大学物理质点动力学思维导图_非物理专业大学物理课程教与学

［摘要］地方高等院校非物理专业大学物理课程教学中普遍存在课时少进度快、学生学习难度大等问题。针对以上问题，从优化教学内容，重视课堂教学活动和教授大一新生好的学习方法等方面入手，探讨大学物理课程的教与学，旨在提高教学效果，完成课程教学目的。

［关键词］大学物理；课堂教学；学习方法

大学物理课程是工科类专业的必修基础课程，由于此课程本身具有的特点，使得非物理专业的工科学生觉得这门课程是比较难的。近年来，同行们从分析大学物理课程教学中存在的问题入手[１，２]，针对课程特点提出相应的教学办法[３-５]，探讨各类课程改革和教学改革[６-12]，旨在提高学生的学习兴趣，保证教学质量。安徽财经大学定位为具有财经特色的地方高等院校，工科专业少。以“计算机大类”招生的学生在一年级第二学期时进行自主专业分类。在设置课程培育方案时，大学物理放在大一第一学期，学时压缩至30个学时。同期，实验课程单独另设18个学时。这样大学物理课程教学存在的问题一是课时过少，二是课程设置靠前，学生基本没有微积分的数学基础。此外，大部分新生还不能很好地适应大学的授课方式和学习方式，这使得本来就比较抽象和复杂的物理课程更是难上加难。因此我们必须思考如何在极少的课时里完成有难度的教学任务，且要保证学生学习质量。

一、优化教学内容

事实上，对于非物理专业的本科教育来说，大学物理的教学任务最主要的不是要把全部课程内容传授给学生，而是希望在基础课程教学过程中，培育学生科学思维能力，培育学生尊重科学，尊重事实，尊重数据和事物发展规律的科学素养。1.大学物理课程教学课时被大幅压缩，这在地方高校非物理专业工科的培养方案中是普遍现象。在缩水的课时里想完成完整的课程知识体系，包括质点动力学、电磁学、机械震动和机械波、光学、相对论与量子力学等，大约十几章的教学内容是不可能的。安徽财经大学计算机类本科生培养方案中分配给大学物理30个课时，因此我们必须针对有限的课时，对教学内容进行优化。课程教学组选取了比较基础的动力学部分和电磁学部分进行教学。主要教学内容有质点运动学、质点动力学、刚体力学基础、静电场、稳恒磁场和变化的电磁场。这些内容基本上是在高中物理基础上进行了提升，对于学生而言不完全陌生和抽象。2.一般来说，大学物理要求学生具备微积分等高等数学知识基础，正常设置课程是等学生修了相应的高等数学再开设大学物理。但即便如此，学生在学习大学物理课程时仍会觉得数学要求高，有难度。对于安徽财经大学来说，考虑到学校财经类院校的特点，计算机类本科生也开设了少量的财经类课程；因而在权衡设置课程的时候把大学物理课程提前到大一第一学期，大部分学生此时并不具有微积分数学思维。为了解决这个问题，我们把教学中需要用到的微积分知识进行小结，把用到的公式单独列出来发给学生备查，如图1。授课教师在首次讲授到用微积分思路解题时，预留半小时对微积分的定义进行讲解。在这里要给学生传达一个思想：对于大学物理，数学是工具，不是目的，所以大可不必因为微积分的缘故而觉得物理难学。

二、重视课堂教学

为了更好地了解学生对大学物理课程的学习情况，我们对修完这门课程的安徽财经大学计算机类同学做了一个问卷调查。从收回的215份有效问卷中可以看出，只有19%左右的同学高中物理成绩比较差，但却有79%的同学觉得大学物理比较难或非常难。这种难主要是因为物理现象复杂，要求我们有“透过现象看本质”的分析能力和活用公式解题的能力。在多选题“你觉得大学物理学习过程中比较关键的是什么”的问卷所提供的几个选项中，“老师的课堂讲授”是学生认为最关键的因素(占比81%)，其次分别是“积极的学习态度”(占比67%)和“课后知识梳理”(占比67%)，再次是“多做习题”。其中占比为67%的“积极的学习态度”和“课后知识梳理”两个选项同时出现，可能是由于很多学生把“课后知识梳理”等同于具有“积极的学习态度”。其他占比较小的是“高中物理基础好”和“数学基础好”。可以看出，有没有微积分数学知识并不是主要因素，只要处理得当，数学基础不是问题。授课教师课堂讲授至关重要。授课教师必须课前备好课，对教学内容烂熟于心；在课堂上不照本宣科，而是把各种教学手段灵活结合使用，使得教学知识点之间的逻辑关系清晰展示出来，并要注重学生的听课状态，不放弃任何一个角落里的学生，在教室里走动，通过提醒、提问等方式把注意力不集中的同学拉回来。虽然我们没有办法保证每一个同学时刻全神贯注地听课，但老师表现出的态度很重要，与疏于管理的课堂相比，效果是很明显的。另外，在设计课堂教学内容的时候，要预留问题给同学思考；在每小节授课内容结束时，也要预留一些课堂时间给同学向老师提问。“打铁需要自身硬”，授课教师自身素质的提高和教学水平的提升，对于学生大学物理课程的学习是至关重要的。

三、有效的学习方法

地方高校大一新生在学习上普遍存在一时半会适应不了大学课程教学进度的问题。在这点上，不同类型课程教学老师要有针对性地教授学生快速适应的学习方法。例如：对于程序语言类课程的快速适应方法就是动手编写代码。大学物理课程的教学并不局限于掌握解题技巧和会解题，更主要的是借此培育学生科学思维能力，提高其尊重科学和找寻事物发展规律的科学素养。基于此，我们在教学过程中屡次强调，学习最首要的是掌握各知识点物理含义和知识点之间的逻辑关系，然后才用公式去解题。有些同学一看见复杂的公式就觉得学习有困难，其实就是把数学公式放在了学习的首要位置，这并不是大学物理课程教学目的。为了很好地掌握知识点和知识点之间的逻辑关系，我们在每章教学内容讲授完毕后，要求学生用类似思维导图的方式把所有知识点及其之间关联关系做出来，越详尽越好。这个要求可以使得学生课后主动进行知识梳理。思维导图是一种以总知识点为中心，关联知识点以一级分支、二级分支方式逐步发散，最终把所有知识点囊括在图中的认知工具。我们要求做的关系图，不单单有上级知识点往下扩散，还要求做出不同分支上知识点的关联关系。通过做类似思维导图的方式，学生可以把一章的所有知识点及关联关系展示在一页纸上，最后还可以找出动力学部分三章内容之间和电磁学部分三章之间的相互关联之处。学期结束时，学生能做到分别用左右手捏住一个知识点，即可拎起所有相关教学内容。事实显示，此方法效果非常好。图4即一同学做出的质点运动学部分的关系图简化版。在详尽图中，每个知识点尤其是还没掌握的知识点的物理含义要标注出来，知识点之间的相互关系和相关公式要标注在知识点之间的连线上。

四、适用的考核方式

大学物理课程在安徽财经大学计算机类本科生培养方案中属于考试课程。按照教务处统一要求，平时成绩与考试成绩的占比为2∶8。平时成绩基本由考勤、课堂表现和作业完成情况组成。期末考试试卷按照学校统一要求，至少有４种题型。多年积累下来，形成一个包括选择、填空、简答和计算等题型的题库。题量大，知识点覆盖全面，难易适中，不提供答案。事实显示，如此考核得出的成绩能客观地反映学生真实学习情况。五、结束语地方高校非物理类工科专业本科生大学物理的教学普遍存在课时少、学习难度大等问题。为了解决这个问题，提高教学效果，可以通过优化课程教学内容，注重课堂教学活动，指导学生快速掌握学习方法等方面入手，完成大学物理课程教学目的。

作者:殷仕淑 许晓丽 段凯宇 单位:安徽财经大学