大学物理恒定磁场总结范文

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关键词：大学物理 课堂教学 有效性

有效教学是教育理论研究的一个热点问题，也是人们非常关注的教育实践问题。它提倡的是以学生的和谐发展为最终目标、以学生的有效学习为内在根据、在促进教师专业发展的保障下，以建构生本的课堂为途径，从而实现有效教学。大学物理课程是教育部规定的高等院校理工类各专业必须开设的一门重要的通识性基础课，该课程所传授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，它在为学生系统地打好必要的物理基础、培养学生树立科学的世界观、增强学生分析问题和解决问题的能力、培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的作用。如何能充分地发挥大学物理课程的教育功能，实现有效教学，课堂教学是关键。

按照有效学习的理论，一切为了学生、一切从学生实际出发、关注学生情感的需要、关注学生的认知需要、尊重学生的人格、尊重学生的体验和发现、尊重学生的思维方式、发挥学生的主体作用，是课堂教学最基本的要求，因此，在大学物理课堂教学中实现教学的有效性，应注重以下几个方面：

1.驾驭大学物理课堂，加强课堂管理，创设宽松的课堂教学情境，营造“倾听－交流－促进－共享”的学习课堂，以极大的热忱调动学生参与教学活动的积极性，激发学生学习的兴趣，以提高教学的有效性。

实践证明，课堂教学情境既影响教学活动的过程，也影响教学活动的成果，在实际教学中，教学目标的建立和达成、教学方法的选择和应用、教学手段的确定和教学组织形式的安排、课堂信息的交流和师生课堂的交往形式，都直接或间接地受到各种教学情境因素的影响。因此，大学物理教师在进行教学时要努力创设良好的教学情境，加强课堂教学管理，运用有效的沟通技能、积极的情感，与学生发展成一种友好而恰当的关系，对学生课堂上的学习评价要给予充分的肯定，对课堂上有不积极行为的学生要加以引导教育，让学生主动参与到课堂中，增强学生学习的兴趣，使学生在“倾听－交流－促进－共享”的学习课堂中把握大学物理知识并达到深刻理解。

2.准确定位大学物理课堂教学目标，采用优化的教学方法和灵活的教学手段，提高教学的有效性。

教学活动是有目标的教学行为，大学物理教师在每上一堂课之前，必须对本节课的教学目标有一个准确的定位，必须弄清楚通过课堂教学，学生将获得什么？为什么要教这些内容？教到什么程度？只有目标明确了，才能做到有的放矢，不做无用功。反之，教师随心所欲、有意提高难度或者目标把握不准，必将会削弱课堂教学的有效性。例如，在进行“质点的角动量、质点的角动量定理及守恒定律”一节的教学中，在教学目标定位上，除了要求学生掌握质点角动量的物理涵义、质点的角动量定理和角动量守恒定律的具体内容以外，还必须要求学生能熟练地推导定理及守恒定律，并能应用定理及守恒定律解决简单的力学问题，让学生通过定理和定律的推导掌握物理学的方法――演绎推理法。此外，还可以通过介绍开普勒行星运动定律发现的历史背景，让学生了解物理学方法――物理归纳法，使得学生在学学物理知识的同时，能达到对知识的理解应用和对物理学思想方法的掌握。

其次，要提高大学物理课堂教学的有效性，还必须结合各种教学行为，采取优化的教学方法和灵活的教学手段，要在帮助大学生对物理现象、物理概念、物理规律、物理公式的理解上多下功夫，合理采用讲述、板书、声像、动作示范等呈示行为，问答、讨论等对话形式，自主学习指导、合作学习指导、探究学习指导等模式灵活进行课堂教学，以提高教学的有效性。

例如，在小结“牛顿定律”的教学中，教师除了讲述具体内容外，还可以结合板书，把本部分的知识框架图边讲解边板到黑板上。这样，知识点明朗，学生对物理概念和规律容易理解并且记忆深刻。在进行“电磁场”一章的教学时，可以根据教学内容适时利用板书把磁场部分知识点的教学与电场部分知识点进行比较，通过边板书边类比，使学生对磁场部分的概念描述、定理的文字表述及公式的表达进一步理解及掌握。

在讨论“磁场对运动电荷的作用力”时，可用电视插播片介绍洛伦茨及其关于电磁场的思想，并进一步用多媒体课件演示3种情况下均匀磁场对运动电荷的影响，用flas演示霍尔电压形成的原因，通过利用丰富的声像辅助教学，通过视觉刺激，调动学生的注意力，使学生融入课堂思考，可以大大地提高课堂教学的有效性。

此外，巧妙地设问、提问，让学生进行课堂思考和小组讨论，然后教师进行理答，在过程中让学生理解物理概念和规律，并达到具体应用，不失为提高课堂教学有效性的策略。如上面所提到的关于“角动量守恒定律”的课堂教学，为了加深学生对定律的理解及知识的拓展应用，可以“水池中的涡旋”为例：

现象：假设有一个大水池，盖上底部的出水孔，扭开水池上方的水龙头放水，不久水作某种圆周运动，若关掉水龙头，那种旋转运动就会慢慢停下来。假如当水还在旋转时拔掉水池底部的塞子，刚开始时，水笔直地从孔中流出来，不久，水就进入一种新的流动状态，它不是直流下去，而是形成很明显的涡流。

在给出现象时，可以设问：开始时，为什么水会作圆周运动？关掉水龙头后，旋转运动为什么会慢慢停下来？假如水还在旋转时拔掉水池底部的塞子，为什么最后会形成很明显的涡流？提出设问，让学生展开讨论，然后教师再进行问题的解释，学生对角动量守恒定律的理解和应用会进一步深刻，并且知识会得到进一步地拓展，课堂教学的有效性会得到进一步的提高。

3.及时反思，总结经验，完善改进，提高日后教学的有效性。

大学物理教师对课堂教学要有一个自我澄清的过程，即教学反思的过程，这种教学反思包括课堂上的及时反思和课后的自我反思，进一步使得自己的教学思维清晰化。通过教学实践的反思，研究学生的发展需要，研究学生的身心发展规律，研究教学过程中存在的问题及解决的方式，从不足的课堂个案中修正并完善，进一步改进教学策略，进一步界定课程教学目标及大学物理课程的知识结构，以便今后在教学中善用教材，并针对不同的教学对象，采取有效的教学策略。这对大学物理教师的业务提高、对课堂教学有效性的提高，具有十分重要的推进作用。

总之，在大学物理课堂教学中，只有时刻关注学生，了解学生课堂上的学习状况，创设良好的教学情境，采取优化的教学方法和教学策略，及时反思课堂教学，才能够促进学生的学习，提高教学的有效性。

参考文献：

[1]朱雄.物理学方法论[M].清华大学出版社，2008.

[2]韩仙华.大学物理教学设计[M].国防工业出版社，2006.

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关键词：电磁场与电磁波；教学内容；教学方法

作者简介：刘鑫（1980-），女，黑龙江佳木斯人，黑龙江科技大学电气与信息工程学院，讲师；

赵志信（1979-），男，黑龙江哈尔滨人，黑龙江科技大学电气与信息工程学院，讲师，哈尔滨工业大学电子与信息工程学院博士研究生。

基金项目：本文系黑龙江省教育厅“十二五”规划课题“EIP-CDIO在电磁场与微波技术类课程教学中的应用”（课题编号：GBD1212069）、黑龙江省高教学会十二五规划课题“EIP-CDIO 模式下电磁场与微波技术类课程教学改革探讨”（课题编号：HGJXH C110902）、黑龙江科技大学教研项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）14-0073-02

“电磁场与电磁波”课程是通信工程专业的一门专业基础课。它是在“大学物理”（电磁学）课程的基础上进一步研究电磁场与电磁波的基本属性、描述方法、运动规律、与物质的相互作用及其应用。“电磁场与电磁波”是“微波技术”、“移动通信”、“光纤通信”等相关课程的前续课程，可见该课程在通信工程专业课程体系中的重要性。学生在学习本门课程时普遍反映难度很大。以下针对本课程的特点，就教学内容和方法进行探讨。

一、“电磁场与电磁波”课程特点

1.所需基础知识面广

“电磁场与电磁波”课程是以高等数学、大学物理、复变函数等课程为基础，所涉及的内容很广。因此要想学好这门课，必须有很好的数学和物理基础。

2.推导多、计算难

“电磁场与电磁波”课程中所涉及的公式和推导很多且计算难度大，许多结论是由推导总结而得到的。推导中需要用到大量的矢量运算、微分方程、积分方程等，过程非常复杂。

3.课时少、内容多

由于教学大纲的重新修订，“电磁场与电磁波”课程的学时由54学时调整为45学时，但教学内容并没有做大的调整，主要包括静电场、恒定电场、恒定磁场、静态场边值问题、时变电磁场、平面电磁波、导行电磁波等。[1]

二、教学内容和方法的研究

1.针对不同的学生讲授不同的内容

笔者所在高校通信工程专业学生分为二本生和三本生，二者在教学计划中的差别之一是三本生在“电磁场与电磁波”课程后没有“微波技术”课程。这就要求针对二者在教学内容上有区分。导行电磁波在“微波技术”课程中会有深入的讲解，因此针对二本生可以不讲授这部分内容，针对三本生则需要讲授。

2.理清思路，围绕“一条线”展开电磁场理论教学

学生在学习“电磁场与电磁波”课程时感觉内容多且条理性差，在课上对于讲授内容不知如何定位，不了解各个章节之间的关联，这就导致学生思路不清晰，进而产生厌学情绪。针对这一情况，在上课时要给学生理清思路。

针对《电磁场与电磁波》教材，[2]说明其章节安排。教材分为数学和物理基础部分（第1章）、电磁场部分（第2-5章）和电磁波部分（第6-8章）。电磁场根据时间变化特性可分为静态场（第2-4章）和时变场（第5章）。静态场包括静电场、恒定电场和恒定磁场。电磁场部分围绕亥姆霍兹定理展开研究，亥姆霍兹定理讲述的是在空间有限区域的任一矢量场由它的散度、旋度和边界条件唯一确定。[2]亥姆霍兹定理说明研究一个矢量场必须要研究该场的散度、旋度和边界条件，而场的散度、旋度又构成场的基本方程。此外，研究场时还可以借助辅助量，辅助量一般为位函数和场能量。因此，电磁场理论的“一条线”可以归纳为“基本方程（散度、旋度）—边界条件—位函数—场能量”。表1以边莉编著的《电磁场与电磁波》教材中静电场、恒定磁场和时变电磁场为例说明“一条线”对应的内容。由于恒定电场与静电场有可比拟性，因此对于恒定电场可以采取与静电场相比较的方法来教学。学生通过表1对电磁场理论部分的主要内容能够产生较有条理性的认识，在上课时知道所学知识在整个电磁场知识体系中的位置，学习时不会抓不到头绪。

3.教学中结合实际应用，培养学生初步的科研能力

由于电磁场与电磁波理论性强，在教学中要结合实际讲解理论，例如讲授电磁波在介质中透射时，解释日常用到的微波炉工作原理。微波在穿过有耗介质（含水分子的食物）时，使水分子产生“共振”现象，水分子之间发生激烈的摩擦和碰撞，进而产生热量，加热含水的食物。在学生的学习过程中教师不断地解答现实中的各类现象，可以促使学生激发更强的求知欲，从而使学生能够主动地学习。

除了课堂上的教学要结合实际应用外，还应鼓励学生课后以课程中的某一个知识点为出发点，查阅相关科研文章。例如，讲到电磁波在介质中传播特性时，结合黑龙江科技学院矿业特色，要求学生下载并阅读文章《“电磁场理论”课程教学中两个实例的应用》，[3]并要求学生回答手机能否应用于煤矿井上与井下的透地通信。学生通过对文章的查找、自学，对知识点做进一步的掌握，可以从中获得成就感，同时有益于培养学生初步的科研能力。

4.多媒体教学与板书相结合

传统的黑板板书教学的优点是教学速度较慢，留给学生思考的时间较多，使其能跟上教学进度，学生注意力容易集中。它的缺点是耗时多，且不容易展示图片，对动态显示更是无能为力。多媒体教学的出现弥补了板书教学的缺点，例如法拉第电磁感应定律、均匀平面波极化和传播等等通过多媒体可以动态地演示给学生，增强学生的理解能力，加深学生的印象，提高教学效果。

多媒体教学方法虽然优点多，但不能一味使用而放弃板书。多媒体反映的信息量大，教学速度快，如果大量使用多媒体会使学生跟不上教师的节奏。一旦听不懂，学生会厌倦学习，形成恶性循环。因此，采用多媒体与板书相结合的教学方式更适宜。对于重点内容还是使用板书比较好，过于烦琐且只需了解的推导过程、例题题目、图片、动态演示等采用多媒体比较适合。

5.教与练并重，认真批改作业

在“电磁场与电磁波”的教学中，有必要给学生留一些课后的作业，从而巩固课堂上的学习。学生在课堂上听懂教师的讲解，通过课后的练习将课堂上知识的掌握情况反馈给教师，使得教师更好地掌握学生的薄弱环节，在课堂上予以重点讲解。从作业情况看，部分学生学习态度不端正，抄袭他人作业，这样会导致教师对学生掌握情况的判断出现错误。针对这种情况，有必要在第一次作业中找出作业雷同的学生进行谈话，必须在抄袭刚一出现时就将其遏制在萌芽状态。笔者在教学中针对作业抄袭情况采取过上述办法，个别抄袭情况还存在，但总体上明显下降。

6.健全考核机制

为了加强对教学过程的监管，采用8+2的考核机制，即总成绩中期末考试占80%，平时成绩占20%。平时成绩包括课堂表现（出勤、课堂回答问题等）、作业和期中考试。平时成绩的考核可以使学生提高对课程的重视程度，必要时可以采取一些压制手段。例如课堂提问回答错误的学生扣1分，回答正确加1分。这样教师可以向不认真听课的学生提问，提醒其集中注意力。而回答问题的正确与否关系到期末成绩，所以回答错误的学生会期望在下一次被提问时能够回答正确而补得1分。通过这种方式可以有效地管理表现不理想的学生。

期末考试采取闭卷考试方式，而期中考试采取“一张纸开卷”的考试方式。所谓“一张纸开卷”是指在考试时学生可以参考自己带的一张A4纸进行答题，考试前学生可以在纸的正反面手写与课程相关的任何内容。“一张纸开卷”，有效地督促学生对上半学期所学知识进行归纳和总结，教师通过一张纸的书写内容以及答题情况对学生上半学期的学习情况有所掌握，考试过后可以针对学生普遍没有掌握好的知识点重新讲解。教师针对这些内容可以反思教学方法的不足之处，以便在新一轮上课时有所改进。此外，通过期中考试教师可以在下半学期对成绩不好的学生加强管理。考试题目题型应该多样化，包括是非判断题、选择题、填空题、计算题、证明题等题型，从多方面考核学生。

三、结束语

“电磁场与电磁波”课程理论性很强，存在着教师难教、学生难学的情况。我们在注重培养学生的学习兴趣的基础上，把教学内容归纳成一条主线，教学中结合实际应用，培养学生初步的科研能力，多方面对学生进行考核。从学生的反馈情况来看，这些做法取得了一定的成绩。

参考文献：

[1]张昕.电磁场与电磁波[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2008.

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关键词： 麦克斯韦方程组 电磁场 散度 旋度 电磁波

麦克斯韦方程组是电磁学中的基本物理公式，是整个电磁学大厦的基石。这在电磁学、电动力学等大学物理基础课程里都有深入的讲解，但还有不少同学对麦克斯韦方程组的理解不够深刻，不能熟练利用其解决电磁学问题。笔者结合多年教学经验和科研工作的体会，从教学内容，教学方法及应用等方面给出了麦克斯韦方程组研究性教学的体会。

一、了解麦克斯韦方程组诞生的背景

麦克斯韦方程组是英国物理学家麦克斯韦总结电磁场基本规律的一组方程，是19世纪物理学领域最瞩目的科学成果之一，虽然历史赋予麦克斯韦完成这一科学历史使命，但从整个科学界的发展环境来看，麦克斯韦方程组的诞生也具有历史发展的必然性。库仑定律、毕奥―萨伐尔定律、安培定律、欧姆定律及法拉第电磁感应定律的相继建立，并表明电磁学各个局部的规律已经发现，同时意味着建立普遍的电磁理论，对各种电磁现象提供统一解释的条件已经成熟。此外，在关于电磁作用的机制和本质解释上，超距说和近距说有过激烈的斗争和交锋，但最终以麦克斯韦和法拉第为代表的近距说，能更好地解释实验事实，并最终导致了近距作用的电磁理论――麦克斯韦电磁场理论的诞生，而麦克斯韦方程组就是麦克斯韦理论中的重要部分。1864年12月8日，麦克斯韦在英国皇家学会宣读了关于电磁场理论的总结性论文《电磁学动力学理论》，并于1865年在英国《皇家学会学报》上发表。在该论文的第三部分“电磁场的普遍方程组”中，第一次提出了麦克斯韦方程组，这是该论文的核心和主要成果。

二、掌握麦克斯韦方程组在不同情况下的形式

麦克斯韦方程组是指下列的一组方程组：

（1）真空情况下

上面第一组方程反映了电荷电流激发电磁场及电磁场内部的运动规律，上面第二组方程表示的是，不存在自由电荷和电流，电磁场的相互激发，通常称作无源麦氏方程组。

（2）介质中的麦克斯韦方程组

很明显可以证明，真空中麦克斯韦方程只是介质中麦克斯韦方程的特殊形式。

（3）麦克斯韦方程的积分形式

以介质中麦克斯韦方程为例：

（4）介质表面的麦克斯韦方程――边值关系：

三、关于麦克斯韦方程组的最初推演过程

麦克斯韦在《电磁学动力学理论》中建立的电磁场普遍方程组，是用直角坐标分量形式给出的，共20个标量方程，其中包括20个变量（标量），它与教科书中的麦克斯韦方程很接近，只是它是以标量形式表示的，并且给出了8组方程，但这个方程显得很繁杂，写成矢量形式更简洁，即下面8个方程：

可以指出，（2）式是磁场高斯定理，（1）和（3）是安培环路定理，（4）是电磁感应定律，（7）式是电场中的高斯定理，（5）、（6）=μ分别描述介质极化、导电、磁化性质，（8）是电荷守恒规律。经过公式的综合和推理，进一步简化即可得麦克斯韦方程现在的形式。

此外，根据能量原理和近距原理，根据库仑定律和洛伦兹变换、根据变分原理也可以从不同角度建立麦克斯韦方程式，大家可以参阅相关参考书。

三、关于麦克斯韦方程组的理解

麦克斯韦方程由四个方程组成，每个方程的物理意义都很明确，其不包括电流连续性方程，是因为该方程可以由方程中的另外两个方程导出。根据亥姆霍兹定理，矢量场的旋度和散度都表示矢量场的源，所以麦克斯韦方程表明了电磁场和它们的源之间的全部关系，即除了真实电流外，变化的电场（位移电流）也是磁场的源;除电荷外，变化的磁场也是电场的源。麦克斯韦方程组是宏观电磁现象的总规律，静电场和恒定磁场的基本方程都是麦克斯韦方程的特例。电磁理论的研究对象通常包括两个物质场，即电磁场和带电电流场，两者之间存在相互作用，麦克斯韦方程组就是电磁场的演化（运动）方程组，通过求解麦克斯韦方程组的微分方程，可以得到许多解都表示以光速传播的波动方程，称为电磁波，这也表明光是一种电磁波，进而把光学和电磁学统一起来，正是麦克斯韦最早最敏锐地发现了这一点。麦克斯韦方程组不仅揭示了电磁场的运动规律，更揭示了电磁场可以独立于电荷之外而存在，这样就加深了我们对电磁场物质性的认识。

四、麦克斯韦方程组教学过程中要注意的一些问题

在麦克斯韦方程和介质方程的教学中，还有一些值得注意的问题，容易引起困惑和误解，需要进一步地分析、说明和解释。

1.建立麦克斯韦方程组，提供了一个很好机会，系统回顾比较静电场、涡旋电场、恒定磁场，变化电场产生的磁场的性质和特质，认清异同，有助于理解方程中各量的含义与适用范围。更重要的是，由于电磁场的内在联系，使各方程整合成麦克斯韦方程组，不仅描绘了电磁场的性质，更成了电磁场运动变化所遵循的规律，实现了质的飞跃。

2.介质方程的建立，提供了全面考察电磁场与实物相互作用的机会，可以详尽讨论电荷的划分、电流的划分，准确阐述感应、极化、磁化及线性介质的含义，使学生得到比较全面的认识。

3.电位移与磁场强度的理解，知道它们的引入是为了消除麦克斯韦方程中未知或无法测量的极化电荷、磁化电流或极化电流。如果自由电荷和传导电流中也包括未知的部分，就涉及场源的分解方式是否唯一，以及不同分解方式下怎样重建麦克斯韦方程的问题。

五、麦克斯韦方程的建立过程带给我们的启迪

以麦克斯韦方程为标志的电磁场理论，形式简洁，内容广泛，影响深远，物理思想极其深刻。作为重要的教学内容，适当地进行物理思想和研究方法的教育是必要的。从麦克斯韦方程的建立过程，我们可以得到以下启示：

1.寻求联系，发现规律，揭示本质，建立统一理论。无论牛顿对天与地的统一，麦克斯韦理论对电、磁、光的统一，以及以后的爱因斯坦狭义相对论将电磁学与力学实现统一，都标志物理学发展的历史，就是在不断地寻求共性，寻求统一的过程。

2.善用类比方法。麦克斯韦通过电磁场与流速场的类比研究，并引入了电力线的概念，引入了流体力学里的通量与环流，从而打开了局面，澄清了思想，取得了有效进展。

3.渊博的学识、深刻的洞察力和严谨精确的表达。渊博的学识、深刻的洞察力和严谨精确的表达是一位优秀伟大的物理学家所要具备的素质，而麦克斯韦正是这些优秀素质的综合体现者。能够发现电磁学局部理论之间的联系，需要知识和洞察力，而麦克斯韦方程式的严谨和精确是物理学趋于成熟的重要标志，也是麦克斯韦对物理规律的深刻理解和数学能力的重要体现。

4.和谐意境。自然界是一个相互关联、相互制约的和谐整体，描述自然界基本规律的物理理论，也应该是和谐的。麦克斯韦方程就体现处一种对称美、和谐美、简洁美，也是自然界和谐意境的重要体现。

六、麦克斯韦电磁场理论的历史意义

麦克斯韦电磁场理论是一个完整的理论体系，不仅对电磁学领域已有的研究成果作了很好的总结，而且为进一步的研究提供了理论基础，从而迎来了电磁学全面蓬勃发展的新时期。麦克斯韦电磁场理论的建立开辟了许多新的研究课题和方向，如通讯、广播、电视事业的发展，材料电磁性质的研究等，对技术进步和文化生活繁荣起了重要作用。

光的电磁理论是麦克斯韦电磁场理论的重大成果，实现了光学与电磁学的统一。麦克斯韦电磁场理论的历史意义还在于引起了物理实在观念的深刻变革，电磁场是一种不同于实物粒子的客观存在，对人类的世界观和物质观加深了认识，同时印证了电磁作用的近距观点，电磁作用变化遵循麦克斯韦方程，非接触的电磁物体之间，以电磁场传递电磁作用，传递是需要时间的，即是近距的。

当然，麦克斯韦的电磁场观念还不够彻底，它没有摆脱以太观点的影响，在一定程度上还有机械论的色彩，同时，麦克斯韦方程、伽利略变换、相对性原理三者不能共存，直接导致了狭义相对论的诞生。

总之，麦克斯韦方程组的教学是大学物理、电磁学、电动力学等学科教学中的重要部分，本文对麦克斯韦方程组的诞生、形式、教学注意事项、理解、物理意义及历史意义分别进行了探讨，希望能给教育一线的同行有所启示。

参考文献：

[1]陈秉乾，舒幼生，胡望雨.电磁学专题研究[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]谢处方，饶克瑾.电磁场与电磁波[M].北京：高等教育出版社，2004.

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一、抓住主干知识及主干知识之间的综合

在第二轮复习中，我们不可能再面面俱到，“眉毛胡子一把抓”，而且时间也不可能允许这样做。

概括起来高中物理的主干知识有以下方面的内容：

（1）力学部分：物体的平衡；牛顿运动定律与运动定律的综合应用；动量守恒定律的应用；机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。

（2）电磁学部分:带电粒子在电、磁场中的运动；有关电路的分析和计算；电磁感应现象及其应用。

光学部分；光的反射和折射及其应用。

在各部分的综合应用中，主要以下面几种方式的综合较多：

（1）牛顿三定律与匀速直线运动的综合；

（2）动量和能量的综合；

（3）以带电粒子在电场、磁场中运动为模型的电学与力学的综合；

（4）电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合，用力学和能量观点解决导体在匀强磁场中的运动问题；

（5）串、并联电路规律与实验的综合。

对以上的知识一定要特别重视，尽可能做到每个内容都能过关，决不能掉以轻心。

二、针对高考能力的要求，做好以下几个专项训练

高考《考试大纲》中明确表示学生应具有五个方面的能力，即：理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力。针对以上能力的要求，要注意加强二个方面的专项训练。

（1）审题能力：虽是一种阅读能力，实际上还是理解能力。每次考试总有人埋怨自己因看错了题而失分，甚至还有一些人对某些题根本看不懂（主要是信息题，因题干太长，无法从中获取有用信息，有些同学对这类题有一种恐惧感，影响其他题的解答）。这都是审题能力不强的表现，如何才能避免呢？具体来说，在审题过程中一定要注意以下三方面的问题：

①关键词语的理解；

②隐含条件的挖掘；

③排除干扰因素。

（2）表达能力及解题的规范化训练。每次考试阅卷完后，总是感叹学生在表述方面存在相当大的差距，往往是语不达意，甚至一道综合应用题，有时就是聊聊几句就完事。使得该得分的得不到分，或得不到满分，实在可惜。提高语言表达能力、规范解题格式是目前广大同学应解决的重大问题。

三、量力而行，量体裁衣

在后阶段的模拟练习中，一般会遇到三种类型：

一是有十足的把握完成的；二是难啃得题，即有时反复看题都看不懂，很难进入物理情景的“生题、难题、怪题”，有时甚至通过老师的讲解都不明白的题目；三是中心无底的题，即解答过程中能找到一些头绪，好像能做的出，但心中又不能完全理解。

对于以上三种类型，分别应以三种不同的对策应付：对于第一种类型：可以采取“做过且过”，主要目的在于复习、巩固、加深印象。对于第二种类型：只好忍痛割爱，“得过且过”因为这类题型可能已超过你的能力水平范围，不要使自己钻入死胡同，浪费大好的时间。对于第三种类型的解决要作为重点对象，做到“坚决不放过”，正如阿杜所唱的“坚持到底”，因为只要你“跳一跳，树上的那个桃子就能摘得到”，是可望且可及的目标。而且也说明这方面对你来说是薄弱环节，因此要下狠功夫，决不能含糊。

四、 选题要“精”，评讲要“细”，做题要注意“精”“细”结合

选题要“精”，主要体现在新颖性、梯度性、适度性、针对性和创新性，在第二轮复习中，可谓是模拟试题满天飞，如何采用这些资料呢？首先要对手中的资料仔细分析，在此基础上针对性的选好题，采用拼盘的方式组织起来让学生练习。

评讲要“细”，即重思路、善引导、做示范、细纠正。每次评讲时，必须先对各题的得分情况进行具体的分析与总结，然后才能做到有的放矢，同时，要重视个别指导，对问题较大或问题比较明显的单独进行点评。

五、精读课本、不留死角

对物理学中的机械振动、机械波、光学部分，要求是比较低的，也正因为如此，往往复习中花的功夫不是很多。虽在这几方面难度不是很大，综合也并不是很多，但绝不能掉以轻心，在复习中要特别注意课本的重要性，课本是知识之源，对这几部分的内容一定要做到熟读、精读课本，看懂、看透，一次不够，二次，二次不行，再来，绝不能留任何死角。包括课后的阅读材料、小实验、小资料等。

总之，夯实学科内的基础知识是根本，掌握基本规律的应用是方向，提高分析推理的能力是关键，在第二轮复习中，应尽可能利用有限的时间，取得最圆满的效果。只要你注意以上几个方面的问题，相信成功一定属于你！

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［关键词］物理专业；高等化学；课程教育

大学专业课程是一个专业的所有课程按照其内在规律组成的一个有机整体，是大学本科生教学计划的核心内容。构建科学合理的大学课程体系则是实施大学生专业素质教育的核心工作。随着课程改革的推进，各国高等教育的目标正由培养专业人才转变为全面提高学生的科学素养。在提高学生科学素养的过程中，化学作为一门重要的科学发挥着不可替代的重要作用。对于物理专业学生是否需要开设化学课程，有两种截然不同的认识和意见，一部分人认为，物理专业化学课程可有可无；另一部分教师从自身教学和科研过程中的深刻体会和当代社会对科学知识的高“集成化”的特点出发，强调化学课程的重要性［1］。高等教育的目的是通过一系列课程的教学和技能训练，培养“宽口径、厚基础、强能力，高素质”的一专多能、全面发展的高级应用型、复合型专门人才。化学是自然科学的基本学科之一，随着社会的不断发展和进步，化学现在已经成为人类认识自然、改造自然，从自然得到自由的一种重要武器，它已深人到人类生活的各个领域，并在国民经济中发挥着越来越重要的作用。因此，从完善教学体系，打好学生的基础来看，开设化学课程教育是必需的。

一、国内外高校物理专业学生开设化学类课程教育的现状调查

1．国外及港台高校

根据英国《泰晤士报》2013年世界大学排名，同时尽量考虑到世界不同国家和地区高等教育的多样性和差异性，笔者选取了美国排名前6名的加州理工学院、斯坦福大学、哈佛大学、麻省理工学院、普林斯顿大学和加州大学柏克利分校，英国牛津大学和剑桥大学，加拿大多伦多大学，澳大利亚墨尔本大学，新加坡国立大学和南洋理工大学，香港大学以及台湾大学等14所高校的物理系作为调研样本。通过登陆各大学物理系网站的课程介绍主页可以发现，哈佛大学、普林斯顿大学、墨尔本大学以及台湾大学物理系最注重本科生的高等化学教育。哈佛大学开设化学键、能量和反应、化学量子和统计基础，以及现代化学基础和前沿等课程，注重培养学生基础的化学理论和化学知识，同时基于物理系学生扎实的理科基础，注重把学生的物理知识和化学知识有机地结合起来，而且在课程讲授中涉及到纳米材料、光伏等多学科研究的前沿和热点问题。普林斯顿大学物理系针对本科生开设了地球内部的物理和化学、生物物理和化学等课程。台湾大学规定普通化学及实验、普通生物及实验等课程是物理系本科生的必修课程。墨尔本大学针对物理系的大一、大二学生都有相应的化学课程。麻省理工学院、加州大学柏克利分校、加州理工学院、牛津大学、多伦多大学、普林斯顿大学等都把与化学课程关联度很高的生物物理课程作为物理系本科生的必修课。剑桥大学、新加坡国立大学、南洋理工大学以及香港大学的物理系等都开设了一些与化学紧密相关的选修课或要求学生选修化学系的有关课程。调研的14所国外及港台高校中唯有斯坦福大学物理系没有为本科生开设或要求选修化学相关课程。

2．国内高校

选取了“985”高校中的清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、浙江大学、南京大学、武汉大学、中山大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、山东大学、吉林大学、南开大学、西安交通大学、中国科技大学、厦门大学等16所高校的物理系作为样本。其中，清华大学和复旦大学物理系对本科生化学课程教育的要求最高。清华大学物理系要求本科生必修化学和生物学基础课程6学分以上，复旦大学物理系要求本科生必修5．5学分的普通化学及实验课。另外，西安交通大学和哈尔滨工业大学都要求物理系本科生至少必修一学期的大学化学课程。北京大学、南京大学、中国科技大学、武汉大学、吉林大学等高校物理系都为学生开设或让学生选修一些化学相关的课程。上海交通大学、厦门大学、华中科技大学为物理学本科生开设了生物物理选修课。调研的16所高校中浙江大学、山东大学以及中山大学物理系没有为本科生开设化学类必修或选修课程。另外，通过对国内外高校物理系开设课程及讲授大纲的对比研究可以发现，我国高等教育所用的多数教材涉及面较窄，基本内容过于陈旧、雷同；在理论与科技的典型应用结合方面以及新理论、新技术的吸纳与综述方面，所占比重普遍较低；在课程体系结构上也显得陈旧，其多样化、可视化、界面的友好、信息的多渠道、内容进程的节奏感上比国外的一些好教材都要差许多。反观国外课程教学大纲，国外高校更注重对物理专业学生化学知识的传授和教育，更注重把学生的物理知识融入到化学知识中进行教育，更注重把传统的化学知识和日新月异发展的现代科学技术联系起来，开拓学生的视野，激发学生学习的兴趣；在对重要的概念、原理等的引入和编排方式上，国外教材精心考虑、科学安排，易于培养学生的自学能力，而我国高校教材则缺乏这样的特点［2］。

二、加强高等化学课程教育的重要性

化学是自然科学的基本学科之一。大学四年的本科教育是为学生将来打基础的重要时期，对于物理专业的本科生来说，大学化学对完善其知识结构具有重要意义，并为学生学习后续相关课程、从事相关研究打下坚实的基础。1．物理学本科专业培养目标和教学内容的要求教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会制定的《高等学校物理学本科指导性专业规范》［3］中指出，物理学本科专业教育主要是为从事物理学及相关学科前沿问题的研究和教学的专业人才打下基础，同时也培养能将物理学应用于技术和社会各个领域的复合型、综合性人才。“实施科教兴国的战略，关键是人才”。而我国当前的人才状况“还不适应社会主义现代化建设的要求”，这种“不适应”不仅表现在人才素质的普遍偏低上，而且表现为复合型、综合性人才的严重匮乏。当代科学发展的一个重要特点是学科间的交叉。物理学与化学、生物学的学科交叉更为显著，产生了许多新的边缘和交叉学科。深刻认识到这一问题的紧迫性，及时调整传统的物理学专业设置和课程结构模式，增加综合性教育的比重，已经成为高等院校教学改革的迫切任务之一。《规范》还明确指出：物理学本科专业的相关学科知识领域主要包括数学、信息科学与技术、化学、生命科学、材料科学等。高等化学教育对于物理专业学生而言绝不是“无用”或“用处不大”。当今人类社会面临的材料、信息、生命科学等尖端前沿问题无不与化学、物理密切相关，需要物理学家和化学家的紧密配合，当然更需要同时具备“物理”和“化学”知识的“通才”。2．化学与物理学的学习相辅相成、相互促进传统的物理学本科专业教育往往倾向于向学生灌输一些抽象的概念公式、严密的数学推理过程以及非物理专业人士倍感深奥晦涩的物理模型等。物理学专业的四大基础课程理论力学、电动力学、热力学与统计物理、量子力学及其重要的数学工具数学物理方法、群论等课程无不具有这样的特点。物理学教育的很多内容是人们经过长期的生产实践总结出来的高度凝练的物理定律或公理，如能量守恒定律、热力学第一定律等。近现代物理学理论的发展和推动很大程度上缘于一些“天才”物理学家的孜孜以求，如麦克斯韦的电磁场理论、爱因斯坦的相对论以及量子力学的诞生等。物理学内容决定了物理学教育注重培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力。但物理学教育往往缺乏对事物直观、形象的描述。而化学方面的教育恰恰与之相反，化学教育的很多内容都与工农业生产或者人们的日常生活有着直接的联系，其外在表现是“看得见、摸得着”的东西。如化学药品的制备、提纯工艺、化工产品的性质等。即使是同一事物，化学角度的描述也往往比物理角度的描述更直观易懂，如对原子轨道的描述，物理学上需要采用量子力学上的波函数对其描述；而化学上则直接称s轨道为“球”形，p轨道具有“哑铃”形等。化学教育使学生更容易把所学知识与生产实践结合起来。对物理学专业的学生进行高等化学教育，有利于培养学生的实践能力。而且，物理学专业的学生通常具有良好的数学、物理功底。在解决实际问题时，物理学专业的学生结合所学的数学、物理知识，更容易探清、理解和发现问题发生的根源和实质，更容易把问题的理解上升到定量、理论的高度。理论反过来又进一步促进了实践的发展。世界上很多有名的物理学家本身也是化学家、材料学家；同样，很多化学家也具有很坚实的物理学基础。3．现代高新技术发展的需要当今世界科技日新月异，以信息技术、生物技术、新材料和新能源为基础的新技术被广泛应用，其中的生物技术、新材料和新能源都与化学学科有很直接的联系。同时，现代科技的发展也离不开物理学这一古老而飞速发展的基础科学的支持，物理学提供了最多、最基本的科学研究手段。本世纪物理学的发展与化学紧密结合，朝着阐明化学变化过程本质的目标而前进，并进一步深入到生物学领域，为探索和认识生命的奥秘做出贡献，诞生了生物物理学这一重要的学科分支［4］。物理科学的发展离不开化学的支持。特别是对于微观世界的认识方面，物理学研究擅长采用量子理论计算、模拟以及理论推导的方法去预估一些现象和结果，而实验方面的很多工作则需要化学方面的密切配合。例如，纳米材料的一些新颖光学、电学及磁学性能是当今物理学研究的热点，而纳米材料的制备则需要化学、材料学的实验技能去实现。二十世纪八十年代C60的发现曾经激发了无数物理学、化学科研工作者对其探索的热潮，直至今天碳族化合物仍然是物理学、化学共同研究的热点。物理科学侧重于从微观性质、理论方面认识世界，化学科学侧重于从宏观性质、实验方面认识世界，二者结合有力推动了现代科技的向前发展。4．当代大学生素质教育的需要对物理学专业学生开设化学课程教育，不仅是学生进一步学习化学知识的需要，也是提高学生科学素养的需要。化学是一门实用性和创造性都很强的自然科学。目前高等教育改革，重点就是对学生进行素质教育，创新意识和实践能力正是素质教育的目标所在。随着科学技术的飞速发展和高校课程体系与教育体制改革的不断深化和发展，化学与各个学科、各项工程技术以及人们的日常生活之间日益密切。高等化学课程作为高等教育中实施化学教育的基础课程，在学生掌握必要的基础化学理论和基本技能方面发挥着重要的作用。尤其对于非化学专业的学生来说，化学课程对于拓宽学生的知识面、完善学生的知识结构，培养学生多元化的思维模式，帮助学生快速适应当前交叉学科飞速发展的现状，更好地实施素质教育具有重要意义。

三、实施高等化学课程教育的建议

对理工科非化学专业学生实施高等化学教育的主要目的是使学生对化学学科有一个较为全面和深入的认识，使学生们认识到“微观结构决定宏观性质，宏观性质归因于微观结构”这一主要的化学科学观念，这种观念和方法论上的东西，不仅可以迁移到其它学科的学习，更为学生以后的日常生活和科学研究打下坚实的基础。在教材内容设置上，高等化学课程应包含一些基础的化学知识和化学理论；应具有一定的综合性，涉及主要的化学二级学科的内容；应反映化学学科的最新发展，充分体现化学学科在生产生活中的重要作用；还应体现化学与不同专业间的学科交叉［5］。对于不同的专业应根据其专业特点来确定课程的主线和内容，这样既能确保教学重点突出，学生接受与专业学习有密切联系的知识，加以掌握和应用，从而取得更好的教学效果；又能保证在有限的学时内完成高等化学教育的基本原理和理论教学，实现高等化学课程教育的教学目标。对于物理专业学生，结合物理专业的特点和要求来看，在教学内容上，应当以化学理论为主线，将基础化学理论始终贯穿于高等化学的教学过程中［6］。具体包括单质和无机化合物、溶液的化学反应热力学和动力学、多组分相平衡等一些基本内容。考虑到物理学专业课程教育的固有内容和要求，高等化学的另外一些核心内容可以放到一些相关的物理学课程中详细讲解，如原子结构可以放在“原子物理学”中详细讲解，晶体结构可以放在“固体物理”中详细讲解，气体热力学可以放在“热力学与统计物理”中详细讲述。另外，反映化学前沿及与其它学科交叉的知识和内容如纳米材料、生命科学、环境科学等可以作为高等化学课程的选修内容，或通过讲座的形式向同学们传授。课程讲授过程中要特别注意培养学生的学习能力和实践能力。考虑到物理学专业的学生具有较扎实的数学物理基础，可以在化学热力学和动力学理论的讲授过程中，适当布置一些与生产实践有密切关系的题目让学生去尝试，这样既锻炼了学生的化学计算能力，又能使学生理论联系实际，从而加深对化学理论的理解。另外，实验是高等化学课程的一个重要组成部分，也是培养学生分析和解决实际问题能力的重要教学环节。适当开展一些相关的化学实验课程，可以提高学生的综合分析能力和实践动手能力，并激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性和主观能动性。

［参考文献］

［1］李国祥，王正德，蔡颖．应用物理专业《大学化学》课程开设与教学的尝试［J］．内蒙古石油化工，2005，31（3）：18－19．

［2］董平，宋义敏，魏昕，王佳宁．浅析目前我国高等工程教育课程体系、教材建设和教学过程存在的问题及协调其关系的重要性［J］．华北航天工业学院学报，2002，12（3）：15－18．

［3］高等学校物理学本科指导性专业规范［J］．物理与工程，2011，21（4）：3－26．

［4］王磊，王祖浩，李慧珍，胡久华．化学课程改革的社会需求调查及分析［J］．课程•教材•教法，2002（4）：66－71．

［5］李京卿．大学普通化学教材的比较研究［D］．上海：华东师范大学，2006．