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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學物理質點運動學，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：大學物理 分層次教學 因材施教
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（b）-0075-01
大學物理是理工科高等院校中的重要基礎課程之一，可以為學生學習專業課程奠定理論基礎，也是訓練學生自主學習、獨立思考、創新思維及合作動手能力等的重要途徑。物理學科是一門邏輯推斷縝密、思維能力要求較高的自然學科，大學物理難度更大，使得許多大學生深感頭疼，也為大學物理課程教學提出了新的要求。本文，筆者結合實際教學經驗，提出大學物理課的分層次教學法，以期應對當前大學物理課學習難、教學難的現狀。
1 教學目標分層
同一班級中的學生往往有著較大差異，物理基礎不同，對物理學科的興趣不同、邏輯思維能力有異、接受水平不盡一致，所以不能用一刀切的目標和標準來衡量。而將教學目標分層化，針對不同情況的學生，制定不同標準的目標更為可行。比如，針對物理基礎知識薄弱、學習興趣嚴重缺乏、學習非常吃力的這類學生，教學目標不宜過高，從最簡單、最基礎的物理概念、物理原理學起，循序漸進地實施教學。針對有一定物理基礎知識，興趣與能力處于不上不下位置的這類學生，在要求其掌握基本物理基礎知識和解題方法的同時，還要多加激勵，激發學生的學習興趣、端正學習態度，制定較具挑戰性的教學目標。而針對物理基礎知識扎實、學習興趣濃厚、學習態度端正、學習能力較強的這類學生，要求其在掌握基本功的基礎上，加大學習難度，學會獨立思考物理現象、尋找物理問題、總結物理規律，能夠掌握難度大、要求高、思維復雜的物理題，能夠活學活用、舉一反三、透析現象看本質。只有將教學目標分層次制定，才能確保教學過程、教學方法及教學內容的因地制宜、有的放矢，有針對性地輔導學生，使得每個層次的學生物理成績都有所提高。
2 教學方法分層
教學方法分層，及針對不同情況的學生采取不同的教學方法，使得物理教學呈現出差異化、層次化。對于基礎差的學生，多采取直接傳授法，強化其對物理概念和物理原理等基礎知識的掌握，必要時還可以采取個別輔導，有針對性地解決問題；對于有一定基礎但興趣不高的學生，則采取趣味教學法，激發其學習興趣和熱情；對于基礎好、能力強的學生，則適當引導即可，留出更多的時間和空間，讓他們獨立思考、自主發揮、探究學習，充分發揮他們的主觀能動性。
比如在教學大學物理第一章《質點運動學》時，教學方法就可以分層次實施。對于基礎較差的學生，多用直觀教導、以通俗易懂的語言去解釋復雜的物理現象，讓學生們逐步理解并掌握質點模型、參照系、位移、矢量、速度以及加速度等基本概念和原理，能夠初步理解質點的運動及運動變化等過程，對于質點運動學的基礎知識有所掌握。而對于基礎較好的學生，則采取問題誘導式、小組合作式、啟發探究式等教學方法，不僅要讓其掌握基礎知識，還要掌握圓周運動時的角速度、角加速度、切向加速度以及法向加速度等重難點知識，并能夠舉一反三地解決相關物理題目，學以致用地解釋自然界或生活中的相關現象。這樣的分層教學法可以兼顧到各個學習層次的學生，促使全班學生共同進步。
3 作業布置分層
作業布置是鞏固學生課堂學習知識、督促學生課后復習的有效手段。分層教學法要求，物理課程的作業布置也應該做到分層次進行。難度一致的作業布置并不適合差異較大的班級教學，因為若難度較大會打擊基礎較差部分學生的積極性，而難度過小又失去了作業練習的效能。難易適度、循序漸進、由表及里便是作業布置分層化的基本原則。
譬如學習《質點運動學》這章后，如何分層布置作業呢？首先，針對基礎差這部分學生，以布置基礎類習題作業為主，如質點運動方程運用，矢量、位移等概念的理解，對直線運動、圓周運動、曲線運動等多種質點運動過程中加速度等物理量的計算等等題型。這類題目都比較淺顯，主要考察學生對基礎知識的掌握和理解情況；通過作業練習，可以強化和鞏固學生們的物理基礎。其次，針對基礎中等的學生，則安排基礎題與有一定難度的題型相結合，讓學生在作業練習中既鞏固了基礎知識，又接觸到較具難度的題目，可以訓練學生的思維、開拓眼界。而針對基礎好、能力較強的學生，則在作業布置時以挑戰性強的作業為主。例如結合生活實例，升降機的運動、河流中船只的運動等來求解其中相關的物理量，這樣可以在加深學生基礎知識的同時，訓練他們的多向思維能力、應用遷移及創新能力等。
4 考評方式分層
分層教學法提倡對學生的考評方式也分層進行，而不是傳統評價方式中的統一標準、統一考核、統一執行。這樣差異化明顯的考評方式，更適合多元化的學生主體，也更符合以人為本的現代教學理念。比如在期中或期末的物理測試試卷中，分為基礎題、應用題及提高題三個部分，分別適合于基礎差、中等及強的三類學生。教師根據測試成績，便可以掌握學生的學習狀況，學生也可以了解到自己的優勢和薄弱環節。對于學生物理學習的態度、方法、興趣等的考評，則可以指定跟蹤記錄表，一生一表，進行跟蹤考評。將學生的課堂表現、遲到曠課行為、學習中的進步或后退現象進行詳細記錄。考評表中，成績好的學生標準高，然后依次遞減。這樣既可以橫向比較，又可以縱向評價，形成層次化、多元化、立體性的考評方式。
分層次的考評方式顯得十分人性化，尤其是對于班級中的后進生，給予了他們更多學習進步的空間。對“后進生”而言，他們基礎差、學習吃力，在心理上也已經掉隊，而差異化的考評給予了他們更多的鼓勵，讓他們看到自己的優點，獲取到更多的自信心和正能量，有利于促進其物理成績的提高。這樣，每個學生從考評中得到的不是畏懼和打擊，而看到自己的每一點進步，能夠正視自身的不足，真正發揮考評機制對學生的激勵和引導作用，促進大學物理課程的順利教學。
5 結語
新課程改革給大學物理教學帶來機遇，也帶來挑戰。分層教學法則是新課改指引下教學方式的有效變革，適合當前大學生中物理基礎不一、能力各異等現象。不過，大學物理教學中的分層次教學法是一項難度系數較大的工作，并非一朝一夕之事。教學過程中，我們的教師要堅持生本理念，有的放矢、因材施教、循序漸進地推進教學，以取得最佳的教學效果。
參考文獻
[1] 許杰.大學物理分層次教學的實踐與探索[J].牡丹江大學學報，2007（5）：120-122.
關鍵詞 教學的層次性 數學的立體性 物理教學
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
大學物理是工科類大學生主要科學課程之一，對于提高學生的科學素質、培養學生的創新精神和實踐能力具有重要的作用。該課程不僅是對學生進行嚴格的、系統的基本技能、科學方法、基礎的知識及技巧的訓練，更重要的是培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神，培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的綜合能力。隨著科技進步的新趨勢和新挑戰，大學物理教學應該面對時代的發展，針對學生的不同特點，在教學內容、教學方法等方面不斷有所改革和創新。
大學物理教學的過程應引導學生從自然的現象發現其變化發展的規律，及其規律的實踐應用。其過程需要不同的認識過程、邏輯的思考、科學方法及創新精神。蘊涵著“立體感”、“層次性”。發掘出其中的內涵去激勵學生，影響他們對物理情感的體驗。這種情感的影響有可能改變他們對物理的態度與興趣，成為他們的“知己”，受用一生。
1 教學內容的層次性
從教學內容研究入手，根據認識過程的層次性，教學內容的聯系層次性，從易到難、由淺入深、由高到低、循序漸進對大學物理中各部分內容進行有機結合。根據不同的專業需求，教學內容的設置有兩種不同的體系：
分層次教學，把大學物理實驗課的教學分成實驗預備知識教學階段；基礎實驗教學階段；綜合性實驗教學階段；設計性實驗教學階段四個層次，按著每個層次教學內容的要求，采用適當的教學方法和手段。
（1）對于工程類的學生，按照物理內容的基礎性，難易程度與學生的知識水平及專業對物理的要求，依照教學內容層次，應將物理劃分為兩大部分：第一部分的內容：運動學、力對運動的影響（動力學）、自然界中兩種常見的運動（振動與波動）。（重點內容：動力學、振動與波動）。第二部分的內容：靜電場（電荷與電場）、靜磁場（運動電荷與磁場）、電磁感應、光學、熱力學（重點內容：熱力學、電磁學）。
（2）對于電子信息類的學生，根據其專業對物理的要求， 依照教學內容層次，應將物理劃分為兩大部分：第一部分的內容：運動學、力對運動的影響（動力學）、靜電場（電荷與電場）、靜磁場（運動電荷與磁場）、電磁感應（重點內容：電磁學）。第二部分的內容：振動學、波動學、光學、量子力學基礎（重點內容：振動與波動、量子力學基礎）。
2 教學過程的層次性
教學是教師施展教育的平臺，在這個平臺上，教師要在教學那種嚴謹而刻板的“氣質”中，“演活”物理深刻內涵與本質，教學不是曲高和寡的“陽春白雪”。愛因斯坦說過，興趣乃創造之母。沒能力激發興趣，可也千萬別“謀殺”了興趣。根據教學大綱的要求，教學進度的安排，學生的理解與接受的，“我們應該精心設計內容，為學生真正理解或應用這些內容提供豐富的平臺”。
分層次教學法，低起點、分層次、目標高、由淺入深、由易到難、循序漸進，按著學生的認知規律進行教學。
子彈以某一速度打入可轉動的木棒中，大部分學生認為這一自然現象過程滿足動量守恒。教師要善于抓住教學內容承載的素材來展開層次性的思維。幫助學生對物理概念的理解與定律應用；子彈可視為質點，而轉動的木棒應視為剛體。剛體可視為質點的剛性組合，這蘊含著一個質點也可組合為剛體（即質點也可視為剛體），但剛體不一定由一個質點組成（即剛體不能視為質點）。動量守恒適用于質點，而角動量守恒適用于質點。
每一章節的教學內容都有著邏輯性、層次性。教師把握內容的關聯性，像一個快樂的導游，層層深入，如數家珍，引領學生流連忘返于物理的美麗景觀里。教師講得行云流水，學生聽得不急不燥。一堂教學課下來，好似受到（下轉第132頁）（上接第115頁）了一次洗禮，身心俱悅。這應是教師追求的一種講課的氣氛。
3 教學方法與手段的立體化
教學的主要目的是知識的傳承，對象是學生，如何使學生在較短的時間內學到較豐富，較系列化的知識、方法和技能，又開拓學生的思維，激發學生的想象力，有利于培養學生的創新精神。這就要求教師在教學上更立體。因此在教學上采用靈活的教學方法，教學方法必須與教學內容相結合。
在剛體的動力學教學中可類比質點的動力學；在磁場的教學進程中可對比電場的教學進程；波動的教學內容與振動的內容密不可分。在知識的傳授過程中，建立以學生為主體，以教師為主導，根據厚基礎，強能力，高素質的培養目標，由易到難、由淺入深、由高到低、循序漸進，采用靈活的教學方法，使教學簡單明了，學生對概念的理解進一步加深，公式及應用得到進一步強化。
在應用類比教學法的同時，對比教學法也是必不可少的。不同的內容，雖有相似之處、互有聯系，但畢竟各有特點、各不相同，如不加以嚴格區別，常由于十分相似而破壞記憶的準確性。為了準確地掌握知識，應該把相似的知識進行對比，找出它們的不同點與相似之處，加深學生的印象，以強化精確的記憶。例如，在探討矢量場時，學生對旋度、方向旋度及方向旋度的極大值的理解與計算較為吃力。但學生對標量場的梯度、方向導數及方向導數的極大值的理解與計算較好。通過標量場的梯度與矢量場的旋度、方向導數與方向旋度對比，不難發現兩者之間在數學的幾何意義與的計算形式相類似，而不同之處是物理的意義與計算公式。
對比法也是物理學中常用的一種教學法，通過比較，找出不同物理規律、物理定律的共同點與差別，進一步加深學生對物理規律、物理定律的理解和掌握，同時也培養了學生分析問題、研究問題、思考問題能力。角動量和轉動動能，有的學生就習慣寫成線動量和平動動能。因此，必須講清如何從質點力學發展，推廣到剛體力學，使學生理解它們的內在聯系，并把最后得到的相似公式進行對比，找出它們本質的區別，又如，電場是有源場，而磁場是渦旋場，正是這本質的區別導致電場的規律-高斯定理和場強環流定律與磁場的規律-磁學中的高斯定理和安培環路定律的不同。
在教學中注重創新，探索研究性教學，發現式教學、問題式教學、討論式教學等教學方式，在電磁感應的內容中，動生電動勢的產生原因是洛侖茲力做功的結果，但在靜磁場的內容中，在討論洛侖茲力的特點是不做功。洛侖茲力是否做功 如何解決該問題。引導學生從不同的角度來探討。
通過教師的創新教學，來提高學生的創造能力。課堂上，多提為什么？如何做？在總結電磁場的內容時，學生了解電荷可以激發電場，運動電荷產生磁場。兩者都是電荷產生的物質，問題是這兩種物質有何關系。讓學生自己通過實踐去尋找正確的、合理的答案，培養其創造能力。
總之，在大學物理教學中，恰當地應用類多種教學方式，使學生學到的科學方法和邏輯思維方法，迅速獲得新知識；理解新、舊知識的內在聯系；更好地認識新事物的本質與特征；新知識更加鮮明、準確，舊知識更加深刻、牢固。使我們能提高課堂教學效率，取得事半功倍的效果。
參考文獻
[1] 萬勇，王春華等.物理教育研究方法[M].首都師范大學出版社，2000.12.
[2] 周昌忠.科學研究的方法[M].福建人民出版社，1983.8.
本文就高校體育戶外運動安全策略進行了簡單的分析，從三個方面來進行論述：高校體育戶外運動的現狀、我國普通高校戶外運動意外事故發生原因及制約因素、高校體育戶外運動的安全策略。高校戶外運動課程開設率低、師資力量不足是目前我國高校體育運動的現狀。發生戶外運動安全事故時，活動者、組織者自身的原因、環境問題、安全問題等素都是其中不可避免的因素。
所以，要提高高校體育戶外運動的安全策略，本文從開設相關課程、提高教師隊伍水平、構建安全保障體系、完善戶外運動保險制度、重視裝備安全等幾個方面展開論述。
一、高校體育戶外運動的現狀
戶外運動對于大學生來說有著特殊的積極作用。所以，高校體育戶外運動成為高校體育教育改革重要的一個方面，但是高校體育戶外運動導致的問題也是值得我們去思考與探究的。本文在此簡要分析當下高校體育戶外運動的發展狀況。
1.課程開設率較低
課程開設率較低，是高校體育戶外運動的現狀之一。戶外體育運動的特性符合當代大學生的時尚與追求，但是這并不意味著這種運動形式在高校得到很好的發展，恰恰相反，它在高校的開展并不順利，相關課程的開設率較低。在部分高?？磥?，戶外體育運動存在一定的危險性，一旦發生安全事故，對學校和學生都會產生很大的消極影響，所以部分高校并不提倡開展戶外體育運動。即便部分高校體育課程體系中開設了戶外運動課程，但出于安全考慮，相關的戶外運動開展也是比較謹慎的。
2.師資力量不足
戶外運動的特點決定了其對參與者專業性有較高的要求，因此高校開設體育戶外運動課程就要求有專業的教師進行授課和指導，強化學生們對戶外運動的認識，同時教會學生們掌握必備的戶外運動技巧和注意事項，保障學生安全。但目前的現狀卻是高校體育戶外運動教學的師資力量缺乏，并不能與實際需求相匹配：一方面是由于戶外體育運動課程的開設較晚，發展較慢，現有的從事戶外體育運動教學工作的教師數量不多，這在一定程度上限制了高校體育課程體系中開設相關課程;
另一方面是因為現有的教師隊伍專業化程度不夠，雖然授課的老師都是專業的體育教師，但并不是所有的老師都是戶外運動專業出身，他們或多或少都在戶外活動的方法、形式以及專業性方面都比專業人員有所欠缺。師資力量的不足對于高校發展戶外體育運動的消極影響是顯而易見的，而且從當前的國內高校的實際狀況來看這個問題在短時間內很難得到徹底的解決。
二、我國普通高校戶外運動意外事故發生原因及制約因素
1.戶外運動活動者自身原因
由活動者自身問題引發的戶外運動意外事故的原因主要有以下幾個方面：首先，活動者自身的安全意識薄弱。雖然在開展戶外運動之前，組織者都會對參與人員進行相關的講解和培訓，但是有些參與者卻對此不以為然，不認真培訓，所以導致對實際需要注意的安全事項知之甚少，對可能使用到的一些專業技能也不能真正掌握或者不能實際運用;其次，有些活動者認為自己在戶外運動的過程中不會出問題，過于自信。實際情況則不然，戶外運動的過程中，人要遵循客觀的自然規律，才能融入其中。否則，將會付出慘重的代價;最后，某些活動者缺乏團隊合作的意識。戶外運動是一項講求團隊合作的運動，要求所有參與者能夠團結互助、齊心協力解決運動中遇到的問題。如果參與者缺乏合作意識，在運動過程中可能會導致危險情況的發生。
2.戶外運動運動組織者的原因
我國普通高校戶外運動意外事故發生原因之一是戶外運動運動組織者的原因。其一，戶外運動組織者的專業水平參差不齊。高校中具有戶外運動知識的人才嚴重缺乏，導致戶外運動的安全系數各不相同。一個好的組織者應該正確的指揮團隊并且制定團隊應該遵守的相關規則，如果發生意外事故的話，組織者必須組織人員進行救助。所以要求組織者具備專業的戶外運動能力與素質，但是就目前的情況而言，高校戶外運動組織者一般是在網上活動消息，有的組織者沒有經過專業的戶外運動訓練，對戶外運動的不熟悉，導致準備不足，致使活動增加了一定的危險性。
其二，從戶外運動的特性來說，它具有多樣化的特征，其承載的體育項目以及種類多種多樣。組織者在戶外運動活動前期，應該根據各種場地的不同來策劃不同的活動。對于不同的人群要有不同的戶外運動路線，保證每個人都可以享受到戶外運動的樂趣、感受戶外運動的魅力。
3.安全因素
戶外運動由于其自身的特點，具有一定的體驗性和挑戰性，所以戶外運動的危險性是非常高的，需要引起相關人員的注意。我們應該注意到戶外運動的安全問題，支持大學生進行高校戶外運動。高校大學生在戶外運動的過程中著重看中其挑戰性質，但是忽略了運動本身所具有的風險性因素，安全意識淡薄。學生們對于危險情況的認識不足，最后導致危險事故的發生。學生們還過高的估計自身的整體素質，追求挑戰，盲目自信，在戶外運動過程中留下了重要的安全問題。戶外運動的經驗是從自身的戶外運動過程當中經歷過來的，但是大學生由于各種因素的影響與制約，沒有或者有較少的戶外運動經驗，遇到突況很難自救甚至救助他人。
4.環境因素
環境因素對高校體育戶外運動的影響，可以從自然環境和社會環境兩個方面來分析。就自然環境而言，戶外運動的場所就是大自然，自然環境的變化勢必會影響到戶外運動的開展，甚至有些不可抗的自然環境改變還會帶來安全事故，比如突發的地震、火山、泥石流等。因此自然因素對戶外運動的開展存在著極大的影響。從社會環境的角度上來考慮，一方面戶外體育運動相較于傳統體育運動項目，起步晚發展慢，社會大眾的認可和接受程度還不高，普及程度也較低;另一方面由于戶外運動存在的安全隱患，無論是高校還是社會公眾對此都是持保守觀點，也是限制其快速發展的一個重要原因。
三、高校體育戶外運動的安全策略
1.開設高校戶外運動安全策略課程
要提高戶外運動的安全性，有針對性的安全策略課程的開設必不可少。一方面高?？梢酝ㄟ^開設相關的必修課、選修課或者講座，從理論上教會學生戶外運動的基本知識以及各種安全保障策略，從而提高學生們參與戶外體育運動的安全系數。另一方面，高?？梢院鸵恍┐蟮闹膽敉膺\動俱樂部進行合作，共同開展一些戶外運動項目，讓學生參與其中，從實踐上深化對戶外運動的認識。
2.構建高校體育戶外運動安全保障體系
由于戶外運動的危險性和其自身特殊的性質，為了保障學生們的安全，構建高校體育戶外運動安全保障體系是非常重要的。首先，建立和完善與戶外運動有關的規章制度、檔案資料，要求所有戶外運動項目的開展必須按照規章制度執行，并做好登記，便于管理和總結;
其次，選擇具有戶外運動經驗的老師作為學生戶外運動的指導教師，給學生作相關的培訓和經驗指導，在運動中隨時給學生們提供幫助;再次，配備齊全的體育器材與裝備，為戶外運動提供裝備保障，同時做好相關器材的維護與保養;最后，加強后勤安全保障。對戶外運動而言，做好后勤安全保障一方面能夠保障活動的正常開展，另一方面能夠及時采取相應措施應對突發狀況。
所以，戶外運動安全保障體系的構建是一項非常重要的工作，高校應該從人力、物力和財力方面給予相應的支持，從而推動戶外運動在高校體育教育中的積極發展。
3.完善戶外運動意外保險制度
戶外運動是安全事故發生率較高的運動，因為各種意外引發的傷亡事件不勝枚舉。同時在分析調查研究中發現，大學生的戶外運動保險意識能力很弱。因此對于高校體育開展戶外運動而言，保險的意義是十分重要的。學?？梢愿鶕敉膺\動項目類型、風險程度以及參與人數等建議參與學生購買對應的保險種類，為參與學生提供一定程度上的保障。
4.打造專業的戶外運動教師隊伍
教師隊伍的專業性，對于戶外運動的開展起著至關重要的作用。高校可以從以下幾個方面著手，打造一支優秀的教師隊伍，推動校園戶外運動的發展。首先，引入專業的戶外運動教師。高?？梢酝ㄟ^外部招聘等方式聘請一些專業的戶外運動教師充實到現有的教師隊伍中，提升教師隊伍的專業性。其次，對原有的體育教師進行專項培訓。針對原有教師隊伍的不足，進行理論培訓和實踐培訓。高校可以與社會上有一定知名度的戶外運動機構合作搭建培訓平臺，通過該平臺對教師或者教練團隊進行理論培訓，然后再通過戶外運動機構的一些運動項目來提升實踐能力。
5.保障戶外運動裝備的安全認證
戶外運動的開展對于裝備的依賴度較高，因此在相關裝備的安全性方面高校要引起高度重視。學校在引進戶外運動裝備時，要清楚相關的行業標準，同時認真檢查裝備生產企業的資質以及裝備質量，從而確保戶外運動裝備的安全可靠。
戶外運動的興起和發展已經成為一種必然，而青春飛揚的大學生正是這一新興運動形勢的忠實擁躉。在這種形勢下，高校開設體育戶外運動課程，建設相關的制度體系，并引入專業的教師隊伍，無論是對完善高校的體育課程教育體系還是提高戶外運動在高校的普及，提升戶外運動參與者的安全，都有積極的意義。
作者：顧先宇 來源：亞太教育 2016年19期
本人以牛頓力學章節部分，探索一種另外的教學方式，不再局限于公式的推導以及概念的灌輸，而是采取數值試驗的方式進行教學，經本人實踐后，反響較好;提高了學生課堂的興趣以及對大學物理學的探索的渴望。
質點運動學部分是大學物理學的重要章節，其中質點運動方程表示質點位置隨時間變化的規律，它可以確定質點在任意時刻質點的位矢，質點運動學方程包含了質點運動中所有的信息，是該章節最核心的問題所在[1]。本文利用推導的相關公式，進行程序編寫，從而在計算機上實現數值模擬位矢的演示。
在三維笛卡爾坐標系XYZ，在初始刻t=0，給定質點所在的位矢R0，
給定質點初始的速度，以及質點的受力F=F(t)，是一個隨時間變化的矢量，我們想知道質點在任意時刻的位矢，也就是要找出隨著時間變化的位矢函數R(t)[1]。下面我們舉兩個例子來求解一下，第一個例子是雙體問題，如圖二所示，兩個微觀粒子，質量分別是M與N，初始時刻兩個粒子相距x米，兩者之間存在著作用力，其中作用力是兩者間距的函數F=-dV(x)dt，其中是兩體的莫爾斯勢能函數[2、3]。
如何利用牛頓力學求出兩個原子在作用力F的作用下的位矢呢?我們的策略如下。給定初始的位矢以及初始的速度，也同時給定了此位置時作用在M和N身上的力的大小和方向，利用牛頓第二定律F=ma，可以求出很短時間DT間隔的加速度，在DT間隔內認為粒子受到恒力F(T)的作用，作用了DT時間，從而求得T+DT時刻粒子的速度、位置;進而求得原子在新位置的受力F(T+DT)，反復重復該策略，就得到了在任意時刻原子的位矢以及一切相關的物理學信息。圖二是我們利用牛頓第二定律求得的，兩體的計算機數值試驗的結果。
很明顯看出，雙體粒子在做類似簡諧振動的運動，符合物理直覺。
使我們求解得到的三體相互作用的結果，三體1，2，3三個質點兩點之間有相互的作用力，可以很形象的看出來，標號為1，2的兩個質點在力的作用下，來回的振動，此刻標號為3的質點在初時刻離1，2兩個質點很遠，然后標號為3的粒子逐漸靠近標號為1，2的粒子，最后，經過一陣子三體糾結，最終標號為3的粒子又逃逸掉了。
在教學中，我們進一步利用Matlab之類的軟件進行一系列處理，形成動畫教學。在這一系列過程中，包括公式的推導以及后期程序的編寫全部由學生來完成并上機實現，既鍛煉了學生的動手處理科學問題的能力，又提高了課堂的活躍性以及學生的興趣。
結論與總結
本文雙體、三體相互作用為例子，以牛頓力學為理論基礎和依據，對雙體、三體的相互作用進行了計算機數值試驗，并進行了一系列后續形象化教學嘗試。從理論公式的推導以及程序的上機實現，全部由學生來完成，在課堂教學過程中，學生情緒高漲并積極參與，實踐教學中去的了良好的效果。本文為大學物理學的教學提供了另類的思路和嘗試。
1啟發式教學
根據生物醫學工程專業學生基礎較好，思維比較活躍，如果采用傳統式的灌輸式的教學方法，即只注重教師負責在課堂上講授，學生負責聽課就可以了，這樣的方式授課的話，學生就是被動式的學習，學生也普遍反映這樣滿堂灌的方式比較枯燥，調動不了學習的積極性。而現在要強調學生站主導地位，教師是輔助學生學習。就要采用啟發式教學，讓學生參與整個教學過程，跟著教師的思維進行思考，活躍課堂的氣氛。例如：講授質點運動學開課時就在黑板上寫上問題：1）你如何評價地心說，日心說，宇宙真有心嗎？2）參考系、坐標系有何聯系和區別？3）絕對、相對牽連速度之間有什么聯系？4）多大物體可視為質點？5）在笛卡爾直角坐標系中，如何確定圓周運動的速度、加速度？講授基本概念和公式后，根據學生人數分為幾小組進行討論這些問題后回答，最后點評總結學生的回答情況。并且按每組回答問題的情況進行計分作為考核他們的平時成績。每次課都要根據課程內容啟發他們思考物理原理，物理現象的原因，主動提出自己的見解，啟迪學生的思維，加深學生對知識點的理解，通過實踐發現采用啟發式的教學活躍課堂的氣氛，激起了學生學習物理課的興趣。
2教學內容側重于醫學應用
生物醫學工程專業具有醫學背景的特點，主要培養生物材料，醫學儀器等方面的人才。大學物理要為本專業人才培養計劃服務，結合本專業的醫學背景特點，因此，大學物理教學對純理論和公式計算方面的內容要求相對較低，只要求將概念和公式的物理意義講清楚，使學生能理解概念、公式等是怎樣來的，著重培養他們的思維能力和側重于多講點醫學方面的應用。這樣，才能將大學物理和他們的專業很好地結合起來，滿足生物醫學工程專業的培養計劃的要求。例如，帶電粒子在電場和磁場中的運動，講清楚帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力公式后，著重講解帶電粒子在電場和磁場中運動的例子。如質譜儀是用物理方法分析同位素的儀器。在醫學上，質譜儀作多離子檢測，可用于定性分析，例如，在藥理生物學研究中能以藥物及其代謝產物在氣相色譜圖上的保留時間和相應質量碎片圖為基礎，確定藥物和代謝產物的存在；也可用于定量分析，用被檢化合物的穩定性同位素異構物作為內標，以取得更準確的結果。又如，講解光學相干原理時，可以加入光學相干在醫學上的應用，光學相干層析技術（OCT）是近十年來繼超聲成像,X射線,CT,MRI之后迅速發展起來的一種成像技術。它利用寬帶光源的低相干特性,根據干涉測量原理,采用高精度,高速掃描驅動機構,通過檢測生物組織不同深度層面的背向反射或散射信號,獲得生物組織二維或三維結構。由于OCT系統主體功能是獲取深度方向的層析信息,在實際應用中,一個點的層析信息遠遠不能滿足需求,從而產生了各式各樣橫向掃描方式,形成二維層析圖像,甚至三維層析圖像,使其廣泛應用于眾多醫學領域。通過講解一個簡單的物理原理卻可以在醫學上有深入的應用，可以制造醫學檢測儀器等。調動了生工專業學習物理的興趣，充分展現物理課的基礎性作用，以后工作和學習中會用到物理原理來解決實際問題和現象，提高了學生學習的積極性，取得了良好的教學效果。
3多增加物理實驗課，培養學生動手能力
醫科院校的生物醫生工程專業要求學生以后能動手操作醫學儀器或研發醫學儀器，強調他們具有較強的動手能力。并且，通過調研發現，學生普遍比較喜歡實驗課程。所以，大學物理課程設計為了適應專業發展的需要，應多開設物理實驗課，首先從培養學生動手能力和創新能力。我們開設的實驗課包括基礎性，綜合性和設計性三方面性能的實驗?；A性和綜合性實驗，通過教師先教授實驗原理，使學生能更好地將物理所學的知識結合起來，加深他們對知識的理解和擴展，然后讓學生自己動手完成整個實驗過程，如果發現問題及時指導，最后作總結和思考。學生反映通過做實驗的內容，該物理原理和知識他們都能更加深刻地理解和記憶并且有的能加以應用，培養了他們的動手能力。最后一次實驗是設計性的實驗，通過教師給出一些儀器、題目或學生自己想設一個實驗驗證某物理原理或利用物理知識設計一個實驗儀器檢測某些參數等等，該實驗的周期性較長，使學生能自由發揮，教師起輔助作用，整個實驗過程充分調動了學生的積極性和創造性，使教師和學生都得到了提高。最后，通過這次設計性實驗，有的學生還能發表文章，申請專利，培養了學生的創新能力。通過教學實踐和結合生物醫學工程專業的特點，對于大學物理的教學給出了上訴四個方面的建議，通過實踐發現，他們能很好地激發學生的學習積極性和創造性，收到了良好的教學效果。
作者：莫增廖新華蔣洪孫麗麗單位：第三軍醫大學生物醫學工程學院物理學與生物物理學教研室
【關鍵詞】大學物理教學；教學效果；自主學習
大學物理教學對學生的作用不僅僅限于提供物理知識，它在培養學生的科學素質包括科學思維方法、科學研究方法和創新精神等方面，具有獨特的優勢。
1問題分析
由于近年來各高校擴招影響，生源質量參差不齊，給基礎課程教學尤其是物理教學帶來了一定困難。在教學過程中，發現很多學生學習的獨立性、自主性較差，對教師的教學上的引導有很強的依賴性，許多學生課堂學習效果差，教學質量也難以得到提高。
1.1 學生功底較差
許多學生的中學物理基礎差、物理思維訓練不夠，甚至有些學生對中學物理知識也沒有什么概念。這樣，就會造成部分學生很難跟上教學進度，平時的作業不能按時完成。有一部分學生甚至最后很難通過大學物理的考試。這些問題，既挫傷了學生的學習積極性，也影響其后面課程的學習。
1.2 學生學習興趣不高
由于課時的限制，教師上物理課時不可能對所有的物理問題都像中學那樣進行深入探討，而大學物理知識理論性較強，內容比較抽象，需要較深層次的高等數學知識，導致學生在理解物理問題時感覺困難重重，久而久之將變得消極、懈怠。學生學習物理變得非常痛苦，無成就感。
1.3 課程節奏快使學生缺少獨立思考過程
大學物理的理論性很強，有些內容比較抽象和深奧，并且高等數學的知識運用較多，通常把上課內容制成PPT教案，一定程度上緩解了學時少、教學內容多的矛盾，增大了上課的信息量，但由于課堂節奏加快，學生思考時間不夠，課堂教學效率明顯降低。
1.4 教學內容廣課時不夠
隨著課程體系的改革，大學物理的總課時數不斷減小。但是，作為一門完整的課程，大學物理內容多。為了完成教學大綱規定的內容，大學物理教師一般對要求的基本知識點進行描述性地講解，很少像中學課程那樣有時間進行詳細分析和展開。這樣，學生在學習的過程中難以把握重點，且很難關聯各知識點，形成良好的結構體系。
2對策探討
鑒于大學物理教學現狀及存在的問題，為了提升物理課程的教學質量，培養學生探索和創新精神，有必要采取多個步驟，引導不同基礎層次的學生提高其學習能力，樹立起學習的自信心，以便在大學階段獲得比較全面的發展。
2.1 做好大學與中學物理課程的銜接
為了做好大學物理與中學物理課程的銜接，課程內容安排應由易到難、由少到多。剛上物理課時，應該讓學生在思想上做好準備，知道有多少章節，每個章節花多少課時等，并在開始適當放慢教學進度，使學生逐漸適應后，再過渡到正常的教學進度。大學新生之前已習慣于中學課堂教學慢節奏、少容量、講練結合的教學方法，不容易適應快節奏、大容量的教學，因此在大一上學期最容易有科目不及格的情況發生。物理課程雖然在大一下學期開始，學生也已經對大學的課程有了一定適應，但是考慮到大部分學生物理基礎薄弱的情況，在教學進度安排上，開始時要盡量放緩節奏。比如緒論和第一章質點運動學，讓學生從習慣了的教學模式過渡并接受新的教學模式。增加基礎物理內容的簡單教學，做好大學物理和中學物理的銜接教學，使學生盡快地適應大學物理的學習。
2.2 精心選編例題和習題
由大學物理的教學要求，學生只需對課程中的基本概念、基本理論、基本方法有較全面、系統的認識和正確的理解，并具有初步應用的能力；立足于對體現基本物理思想、思維技巧和計算方法的有關內容的認識。這些就規定了學生不必像中學那樣陷入題海之中。于是，相對于中學物理教學來說，大學物理教學習題的數量大大減少。大學物理教學中的例題和習題，必須是經精選的典型例題和習題。并通過這些題目，達到鞏固新知識的目的。用一些小題目來鞏固所學的內容，以弄清物理定律、定理、物理意義及適用條件等，引導學生用高等數學微積分和矢量知識來解題，并且在與中學知識解題相比較的過程中，體會新方法的便捷性。
2.3 培養學生學習的主體意識
為了培養在將來學習、科研及工作中獲得知識和運用知識的能力，在大學階段必須培養學生學習的主體意識。具體可以從幾方面人手：
首先，在課堂上布置自學的內容，在下周上課時抽查，讓學生自己講解這部分內容。并且，事先按學號編排小組。為了獲得較好的效果，小組內進行分工，幾個人寫材料，幾個人宣講或補充，等等，這樣就發揮出每個人的特長。小組之間的競爭，有效地激發了學生的興趣。
其次，開列出參考書目錄，要求學生借閱不同類型的參考書。一種是與教材相關的參考書，可以讓學生在平時的學習中隨時查閱書中有關內容，碰到重點難點便于跟教材相互印證，方便自己總結、歸納每個章節的主要內容、重要定理、解題方法等；一種是物理應用類的參考書，讓學生在學習物理知識的過程中了解這些定律、定理有什么實際的應用價值。
再次，在平時的教學過程中，針對不同專業的學生，有目的地增加與不同專業聯系緊密的內容，擴展其深度，側重于展示科技進展給人們日常生活帶來的影響。比如對電信專業的學生，講到光波在一定條件下遇到折射率大的界面發生全反射，舉例光纖正是基于這個原理進行遠距離通信，這部分內容書上雖然有所涉及但并不詳細，我們在教學時也總是有意識地把相關內容傳遞給學生。
2.4 建設網絡教學系統
利用當前完善的網絡平臺，建立大學物理學習QQ群，或QQ群聯，將各種教學資料置于群共享，讓學生自由下載，實現學生自主學習。這樣，就建立起包括學生輔助教材和復習題庫在內的大學物理立體化教學體系，方便學生的自習和復習，以系統地掌握大學物理的知識體系。
關鍵詞 大學物理；中學物理；教學銜接
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2014）14-0080-03
1 引言
物理學是一門研究物質的基本結構以及包括機械運動、熱運動、電磁運動、原子運動等在內的物質運動最基本形式、最普遍相互作用及相互轉化規律的基礎自然科學[1]。它的基本概念、基本理論及其基本研究方法已廣泛應用于各學科領域，推動著生產技術部門的飛速發展，成為其他自然科學和工程技術的重要理論基礎。大學物理課程是高等學校理工科各專業學生必修的一門重要的基礎理論課，對后續課程的學習和學生綜合素質的提高都有很大幫助。但由于中學物理與大學物理在教學內容、教學方法、教學模式等方面都存在較大差異，低年級學生剛進入一個全新的學習環境，無法較快適應大學物理的學習，在實際教學過程中還要面臨“課時少，任務重，教學內容難，教學方法陳舊，學生素質不齊”等問題[2]。學生常常是上課能聽懂，但無法自主分析解決問題，缺乏主動學習的習慣，并對物理知識已形成固定思維模式，無法從中學物理的學習慣性中解脫出來，逐漸會對大學物理缺乏學習興趣，產生畏難情緒，從而影響學習效率。
如何做好大學物理與中學物理教學的有效銜接是一個迫切需要解決的問題，從而引導學生盡快從中學物理的學習過渡到大學物理的學習。本文從教學內容銜接、教學方法銜接、學習方法銜接等方面針對存在的問題提出一些建議，并給出實踐案例，希望能彌補中學物理與大學物理教學銜接中存在的缺失，促進大學物理教學。
2 大學物理與中學物理教學有效銜接的現狀與措施
教學內容的銜接
1）大學物理與中學物理教學內容銜接的現狀。大學物理學存在教學難的一個原因在于，中學物理與大學物理課程內容都各自形成較完整的知識體系，只是課程難易程度由淺入深，呈螺旋式上升趨勢，在內容上存在必然的重復，若處理不當，就會認為是簡單重復中學內容，比如力學部分在質點運動學、動力學、機械振動與機械波等章節，致使大學生對大學物理學習失去興趣，甚至產生厭學情緒，并且會讓他們覺得大學物理理論性強，但缺乏實用性，不能適應社會發展需求。大學物理與中學物理大多以基本概念、基本定律、基本計算為主線，而對物理學基本思想、基本研究方法等方面不夠突出，抑制了大學物理教育功能的實現。雖然部分高校已經采取新編教材，能基本克服教學內容、教學體系的過多重復，但知識梯度太大，加大了教學難度，從而也會促使學生喪失對大學物理的學習興趣[3]。
2）大學物理與中學物理教學內容順利銜接的建議。大學物理教材改革必須以教育學理論為指導，并結合教學秩序漸進或有序性原則，密切聯系大學物理教學實際，結合中學物理教學內容和教學情況，注重基本概念、基本規律、基本研究方法、基本物理思想及物理精神[3]。大學物理教學內容應具有適當的深廣度，讓大學物理內容與現代科學技術及日常生活緊密結合在一起，使學生強烈感受到大學物理內容貼近生活，增強學生的學習興趣及好奇心。關注物理學前沿及熱點問題，用現代物理思想引入近代物理知識，盡量避免知識內容的重疊，拓寬知識面，適當降低知識難度，注重素質教育的全面推進，培養學生創新思維能力及科研能力，真正使學生成為社會所需要的創新型人才[3]。
教師教學方法的銜接
1）教師教學方法銜接的現狀。中學物理教學注重提高學生的學習成績，要求學生能記住公式、定理定律并會簡單的應用即可，對公式、定理的推理、論證不做要求。大學物理學受到應試教育的延續，同樣可能習慣于注入式教學，過分強調體系的完整性，強調循序漸進的教學[4]。若不注意教學方法的有效銜接，將會影響學生獨立獲取知識能力的培養以及學生對物理思想、方法的學習和理解，抑制學生發現問題、思考問題和解決問題的能力，無法培養學生的探索和創新精神。
2）教師教學方法銜接的建議。
①充分調動學生的學習主動性。重視大學物理學每部分前沿和結論的教學并加強對其研究方法的講述。針對中學生和大學生學習特點的不同，教師講授方法和側重點也應不同。在教學的每部分開始應該將該部分的授課計劃、授課內容和目標要求及考核辦法等預先告知學生，讓學生對大學物理與中學物理的學習內容差別有更好的了解，指出中學物理的局限性和特殊性，促使學生積極主動學習，更易達到理想的教學效果。在講授知識的同時，與中學物理對比講授大學物理的研究方法，豐富的物理思維方法讓學生認識到大學物理并不是中學物理的簡單重復，而是更高層次地研究物理問題，充分調動學生的好奇感和求知欲。
教師有目的地培養學生的自學能力，針對課時少、內容多的矛盾，在有限的課堂時間內可采取啟發式教學，在講清基本概念、基本理論和基本方法的同時，采用“滲透法”，通過前后內容的相互聯系、相互滲透，達到教學目的。留給學生若干推導細節和應用方面的問題，讓學生通過課外學習自行解決，提高學生的閱讀能力和探索能力，充分調動學生學習的積極性、主動性和獨立性，發揮每個學生的創造性，讓學生在長期的自主學習過程中摸索出適合自身實際情況的學習方法。在教學評價方面，并不采用中學物理以期末試卷作為唯一評價標準，可以通過多種方式相結合的辦法，諸如課堂提問、學生作業和小論文寫作、問題探討以及辯論和競賽方式等，培養學生獨立思考問題的能力與創新能力，投身到科學發展的前沿領域。
②重視大學物理演示實驗。物理學是一門以實驗為基礎的科學，在中學物理教學中，讓學生在理解物理概念、物理規律基礎上，通過演示實驗不僅可以使學生掌握實驗的基本常識，更能培養學生觀察問題、分析問題的能力，達到極好的教育功能[4]。在大學物理教學中，開設有專門的實驗課，但是可能不會很好地同步，而若缺乏演示實驗，學生普遍會感受到大學物理與中學物理相比更抽象、更難懂。為了改善這樣的狀況，可將現代信息技術融入大學物理教學中去，充分利用教學資源及多媒體和信息技術手段，使大學物理問題簡單化，更具生動性、直觀性，有效激發學生學習動機，讓學生在愉悅的氣氛中學習，增強教學效果。
③培養學生利用高等數學分析物理問題的能力。中學物理常常采用初等數學求解物理問題，而運用高等數學處理和解決物理問題是大學物理教學給學生提出的基本要求，若仍運用初等數學將可能無法處理一些特殊問題。教師應該盡可能地引導學生加強培養利用高等數學理解和處理物理問題的能力，讓學生多加練習、用心揣摩，盡快適應使用高等數學這個重要工具。
④摒棄“題?！迸c精選典型例題習題。中學物理教學會受到應試教育及升學率等因素的干擾，在教學過程中過分強調學生的解題能力，往往采取“題?！睉鹦g，花大量時間和精力進行習題講解與練習。中學物理內容相對較少，課時也較多，講課進度慢，為“題?！蹦Ｊ揭蔡峁┝藯l件。但是，這樣往往會讓學生形成思維定勢，一味套用物理公式、定理定律，抹殺了學生的抽象思維能力和邏輯思維能力。大學物理教學內容多、課時少、進度快，若仍采取大量的習題訓練，則不僅無法適應大學物理的學習，反而會成為絆腳石[5]。教師在教學過程中可以適當放慢教學節奏，讓學生逐漸適應大學物理教學，并精選部分例題滲透物理教學思想和教學方法，通過“少而精”的習題練習，使學生掌握課程內容，讓學生有獨立鉆研、獨立思考的時間，強調學生知識、能力與素質的協調發展。還可以通過課堂討論、調研報告等多種靈活形式激勵學生進行研究性學習，使其綜合素質得以全面提升。
學生學習方法的銜接
1）學生學習方法銜接的現狀。在應試教育及高考指揮棒的魔力驅使下，中學物理的學習方法主要為“題海戰術”型，被動接受知識，片面追求考試分數及升學率，忽略學生素質的全面提高[6]。不良的學習方式和學習傾向勢必帶入高校，加上大學物理“內容多，課時緊”的情況，不再實行“注入式”教學，應該在教師引導下自主學習，若不注意學生學習方法的指導及學生學習習慣的正確培養，將會直接影響大學物理的教學效果，乃至影響高校教育目標的實現。因此，必須做好大學物理與中學物理學習方法的順利銜接。
2）學生學習方法銜接的建議。
①注重學生從“被動學習”到“主動學習”的轉變。教師必須重視學生學習方法的指導，讓學生不僅“學會”，還要“會學”，變“被動學習”為“主動學習”[7]。采取啟發式教學，充分發揮學生學習主體的能動作用，通過物理學史及趣味實驗等激發學生的學習興趣，讓學生在最佳的學習狀態及積極的學習氛圍中學習，做到課前預習、課后復習、大膽探索。課外利用現代教育手段，培養學生探究能力及創新精神。
②加強從“接受式學習”到“研究式學習”的轉變。中學物理課程標準中明確規定“要重視科學態度和科學方法的教育”，但由于中學物理教學長期受到應試教育的負面影響，物理學研究方法一直無法得到重視[7]。物理學研究方法通常包括實驗方法、歸納方法、假設方法、理想化方法、數學方法、類比方法等。加強對大學物理研究方法的學習，可以提高學生研究物理的能力，探索大學物理中的“研究式學習”，實現中學物理到大學物理學習方法的飛躍，對更好地培養研究型人才具有積極意義。
3 結束語
由于升學壓力、教育體制等因素的影響，使得教學銜接問題日益凸顯，大學物理課程不能是中學物理課程的簡單重復或擴充，而應在概念上深化，理論上螺旋上升，地位、作用，深度、廣度，研究工具等有所區別。本文主要從大學物理教學內容、教學方法、學生學習方法的現狀入手，提出了大學物理與中學物理有效銜接的對策和建議，希望對大學物理教學的改革與發展具有一定的參考價值，真正提高大學物理的教學質量，充分調動學生的學習積極性，激發學生的學習興趣，使學生在主觀意識上接收新知識，積極主動地去探索問題、解決問題，不斷培養學生的創新意識。
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物理基礎課程教學指導分委員會.理工科類大學物理課程教學基本要求[M].北京：高等教育出版社，2011.
[2]苗文學，李若平，楊錸，等.大學物理與中學物理課程的銜接研究[J].物理通報，2011（8）：19-22.
[3]蘭智高.對大學與中學物理教學內容銜接的研究[J].臨沂師范學院學報，2001（6）：102-103.
[4]蘭智高.對“大、中學物理教學方法相互銜接”的研究[J].黃岡師范學院學報，2002（3）：88-90.
[5]楊毅，黨玉敬，顧玉宗，等.大學物理與中學物理在教學內容與教學方法上的銜接[J].物理通報，2012（4）：31-33.
一、翻轉課堂教學模式概述
翻轉課堂（FlippedClassroom）起源于美國科羅拉多州落基山林地公園高中的JonBergmann和AaronSam這兩位化學老師，他們將帶有實時講解的視頻傳到網絡上引起眾人關注[1]。兩位教師以學生在家看視頻、聽講解為基礎，課上時間用來為完成作業或實驗過程中有困難的學生提供幫助。國內外眾多學者對翻轉課堂進行了研究和定義。鐘曉流認為[2]，翻轉課堂是在課堂信息化環境中，教師提供以教學視頻為主要形式的學習資源，學生在上課前完成對教學視頻等學習資源的觀看和學習，師生在課堂上一起完成作業答疑、協作探究和互動交流等互動的一種新型的教學模式。翻轉課堂的特點主要表現在以下幾個方面：（1）在教學目標方面，翻轉課堂教學目標是提高學生的全面素質，不但注重知識的傳授更注重知識的建構和內化。課外通過學生觀看視頻預習、學習，培養學生的自主學習能力、協作學習能力；課內通過課堂討論、小組交流、教師答疑等方式提升學生的語言表達能力、創新思維、交流與合作能力等。（2）在課堂時間分配方面，在傳統課堂里，課堂時間由教師掌控，并且大部分用來進行知識講解，滿堂灌，學生沒有時間思考、內化知識。在翻轉課堂里，學習不再受時間限制，課前學生按自己的節奏學習，直至掌握所安排的內容。課內大部分時間用來進行師生、生生互動探究。（3）學習流程方面，傳統課堂中“知識傳授”階段是通過教師和學生之間的互動來實現的；“知識內化”階段往往由學生課后通過作業、復習等活動自己來完成。由于缺少教師的指導和同伴的幫助，“知識內化”階段常常效果不佳?！胺D課堂”打破了原有的學習流程，對學習過程進行了重構。“知識傳授”是學生在課前通過觀看視頻、PPT，進行測試等活動完成；“知識內化”是在課堂上通過師生、生生互動來完成。教師能夠在課堂上給予學生有效的指導，同學之間的相互交流有助于學生知識內化和吸收。
二、翻轉課堂教學實踐
美國富蘭克林學院的RobertTalbert經過多年翻轉課堂教學模式的實踐，總結了翻轉課堂實施的結構模型[3]，如圖1所示。翻轉課堂不管是學生在家觀看教學視頻，還是在課堂上師生面對面地互動交流，都是圍繞著“學生為中心”展開[4]。依據RobertTalbert的翻轉課堂的結構，我們在2013級通信工程專業1、2班進行了翻轉課堂教學模式實踐。
1.設計、制作教學視頻。課前教師為學生準備豐富的學習資源，包括課堂教學視頻、授課教案（PPT）、趣味實驗視頻等，資源上線供學生課前自學。制作教學視頻時，應明確學生必須掌握的目標，考慮教師和班級的差異[5]，還要兼顧不同學生的學習方法和習慣。筆者結合大學物理精品課程制作了“質點運動學”、“動量”、“簡諧運動”、“剛體角動量守恒定律”、“高斯定理”等30多集教學錄像。教師要給出自學提綱，提出一些在學習過程中可以討論的問題，包括自學過程的自測題、可以相互討論的問題以及能力拓展的問題等。
2.針對性的課前練習。在翻轉課堂教學模式中，教師課堂講得少，學生在課堂上討論和練習多，這樣的模式使得學生必須進行課前預習。教師要制定課前針對性聯系，合理設計練習題的數量和難度，讓學生帶著問題有目的地進行課前預習[5]。為了幫助學生預習掌握，在視頻后面設計三四個小問題，幫助學生及時進行檢測，并對自己的學習情況做出判斷。如果發現幾個問題回答得不好，學生可以反復觀看視頻，仔細思考找出問題答案。如：在剛體角動量守恒定律一節中提出問題“運動員的身體變化和轉速變化之間有什么樣的關系”、“運動員為什么能高速轉動，為什么伸開四肢，轉速加快，收攏四肢，轉速減慢”。
3.快速少量的測評。在課堂活動中，教師準備少量的測評，測試學生，了解學生對知識的理解和掌握程度以及難點和存在的疑惑。學生的對問題的回答情況，能夠及時地進行匯總處理，幫助教師了解學生的學習狀況。在剛體角動量守恒定律一節中，提出如下測評問題：人與轉盤的轉動慣量J0，伸臂時臂長為l1，收臂時臂長為l2。人站在不計摩擦的自由轉動的圓盤中心上，每只手抓有質量為m的啞鈴。伸臂時轉動角速度為ω1，求：收臂時的角速度ω2。
4.解決問題，促進知識內化。課內則以討論式學習為主，教師根據實際情況和教學內容的重難點提出問題，學生根據課前觀看教學視頻、課前針對性練習時發現的疑問提出問題，進行課堂探究。教師根據學生的不同特點進行分組探究，學生主動參與課堂學習。通過教師的引導，學生通過獨立思考、小組討論交流，解決問題，有效地將知識內化，構建自己的知識體系[6]。學生通過演講、成果展示、小型競賽等形式及時進行交流與展示，分享自己的學習收獲。為激勵學生參與課堂自主學習，可以將課堂學習表現計入平時成績。還要注意，針對教學內容設計的討論題、思考題和練習題應具有梯度性，學生可以輕松跨越相鄰問題梯度的高度，能讓大部分學生達到自主學習、自我總結規律的目的。例如，在剛體的角動量守恒定律這節課中，設置了10道討論題和練習題，題目難度逐步加大，最終讓學生自己總結出角動量守恒定律。5.總結反饋。知識總結和課后任務布置。經過課堂學習后，用幾分鐘時間進行知識總結，這樣有利于學生將知識整合并凝華，最后布置下一次翻轉課堂學生的預習任務、作業等。教師根據這些反饋的評價結果制定下一步的教學計劃和確定下節課的探究問題。再如讓學生利用剛體角動量守恒定律來解釋下落的貓尾巴的作用、飛機的螺旋槳的原理。
三、結論
在大學物理課中進行翻轉課堂教學，教師要付出很多的時間和精力為學生準備課前預習資源（特別是視頻資源），要精心準備課堂用的討論題、思考題和課堂練習題。課堂所使用的問題最好呈臺階型。為了激勵學生參與課前和課堂學習，要對課堂學習進行量化并計入總成績。翻轉課堂中充分利用了現代網絡媒體技術，如個人主頁、精品課程網站、江蘇師范大學物理課程中心等。大學階段學習具有自主性和探索性，大學教學應以自學為主，讓學生在研討式教學、自主課外學習中得到自由全面的發展。翻轉課堂完全符合這種理念，在大學教學中具有良好的應用前景。與此同時，結合不同的學科特點，其他形式的教學手段可以作為有益的輔助和補充。以翻轉課堂為主體，微課、多媒體、雙語教學、演示實驗等手段為輔的大學物理綜合教學改革任重道遠，在實踐過程中還要進一步探索如何揚長避短，為促進素質教育，全面提高人才培養質量發揮更大的推動作用。
作者：蔡廷棟 單位：江蘇師范大學
【關鍵詞】創新教學；研究型教學；大學物理
1.前言
海森堡是量子力學創始人之一，他曾經說過：“科學植根于討論之中”，這句話表明了討論在探索科學知識的道路上的重要性。然而對于現在的大學課堂，特別是大學物理課堂，卻是無比的安靜，只有教師在一個人唱獨角戲，難道學生們都聽懂了么，其實，并不是學生們沒有問題，而是他們不愿意去“提”出問題，或者說是教師們沒有誘導學生們如何勇敢的反應自己的問題，如何激發同學們的學習興趣，讓他們勇敢的站起來提出自己的疑問，和大家一起解決困惑，成為了現代大學課堂教學必須探索的重要問題。
大學物理的課堂內容是比較抽象的，假如只是教師單純的講，同學們聽，學起來就相當的枯燥無味，課堂氣氛也會很低沉，學生們的接受能力和接收效果會很差。更何況經典物理部分的內容和中學所學知識點有許多重疊的地方，更加難以激發一些歷經高考“磨礪”學生探索新知識的興趣。毋庸置疑，大學物理的教學方法和教學模式應成為所有大學物理老師們靜下來思考的一個問題，教師們應該針對不同類型的教學內容，制定不同的授課方式。
2.杜絕“滿堂灌”的教學方法
子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”目前，為了應付各種考試，各種作業，同學們往往都成了被動接受知識的“容器”，物理教學課程中，不做實驗或者少做實驗，教師重講述，學生少動手的現象很普遍。這也是導致很多物理學專業的學生畢業了高分低能的重要原因。教師們僅僅圍繞“考試”，考什么就重點講什么，完全約束了學生們主動學習和探索的積極性，成為了只是為了完成考核而死記的“機器”。
實驗教學是物理學教學的基礎，也是最常見的教學手段，是激發學生們探索物理問題的重要途徑。大學物理教學可以分為實驗，概念體系和教學三個基本的因素。這里我們也可以看出實驗的重要性。實驗教學可以引出問題，形成基本的概念體系，教師們才可以進行物理的整體教學。學生們動手實驗是培養學生們問題意識的重要過程，從而有效的引導他們去發現問題，分析問題和解決問題。當然，也可以由教師們提出一些探究性的問題，然后讓學生們帶著問題做實驗，這樣可激發學生的探索未知的興趣，進而提高了學習興致。
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3.“要我學”到“我要學”的轉變
任何的教學活動都是學生“學”和教師“教”的統一，“學”離不開“教”，“教”也離不開“學”。隨著教育改革的深入和教育理論的發展，學生成為了學習的主題和教學的中心，因材施教決定教育實效已經成為廣為人知的教育理念。我們必須要尊重學生們的學習興趣的差異，合理的設置教學的內容。利用現代的教學資源，增強教學的藝術性，進而提高大學物理課程的教學效能。
學生看課件，教師讀課件，老師和學生們的互動少，課堂教學沒有什么藝術性，自然就沒什么活躍的氣氛?，F代教學論認為，我們只有從根本問題出發，從情境出發，從感性經驗出發，才能真正的激發學生們的積極性。要充分的發揮學生的主動性，引導學生積極體驗，動手動腦，才能真正幫助學生運用知識和掌握知識，才可以培養學生們分析和解決問題的能力，才可以促進學生價值觀和積極情感的形成。例如，在講解經典物理理論時，除了介紹基本的知識點，可以摻雜一些古代科學家是如何發現和探索真理的，讓學生能夠知其然并知其所以然。
教學是一個非常復雜的雙向活動，教師們在教學的過程中需要不斷的摸索如何才能教的更好，同時，學生們也在不斷地在探索中獲得知識，培養能力，這是教學的目的所在，也是從“要我學”向“我要學”轉變的重要根本。
4.推陳出新，培養科學精神
研究型學習是一種現代化的學習模式，學生們在探索中獲得新知識，通過利用新知識來解決實際中的問題。不同于那些培養模仿能力，淺層記憶和機械記憶的老套教學模式，在研究型學習過程中，學生們把生活實踐和空洞的理論有機結合起來，調動學生們物理興趣，學生通過實踐與體驗形成便于記憶和掌握的方法，也能體驗到學習的樂趣。
研究型學習是一種開放式的學習過程，類似于科學家們做科研的方法。在實施研究型教學的過程中，學生們可初步學會從事課題研究的基本方法。從確定課題查閱文獻和資料調查研究設計實驗理論分析推斷結論撰寫論文。其中，每一步的完成都需要學生們的努力和鉆研、講求科學方法和嚴肅認真的學習態度，這些可培養他們的科學精神、科學方法和科學態度。在此過程中，也給學生們提供了一個溝通與合作的空間，學生們分工合作，讓他們感受到團結合作和共享成果的快樂，這樣也可以培養他們的團隊精神。
由于課程性質和時間所限，一般很難由老師指導所有學生完成研究型學習從提出課題到撰寫論文的整個過程。但老師完全可以引導學生主動往研究型學習的方向上去思考問題，能在學生的心里埋下一顆研究型學習和獨立思考問題的種子即可，最終的結果不一定是使所思考的問題有明確答案。
筆者在大學物理的授課過程中，為了嘗試研究型教學，將班級學生隨機分成若干個組，每個組指定一位小組長，要求每個小組長組織組員在課后討論問題，話題自定，并在每次討論完后寫一個討論紀要反饋給老師。這種小組討論按組計入平時成績。筆者經過一段時間的教學實踐可以看出，這種模式對于激發學生們的學習熱情和活躍課堂是正相關的。剛進入大學的學生們通常習慣獨自學習，經過一兩次小組討論，學生們很快就能相互熟悉，會習慣并喜歡小組討論這種共同學習的模式。關于討論的話題，筆者會鼓勵學生們自由發揮，并通過課堂和網絡途徑給予一定程度的引導。例如，在質點運動學的授課過程中，筆者提出過雨滴從高空落下為什么不會砸傷人，10米跳臺跳水至少需要多深才能確保安全等與生活相關的問題，也提出過電磁驅動裝置（Electromagnetic Drive）是否違反了牛頓第三定律[3]等前沿科學問題，但在課堂上并未仔細講解。筆者從學生們對小組討論的反饋可以看出，學生們對于未知還是具有強烈的好奇心，而在這種好奇心的驅動下，小組討論模式的學習效率和學習能力是驚人的。對于電磁驅動裝置這種最新的研究話題，大部分學生都非常感興趣，小組討論時能夠自發地去找英文論文來研讀和總結，而不僅僅通過百度搜索來找“二手”信息。
5.結語
教學理論不能只停留在對理論的探究上，而是應該應用于實踐教學中，更大效率的提高學生們對大學物理的學習興趣。在課堂中的“實驗環節”應該充分調動學生的參與積極性，以此激發學生們在課下的學習“主動性”與課堂教W的“生動性”；在課堂以外的“課外實驗”中，應該讓同學們互助互學，強調學習小組的組織方式；在“網絡平臺”中推送教學資源，讓學生及時復習重要知識點，促進教學的可持續發展。在研究型教學中利用研究型教學模式，既可以培養學生們的學習興趣，有可以培養學生們發現問題，分析和解決問題的能力，使學生掌握既扎實又系統的基礎知識。
【參考文獻】
[1]徐輝，李子根，李陽華.物理討論式教學設計原則及實例分析[J].中國民族教育，2013（Z1）
【摘要】物理學方法是連接原有物理知識與新物理概念、規律的橋梁。文章討論了幾種常見的物理學方法，分析并闡述了物理學方法在物理學學習中的作用以及在培養學生物理學習能力方面的重要意義。
關鍵詞 物理學方法；物理概念；物理學習
中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A文章編號：1671-0568（2014）24-0025-02
基金項目：本文系國家科技部項目“沙漠腹地沙塵監測與信息獲取關鍵技術合作研究”（項目編號：2011DFA11780）的階段性成果。
一、物理學方法的界定
方法是研究問題的門路和程序，也是方式和辦法的整合。所謂物理學方法，就是研究、學習和應用物理學的方法，是物理思想的具體表現。物理學方法的指導思想是唯物辯證法理論，它是一種研究性方法，其中包括如何描述、研究物理現象，如何驗證、總結物理規律等。
二、物理學方法的分類
在物理學習、研究中用到的物理學方法比比皆是，下面具體介紹幾種常用的方法：
1.實驗法。物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗法是指通過利用實驗儀器觀察實驗現象，記錄實驗數據，經過整理、分析實驗數據進而得出規律性結論的一種方法。在物理的學習中，物理實驗與我們形影不離。尤其是理想實驗，如“高速運動的汽車”、“伽利略的斜面理想實驗”等這種理想實驗模型把在實驗室中無法完成的實驗用人的想象力在人的思維中完成。實驗法也是大家最運用自如的物理學方法。當然，在實驗法中最重要的就是明察秋毫、實事求是、一絲不茍的實驗態度。
2.假設法。由于現實生活與理想的物理環境相差甚遠，假設法就成為一種分析物理現象的重要方法。當我們在物理學習和物理教學中遇到一些似是而非的物理問題時，用假設法會有意想不到的收獲。例如，分析“放置在墻角的足球是否受到豎直墻面給的支持力”時，我們可以假設沒有豎直墻面，看看足球的運動狀態是否改變，若改變則豎直墻面對它有支持力，反之沒有。這個方法在判斷摩擦力的有無時屢試不爽；另外，如果遇到一些較為抽象的物理文字題時，我們不妨大膽地創設相關物理情境，就可以化抽象為具體；還有些題目中已知的物理量較少，這時若能先適當介入一些物理量，或許就會豁然開朗。
3.極限法。自然科學中利用臨界條件處理問題的方法叫做極限法。初中物理告訴我們運動是絕對的，靜止是相對的，尤其是在解決運動學問題時，當有物理量發生突變時的運動狀態就是一種臨界狀態。把臨界狀態作為解題的切入點，往往能夠化難為易。例如，在高一物理的運動學學習中會遇到很多“追及問題”，這時利用極限法，就會發現當兩物體速度相同時，這兩個物體間距出現極值，即距離最大、最小或是恰好追上，后面的問題就迎刃而解。
4.類比法。類比法就是在與一些內容、方法或形式相同的事物的比較中發現異同點的方法，在學習物理概念、分析物理規律、推導公式時都會用到。同類比較有：“串聯”和 “并聯”電路的電壓、電流、電阻特點，動量定理與動能定理的區別與聯系；以“電流”和“水流”相比來研究電流，通過比較“水壓”引入“電壓”的概念都是異類比較的例子。類比法不僅僅是一種物理學方法，是一種通用的科學方法，更是提出科學假說、做出科學預言的重要途徑。
5.控制變量法。當一個物理過程受多個物理量影響時，我們為了研究某兩個量之間的關系，而控制其他物理量不變的方法就叫控制變量法。例如，在探討“影響滑動摩擦力大小的因素”時，在接觸面粗糙程度不變的情況下，反映的是滑動摩擦力與正壓力的關系；而在正壓力不變的情況下，反映的則是滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系。
6.模型法。在物理學習中經常用通過簡化、抽象的方法建立的模型去研究問題。例如，經典物理學中的一個最簡單、最重要的質點模型，它把物體看作有質量的點，忽略物體的形狀、大小和結構等。在描述光的傳播方向和途徑時引入了“光線”這一物理模型；在描述磁場的強弱與方向時引入了“磁感線”；我們生活中的實物電路錯綜復雜，但是通過“電路圖”模型電路連接方式就能一目了然。模型法是科學的抽象，通過忽略次要因素，凸顯主要因素的作用，用比實際情況簡單但同樣可以反映實際本質的模型簡化問題的方法。
以上物理學方法雖然各不相同，但在物理學習中卻彼此聯系，相融貫通。
三、物理學方法對物理學習的作用
物理學的發展史告訴我們，物理知識的發展與物理學方法的探究是緊密聯系的，沒有物理學方法的輔佐就談不上物理學。任何一位物理學家所取得的成就不僅與他的知識積淀、實驗條件有關，而且與物理學方法有關。研究這些方法在物理學習中的作用，對于理解物理學概念和規律無不有很大幫助。方法比物理知識更加通用、普遍、穩定。同一個方法可以應用在不同的物理學領域，同時物理學方法也更有創新意義。
1.在物理概念學習中，物理學方法化抽象為具體。物理概念是物理基礎知識中最基本最重要的內容，概念的引入是概念教學中一個關鍵環節。教師可以通過類比法利用身邊事物引入物理概念，也可以借助實驗來創設概念學習的情境。中學生學習物理的興趣幾乎都來自直覺興趣，在物理概念教學時綜合利用類比、實驗等方法可以將電場強度、電阻、速度等概念具體化，不僅理解起來容易，而且記憶深刻。
2.探究物理規律時，物理學方法如影隨形。物理是一門以實驗為基礎，以思維為核心的課程。在中學階段，探索并總結物理規律主要運用實驗歸納和理論分析的方法。學生可以通過觀察、演示實驗，分析實驗現象，歸納、總結出有關物理規律；或者讓學生自己做實驗并通過實驗進行探究，總結出有關規律。其實，學生綜合運用實驗、猜想、類比、推導、控制變量法等方法的過程也就是探究物理規律的過程。
3.物理學方法的學習與能力培養的關系。物理教學要培養學生的實驗能力，思維能力，分析問題、解決問題的能力等，這些能力與物理方法密切相關，要具備實驗能力就要掌握實驗的方法；要有較強的思維能力就應該在物理學習中通過多種物理學方法的訓練逐步提高；要分析解決物理問題，就應該掌握實驗法、假設法、極限法、類比法、控制變量法、模型法。由此可見，要培養學生的物理能力必須從學習物理學方法入手。
4.物理學方法教會我們學習物理。實事求是、獨立思考、追求真理是科學的學習精神，也是構成高素質人才的重要因素。而物理學方法更有益于培養學生的這些物理品質，在物理學習和教學中將物理學方法和物理學史相結合，讓學生在體會前輩努力探索的同時，用適合的物理學方法認識自然、悟出其理。物理學方法不僅是物理學習的手段，更是溝通能力與知識的橋梁，離開物理學方法就談不了物理概念、物理規律、物理過程、物理思想。任何一種能力的發展都離不開方法的有效運用，學生的學習效果很大程度上由他們掌握的方法決定。所以，在學習過程中學生要不斷探索物理學方法，進而提高解決物理問題的能力。物理學方法論不僅幫助學生有效地掌握物理概念，正確認識物理規律，提高學生解決物理問題的能力，更有益于創造性思維的培養。
會“漁”者必得“魚”，科學的方法對于不同的學科也可以通用，加強物理學方法教育對學生的綜合能力也有重要意義。學生可能會忘記具體的概念、公式，但科學的態度和方法一定可以使他們終身受益。
參考文獻：
[1]張憲魁,王欣.物理學方法論[M].西安:陜西人民教育出版社,1992.
[2]王較過,李貴安.物理教學論[M].西安:陜西師范大學出版社,2009.
[3]馬惠英.關于物理教學與學習的點滴思考[J].物理通報,2003,(7).
[4]王建國.關于物理方法教育的幾點看法[J].中學物理教學參考,2001,(6).
[5]黃守學.物理學發展規律與成見的阻礙作用[J].吉林師范大學學報(自然科學版),1981.
