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摘 要： 本文对普通物理力学的教学进行了探讨,有助于学生从总体上把握力学理论的基本框架,从而为今后的教学实践提供指导.
关 键 词 ： 力学 理论力学 教学探讨
一、引言
力学是物理学的重要基础课程之一,是物理专业学生接触的专业基础课.因此在物理教学中,要做好力学课程的备课和教学工作.这有利于学生掌握力学知识,对教学效果有一定的积极影响.掌握好力学基础课程,学生可以形成良好的物理学思维模式,培养良好的学习习惯,养成缜密的学习思维习惯,有利于学生学科学习成绩的提高.正是基于力学课程的教学作用,要加强物理学科力学基础课程的学习对于学生有重要的现实意义.本文对普通物理力学的教学进行了探讨.
二、普通物理力学教学探讨
1.正确把握普通物理力学与理论力学的关系.
按照学校教学大纲的要求,采用常规的教学计划,将力学课程分为物理力学和理论物理和力学实验部分.基中理论力学是力学的基础组成部分.理论力学分为牛顿力学和分析力学,其中经典的牛顿力学知识点所占的比例大约为三分之二.牛顿在十七世纪提出了三大运动定律及万有引力定律,为经典力学的诞生奠定了坚实的理论基础.要想顺利解决机械运动过程中遇到的问题,就要借助微积分方法,按照牛顿的三大运动定律及万有引力定律展开分析.但遇到比较复杂的运动问题,仅仅应用牛顿应用定律有时是无法顺利解决这些问题的.此时人们就开始以牛顿运动定律为基础,衍生出新的定理或者推论,用以解决复杂的运动问题,确保解答方法的多样性.因此在经典力学中,人们开始以力的累积效应为出发点,提出了能量、动量等多个概念,继而发现了动量守恒、机械能守恒等定律.经典力学的教学内容与普通物理力学课程在部分内容上是相同的,在语句、应用数学工具的两个部分的深度有所区别,通过对大纲的对比研究可以看到,在教学中要正确把握普通物理力学与理论力学的关系,在课程安排上,要做到统一规划,统一安排教学内容.如果在普通物理学上学习了牛顿力学部分的知识内容,就不需要再重复学习,避免了教学中教学内容安排重复的问题.普通物理力学和理论力学的研究对象是完全一样的,主要是宏观机械运动,对基本概念进行研究,主要内容包括质点运动学、动量和牛顿定律及动量守恒等运动,力学相对论的特殊理论的平衡引发了广义的研究,并进行力学分析等.而除分析力学部分外,理论体系也无差异.从方法论的角度看,普通物理力学和理论力学本质无任何区别.因此,要正确把握普通物理力学与理论力学的关系,促进教学活动的有序开展.
2.明确经典力学的基本框架,合理组织教学活动.
经典力学是对规律的总结,通过在生活、生产实践中进行实验观察机械运动而得出.如伽利略在研究自由落体的运动规律,发现了惯性运动和加速运动的恒定加速度重力相关的规划.从物理研究角度将物理学分为力学、热学、电磁学、光学和原子物理学五个物理学科,对于物理学的研究范围加以确认.从数学教学方面,物理学开始定量或半定量的研究.从理论上建立了一套体系,主要以力学为研究方法进行唯象理论的研究,在研究中引入了微积分和向量代数的内容,拓展和深化了知识点,建立了一套完整的经典物理学的唯象理论.杨振宁把物理学分实验物理学、唯象理论和理论架构三个层次的理论框架.
3.把握物理课程难度,掌握合理的教学节奏.
在物理学研究中,从初等数学到高等数学教学中,难度由浅入深地学习了初等代数、解析几何和三角函数等内容,随后内容逐步加深,又学习了微积分、微分方程、线性代数等数学内容,而数学课程在物理学的计算中发挥了重要作用,物理学的内容也是逐步由浅入深的,在物理学习中,数学在物理教学中应用中所涉及的内容也逐渐加深.在最初的物理教学中,由于物理教学内容少,教学进度可以慢些,老师有时间对物理教学内容进行解释、分析,并安排课堂练习时间,让学生了解掌握学习内容,并展开课程讨论,让学生通过实践了解教学内容,巩固学习效果.随着物理教学的内容增多,课堂教学量增大,教学节奏随之加快,学生学习上会产生一定困难,这不仅会影响物理教学的效果,而且会挫伤学生学习物理的积极性.因此,要让学生有一个逐步适应的过程,把握物理课程难度,掌握合理的教学节奏.
4.突出物理规律的概括性.
普通物理研究的是最基本、最自然、最普遍的规则,规则必须具有通用性,要采用一定的概念和规律进行简洁的总结,对自然界众多的自然现象进行概括.在开展普通物理力学教学活动的过程中,教师要想让学生快速、准确掌握力学知识,就应该在知识点难度较大的地方适当增加物理规律的概括性,帮助学生理解相关理论知识.如在普通物理力学教学过程中,各种各样的直线运动和抛物运动公式,任意速率和任意形式的曲线运动等.
三、结语
在普通力学教学中,要正确把握普通物理力学与理论力学的关系,明确经典力学的基本框架,合理组织教学活动,把握物理课程难度,掌握合理的教学节奏,构建有助于学生从总体上把握力学理论的基本框架,以提高教学质量,提高学生学习物理的兴趣,进一步促进学生综合素质的提高.