大学物理弹力学的实践学习

前言

大学物理一直是大学期间很难学习的一门课程，为了更好地教学，需要将理论与实际结合起来。对于弹力学方面的相关知识就需要把它很好地运用到实践学习当中来。本研究运用物理课堂教学模式，教师在教学中通过具体的实例、实验，激发学生的求知欲望，让学生主动参与到探究的过程，成为学习的主体，积极主动地获取知识和能力。［1］

一、大学物理中弹力学相关知识

物体受外力作用发生形变后，若撤去外力，物体能回复原来形状的力，叫“弹力”。它的方向跟使物体产生形变的外力的方向相反。因物体的形变有多种多样，所以产生的弹力也有各种不同的形式。例如，重物放在塑料板上，被压弯的塑料要恢复原状，产生向上的弹力，这就是它对重物的支持力。将一物体挂在弹簧上，物体把弹簧拉长，被拉长的弹簧要恢复原状，产生向上的弹力，这就是它对物体的拉力。不仅塑料、弹簧等能够发生形变，任何物体都能够发生形变，不发生形变的物体是不存在的。不过有的形变比较明显，能直接见到；有的形变相当微小，必须用仪器才能觉察出来。

二、加强大学物理弹力学实践学习的意义

大量实证研究表明，学生在学习科学知识时，总是试图与自己原有的认识相联系，从而对日常生活中的常见现象和事实做出他们自认为“合理”的判断与解释。由于这种解释是学生通过自己的思考主动建构的，所以他们往往很难做出改变或放弃。研究学生是如何认识和学习科学概念的，分析学生的前概念产生的原因及其发展转变过程，对实践教学至关重要，对科学教材的编写也能够提供有价值的参考。弹力学的教学是是整个高中物理教学的重点，弹力是高中学生学习的第二种按性质命名的力，是力学的重点，也是一个让老师和学生都深感头痛的难点。因此，在学习弹力之前，了解学生对弹力及弹性的理解是十分必要的。研究发现学生都能认识到物理学上的力和生活中的力或力气的区别，但部分学生容易把力与做功搞混，理解力的平衡时也容易出现偏差，对弹性形变的认识、弹力方向及大小的认识等都易受生活常识的影响而产生各种不同的误解。因此加强大学生弹力学的实践教学很有必要。根据相关调查研究的结果，本研究进一步探讨了概念转化的策略并对当前的物理概念教学提出如下建议:融合多种概念转化策略于教学中，设计恰当的问题或创设情境，引发学生的认知冲突，通过实践是教学的认知方式，让学生真正学习到弹力学的实际含义。

三、大学物理弹力学实践学习手段

1．做好实验前学习准备和实验器材准备

课前温习好教材方面的相关知识，教材从物体的明显形变引入，继而通过放大的思想演示“微小形变”的过程中，用实例引出了形变、弹性形变和弹力的概念。在大学教学中要进一步帮助学生深化对弹力的理解。弹力产生的原因及其方向的判定，是学生普遍感到难以把握的问题。为此，在这节课的教学中要精心设计实验，通过形象直观的实验教学帮助学生突破难点，并让学生在亲历探究的过程中，体验到探究未知世界的乐趣，领悟科学探究的真谛。并通过研究形变来探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点，探究支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向。对于胡克定律的教学，要先让学生亲身经历体验，然后引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”，这种先从感性认识出发，上升到理性认识，再通过实验检验并进行具体运用的研究办法十分重要。实验器材有细钢丝、钢锯条、弹簧、海绵、橡皮泥、白纸，通过橡皮塞插有细玻璃管的椭圆形玻璃瓶、激光光源、平面镜及支架（两套）、小车、橡皮筋、气球、、纤维板、演示胡克定律用的米尺、弹簧、钩码、力传感器等等。［2］

2．实践学习的重点

实践教学设计特别强调了对实验的挖掘。通过引入新课时设计的实验，培养学生的问题意识和激发学生的学习兴趣。通过教学中的若干个演示实验的设计，特别是精心设计了研究桌面的微小形变实验，使学生感悟科学的探究方法和强化创新的意识。学生在互动和探索的过程中，培养学生的合作精神、获得探究的成功体验，使原本平淡的课堂教学变得充实、饱满、有声有色。本课以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。本节课流程设计：实验引入（产生疑问）→设计实验→学生探究→分析归纳→得出结论（解决问题）→拓展应用（产生新疑问）。对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格，便于学生的探究。教学中通过设计演示实验，多媒体课件动画演示创设物理情景，把复杂抽象的问题形象化，以便于思考分析。实验过程是学生积极观察、思考和探索的过程。通过实验，模拟物理知识发现的过程。通过趣味、新奇的物理实验，激发学生发好奇心理，从而激发思索的欲望。本课中设计了多个学生实验，演示实验和自主探究实验，将原本较为抽象、枯燥的思维活动转化为生动活泼、兴趣昂然的学习体验，学生在以小课题研究为载体的研究性活动中，获得了知识、能力和情感方面的提升和发展。实践设计充分注重对生活的挖掘，积极贯彻新课程“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，也充分地注意从学生身边或社会实践活动中选取典型的素材，紧密结合已有的生活经验，使抽象的物理概念变成生动形象的认知对象，从而有效地降低了学习的难度。课堂教学中，由于学生自主探究的时间较难驾驭。因此，这节课的授课中在时间的调控上显得尤为重要。［3］

文章来源：《大学物理》 网址: http://www.dxwlzz.cn/qikandaodu/2021/0415/511.html