慣量的問題，都可以通過“取微元，求和，取極限”的思路來解決，這正是數學中微積分的核心思想，通過這些題的訓練，讓學生感受到微積分的魅力，數學工具的強大，不但會加深學生對數學概念的理解，而且還提高了學生的學習興趣，使學生主動地去把數學用到自己相關專業中。

現階段《大學物理》和高等數學的教學基本都是單獨講授，很少將這兩門課程結合起來進行對比分析和綜合討論。在內容安排上各自僅顧及本課程的內容完整性，常常會導致二者協同作用的脫節，針對這一情況，我們建議物理老師應該首先系統的整理《大學物理》基本概念、公式、定理定律中高等數學的知識點，單獨拿出來幾節課給學生復習，讓學生再次理解極限、微分、積分、矢量、矢量叉乘、點乘等高等數學知識的意義及應用方法。使學生更容易的利用數學思想與方法體會物理模型化思想和數學語言表達的簡介和準確。

《大學物理》對于理工科本科生來說是一門承上啟下的關鍵課程，通過加大演示實驗的力度，可以提高學生學習物理的興趣；通過加強高等數學知識在大學物理中的應用，使學生容易去解決大學物理知識中的一些困難，提高學生應用數學工具的能力，從而提高學生的綜合素質。

參考文獻：

篇10

一、教學理念

堅持“教師為主導，學生為主體”，堅持“直觀教學和模擬實驗教學激發學習興趣”，堅持“STS教育滲透于科學教育”，堅持“大學物理教學與大學物理實驗教學相結合”等原則。課堂充分發揮學生主動性，活躍課堂氣氛，提高課堂教學效果。

二、教材內容及地位

“磁場對運動電荷的作用”屬大學物理課程電磁學部分重要內容之一。該內容講述磁場的重要性質--磁場對運動電荷的作用。運動電荷在磁場中受力特點及運動規律相關基礎理論為人類現代文明的出現，新技術、新能源的誕生奠定了基礎。

三、教學目標

通過教學讓學生掌握洛倫茲力概念和洛倫茲力公式;掌握勻強磁場對運動電荷的作用規律;掌握螺旋運動規律;理解非勻強磁場對運動電荷的作用規律;了解磁場作用在工程技術中的重要應用。會用洛倫茲公式處理問題，會分析磁聚焦、磁約束的物理原理。讓學生感受物理理論與現代技術的密切聯系，體會科學的價值，學會更好地與他人合作。

四、教學重點和難點

教學重點包括洛倫茲力公式，勻強磁場對運動電荷的作用，包括速度方向與磁感應強度方向垂直和成任意夾角兩種情況。教學難點是磁聚焦和磁約束兩種現象。

五、教學手段與方法

采取傳統教學與多媒體教學相結合的教學手段。PPT主要用于展示自然奇觀―極光，展示實驗圖，展示現代應用設備，展示比較表格、關系樹。使所講授內容更立體、更直觀、更生動。將“啟發式、討論式、探究式、練習法、比較分析法”等教學法滲透于教學過程。

六、教學過程

引入：教師展示課件圖片。并提問：這種美景（極光）是怎樣產生的？學生思考“極光”的產生原因。新課教學過程分5個模塊。

（一）模塊一：運動電荷在磁場中受力。

都是首先展示電荷在磁場中運動實驗圖片。啟發學生分析實驗，提出問題：為什么電子束在磁場中運動軌跡會改變？ 學生觀察實驗現象，思考產生原因后，師生共同歸納得出：運動電荷在磁場中所受的作用力稱為洛倫茲力。并閱讀教材認知洛倫茲力公式

師生分析得出：（1） 時，F=qvB。（2） 時， 。（3）三者方向滿足右手螺旋關系。即q>0時， 沿 方向;q<0時，

沿 反方向。（4）因為 ，所以， 對帶電粒子不做功。最后學生完成教材練習，判斷三個量的方向。

（二）模塊二：帶電粒子在磁場中運動。

分速度v方向與磁場B方向垂直和速度v方向與磁場B方向成任意夾角兩種情型。

情型一：速度v方向與磁場B方向垂直。教師提問： 時，帶電粒子如何運動？

學生運用動力學關系得出： 時，帶電粒子作圓周運動，并且推導半徑和周期表達式。 即：R=mv/qB ，T=2πm/qB 。

情形二：速度v方向與磁場B方向成任意夾角。教師板圖，并設問：速度v方向與磁場B方向成任意夾角θ時，帶電粒子如何運動？學生在教師的提示下，將速度進行分解，并推導出：v//=v cosθ v=v sinθ。教師引導學生，共同分析得出：（1）帶電粒子速度分解為兩個方向，一個方向不受力，一個方向受與之垂直的洛倫茲力。（2）在該洛倫茲力的作用下，帶電粒子作勻速圓周運動，其半徑R=m v/qB。（3）在B方向上以v//=vcosθ的速度做勻速運動。（4）兩種運動合成，帶電粒子的運動軌跡是螺旋線，螺旋線的半徑為 ，粒子在垂直于磁場方向運動的周期為 。（5）螺距 。最后，教師運用多媒體播放模擬動畫，讓學生觀察帶電粒子做螺旋運動，加深理解。

（三）模塊三：例題與練習環節。及時鞏固洛倫茲力公式、螺旋運動等知識。教師布置課堂練習，學生獨立完成洛倫茲力的計算，師指導學生計算粒子運動周期和螺距。為了檢查學習效果，增強學生自信，教師另給出兩題選擇題由學生獨立完成。

（四）模塊四：應用案例。分析磁透鏡和磁約束裝置兩種應用案例。案例1：磁透鏡。教師展示磁透鏡圖片，展示磁聚焦的物理原理圖，講授電子顯微鏡的概況。指導學生分析螺旋運動的螺距，掌握磁聚焦的物理原理。學生用已學知識分析電子顯微鏡的物理原理，認識電子顯微鏡。體會科學的價值。案例2：磁約束裝置（超導托卡馬克）。教師用PPT展示磁約束裝置（托卡馬克）圖片，通過受力分析和半徑變化分析引導學生認知勻強磁場和非勻強磁場對運動粒子作用的差別，及運動規律差別，進而理解磁約束的的本質。學生在老師的引導下學習磁約束相關內容，掌握托卡馬克磁約束的物理原理，了解磁約束的應用前景，認識科學的價值。案例3：極光的產生。教師提出問題：地磁場有什么特點？極光是如何產生的？學生通過思考、分析、討論并匯報：地球磁場是一個天然的磁約束裝置，高能帶電粒子流使高層大氣分子或原子激發（或電離）而產生極光。極光的分析讓課堂首尾前呼后應。

（五）模塊五：總結。用表格打出帶電粒子在電場和磁場中運動差異，融會貫通;為了讓學生了解磁場對電荷作用的廣泛應用，教師用PPT展出各種應用，并作簡要介紹。

七、個性化教學

對學習能力較強的學生：要求獨立分析所提供鞏練習題;提導出運動半徑公式、周期公式、螺距公式;獨立完成課堂練習;要求掌握各應用案例的物理原理。對學習能力偏弱的學生：組織學生分小組討論，并逐個輔導，要求了解各應用案例的物理原理。依據學生基礎及學習能力布置不同層次課后作業。