從中學(xué)物理到大學(xué)物理的過渡與升華——淺談大學(xué)物理的學(xué)習(xí)方法.pdf

第 卷第 1期 2 O O 2年2月 中 山 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 論 叢 S U N YAT S EN UNI v 1 l s r n F OR UM v d N o 1 F e b 2 0 0 2 從 中學(xué)物理到大學(xué)物理的過渡與升華 淺談 大學(xué)物理 的學(xué)習(xí)方法 伍春 燕 朱燕娟 張春 華 廣東工業(yè)大學(xué)應(yīng) 用物理 系 廣 東 廣州 5 1 0 0 9 0 摘 要 比較了中學(xué)物理和大學(xué)物理的區(qū)別和聯(lián)系 說明了大學(xué)物理較中學(xué)物理更全面和保 人 并 指 出 由于檄 積 分 知 識(shí) 的運(yùn) 用 在 大學(xué) 物 理 的 學(xué) 習(xí)過 程 中要 更 注 重 對(duì) 物 理 概 念 的 分 析 理 解 同時(shí) 強(qiáng) 調(diào) 了 自學(xué) 和 課 后 復(fù) 習(xí)在 大學(xué) 物理 學(xué) 習(xí) 中 的重 要 性 關(guān) 鍵詞 學(xué)習(xí)方法 物理學(xué) 大學(xué) 中學(xué) 中圖分類號(hào) G 6 4 2 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1 0 0 7 1 7 9 2 2 0 0 2 0 1 0 1 2 3 0 3 世界是 由物 質(zhì)組成 的 而 物 質(zhì)是在 不停 的運(yùn) 動(dòng) 物質(zhì) 的運(yùn)動(dòng) 形式 多種 多樣 它們 既 服 從共同的普遍規(guī)律 又各有其獨(dú)特的規(guī)律 對(duì)各種不同的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的研究形成了 自然 科學(xué) 的各個(gè) 分科 而物 理學(xué)是 研 究物質(zhì)運(yùn) 動(dòng)最基 本最 普遍 的形式 因而物理 學(xué)所 研究 的規(guī) 律具 有極大 的普遍 性 可 以認(rèn) 為 物理學(xué) 是除數(shù) 學(xué) 以外 一 切 自然科學(xué) 的基 礎(chǔ) 同時(shí)也是 當(dāng)代 工程技 術(shù) 的重大支 柱 物 理學(xué) 的發(fā)展 是推 動(dòng) 整個(gè) 自然 科 學(xué) 發(fā)展 的一個(gè) 最 重要 的動(dòng)力 進(jìn) 人 2 l 世 紀(jì) 科學(xué)技 術(shù) 的發(fā)展更 是 突 飛猛進(jìn) 各種 學(xué) 科 相互 交 叉 相 互 滲透 而要 使 我 們培養(yǎng)的科技人才能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 并有所獨(dú)創(chuàng) 有所前進(jìn) 就必須加強(qiáng)基礎(chǔ) 理論特 別是 物理學(xué) 的學(xué) 習(xí) 大學(xué)物理是面向大學(xué)低年級(jí)學(xué)生開設(shè)的一門基礎(chǔ)課程 由于大學(xué)物理和中學(xué)物理所討 論 的對(duì)象都 是 同一個(gè) 而 學(xué)生 又剛離 開 中學(xué)不久 在 教學(xué) 中我們 發(fā)現(xiàn) 在 大學(xué)物 理 的學(xué) 習(xí) 中 同學(xué)們 總是 習(xí)慣用 中學(xué) 的概念 和方法來 理解 和處 理 已經(jīng) 復(fù)雜 和課人 了的大學(xué) 物理 的 問 題 很 難接受 新 的概 念 和方 法 曾經(jīng) 有同學(xué) 提問 既然 中學(xué)物理 中的 s 口 At 路 程 等 于速率乘時(shí)問 投有錯(cuò) 為什么用到大學(xué)物理 中求物體碰撞后移動(dòng)的距離就不行了呢 另 外 多數(shù) 同學(xué) 對(duì)數(shù)理 化 的學(xué) 習(xí)方法 還是采 取 中學(xué) 的題 海 戰(zhàn)術(shù) 結(jié) 果 花 了很 多時(shí) 間和精 力 用在 求解計(jì)算題中 考試卻往往不甚理想 還有同學(xué)反映大學(xué)的教學(xué)進(jìn)度太快 跟不上 下面 就 這幾個(gè) 方 面談?wù)?本人 在教學(xué) 中的 一點(diǎn) 體會(huì) 1 中學(xué)物 理與大學(xué)物理 的區(qū)別 與聯(lián) 系 大學(xué)物理和中學(xué)物理都是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一門學(xué)科 那么為什么中學(xué)已經(jīng)學(xué)過 了 物理 也 投有 錯(cuò) 大學(xué) 還要 再學(xué) 呢 我們知 道物 質(zhì)是在不 停地運(yùn) 動(dòng) 的 有 運(yùn)動(dòng) 就有 變化 那 么描 述 運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)或 運(yùn) 動(dòng)規(guī) 律 的物理量 就 是變量 要求 解 變 量 問題 就要 求 有微 積 分 知識(shí) 這是在 中學(xué) 中無 法解 決 的 問題 由于數(shù) 學(xué) 上 的局 限 只 能將 問題 作 些條 件上 的限 制 和化 簡 使 得 中學(xué) 物理不 能將 問題展 開和進(jìn) 行深人 的探討 有 它 的局 限性 那么 大學(xué) 物理通 常 t 收稿 日期 2 0 0 1 1 2 1 8 作者簡介 伍春燕 1 9 6 3 一 女 講師 維普資訊 中山 大 學(xué)學(xué) 報(bào)論 叢 第 2 2卷 是在學(xué) 習(xí)了微積 分 以后 才開設(shè) 站在一 個(gè)更高 的臺(tái) 階上 更 全 面地 去 理解 過 去接 觸過 的物 理概 念 所 以大學(xué)物理 具有更 普 遍 的意 義和更 廣泛 的適用性 比如求 物體 移動(dòng) 的距離 s 物體在 移動(dòng) 過程 的速率可 能是 隨 時(shí) 間變 化 的 即 是 t的 函 數(shù) f 那 么它在 一段 時(shí) 間 內(nèi)移 動(dòng) 的路程 s應(yīng) 為 A S J d 這 是大學(xué) 求解 s的公 式 如果 物 體 在 這 段 時(shí) 間 內(nèi)移 動(dòng) 的速 率 是 勻 速 的 即 是 常 數(shù) 則 s I t d t I d t f J山 J 山 這 是 中學(xué) 求解 AS的公式 只適用 于勻速 運(yùn) 動(dòng) 不能 用來解 變 速 物體 的 運(yùn)動(dòng) 可 見 大 學(xué)物 理的 內(nèi)容 中已經(jīng)包含 了中學(xué)物 理的概 念 而 中學(xué)物理 只 是大學(xué) 物理在 特殊情 況下 的特 例 它的應(yīng)用 是有 條件 的 并非在 任何情 況下都適 用 再 回到 前 面學(xué) 生提 到 的那 個(gè) 問題 因?yàn)?物體 碰撞 后 由靜止 開 始 運(yùn) 動(dòng) 速 率 由無 到 有 顯 然是 變 量 再用 S At 來計(jì) 算就 錯(cuò) 了 所 以在 大學(xué) 物理 的教 學(xué) 中 對(duì)學(xué) 生接觸 過 的物 理量 如果 分析 出它們 與 中學(xué) 物理 量之 間 的區(qū)別 和聯(lián) 系 將有助 于學(xué) 生重新 認(rèn)識(shí) 和接受 它們 2 大 學(xué)物理 的學(xué) 習(xí)方 法 學(xué) 習(xí)方法 在大 學(xué)物 理 的學(xué) 習(xí) 中也是 非 常重 要 的 掌握 得好 事半 功 倍 掌 握 得不 好 事倍 功 半 2 1 中學(xué)的題海戰(zhàn)術(shù)和大學(xué)的理解分析 大學(xué) 物理 的學(xué) 習(xí) 中要 注重物 理概念 的理解 和物理 問題 的分析 物 理理論 是 高度 概 念化 和定 律化 的知識(shí) 體 系 中學(xué)物 理 由于 數(shù)學(xué)上 的局 限 很 多物 理概 念無法 用數(shù) 學(xué)公式 形 式表 示 出來 只能解 決一些 簡 單 的問題 稍 復(fù)雜一 點(diǎn) 的問題 就要 設(shè)法 化為用 初等 數(shù)學(xué) 可 以解 決 的形式 使得學(xué)習(xí)的難點(diǎn)在數(shù)學(xué)技巧上 所以要多做計(jì)算練 習(xí) 熟能生巧 而 大學(xué) 由于微 積分 的引入 使得各 類物理 問題大 都可用 相應(yīng) 的公式 形式 表示 出來 比 如物體在外力作用下的運(yùn)動(dòng) 用牛頓第二定律來解 在中學(xué)只有一個(gè)公式 F m 只能 求解在 恒力 作用 下質(zhì) 量不變 的質(zhì)點(diǎn)運(yùn) 動(dòng) 但在大 學(xué)就有 F 一 m m m J d 1 2 一 1 m 2t J F d l 一 即各種不 同形式的公式有好幾個(gè) 不同的問題適 用不 同形式 的公式 運(yùn)用速度定義 v d r由公式 可 以求 出物 體在各 種變 力if 用下 的狀態(tài) v或 的規(guī) 律 公式 用來 解 用 自然 坐標(biāo) 系表示 的質(zhì) 點(diǎn) 的曲線運(yùn) 動(dòng) 就較方 便 當(dāng)外 力 僅是 位 置 的 函數(shù) F 時(shí) 用 維普資訊 第 1期 伍 春燕 等 從 中學(xué) 物理 到 大 學(xué) 物 理 的過 渡 與 升華 淺 談 大 學(xué)物 理 的 學(xué)習(xí) 方 法 1 2 5 公式 可以方便求 出物體的速度大小 且由于公式 只與速度大小有關(guān) 與方向無關(guān) 還 可 解物 體上 各點(diǎn)運(yùn) 動(dòng)速 度大 小相 同 而 方 向不 同的非質(zhì)點(diǎn) 柔 軟物體 的運(yùn) 動(dòng) 而公 式 不僅 方便求解在隨時(shí)間變化 的外力 F E 作用下 的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 規(guī)律 且根據(jù)動(dòng)量定義 P m 公 式 還可 以求解 變質(zhì)量 質(zhì)點(diǎn) 的運(yùn)動(dòng) 數(shù)學(xué) 上 的問題 已經(jīng) 有 了具體 的方 法 再進(jìn) 行題 海 戰(zhàn) 術(shù) 意義 就不 大 了 但大 量公式 和 概念 的引入 具體應(yīng) 該選 用 哪個(gè)公 式和 哪個(gè) 概念 又 使 問 題 復(fù)雜化 了 就好 比醫(yī)生 已 經(jīng) 找 到 了治 療各 種 病 的藥 物 但 首 先得 判 斷 病 人 得 的是 什 么 病 才 能對(duì) 癥下藥 大學(xué) 物理 要求對(duì) 物 理問題 作 出正 確 的判 斷 這就 必須 對(duì) 物理 概念 有深 刻 的理解 和 掌握 對(duì)物 理問題要 進(jìn)行 細(xì) 致和全 面的分 析 才能 夠快 速 準(zhǔn)確 地 解決 問題 那 么教師 給學(xué) 生分析 例題 時(shí) 也 不要急 于 告訴學(xué) 生怎 么解 而應(yīng)著 重分 析為 什 么要 這 樣解 2 2自學(xué) 和課 后 復(fù) 習(xí) 大學(xué) 學(xué) 習(xí)也 是 一個(gè) 自學(xué)能 力 培養(yǎng) 的過程 大 學(xué) 的學(xué)習(xí)要 注 重課 后 復(fù) 習(xí)和 自學(xué) 中學(xué)時(shí)往往 一個(gè) 星 期 只 學(xué)一 個(gè) 概念 一 個(gè)公 式 老 師舉 一 反三 學(xué) 生在 課 堂 消 化 理 解 而 大學(xué) 往往是 一堂課 下來 已 翻過 幾 十頁 一 個(gè)章 節(jié)同時(shí) 出現(xiàn)好 幾 個(gè)公 式 考 慮到 大學(xué)生 應(yīng)該有 一定 的 自學(xué) 能力 大 學(xué)課 堂 上 老 師不會(huì) 再像 中學(xué) 那樣 面面 具 到 只是 將 問題 的重點(diǎn) 提 出來 也 不可能 在課 堂 內(nèi)消化全 部 內(nèi)容 所 以課 后一 定要 自習(xí) 通過 自學(xué) 獨(dú) 立 思考 提 出問題 才能真 正學(xué) 到知識(shí) 如 果還像 中學(xué)時(shí) 一 樣完 全依賴 老 師和課 堂時(shí) 間 勢(shì)必會(huì) 感 到力不 從心 學(xué) 習(xí)跟不 上 從學(xué) 校 到社 會(huì) 就好 比一個(gè)人 學(xué)走路 中學(xué) 階段是 老師攙 扶著行 走 那 么大學(xué) 就 是老 師 在旁看著 提醒你障礙 摔倒 了扶起 最終才能走向社會(huì) 獨(dú) 自行走 大學(xué)就是這樣一個(gè) 從 依 賴走 向獨(dú)立 的過 程 在這過 程要 練習(xí) 自己走 才能 學(xué)得 更快更 好 從 中學(xué) 到大學(xué) 不僅 僅是 學(xué) 習(xí) 內(nèi)容 上 的深 入 和 發(fā)展 更重 要 的 學(xué) 習(xí) 方 法 的學(xué) 習(xí)和 練 習(xí) 是一 種思維 鍛 煉 能 否順利 地從 中學(xué) 學(xué)習(xí)過 渡到 大學(xué)學(xué) 習(xí)不僅 關(guān) 系到大 學(xué)能 否 學(xué)好知 識(shí) 更重要 的是 在 今后 的工作 和學(xué) 習(xí)