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大學物理質點運動學總結范文第1篇

關鍵詞： 圓周運動 加速度 直角坐標系

普通物理是各大學院校理工科學生的必修課，普通物理中都有質點圓周運動等曲線運動的知識。圓周運動對于學生來說并不陌生，但是由于受到知識的制約，高中學生在學習勻速率圓周運動中的加速度時只是直接接受公式，并加以應用，并不知道公式的來源，教材中有一點不太嚴格的證明，只是作為課外閱讀資料列出來的［1］。所以對于剛剛接觸質點運動的大學生來說，對圓周運動中的加速度問題可能不會理解得透徹。如果能讓學生掌握圓周運動加速度公式的證明，并和中學相比較，則可以使學生加深對相關知識的理解，激發學習興趣。同時，學好圓周運動也有助于學習質點的一般曲線運動，對整個大學物理的學習都會產生好的影響。本文所述的教學方法對學生加深理解質點圓周運動有一定的促進作用。

1.教材中加速度公式推導方法的分析

大學物理課本中對圓周運動加速度的推導或者在自然坐標中進行，或者在極坐標中進行［2］［3］［4］。課本上自然坐標和極坐標中的推導都是圖文并茂，邏輯嚴密，能夠將坐標的特點很好地應用到推導過程中，鞏固了學生對自然坐標和極坐標的理解。但是，以師范院校物理系物理學專業一年級的學生為例，他們剛進入大學就接觸了力學的學習，在學習質點圓周運動之前已經習慣于在直角坐標系中解決問題。自然坐標對于大一新生來說是一種全新的坐標系，在自然坐標下討論質點的曲線運動相對他們來說是一種新的方法，假如教師根據課本上的推導方法進行推導，則學生首先接受自然坐標的相關知識，然后在自然坐標下和教師一起討論質點圓周運動，顯得不太適應。極坐標系下討論質點的運動對新生也是比較陌生的。

質點圓周運動的加速度公式除了在極坐標系和自然坐標中進行推導外，還可以在直角坐標中推導。學生在學習圓周運動知識之前已經接受了位置矢量對時間求二階導數得到質點加速度的概念，而且不論在矢量知識和微積分的教學中，還是質點位置矢量與加速度關系的教學中，課本都是選擇直角坐標系進行描述的，并沒有提到自然坐標和極坐標等。學生在中學坐標系的學習中主要也是學習直角坐標，所以學生在圓周運動之前的學習中普遍都接受了直角坐標。所以如果教師把質點圓周運動的加速度公式放在直角坐標系下討論，學生對教師的推導過程就會變得容易理解。

2.直角坐標系下圓周運動加速度推導的理論根據

2.1勻速率圓周運動

如圖1所示為質點圓周運動示意圖，圓的半徑為R，把圓置于坐標系Oxy中。以圓心為坐標原點，質點位置矢量與x軸的夾角是θ。質點運動過程中位置矢量發生變化時θ跟著變化。

任意時刻質點的坐標是（x，y），質點的運動學方程是

=x+y（1）

其中x和y都是時間的函數。x和y與θ之間的關系是x=Rcosθ，y=Rsinθ，所以有

=Rcosθ+Rsinθ（2）

對上式求導可得

==+=-Rsinθ+Rcosθ（3）

設質點的角速度是ω=，在勻速率圓周運動中是恒量，質點的速度可以寫成

==-Rωsinθ+Rωcosθ（4）

速度矢量對時間求一階導數得到加速度：

===-Rωcosθ-Rωsinθ=-ωRcosθ-ωRsinθ（5）

上式進一步寫成

===-ωRcosθ-ωRsinθ=-ω（6）

由此可以清楚地看出，加速度的方向與質點的位置矢量方向相反，即加速度的方向是指向圓心，加速度的大小為

a=|-ω|=ω||=ωR（7）

用線速度和角速度的關系v=ωR或ω=v/R，上式可以寫為

a=（8）

（7）和（8）兩式就是學生在高中物理中熟悉的勻速率圓周運動向心加速度公式。

2.2變速率圓周運動

在變速率圓周運動下，質點的速度表達式仍然用（3）或（4）式，但是對時間求導時角速度已經不再是恒量，所以加速度為

==（-Rcosθω-Rsinθ）+（-Rsinθω+Rcosθ）

=（-Rcosθω-Rsinθω）+（-Rsinθ+Rcosθ）（9）

上式中前一項就是（6）式，所以寫為-ω，其大小和方向與（6）式相同。后一項可以寫為

（-sinθ+cosθ）=（-sinθ+cosθ）（10）

其大小為

=（11）

令（10）式和（2）式（即質點的矢量）相點乘

（-sinθ+cosθ）•（Rcosθ+Rsinθ）=R（-sinθ•cosθ-sinθ•sinθ+cosθ•cosθ+cosθ•sinθ）=0

說明這兩個矢量相互垂直，即方向在切線方向，該加速度分量是質點圓周運動時的切向加速度，在勻速率圓周運動中該項為零。（6）式就是（9）式的前一部分，所表示的加速度分量為質點的法向加速度。

所以圓周運動的質點法向加速度的大小是ωR=，方向指向圓心；切向加速度的大小是，方向在圓周的切線方向。

3.教學建議

教師在課堂上采用上述推導過程帶學生推導時應遵循啟發式教學的指導思想，首先復習質點直線運動中速度和加速度的求法，引導學生總結出在不同坐標系里質點加速度的推導都是遵循著共同的原則：列出質點的運動學方程結合示意圖對質點運動學方程求一次導數得到質點的速度對速度再一次求導得出質點的加速度。同時教師應向學生講述，各種坐標系下質點圓周運動的運動學方程應具體情況具體分析，不同的運動學方程對應的求導方法也有差異，但是最后的物理意義是相同的。

引導學生推導質點圓周運動中加速度的過程大致如下：教師首先在黑板上作出圖1；引導學生總結出（1）式和（2）式，并寫在主板書的位置上；以提問學生和總結的方式在副板書位置上推導（3）―（6）式，并將（6）式寫于主板書的位置，著重講述其物理意義；在副板書位置重寫（3）式，交代變速率圓周運動中角速度也是時間的變量，對該式求導時應把角速度考慮進去；用（3）式引導學生推出（9）式并將其前一部分和（6）式做比較；引導學生按照（9）式以后的各式總結出質點切向加速度的大小和方向，并在推導過程中對矢量乘法進行回顧，重點講述各式的物理意義；在主板書位置上把加速度矢量寫成切向加速度矢量加法向加速度矢量的簡潔形式；對推導過程進行小結。

除了必要的主板書以外，其余的推導可以采用多媒體播放的方式進行教學。要想使推導過程對學生更有說服力，可以讓（4）式和（2）式點乘得到結果為0，說明速度矢量和質點位置矢量相垂直，從而說明質點速度方向為切線方向。

4.結語

在直角坐標系中對圓周運動加速度的推導比較簡單，邏輯也比較嚴密，所占的篇幅也比較小，教學過程需時間不多，有其可取之處。在質點圓周運動加速度推導的教學中，如果在課本所述推導方法的基礎上，按本文所述的思想進行補充，至少對學生加深對圓周運動加速度公式的來源的理解是有益的。相關教材如果能把直角坐標系中推導質點圓周運動加速度公式的內容加進去，先讓學生學會在直角坐標中對圓周運動加速度公式進行推導，然后學習在自然坐標和極坐標中的推導，至少將直角坐標中加速度的推導作為學生閱讀的內容展示給學生，將有助于學生加深對圓周運動加速度公式的理解。

參考文獻：

［1］人民教育出版社物理室編著.物理（第二版）［M］.北京：人民教育出版社，2006：88.

［2］劉克哲，張承琚.物理學（上）（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2005：16-20.

［3］漆安慎，杜嬋英.力學（第二版）［M］.北京：高等教育出版社，2005：43-47.

［4］周衍柏.理論理學教程（第二版）［M］.北京：高等教育出版社，1986：9-18.

大學物理質點運動學總結范文第2篇

【關鍵詞】分析力學；自由度；約束；教學

0 引言

在大學物理的教學中，“自由度”是一個重要的概念。由于物理學專業課的設置中并沒有分析力學，僅在理論力學中做了簡單介紹，學生對分析力學的一些概念比較模糊，造成對自由度的理解并不全面， 甚至錯誤。自由度的準確定義為：“系統廣義坐標的獨立變分的數目[1]”，或者“質系獨立虛位移的數目[2]”。本文將在介紹一些必要的分析力學概念的基礎上，討論力學系統的自由度判定，以期能在大學物理教學中起到幫助作用。

1 完整約束和非完整約束

約束指事先加在系統點的位置和速度上的，幾何的或者運動學特性的限制。受到約束的系統稱為非自由系統，不受約束的系統稱為自由系統。按照約束的特征可將約束分為完整約束和非完整約束，定常約束與非定常約束等。這里我們僅討論完整約束與非完整約束。

幾何約束和可積分的微分約束稱為完整約束，不可積分的微分約束為非完整約束。受完整約束的系統稱為完整力學系統，受非完整約束的系統稱為非完整力學系統。

2 廣義坐標和虛位移

廣義坐標通常用qj表示，指確定系統位形的獨立參量。廣義坐標比笛卡爾直角坐標更廣泛，因為直角坐標在確定系統的位形時，坐標之間存在約束關系，不是獨立的。

虛位移指在給定的時刻為加在點上的約束所允許的所有假想的無限小位移。如果點的矢徑記作ri，則虛位移記作δri或者δxiδyiδzi。有時廣義坐標的變分δqi也叫做虛位移。

從廣義坐標的定義知道廣義坐標是相互獨立的，但是其變分卻不一定獨立，與其所受約束有關，這一點最早由Hertz發現，因此約束和力學系統分為了完整和非完整兩類。

3 力學系統自由度

3.1 完整系統的自由度

由此可得，對于非完整約束系統，獨立廣義坐標的個數與獨立廣義坐標變分的個數不相等。在判定非完整系統自由度的時候只能由其獨立變分個數確定。

4 總結

大學物理中自由度是一個經常遇到的概念。本文通過介紹完整約束和非完整約束、廣義坐標、虛位移等分析力學基本概念，明晰了約束通過對系統質點位置和速度的限制，從而使系統的自由度變化，并進一步明確了自由度的定義。希望在教學中對于學生對自由度的認識有所幫助。

【參考文獻】

大學物理質點運動學總結范文第3篇

關鍵詞：理論力學；移動；轉動；框架

作者簡介：胡瑋軍（1967-），女，湖南邵陽人，邵陽學院機械與能源工程系，副教授；周東一（1974-），男，湖南邵陽人，邵陽學院機械與能源工程系，副教授。（湖南 邵陽 422000）

基金項目：本文系湖南省教育廳2009年教學研究與改革立項項目（批準號：湘教通[2009]321號）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0088-02

“理論力學”是高等工科院校學生必修的一門重要的技術基礎課，課程理論嚴謹、體系完整。由于許多概念及部分內容與物理學中的力學有部分重疊，因此往往導致許多學生在學習的開始階段，對“理論力學”的課程體系和新的力學分析方法沒有引起足夠重視，覺得許多問題似曾相識，還習慣性停留在以前的方法和思維方式上。他們在學習進行到一定階段后接觸到一些復雜的工程問題時，常因概念混淆而導致出現種種錯誤，發現以前的路走不通了，感嘆“理論力學”課程太難，往往情緒低落，產生畏難思想，導致學習效果不佳，并且對后續許多專業課程的學習產生不利影響。許多教學工作者經過長期的教學實踐，對該課程的教學方法和課程體系進行了探討和改革，并取得了良好的效果。本文嘗試性地對課程框架進行了探討，提煉出課程的兩條主線，對理論力學的理論和結構進行了梳理，使得課程重點內容突出，條理清晰，對學生從整體上把握課程框架很有幫助。

一、從力學基本量引出的兩條主線

“理論力學”的核心任務是研究力、運動以及兩者之間的必然規律。力是物體之間的相互機械作用，是產生運動的根本原因（動力），運動是物體在空間位置及位形的變化情況，是受到力之后的必然結果（運動規律），在原因和結果之間隱藏的則是物體機械運動的必然規律（動力學定理）。力學體系中力和力偶是兩個基本力學量，物體所受到的復雜力系作用可以看成是這兩個基本量的組合，而物體復雜的運動形式往往可以看成簡單的移動和轉動的合成，因此可以從復雜的物體運動中提煉出移動和轉動兩條主線條。平面一般力系可以簡化得到一個主矢和一個主矩，主矢起著力的作用效果使物體產生移動效應，主矩起著力偶的作用效果使物體產生轉動效應。物體受平面一般力系作用時，將產生平面運動，這種較復雜的運動往往分解為隨基點的平移和繞基點的轉動。這樣就出現了兩條主線：一條是主矢作用下使物體產生隨基點（通常為質心）的平移運動，另一條是在主矩作用下使物體產生繞基點（通常為質心或定點）的轉動，與之相對應的則是兩個基本的動力學定理――動量定理和動量矩定理。圍繞著這兩條主線展開，就可以將“理論力學”課程中的靜力學、運動學和動力學主要內容進行梳理，搭建課程框架，突出條理性。

學生在大學物理學中接觸的主要研究對象是質點，往往將物理對象抽象成質點模型，許多問題也只是研究物體的移動效果，或是質點的轉動，一般很少涉及剛體及剛體系統的轉動效應。為了使學生能清楚理解剛體系統的動力學（主要是平面問題）與質點的動力學問題在力學模型的建立及研究方法上的不同，在課程的一開始就在教學中針對兩個力學基本量提煉出了與之相對應的移動和轉動的兩條主線，盡量使學生能更快理解剛體模型及剛體與質點在運動形式上的差別，并且對力偶的概念有一個全面的認識，體會到“理論力學”課程與“物理學”課程對工程中力學問題的不同處理方式，力求從一開始就讓學生牢固樹立起這一思想，同時貫穿于靜力學、運動學以及動力學三個部分的教學過程中。通過多次講解及不斷推進學生形成全面的力學分析思維方式，體會到課程體系的邏輯關系，學生反映這種教學方式效果很不錯。

二、移動主線

剛體受到復雜力系作用時，可以將力系進行簡化，得到主矢和主矩。主矢由于沒有作用點，所以嚴格意義上講不能看成一個力，但主矢與力的作用效果相似，只會使剛體產生平移，這時剛體的運動相當于一個質點的運動。在對剛體的運動進行全面分析時，通常將運動形式簡化成移動和轉動的疊加。對移動部分的運動研究需要了解剛體在整個運動過程中的規律，要能夠確定剛體的運動方程，即剛體在空間的位置隨時間的變化規律，然后由運動方程可以比較容易地得到剛體運動軌跡、運動速度和加速度。雖然剛體可能做復雜運動，而作用在其上的主矢、運動速度（或加速度）和物體的慣性（質量）三者之間的關系一定符合動力學中的動量定理（或質心運動定理），這就是剛體的移動主線，即剛體在力（主矢）作用下產生移動，而在原因（力）與結果（移動）之間隱藏的就是規律（動量定理），這條主線貫穿在靜力學、運動學與動力學三個部分，對課程內容起著連接的作用。這種教學方式使學生了解到主矢、平移運動和動量定理之間的邏輯關系，各概念不再是割裂開來的，而始終是一個完整的知識體系，理解了前因后果，學生對眾多的概念和理論也容易掌握了。

當主矢等于零時，從動量定理中得出物體系統的動量守恒，物體處于平衡狀態。因此靜力學中研究的平衡狀態可以看作是一種特殊的運動狀態，當然靜力學中受力分析和力系簡化是整個理論力學的基礎，這點在教學中必須對學生強調。

三、轉動主線

力系簡化中除了主矢外，通常還會得到一個主矩，類似地主矩從嚴格意義上講也不是一個力偶，但主矩的作用效果相當于力偶，其作用在剛體上只會使物體產生轉動效果。剛體運動中分解出來的轉動部分研究，通常也需要分析整個轉動運動，往往采用全過程法，其核心部分是剛體的轉動方程，當轉動方程確定后也可以很容易地確定剛體的運動角速度和角加速度。當剛體轉動時，作用在其上的主矩、剛體轉動角速度（或角加速度）和慣性（轉動慣量）三者之間的關系一定符合動量矩定理（或剛體轉動微分方程），這就是轉動主線，即剛體在力偶（主矩）作用下產生轉動，則在原因（力偶）與結果（轉動）之間隱藏的就是規律（動量矩定理）。這條主線也貫穿在靜力學、運動學與動力學三個部分中，而這部分內容通常是學生感覺比較難理解的部分，主要是他們以前對力偶及動量矩這兩個概念比較陌生，在分析剛體系統的動力學問題中往往會忽略轉動的問題，或是遇到稍微復雜的問題就感覺無從下手。而當學生掌握這條主線后，就能全面分析剛體系統的全部運動，對運動的分解也能更加深刻地理解，疊加原理的運用也更得心應手。當主矩等于零時，從動量矩定理中可以得出物體系統的動量矩守恒，或者處于平衡狀態。

從上述論述中可以看出，剛體運動分解成移動和轉動的疊加，而對移動和轉動這兩種運動狀態的分析，無論從受力、運動過程及動力學定理分析，其分析方法和過程是相似的，因此在教學中可以采用類比的方法，對這兩條主線進行對比、總結分析，學生是非常容易接受這種教學方法的。

四、兩條主線的分與合

在“理論力學”課程中，移動和轉動這兩條主線并不是一直平行的，有時會產生交叉。靜力學部分研究物體受力分析，對一般力系進行分析時，通常將其簡化為一個主矢和主矩，這兩個量就是物體產生運動的動力原因，分別使物體產生移動和轉動，這是兩條主線的第一次分開。剛體的平移和轉動將這兩種運動結合起來，實際上就是理論力學中重點研究的運動形式――剛體的平面運動。而動力學中的動量定理（或質心運動定理）和動量矩定理是分別對移動和轉動這兩條主線運動規律的描述，動量定理研究的是主矢與動量之間的關系，動量矩定理研究的是主矩和動量矩之間的關系，而剛體平面運動微分方程則又是這兩條主線在動力學部分中的結合。當然動能定理從能量的角度來對機械運動進行分析，包含了物體的移動和轉動，也可以看作是兩條主線的交叉結合。圖1所示的是兩條主線的分合情形。

實際上，對“理論力學”課程中移動和轉動兩條主線的提煉，也有助于加深對力學一般原理――疊加原理的理解。一般力系可以看成是主矢和主矩的合成疊加，平面運動看成是隨基點的移動和繞基點的轉動這兩種運動形式的疊加，而剛體平面運動微分方程也可拆開看成是動量定理和動量矩定理的疊加，這樣隨著這兩條主線的分分合合，課程的主要知識點基本都歸納進來了，由此搭建的課程框架體系就非常明晰，各知識點的邏輯關聯也就顯得條理分明。

五、結語

本文通過對“理論力學”課程中移動和轉動這兩條主線的提煉，創新性地構架了課程的結構和體系。從力學基本量開始，對剛體機械運動的形式和產生的原因及結果之間的聯系進行了整理提煉。當然，這種提法在理論深度上較淺，概括不夠全面，而理論力學課程的系統性和嚴謹性在教學中應當保持。不過這種提法強調因果關系，采用類比方法，學生易于從整體上把握理論力學主要內容以及之間的關聯，在教學實踐中證明學生比較容易接受，對學習興趣和學習成績的提高還是很有幫助的。

參考文獻：

[1]袁健.理論力學的主動教學模式探討[J].力學與實踐，2006，

28（1）：76-77.

[2]劉云庭，王俊英.在理論力學教學中培養大學生創新能力的思考[J].力學與實踐，2003，25（3）：67-68.

[3]劉紅巖，李冬梅，等.“理論力學”課程內容的邏輯關聯分析及教學方法研究[J].中國地質教育，2010，（1）：82-85.

[4]洪嘉振.基礎力學系列課程教學改革成果的精品化[J].中國大學教學，2004，（3）：18-20.

大學物理質點運動學總結范文第4篇

關鍵詞　大學物理　學習態度　自主學習　系統學習法

大學物理是理工科院校普遍開設的一門基礎課程，其內容所包括基本理論知識、科學思維方式以及研究方法等。學好大學物理不僅為后繼專業課學習打下堅實基礎，而且對學生參加工作后學習新理論、掌握新技術等方面都具有積極指導意義。因為大學物理在培養學生科學思維方式、方法等方面具有非常重要和獨特的作用，是任何一門其他學科都無法替代的。①但不少理工科院校師生反映大學物理難教、難學，教學效果不理想等問題。為探究此癥結形成的原因以及解決途徑。成都理工大學獨立工程學院教師們兩次對學生進行問卷調查。

2010年3月，對全院1068名大學一年級學生進行問卷調查，內容包括學好大學物理的重要性、自信心以及怎樣學三個方面的情況。結果表明，在學學物理的重要性方面：90.2%的學生認同重要，6.4%的學生覺得一般，只有3.4%的學生認為不重要；在對學好大學物理是否有信心方面：58.6%的學生對學好大學物理充滿信心，30.2%的學生表示信心不足，12.2%毫無信心；在怎樣學好大學物理方面，20.7%的學生有基本正確的學習方法和具體的學習計劃，有41.1%的學生學習方法不當或正處于苦惱的探索中，48.2%的學生沒有調整學習方法，依然采用學習中學物理方法和手段正吃力地學習著。

為進一步了解學生學學物理的態度，2010年5月，再次對這1068名學生進行問卷調查，內容包括：學習興趣、如何看待考試成績、課余時間支配情況等內容。結果對學習感興趣的同學占19.5%，感覺一般占56.8%，不感興趣占23.7%；在對待考試成績方面：45.8%認為考試重要，41.9%認為不重要，12.3%認為無所謂；在課余時間支配方面：上自習或去圖書館的學生比例為48.8%，上網、娛樂有34.3%，參加各類社會活動11.5%，無所事事有5.4%。這個結果與余禾②的調查結果基本一致，即：當代大學生中，有21.1%的理工科大學生學習態度不明確，過著“隨大流，得過且過”的生活。兩次調查結果表明：學習態度不明確、學習方法欠佳以及自主學習能力差是影響學生學好大學物理的重要因素。針對這些問題，我校師生在采取以下措施后，學生大學物理成績有大幅上升，教學質量有了明顯提高。

1　引導學生端正學習態度

美國著名的哲學家、大演說家羅曼·文森特·皮爾說過：“態度決定一切”，“態度讓一切皆有可能”。針對相當部分大學生學習目的不明確、態度不端正，學習缺少動力的現狀。一方面，我們通過板報、標語、主題班會、講座、有獎知識競賽等物理史料和歷史故事的宣揚，培養和激發學習物理的信心和興趣。另一方面，從學生自身的實際出發，確立明確的學習目標，制定詳細的學習計劃，并監督其逐一實現。正如成功學大師拿破侖·希爾所說：“設定明確的目標，是所有成就的出發點”。因此，教師引導學生制定明確的學習目標，逐漸改變學習態度，可以達到提高教學質量的目的。

2　督促養成自主學習、善于學習的良好習慣

教師在教育過程中，應突出學生是學習的主體，充分調動學生的主觀能動性，促使其養成自主學習和查找資料的良好習慣，實現“以生為本”的教育原則。目前，大學生自主學習主要有兩種形式：

在教師的統一安排下，將學習任務下達，讓學生通過學習小組討論、交流、查資料等方式集體完成。比如，教師可以預見性地將重點、難點，教材中易混淆的概念、定義、方法、原理等歸納起來。安排學生通過到圖書館或上網查閱相關文獻，解決學習中面臨的各種問題，引導學生自主學習。待問題基本解決后，教師再組織學生相互之間、學生與老師之間，交流學習心得、方法、技巧，以達到強化拓展知識之目的。

基礎較好、有一定的自學能力、個人或單位具備上網查詢教學資源的學生，則應開展以個別化自主學習為主，輔之以“答疑、解惑”即可。主要是對學生在自主學習過程中遇到的疑難問題進行引導、點撥、解答等。答疑的方式可以通過電話、E-mail、貼吧、網上論壇等個別解決。體現信息化、網絡化教育的現代教育方式。

實踐表明，自主學習習慣的養成是一個漸進的過程，大部分學生需要在教師監督下完成；70%的大學生經過3～6個月訓練后，基本上能養成自主學習的習慣。

3　積極倡導系統學習法

系統學習法，是指把所學內容當成是一個系統看待，力求從大方向出發指導學習。在學習和復習的時候不是按部就班按章節行進，而是先模糊概括，再逐漸在大框架下逐步明晰細節、完善結構、針對缺陷和不足專攻的學習方法。系統學習法有四種層次：③

（1）樹狀結構。站在本門學科的高度，從大到小，由表及里依次理順關系，掌握本門知識的大致輪廓。比如，學學物理時，通過目錄可以了解到，本書主要包括力學、電學、熱學等內容；力學又包括質點運動學、牛頓定律等。心中有了這種輪廓，可以盡快找出脈絡，明確學習目標，歸納總結重點，有所取舍地學習。

（2）網狀聯系。所學物理知識之間都是相互聯系的，相互作用的。不僅要找出各部分間的直接聯系，還要善于發掘各部分之間第二層、第三層間接聯系，構建各部分知識之間的網絡結構。這種層層深入、不斷向前推進的學習方式。可以清晰地、牢固地掌握物理知識。

（3）由點及面。由于各部分之間存在聯系，由每一個部分都可能拉起樹狀結構，每一個部分都可以是中心，都可以是基礎，都可以充分展開，讓其他部分為其服務。

（4）知識整體性原則。各學科之間存在內在的聯系，是不可分割的整體。教育中把它們區分只是為了更清楚地看到它們，了解它們，不被復雜的聯系蒙住眼睛、理不出頭緒。如果破壞了知識的整體性，所學的知識就會變得支離破碎、各不相連，變得難以記憶、理解和鞏固，更談不上知識的靈活運用。

4　準確把握教材特點，突破思維定勢

大學物理質點運動學總結范文第5篇

針對物理學多媒體教學和傳統教學存在的優勢與不足，結合高校教師的教學實踐，對傳統教學與多媒體教學優勢互補問題進行了初步討論，力求將傳統教學與多媒體教學有機地結合起來，實現這兩者的優勢互補，取得更好的教學效果。

【關鍵詞】

傳統教學；多媒體教學；優勢互補；物理學

近年來，隨著高新技術的迅速發展，多媒體教學給傳統的教學帶來巨大的沖擊。大學物理學是機電、土木、信息等專業必開設的一門公共基礎課[1]。由于物理學的基礎性、抽象性和邏輯性，使很多理工類大學生對它望而卻步[2]，提不起學好這門課的興趣，深深地影響了物理學的教學質量和學生后續專業課程的學習。使用多媒體教學能彌補傳統教學的單一、時空限制等不足[3]。但任何事情都具有兩面性，有優點也有缺點，作為高校教師，我們不能從一個極端走向另一個極端[4]。如何培養學生學習的興趣愛好，提高自身的學習能力和效率，增強物理學文化素養，是每個從事高等物理學教師現在所面臨的急待需要解決的問題。如果把多媒體教學與傳統的“黑板+粉筆”這兩者有機結合起來，實現其優勢互補，是很值得我們去探討的一個課題。

一、物理學教學的特點

物理學是一門邏輯思維性很強的學科，物理學教學無法靠簡單的人類語言來完整地表達及傳遞信息，需要教師在黑板上完成“大量的寫”、“大量的計算、畫圖”等[5]。物理學知識總是環環相扣的，例如：已知運動學方程，求質點的速度、加速度矢量式、速率表達式，變力的功、電勢的計算，從定義、定理理解再到靈活運用等等都要用一系列的定理定律公式符號表達出來，教師在課堂上不僅要讀出來、講出其意義、應用，還必須在黑板上一步接一步、一環扣一環的推導、演算、分析出來，才能利于學生理解、接受新知識。再比如：講解變力的功時，總是習慣從中學物理對功的定義入手，再到質點沿曲線軌道運動，作用的力是變力問題，需要畫曲線圖分割便于再轉化為直線上恒力做功問題。物理學中的許多概念理解、公式推導、例題分析幾乎都離不開圖形分析，用圖形表達思想是物理學教學的特色，因而課堂上要“畫的多”、“寫得多”，但學生有時還認為這門課枯燥乏味、抽象難懂。

二、多媒體教學的價值和不足分析

1.多媒體教學的價值優勢

教師通過計算機圖形顯示、文字說明、動畫模擬、符號控制等形成了一個全新的圖文并茂、聲像結合的直觀、生動形象的教學環境，實現人機交互式的教學過程[6]。多媒體的投影演示能為教師的板書、畫圖節省大量的時間，形成一種“教學單位時間相對延長”的效應，在一定程度上能緩解教學內容多而授課時間少的矛盾。（1）提高教師的教學效率，節約教學時間當鼠標一點就展現出來授課的圖形或定理定律公式，節省了教師用粉筆在黑板上花好長的時間去作圖、寫公式，也能更好地向同學們呈現規范工整、清晰的“板書”，多媒體的投影演示能為教師的板書、畫圖節省大量的時間，形成一種“教學單位時間相對延長”的效應。課堂信息量明顯增加等等，教學效率從而有明顯提高。（2）增強教師的教學效果和培養學生的學習興趣實驗心理學家赤瑞特拉用實驗證明了：人類獲取的信息83%來自視覺，11%來自聽覺，3.5%來自嗅覺，1%來自味覺[7]。多媒體教學通過圖文并茂、聲像結合直觀生動地展現在學生面前，刺激了學生多種感官意識，克服了傳統教學帶來的抽象枯燥的理解困難弊端。更有效地提高了學生的課堂學習積極性、吸收率、理解率，增強了教師的教學效果。（3）突破了教師的“教”與學生的“學”的時空限制教師制作CAI課件時增刪都很容易，攜帶方便，保存持久，不會受到時空的限制[8]。教師間、師生間的交流共享可以利用一張光盤、一個U盤、E-mail、QQ、微信等來獲得。對學生來說，再現聽課過程中的難點疑點及考前復習的問題。對教師來說，是與同行相互借鑒學習的好辦法。（4）減少粉塵污染，有利于保護師生的身體健康運用多媒體教學后，大部分的電子課件、板書和“小蜜蜂”擴音器取代了粉筆板書，減少了粉塵污染，給師生創造一個潔凈、舒適的教學環境。

2.多媒體教學存在的不足

運用多媒體技術進行物理學課堂教學具有很多的優勢，但是多媒體只能作為課堂教學的一種輔助手段。它是一把“雙刃劍”，具有價值的同時也存在了問題和弊端，需要我們去探討、研究和解決。（1）多媒體教學信息量大，學生吸收消化困難一些青年教師還沒完全吃透教學內容、把握不好教學規律的情況下，耗費大量時間在多媒體課件的制作和教學內容的攝取上，這就本末倒置了；還有一些教師直接拷貝他人的課件、電子教案，自己不去研究，還習慣坐著上課，照著PPT宣讀，課堂教學演變為枯燥乏味的“報告式教學”。學生感覺這樣的多媒體教學信息量太大，進度偏快，課堂上師生之間的交流減少；學生還來不及理解、課件就一閃而過；也直接導致了學生的思維和表達的惰性形成，限制了學生的主觀能動性。（2）教師和學生互動受到限制，授課環境不盡人意多媒體教學課件、電子教案都是課前準備好的，相對程序化，難以臨時去調整教案內容。再說多媒體教室一般都是封閉的，需要窗簾拉嚴實，在光線較暗的條件下，投射到屏幕上文字、圖像才能被看清。加上幻燈片的不斷切換等因素，會影響師生的視力下降。如果在物理學課堂上只純粹地依賴教師點點鼠標、使用翻頁筆講課，大屏幕就會成為上課的“主角”。課堂上缺少教師與學生的交流互動，教學氣氛會很沉悶，學生聽課效果也不會很好。

三、傳統教學的優勢和缺點分析

1.傳統教學的優勢

多媒體教學雖然優勢于其它的一些教學手段，但不能做到完全摒棄于“黑板+粉筆+教案”的傳統教學。縱觀教育發展的基礎，傳統教學很注重培養師生之間的交流互動，教師起著重要的主導作用，也是高校物理學教學的基礎。（1）引導督促教師博覽群書、備課充分傳統教學中，教師受制于物質技術條件的限制，不能及時、便捷地從網絡上獲得所需的各類知識和學科前沿信息，但對學科的基本概念、定理定律上掌握地比較到位。教師在備課過程中廣泛涉獵各種文字資料，長期思考總結教學心得，研究課程，積累經驗。很多教師能精確到某個定理定律在哪一頁哪一行。（2）注重教師語言表達能力的培養及板書的美觀性傳統教學過程中，老師都習慣站著上課，寫文字畫圖滿滿的擦了一黑板又一黑板，練就出很過硬的“基本功”。教師不但要注重自身語言能力的表述清晰、流利。而且要注重通過手勢、表情、目光等無聲的體態語言來豐富有聲語言；不但注重授課過程中的重、難點突出，而且注重板書合理、大方；不但注重教學目的是否明確和教學進度情況，而且注重學生的整體聽課效果；不但注重課堂教學效果，而且注重課后輔導答疑情況。（3）加強師生之間的雙向互動的教學活動傳統教學相對于多媒體教學更傾向于面對面的交流，教師可以較好地了解學生的學習動態，了解學生對學習相關章節的重、難點的把握理解情況，適當地調整教學進度，根據不同專業需求增刪教學內容，改變教學方法調動起學生的學習興趣性。傳統教學的教風也影響著學生的學風，教師具有良好的師德和真才實學，會在課堂上潛移默化地影響學生，學生一般都按照教師的要求認真預習、復習鞏固知識點，認真做作業，鉆研探究新的知識點。這更助于教師的“教”與學生的“學”的互動交流。

2.傳統教學存在的問題

雖然傳統教學存在著一定的優勢，但是也存在著一些不足之處：（1）教師的勞動強度較大，加重職業病的發病率比如，教師備課過程中查閱相關資料有難度，耗時耗力，這對于教師提高自身的教學水平和科研能力方面是大大不利的；再比如：公式、定理定律、作圖、例題等教學方面的板書會占用較多的課堂時間，課程進度、內容容量和教學質量就會受到影響，而且擦下來的粉塵四處紛揚也損害師生的身體健康，從而加重教師的職業病的發病率如咽炎、喉炎等。（2）教學內容陳舊、更新速度較慢，授課方式單一相關資料的匱乏和不能及時了解學科的前沿，導致一部分教師的教學內容陳舊。另外，教師在授課過程中主要以“講授+板書”為主，主宰課堂教學，授課方式單調、死板、枯燥，缺少生機、直觀地教學方式，時間長了，學生容易產生“審美疲憊”和“厭學”情緒，就是教師也覺得教得“吃力”，不利于學生創新能力和自主能動性的培養，教學效果難以被提高。

四、多媒體教學與傳統教學的有機結合、優勢互補

教學本身是一門藝術，教學方法的改進、創新會對學生創造思維能力的培養起到一種正能量的作用。在傳統教學中融合多媒體教學，二者相輔相成，優勢互補，即發揮各自的優勢去彌補另一方的不足。將打破以往“以教師為中心的滿堂灌”，實現師生互動，更好地提高教學效果。

1.樹立教學中以教師為主導、學生為主體的理念

多媒體教學是由教師主導的，打破了傳統教學“以教師為中心——滿堂灌”的模式。更好地處理教師的“教”和學生的“學”之間的關系。對教師的教學內容、教學過程和教學方法及手段全面優化、優勢互補，將傳統教學的精華融入到現代多媒體教學中，實現教師的主導、學生的主體作用，正確處理好“人人”、“人機”的關系，從而擴大二者教學的優勢，縮小其給教學帶來的負面性影響。

2.避免過分依賴多媒體教學

多媒體教學只是輔助教學的一種手段，增強教學效果的工具。作為一名高校教師，不僅要吃透教材，還要鉆研制作電子教案；授課過程中能做到心中有數，重難點突出。充分了解哪些內容適合于多媒體教學，哪些內容適合于“粉筆+黑板”傳統教學方式。不贊同教師在多媒體教室授課全程都是“坐著不動”的，應適當地站立或走到學生中去與學生互動。例如：講解點電荷的電場強度具有球對稱性問題時，要通過多媒體技術向大家展現場源電荷為正或負時所形成的場強中，每一點電場強度的方向是沿著該點徑矢還是指向該點徑矢方向。生動形象、一步步地顯示出來，再總結點電荷的場強方向，有利于學生理解；在計算電偶極子中垂線上任意一點的電場強度時，利用多媒體作圖可直觀顯示正負電荷在某點電場強度矢量的疊加，有助于分析水平方向和豎直方向的矢量關系，便于求解某點的電場強度（包括電場強度的大小和方向），學生易于理解和掌握。

3.重在實效，據授課內容來靈活選擇教學手段

“尺有所短，寸有所長”，“粉筆+黑板”的教學不能完全被多媒體教學所替代，例如：講解物理學公式的推導、解題方法技巧時，多媒體教學顯得相當呆板、機械化，無法表現出教師自己的講解思路。如果教師此時用粉筆在黑板上邊寫邊講解思路、方法，學生會很容易理解和掌握。物理定理公式的證明適合先用傳統的教學方法分析、證明，然后再使用多媒體向學生分層呈現完整的證明步驟。對避免教師成為多媒體課件的“播音員和解說員”有很大的幫助，同時也避免學生連續長時間看屏幕，被光刺激易產生“視覺疲勞”。因此，把現代多媒體教學與傳統教學相結合，優勢互補，避二者教學之短，揚它們教學之長。再如：講解畢奧—薩伐爾定律時，一部分學生認為這個公式太復雜，不好判斷磁感強度B的方向。我們臨時調整教學內容和教學方法，用多媒體課件講授畢奧—薩伐爾定律的內容、數學表述式。接著在黑板上寫出各電流元在點所產生的磁感強度dB的矢量和。用右手彎曲，四指從Idl方向沿小于角轉向r時，伸直的大拇指所指的方向即為dB的方向，最后，根據磁感強度疊加原理求出B的方向。充分調動起學生學習的積極性是提高學習效率的科學良方。

五、結束語

教學本身不僅是一門藝術，也是一項創造性的勞動，教學方法的創新、教學手段的運用對學生創造力的培養起到潛移默化的作用。文中探析了大學物理學教學的特點，并分析了多媒體教學和傳統教學的優勢與不足，提出將多媒體教學與傳統教學的有機結合、優勢互補，發揮了這兩種教學方式優勢，克服其不足。針對不同專業不同層次的學生開展不同的教學方法，合理利用各種教學手段，更大地發揮二者的優勢互補作用，取得更好地教學效果。

作者：梁金榮 王善勤 單位：滁州職業技術學院基礎部

參考文獻

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