摘要:本文跟踪最新科技发展动态,列举了几个精心挑选的结合大学物理培养方案的新鲜实例,抽取其主要物理学原理,引入课堂教学。通过教学内容的现代化结合和习题引入生活化。引导学生自主学习,调动学生的积极性、主动性和创造性,使学生在愉快、轻松的环境中获得知识。不仅极大的提高了学生的学习积极性,而且提高了学生驾驭知识的能力。
关键词:大学物理 现代科技 生活 课堂结合
一、引言
既然物理来源于生活,那么我们的物理教学就应该将课堂与生活紧密联系起来,通过有声有色、有血有肉的生活化教学,不但能培养学生学习的“趣”,激活了学生探究的“思”,也提高了学生的“智”。从而体现了物理教学的课改理念��“从生活走向物理,从物理走向社会”;培养了学生见物思理的学习意识,真正把以创新精神与实践能力为核心的素质教育落到实处。
学而有用是学生学习兴趣的源泉。广泛而紧密的联系现代实际生活,不仅大大的扩充了学生的知识面,开阔了学生的眼界,更使学生感到物理学就在身边,是一门活生生的学问,激发学生参与活动的强烈愿望,同时将教学目的要求转化为学生作为生活主体的内在需要,让他们在生活中学习,在学习中更好地生活,从而获得有活力的知识,既有利于知识地拓展,又有利于促使学生自主学习,甚至可以引导学生进行研究性学习。中国常年的应试教育,学生的物理知识范围窄,眼界局限,应用能力差,这就要求在大学物理教学中补上这一课。
二、《大学物理》教学内容结合现代生活科技的主要举例
物理学作为一门基础学科,和自然现象,日常生活以及生产技术有着非常广泛而深刻的联系,应当充分挖掘物理学知识点和现代生活的联系。《大学物理》主要可以分为力学,热学,光学,电磁学以及近代物理部分。以下举例说明:
力学中的转动惯量是《大学物理》中新接触到的一个概念,这个概念对理解刚体运动起到至关重要的作用,是刚体定轴转动定律中的组成部分。在课堂教学这个内容的时候,作者首先通过播放花样滑冰视频引入,提出问题“旋转过程中运动员是如何控制旋转速度的?”然后按照顺序讲授课堂内容,包括:转动惯量,角动量,角动量定理,角动量守恒定律等知识。最后回到课前所提出的问题,解释由于忽略冰面水平方向上的摩擦力,花滑运动员在旋转过程中角动量守恒,运动员通过双臂的伸展与收缩改变自身的转动惯量,从而改变旋转速度。由此拓展讨论:铁饼的质量分布于边缘,转动惯量大,惯性好,不易翻转,陀螺效应稳定。
热学里面的电冰箱和空调的工作原理来源于热力学第二定律是中学大家就熟知的。保温瓶胆的真空度和原理就有赖于《大学物理》热学中平均自由程()的概念。随着分子数密度n的减小,将增大。当气体压强减小到一定程度,使得分子的平均自由程大于器壁之间的距离时,分子之间的碰撞概率小到可以忽略,即减少热传导[1]。还有空气动力环保汽车,医学上的气体血栓等都需要用热力学的原理来说明。
电磁学里面我们所熟知的:振荡电路给钢琴调音,热电偶与温度传感器。电磁学甚至还可以和艺术结合起来,日本科学未来馆展出的�玉幸子的磁流体(magneticfluid)艺术展,通过电磁控制给粘稠状的黑色磁流体赋予了艺术生命,美轮美奂。以及军事上中东战争爱国者导弹的电磁轨道炮,电磁炉加热的基本原理,冶金工业中真空感应炉,红外,蓝牙技术,电磁辐射及其有效屏蔽等等都是电磁学结合现代生活科技的实例。
光学中3D电影与光的偏振,CR-ROM与光的干涉,激光炮,激光测速仪等。近代物理学中夜明珠与放射性物质,GPS导航与相对论,量子物理学与STM等等物理学与结合现代生活科技的实例不胜枚举。
三、习题引入生活化
课堂教学是学生获取知识的主阵地,学生的作业应该是学生学习的“助推器”,是学生成长的生长点。学生学习物理学就是要应用到将来的社会生活实践中去,作业不应是为了做题而做题,而应该向能够解决实际问题的方向发展。将现代物理知识以例题或习题的形式渗透到教学的各个部分,以下简单列举几道习题:
1.美国双螺旋运输机CH-46"海骑士"运输直升机(Sea Knight),分析为什么双螺旋桨的旋转方向一定相反。
2.求:乒乓球小球(38mm)变大球(40mm)后,绕直径的转动惯量增大为原来的几倍?对飞行过程中转速的影响如何?
3.根据播放的跳水视频,用物理学规律解释其运动规律。
四、小结及展望
虽然生活中物理无处不在,但是将其与教学知识点完美结合却需要精心挑选与准备。教学方法的改革也还值得深入改革与探讨。希望以后能通过引导学生收集资料、动手操作、合作讨论等活动,探索解释生活中的物理现象,解决生活中的物理问题。引导学生主动了解现代科技生活中的物理学,并培养学生的科学素养及学习能力。尝试在课后收集丰富而有趣的相关资料,并相互交流。
在我国现行教材中,有部分课外补充书籍涉及此方面的内容[1,2],但很少有教学内容直接结合现代生活科技,容易使学生在学完物理学课程后,感到物理学只能解决一些理论模型的问题,而对他们的专业,对他们今后的发展和生活没多大作用,认为物理学可有可无。如果结合教学内容介绍所学知识在现代生活科技中的应用,不仅可以大大提高教学质量,还可使学生认识到,物理学是整个自然科学的基础,认识到学习大学物理的重要意义。
随着素质化教育的推进以及大学教育的大众化,加之现代科技的迅猛发展,今后我国的研究趋势,尤其是工科基础物理教学,在利用现代先进教学手段的基础上,会向更加现代化,生活化的方向拓展。
参考文献:
[1]马文蔚 苏惠惠 解希顺 主编. 物理学原理在工程技术中的应用. 高等教育出版社.
[2]叶善专 张本袁 张玉萍 等 编著. 现代工程技术物理基础专题. 清华大学出版社.
注:武汉科技大学教学研究项目“《大学物理》教学内容结合现代生活科技的研究与实践”(编号:2007062x)
摘要:本文跟踪最新科技发展动态,列举了几个精心挑选的结合大学物理培养方案的新鲜实例,抽取其主要物理学原理,引入课堂教学。通过教学内容的现代化结合和习题引入生活化。引导学生自主学习,调动学生的积极性、主动性和创造性,使学生在愉快、轻松的环境中获得知识。不仅极大的提高了学生的学习积极性,而且提高了学生驾驭知识的能力。
关键词:大学物理 现代科技 生活 课堂结合
一、引言
既然物理来源于生活,那么我们的物理教学就应该将课堂与生活紧密联系起来,通过有声有色、有血有肉的生活化教学,不但能培养学生学习的“趣”,激活了学生探究的“思”,也提高了学生的“智”。从而体现了物理教学的课改理念��“从生活走向物理,从物理走向社会”;培养了学生见物思理的学习意识,真正把以创新精神与实践能力为核心的素质教育落到实处。
学而有用是学生学习兴趣的源泉。广泛而紧密的联系现代实际生活,不仅大大的扩充了学生的知识面,开阔了学生的眼界,更使学生感到物理学就在身边,是一门活生生的学问,激发学生参与活动的强烈愿望,同时将教学目的要求转化为学生作为生活主体的内在需要,让他们在生活中学习,在学习中更好地生活,从而获得有活力的知识,既有利于知识地拓展,又有利于促使学生自主学习,甚至可以引导学生进行研究性学习。中国常年的应试教育,学生的物理知识范围窄,眼界局限,应用能力差,这就要求在大学物理教学中补上这一课。
二、《大学物理》教学内容结合现代生活科技的主要举例
物理学作为一门基础学科,和自然现象,日常生活以及生产技术有着非常广泛而深刻的联系,应当充分挖掘物理学知识点和现代生活的联系。《大学物理》主要可以分为力学,热学,光学,电磁学以及近代物理部分。以下举例说明:
力学中的转动惯量是《大学物理》中新接触到的一个概念,这个概念对理解刚体运动起到至关重要的作用,是刚体定轴转动定律中的组成部分。在课堂教学这个内容的时候,作者首先通过播放花样滑冰视频引入,提出问题“旋转过程中运动员是如何控制旋转速度的?”然后按照顺序讲授课堂内容,包括:转动惯量,角动量,角动量定理,角动量守恒定律等知识。最后回到课前所提出的问题,解释由于忽略冰面水平方向上的摩擦力,花滑运动员在旋转过程中角动量守恒,运动员通过双臂的伸展与收缩改变自身的转动惯量,从而改变旋转速度。由此拓展讨论:铁饼的质量分布于边缘,转动惯量大,惯性好,不易翻转,陀螺效应稳定。
热学里面的电冰箱和空调的工作原理来源于热力学第二定律是中学大家就熟知的。保温瓶胆的真空度和原理就有赖于《大学物理》热学中平均自由程()的概念。随着分子数密度n的减小,将增大。当气体压强减小到一定程度,使得分子的平均自由程大于器壁之间的距离时,分子之间的碰撞概率小到可以忽略,即减少热传导[1]。还有空气动力环保汽车,医学上的气体血栓等都需要用热力学的原理来说明。
电磁学里面我们所熟知的:振荡电路给钢琴调音,热电偶与温度传感器。电磁学甚至还可以和艺术结合起来,日本科学未来馆展出的�玉幸子的磁流体(magneticfluid)艺术展,通过电磁控制给粘稠状的黑色磁流体赋予了艺术生命,美轮美奂。以及军事上中东战争爱国者导弹的电磁轨道炮,电磁炉加热的基本原理,冶金工业中真空感应炉,红外,蓝牙技术,电磁辐射及其有效屏蔽等等都是电磁学结合现代生活科技的实例。
光学中3D电影与光的偏振,CR-ROM与光的干涉,激光炮,激光测速仪等。近代物理学中夜明珠与放射性物质,GPS导航与相对论,量子物理学与STM等等物理学与结合现代生活科技的实例不胜枚举。
三、习题引入生活化
课堂教学是学生获取知识的主阵地,学生的作业应该是学生学习的“助推器”,是学生成长的生长点。学生学习物理学就是要应用到将来的社会生活实践中去,作业不应是为了做题而做题,而应该向能够解决实际问题的方向发展。将现代物理知识以例题或习题的形式渗透到教学的各个部分,以下简单列举几道习题:
1.美国双螺旋运输机CH-46"海骑士"运输直升机(Sea Knight),分析为什么双螺旋桨的旋转方向一定相反。
2.求:乒乓球小球(38mm)变大球(40mm)后,绕直径的转动惯量增大为原来的几倍?对飞行过程中转速的影响如何?
3.根据播放的跳水视频,用物理学规律解释其运动规律。
四、小结及展望
虽然生活中物理无处不在,但是将其与教学知识点完美结合却需要精心挑选与准备。教学方法的改革也还值得深入改革与探讨。希望以后能通过引导学生收集资料、动手操作、合作讨论等活动,探索解释生活中的物理现象,解决生活中的物理问题。引导学生主动了解现代科技生活中的物理学,并培养学生的科学素养及学习能力。尝试在课后收集丰富而有趣的相关资料,并相互交流。
在我国现行教材中,有部分课外补充书籍涉及此方面的内容[1,2],但很少有教学内容直接结合现代生活科技,容易使学生在学完物理学课程后,感到物理学只能解决一些理论模型的问题,而对他们的专业,对他们今后的发展和生活没多大作用,认为物理学可有可无。如果结合教学内容介绍所学知识在现代生活科技中的应用,不仅可以大大提高教学质量,还可使学生认识到,物理学是整个自然科学的基础,认识到学习大学物理的重要意义。
随着素质化教育的推进以及大学教育的大众化,加之现代科技的迅猛发展,今后我国的研究趋势,尤其是工科基础物理教学,在利用现代先进教学手段的基础上,会向更加现代化,生活化的方向拓展。
参考文献:
[1]马文蔚 苏惠惠 解希顺 主编. 物理学原理在工程技术中的应用. 高等教育出版社.
[2]叶善专 张本袁 张玉萍 等 编著. 现代工程技术物理基础专题. 清华大学出版社.
注:武汉科技大学教学研究项目“《大学物理》教学内容结合现代生活科技的研究与实践”(编号:2007062x)