大学物理在非物理专业学生知识体系建构中的功用

点赞:9963 浏览:36164 近期更新时间:2024-03-11 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要】文章通过列举目前开设大学物理课程的非物理专业,论述了物理学在其他学科中的地位和作用.并从物理学的知识基础、思想与方法和学习方法三个角度提出大学物理在非物理专业知识体系建构中的作用.

【关 键 词 】大学物理;学科;知识体系

被称之为“自然科学之母”的物理学,它的基本理论渗透在自然科学的许多领域,应用于生产技术的各个部门,它是自然科学许多领域和工程技术的基础.以物理学基础知识为内容的《大学物理》课程,它包括的经典物理、近代物理和物理学在科研技术上应用的初步知识等都是一个高级工程技术人员所必备的.因此,大学物理作为理工科各专业学生一门重要的专业基础课,在理工科各专业知识体系建构中有着不可或缺的作用.

一、开设大学物理非物理专业

目前,全国各高校下设专业中数学与应用数学、计算机科学与技术、土木工程、电子信息科学与技术、电子信息工程、化学、化学工程与工艺、农学、教育技术、生物、光电信息工程、环境工程、应用化工技术、精细化学品生产技术、通讯工程、计算机应用技术、信息工程、计算机网络技术、电气工程及自动化、应用电子技术、生物工程、生物技术、材料物理、水土保持与荒漠化防治等几十个专业开设有大学物理课程.这些专业涉及到的领域有生物、化学与化工、医学、计算机科学、通讯、电子等,由此可见物理学是非物理学专业应掌握的一门重要是基础课.

二、物理学在其他学科中的地位及其作用

物理学是一门研究力、热、声、光、电等形形色色物理现象的科学,对客观世界的规律作出了深刻的揭示,并在发展过程中形成了一套独特的思想方法体系,对整个自然科学的发展起到推动作用.到20世纪自然科学发展的一个重要趋势就是以数学为工具,以物理学突飞猛进的发展为基础,带动其他领域的发展.如:量子力学成功的揭示了化学键的本质,推动了化学学科的发展.有人曾做过这样一个统计,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖、甚至经济学的获奖者中,有一半人具有物理学的背景.但却未发现非物理学专业出生的科学家问鼎物理学奖的事例.由此可见,物理学在整个自然科学中起指导作用,各自然科学尽管研究对象不同,但复杂的运动总是以简单运动形式为基础,致使物理学的研究成果被运用与研究复杂运动的学科中去,推动其它自然科学的发展.

三、大学物理在非物理专业学生知识体系建构中的作用

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(一)为专业知识体系建构奠定知识基础

普通物理学课程内容包含力学、热学、电磁学、光学、相对论和量子物理五部分,它们互相渗透,紧密联系,组成了普通物理学课程的整体.这些知识为非物理类理工科各专业学生提供必要的物理基础知识储备,为其他课程开设和讲解铺平道路.若没有这些基础知识,非物理专业在学习专业课程时,学生会对很多知识感到突兀、不解,与此同时,专业课教师为让学生理解,必然要补充相应知识,给专业课程教学带来负担.例如:学生若没有学过电磁学,通讯类专业学生在学习通讯原理、信号传输方式、就很难理解.由此看出,理工科专业学生要学习专业知识、形成专业知识体系,离不开大学物理知识铺垫.如果说专业知识体系是一座塔,各专业课程是砖,那么大学物理就是这座塔的基石.

(二)为专业知识体系建构奠定研究思想与方法基础

物理学的研究思想包括:守恒的思想、等效的思想、化归的思想、放大的思想、比较的思想、近似的思想、定性与定量分析的思想、类比的思想等.

物理学的研究方法是物理学思想的体现,具体有:控制变量法、物理模型法、理想实验的方法、等效法、图像法、类比法、归纳法、演绎法、整体与隔离法、分析与综合法、图像法、比值法、检测设法、观察法、实验法等.

这些研究思想和方法在理工科领域中有共通之处,如物理学中守恒的思想在化学领域中表现为:质量守恒、物质的量守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒;物理学中力及力矩的平衡、理想气体中的P、V、T变化的平衡问题,在化学上表现为化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解平衡.由此可以看出,学生学习专业知识的时候,由于有大学物理的研究思想与方法为基础,在学习专业知识的时候就会更加容易理解、接受.从而促进专业知识体系的建构.

(三)培养适合大学学习的学习方法

大学物理是非物理类理工科各专业在一年级第二学期开设的一门专业基础必修课.这个时期学生接触到的专业课程大多数只有专业基础课――高等数学,大多数学生的学习方法还停留在高中阶段,不适应大学学习.因此在这一阶段开设大学物理课程一方面与中学物理有一定衔接过渡,能帮助学生从熟悉知识过渡,适应大学的学习方法,从而形成一种适合大学的学习方法.另一方面让学生学会用高等数学知识解决实际问题,体会高等数学的作用,为高等数学在专业课程学习中应用奠定坚实基础.


四、结语

大学物理课程无论从知识、思想、方法等方面为专业知识学习打下基础,并且对大学生学习方法的形成起到很好的过渡作用.作为非物理专业大学物理课程教师,应当思考,如何在教学中让学生学会知识同时,学会研究思想与方法、学会学习的方法,找到物理与所学专业之间的联系点,从而提高大学物理课程的教学质量,充分发挥大学物理在专业知识体系建构中的作用.