一、注重大學物理教學的文理滲透和美學教育

平面鏡成像、電荷的正負、作用力和反作用力、電生磁和磁生電、物質與反物質等空間對稱性，角動量守恒體現了宇宙的空間轉動對稱性，能量守恒體現了宇宙的時間平移對稱性。

1.簡約美在一個藝術家眼里，簡潔就是一種美。物理學源于對自然現象的解釋和摸索，曾經是很繁瑣的，隨著物理學家對自然規律一步步探究，他們逐漸總結出了反映物理本質屬性的基本概念、定理和定律。例如，宇宙中的種種作用力可歸納為萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力四種；牛頓三定律解釋了低速條件下的物體動力學特征；麥克斯韋方程組可以解釋電磁學的許多問題；愛因斯坦相對論內涵很神奇，它的原理卻十分簡單明了。

2.和諧美自然界既是千姿百態的，又是統一的，萬千事物的存在和變化遵從一定的規律，這些為數不多的規律體現了自然界的統一與和諧之美。牛頓將“落下的蘋果”和行星運動引力聯系起來；麥克斯韋理論統一了電、磁、光；愛因斯坦廣義相對論將引力、時間、空間、物質聯系起來；德布羅意關系揭示了物質波動性和粒子性的統一。物理學不僅是一門科學，也是一種文化，在理科生大學物理課堂上，教師可以將物理與文學結合起來，借助優美的古詩詞句加深學生對物理規律的理解和記憶，同時培養他們的文學素養。張若虛的《春江花月夜》中，詩句“春江潮水連海平，海上明月共潮生”描繪了明月與潮水同升的景象；史達祖在《滿江紅•中秋夜潮》中用詩句“萬水歸陰，故潮信盈虛因月”提示了潮汐現象與月亮相關。由此，教師可以讓學生明白：利用萬有引力公式定量計算發現，月球的引潮力是太陽的2倍多，潮汐主要是月球對潮水的引力而形成的。蘇軾的詩“峰多巧障目，江遠欲浮天”形象講述了“光沿直線傳播”的理論。教學中以詩句引趣，以意激情，使學生自然地進入最佳學習狀態，有利于啟發學生思維，強化學生記憶，調動課堂氣氛。

二、注意文理科生大學物理教學的差異性

文理科生物理基礎差距大，理科生熟悉的內容，文科生可能并不了解。文科生具有較強的文字功底和語言表達能力，理科生獨立思考和邏輯思維強。為解決不同知識背景學生的需求，教師應從教學內容、考核方式和教學方法等方面探索出適合高等院校實際的、能充分調動師生積極性的教學模式。

1.教學內容的不同文科學生與理工科學習物理知識有著本質不同。首先，課時差距很大，北京工商大學（以下簡稱“我校”）理工科每學年總課時為119課時，而文科學生只有34課時，這要求教師要精選文科生物理學習內容；其次，物理基礎的不同使得任課教師在教學深度和難度上要把握得當。另外，理工科大學物理教學是為了培養研究和應用型人才，文科學生學物理是為了提高他們的科學素養。因而，理工科教學內容應“系統化”、“邏輯化”和“研究型”，而文科學生側重于科學精神和物理規律的定性學習。我校理工科大學物理教學內容系統化，涉及力學、熱學、振動和波動、光學、電磁學和近代物理。教師教學不單純以“傳授知識”活動為主，而且要輔之以“探索知識”活動，這不但發展一般應用知識的能力，還要發展高層次能力，即創造力。在教學中，注重教學主題的引入，啟發學生思考問題，理論聯系實際，從而培養學生分析問題和解決問題的能力，讓學生從單純的物理知識學習上升到創新能力的培養。我校教師讓學生走進實驗室，引導學生自主設計和開發新的實驗儀器，通過這樣的教學方式，提高學生動手能力和科研技能，培養他們的創新能力。最終，教師指導學生獲得三項物理演示實驗競賽獎：2011年北京市大學生物理實驗競賽一等獎，2011年北京市大學生物理實驗競賽三等獎，全國高校第10屆物理演示教學儀器一等獎。文科大學物理教學中注重物理學史的介紹，讓學生了解物理學規律和定律變革的洗禮，深刻領會物理學家思想的真諦，感悟科學家所具有的探索精神、求真精神、創新精神和獻身精神，以及科學家們所表現出的謙虛、誠實、合作、淡泊名利的優秀品質。例如，在講述卡諾循環物理原理時，介紹了法國青年工程師卡諾如何在前人研究基礎上找到了提高蒸汽機效率方法的研究過程，由此激勵學生在學習中應像卡諾那樣具備不斷探索的精神。又如在引入庫倫定律時，不僅讓學生了解庫倫，還要了解卡文迪許、富蘭克林等科學家為該定律的建立付出的不懈努力，使庫侖定律最終在1784～1785年間通過紐秤實驗得以驗證。課堂物理學史的引入不僅能使學生對所學內容印象深刻，還激發了他們學習物理的興趣，培養了他們的人文精神。

2.課堂教學方式不同針對理工科學生特點，教師著重訓練他們的邏輯思維能力、空間想象能力、運算能力和科學研究能力，可以采取下面幾種教學方式：第一，運用所學物理知識，教師引導學生對物理問題進行科學分析，形成一定的邏輯思維習慣、抽象思維能力、解題思路和物理模型。第二，教師指導學生熟練運用高等數學知識解決物理問題。微積分是最常用的數學分析手段，也是學生覺得最難的數學工具，物理教師應向學生深入剖析微積分的物理意義，以此提高他們的運算能力。第三，大學物理實驗數據經常要使用計算機軟件來處理，有些學生計算機水平低，教師應加強他們的信息處理能力。第四，物理規律和理論來源于實驗和生產實踐，教師通過大學物理實驗課培養學生的實驗動手能力和創造力。大學物理學習對文科生要求相對比較低，主要掌握基本物理概念和原理，培養一定的科學思維方式。考慮到文科生物理基礎薄弱，教師可利用輕松愉悅的教學方式引入教學主題，向文科學生適當介紹與物理有關的社會問題如能源、環境問題，當代科技前沿知識如航天飛機、納米材料知識，而最簡單形象的就是利用實驗儀器的演示來解釋物理問題。我校大學物理演示實驗室已向文科生開放，“法拉弟籠”是學生最感興趣的實驗之一。當約50~100KV高壓電源向法拉第籠放電時，籠內的同學安然無恙，學生對此驚訝不已，覺得真不可思議。教師用靜電屏蔽的物理理論進行解釋后，并啟發學生思考：在生活中是否存在類似現象？學生想到了高壓線圈外的鐵架，還有些同學想到如果將易發生雷電地區的房屋裝上這些具有屏蔽作用的籠網，可以保護人身安全，這樣的演示實驗讓學生感覺到物理現象就在身邊。物理演示實驗室展廳還擺放有許多生活中可以見到的實驗儀器，如三維電影、魚洗盆。這些實驗儀器越貼近生活，學生越有興趣，急切地想知道它們的物理本質。教師再引導學生分析其中的物理奧妙，學生必然興趣盎然，覺得物理大有用處。

3.教材和考核方式不同我校大學物理課程是在理工科學生一、二年級開設的必修基礎課，而文科生大學物理為選修課。大學物理課教學內容豐富，知識具有一定深度和難度，課時比較緊。教師選用好的物理教材，可啟發潛在的物理人才，精進其物理能力，提高學習興趣。參照教育部制定的《理工科非物理類專業大學物理課程教學基本要求》，理工科大學物理課程選擇了由程守珠和江之永主編的《普通物理學》（上、下冊）作為主要教材，該教材還有配套的習題分析與解答、思考題分析與拓展、學習指導書等資料。文科生選取的是由倪光炯和王炎森主編的《物理與文化》，是以傳遞物理文化和科學精神為主的教材。此外，筆者還與IT公司軟件技術人員合作，用actionscript語言開發了集文字、圖像、視頻和聲音于一體的多媒體物理教學軟件，該軟件使教師教學更靈活生動，極大提高了學生學習興趣。理工科考試成績主要由兩部分組成：期末成績占60%，平時成績占40%。文科學生因理論課比實驗課時少，成績主要由以下三個方面來評定：期末考試成績占50%；教師對學生實驗儀器操作、數據測量和數據誤差分析進行記錄，學生課后上交實驗報告，報告內容包括實驗目的、儀器、原理、數據處理和分析討論，該部分占總成績的30%；每組學生選一個專題進行口頭報告，由教師和本班學生共同評定，評定成績占總成績的20%。

作者：胡蓉 單位：北京工商大學理學院