高校物理教学中非线性物理知识的结合

党团工作 |

时间:

2021-07-09 10:14:07

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在新课标改革制度实施下,高校物理教师必须积极转变自身的教学理念,敢于打破传统教学方式的弊端,不再一味向学生灌输各种物理理论知识和学习方法,忽视了学生自主学习能力的培养。高校物理教师要想最大程度提高学生物理学习水平和素养,就必须高度重视将非线性物理知识与课堂实践教学结合在一起。高校物理教师要正确认识到将非线性物理知识与物理课堂教学相结合的重要性,通过非线性物理知识的科学渗透教学,能够有效巩固学生基础物理知识,充分激发学生对物理知识的探索兴趣和热情,从而发挥出学生学习的主观能动性,将学生培养成实践创新型人才。本文将进一步对高校物流教学非线性物理知识的结合展开分析与探讨。

1 高校物理教学中非线性物理知识结合的必要性

在高校物理学科教学内容中非线性知识主要包括了非线性电路、自组织、细胞自动机、分形以及突变论等。高校物理实践教学中渗透非线性物理知识的必要性体现在以下几点内容:1)科技发展促使高效物理教学中非线性知识结合成为必然。在科技如此发达的社会中,越来越多人认识到探索钻研科学的重要性,要想推动我国科学水平的持续发展,就必须加强对物理非线性知识的创新掌握运用。非线性物理现象中的核心内容量子力学早已成为了科学范围中的重要研究领域之一,高校物理教师要想培养出更多实践创新型物理人才,就必须加强对非线性物理知识的讲解传授,促使学生能够加深对该部分知识点理解程度,培养学生良好的创新探索能力和实践思考分析能力;2)非线性物理知识广泛存在于自然界中。在人们赖以生存的大自然环境中随时随刻都在发生着非线性物理现行,就比如在风力作用下的树叶飘舞、岩石被雨水侵蚀等,这些自然现象虽然表面看起来并没有什么规律,但是都能够通过运用物理非线性知识进行了解和解释。非线性知识学习发展对人类社会最大的影响作用就是能够帮助人们科学预报自然天气情;3)非线性知识学习有利于激发学生创新探究欲望。现代高校教育建设发展的根本目的就是为了向社会培养输送更多的高能力、高素质人才,他们不仅要具备完善的专业知识和技能,还必须具有良好的创新意识和能力,能够敢于挑战新事物,去进行发明创造。通过在大学物理学科渗透非线性物理知识,能够最大程度调动起学生对科学物理的探究欲望,促使学生主动学习更多新知识,提高学生的自主学习能力和实践创新能力。

2 高校物理教学中非线性物理知识结合发展现状

2.1 非线性物理教学比较分散

在目前高校非线性物理知识实践教学中,存在较多高校通常只会选择部分非线性物理知识内容进行讲解教学,亦或者是就非线性物理展开某个部分的实践教学活动。学科教材中实际涉及到的非线性物理知识呈现出零散、不够科学系统等特点。这样一来就就会导致大学生对非线性物理知识学习了解不够全面系统,难以产生浓厚的学习兴趣,课堂教学效果不佳。除此之外,高校物理教师缺乏一定创新意识,只会根据教材内容展开非线性物理知识教学,未能去收集整理到更多的非线性物理知识,加强对课堂实践教学内容的补充,从而导致学生难以形成完善的非线性物理知识学习体系。

2.2 非线性物理教学设备不够完善

在现代高校教育建设发展中,存在较多高校盲目追求经济效益,一味扩大招生规模,忽视了对专业教学质量的提升工作。这些高校为了节省成本,在教学设备建设工作上资金投入力度不大,导致非线性物理实验教学设备不够完善,难以支持物理教学开展多元化的非线性物理教学活动,满足不同层次学生的非线性物理知识需求。非线性知识学习需要学生熟练掌握运用各种专业仪器设备,并能够进行对应的计算机编程,这些都需要高校引进各项仪器设备,加强对非线性物理实验教学的科学管理工作,提高学生的非线性物理知识实践应用能力。

2.3 非线性物理教学方法过于单一

由于传统教育观念的影响,高校物理教师在非线性物理知识教学中仍然采用灌输式教学方法,物理教师一味强调学生对物理基本原理和基本现象的学习掌握,忽视了引导学生对非线性物理知识和现象的深入探究,这样无法有效提高学生对相关知识的理解能力,并且培养学生良好的实践创新能力,促使学生自主进行各项物理实验操作,将所学知识应用在实验探究活动中。高校物理教师在教学中过于重视对各种案例的讲解,会忽略了对非线性物理知识研究方法的科学全面介绍,学生很少会接触了解到相关研究方法和判断依据方面的内容。

3 高校物理教学中非线性物理知识的结合措施

3.1 优化改善非线性物理教学内容

在高校物理教学中,非线性物理知识是传统物理内容的科学延伸和发展,教师在非线性知识物理知识内容选择上要有效将学生目前学习认知结构与课程教学目标结合在一起,确保学生能够形成完善系统的非线性物理知识学习结构,加深学生该不同非线性物理知识的理解程度。在进入高校之前,学生对物理知识内容的学习大多都是线性的。针对于此,高校物理教师要从学生已有的线性物理知识出发展开非线性物理教学活动。

例如,当高校物理教师在讲解到混沌理论非线性物理知识时,教师不能直接向学生介绍讲解混沌专业理论,而要融入更多背景简单知识,培养学生良好的学习兴趣。物理教师要向学生先介绍有关混沌的基础概念知识和相关研究方法,提高学生对物理混沌理论的认知水平。除此之外,非线性振动是通向混沌学习发展的重要道路,为了让学生充分掌握了解到非线性元件产生混频、差频以及和频率的原理,教师可以通过引进利用不同典型的案例或者基础数学内容進行详细分析介绍。就比如,物理教师可以采用专题内容介绍的教学方式,让学生学习掌握科学判断混沌的重要研究方法。

3.2 完善非线性物理教学设备

为了让非线性物理知识更好融入到高校物理教学课堂中,高校要结合自身教育发展情况和条件,适当加大对非线性物理实验教学设备的建设投资力度,辅助物理教师能够开展多元化的非线性知识实践教学活动,同时满足不同层次学生对非线性物理知识的学习需求。高校要引进利用先进的计算机设备和实验仪器设备,促使教师能够根据非线性物理知识和教学目标任务,有针对性地采用相关设备展开教学。就比如,当高校物理教师在讲解到非线性物理知识的自组织临界理论时,物理教师可以通过尝试运用计算机设备编程演示关于自组织临界沙堆模型,引导学生认真观察模式演示变化,促使班级学生能够加深对自组织临界理论的理解。与此同时,高校物理教师还需积极组织引导学生参与到各种非线性物理实验活动中,结合课程教材内容合理设置实验学习任务,让学生以小组形式进行学习任务完成,培养学生相互之间的协作能力和探讨分析能力。

3.3 创新采用合适的非线性物理教学方法

高校物理教师为了让非线性物理知识内容与实践课堂教学有效结合在一起,提高学生在课堂上的学习质量和效率,就必须打破传统灌输式教学方式的弊端,创新采用渗透教学方法。渗透法在非线性物理知识教学中的应用优势包括了以下几点内容:1)能够让学生吸收到更多非线性物理知识内容;2)能够强化学生对非线性物理知识内容的理解掌握,为学生提供更多实践锻炼学习机会。结合我国高校课时不断压缩的发展现状,高校物理教师要充分发挥出渗透教学法的优势作用,让学生在教学课堂中一点一滴的慢慢积累到更多非线性物理知识,同时培养学生良好的自主思考分析能力和思维创造能力。高校物理教师还可以采用实验演示法将非线性物理知识科学有效融入到课堂教学中,就比如在科契雪花曲线非线性物理知识教学中利用MATLAB程序进行图形模拟绘制,帮助学生更加轻松简单掌握分形知识,同时提高课堂教学效果。

4 结束语

综上所述,高校物理教师要想全面提高学生的物理综合学习水平和素质,培养学生良好的实践创新能力和理解分析能力,就必须加强将多元化非线性物理知识内容融入到课堂教学中。物理教师要结合学生实际学习水平和课程教学要求,合理补充非线性教学内容,创新采用不同教学方式,并且要充分利用计算机多媒体设备和实验设备,引导学生亲身参与到实践活动中,提高学生的动手操作能力和问题解决能力。

本文系安徽省高校优秀青年骨干人才国内访学研修项目(项目编号:gxgnfx2018077)。

(作者单位:安徽信息工程学院)

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