學(xué)科教育論文-提高力學(xué)教學(xué)效果方法探討.doc

學(xué)科教育論文-提高力學(xué)教學(xué)效果方法探討作者：班書(shū)昊蔣學(xué)東李曉艷摘要：針對(duì)力學(xué)課程的重要性與獨(dú)特性，探討了如何提高學(xué)生對(duì)力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。建議使用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的方式教學(xué)，提高學(xué)生的主動(dòng)性；適當(dāng)增添力學(xué)大師的典故，使力學(xué)課程注入新的活力；采用互動(dòng)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。關(guān)鍵詞：多媒體；板書(shū)；力學(xué)典故；師生互動(dòng)1力學(xué)課程的重要性與獨(dú)特性力學(xué)專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程主要包括理論力學(xué)、材料力學(xué)與工程力學(xué)(由理論力學(xué)的靜力學(xué)部分和材料力學(xué)構(gòu)成)。其中，理論力學(xué)是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，是力學(xué)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)理論，是培養(yǎng)工科技術(shù)人才必修的基礎(chǔ)課程，其基本理論可以直接用于解決某些工程問(wèn)題，也可與其它專(zhuān)門(mén)知識(shí)結(jié)合解決較復(fù)雜的工程問(wèn)題。而材料力學(xué)是固體力學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，也是工科高校機(jī)械、土建、土木工程等專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容緊密聯(lián)系工程實(shí)際，實(shí)用性很強(qiáng)，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)校門(mén)后最早接觸工程領(lǐng)域的課程之一。力學(xué)課程，尤其是理論力學(xué)，其內(nèi)容較多，公式推導(dǎo)比較繁瑣，計(jì)算結(jié)果比較復(fù)雜，常常導(dǎo)致學(xué)生對(duì)此課程產(chǎn)生厭學(xué)情緒，以致上課感到“害怕”，最終大量同學(xué)考試不及格。如何將這門(mén)課程講活。引起學(xué)生的興趣，是一個(gè)難度很大的問(wèn)題，也給高校力學(xué)教師提出了更高的要求。2提高學(xué)生的力學(xué)興趣“興趣是最好的老師”，興趣也是進(jìn)行積極思維活動(dòng)，探索事物真諦的動(dòng)力源泉。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的大小，直接影響到學(xué)習(xí)的效果。在學(xué)習(xí)力學(xué)之前，多數(shù)學(xué)生不了解力學(xué)的內(nèi)容，基本沒(méi)有什么興趣。因此，教師在講授緒論時(shí)，要采用板書(shū)和多媒體相結(jié)合的教學(xué)，使學(xué)生對(duì)力學(xué)的主題思想、總體內(nèi)容有一個(gè)清楚的了解，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)力學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。在教學(xué)過(guò)程中，要多講一些工程實(shí)例，采用多種教學(xué)手段，保持并增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。(1)采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的方法。多媒體技術(shù)為現(xiàn)代教育提供了便利。利用多媒體技術(shù)對(duì)文本、聲音、圖形、圖像和動(dòng)畫(huà)進(jìn)行綜合處理，能夠創(chuàng)造出一個(gè)生動(dòng)逼真的教學(xué)環(huán)境，為教師教學(xué)的順利實(shí)施提供良好的保障；利用多媒體技術(shù)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，大量地減輕教師板書(shū)的工作量，使教師能騰出更多的時(shí)間，采用靈活的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)；一定程度上突破時(shí)間和空間的限制，充實(shí)直觀內(nèi)容，豐富感知材料，能夠較徹底地分解知識(shí)技能信息的復(fù)雜度，減少信息在大腦中從形象到抽象。再由抽象到形象的加工轉(zhuǎn)換過(guò)程，充分傳達(dá)教學(xué)意圖，并可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的豐富表現(xiàn)手段突出教學(xué)重點(diǎn)。針對(duì)力學(xué)課程，建議采用多媒體與板書(shū)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)。針對(duì)重要的公式，用板書(shū)進(jìn)行相應(yīng)的公司推導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行同步思考。即使學(xué)生以前相關(guān)的內(nèi)容忘記了，也能進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充。針對(duì)具體概念，相關(guān)工程實(shí)例，可以采用多媒體的方式進(jìn)行播放，向?qū)W生提供聲、像、圖、文等綜合性刺激信息。這樣學(xué)生不會(huì)感覺(jué)太抽象。相反會(huì)在大腦中針對(duì)具體的力學(xué)概念留下深刻的印象。(2)貫徹力學(xué)大師的典故。力學(xué)史的書(shū)籍已經(jīng)給我們提供了大量的素材。然后我們要在課程適當(dāng)?shù)牡胤綄⑦@些素材插進(jìn)去。這些例子會(huì)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些大科學(xué)家的偉大，同時(shí)也感受到學(xué)科交叉的必要性，從而受到人文氣息與科學(xué)精神的雙重熏陶。例如，講材料的最大剪應(yīng)力破壞準(zhǔn)則時(shí)，可以講述整個(gè)歷史的來(lái)龍去脈：最早對(duì)材料的強(qiáng)度破壞問(wèn)題產(chǎn)生興趣的是文藝復(fù)興時(shí)期的巨人達(dá)芬奇，雖然他對(duì)材料的破壞做了一些實(shí)驗(yàn)，但是并未提出合理的強(qiáng)度準(zhǔn)則。隨后，意大利文藝復(fù)興后期偉大的天文學(xué)家、力學(xué)家、哲學(xué)家、物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，也是近代實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的開(kāi)拓者，被譽(yù)為“近代科學(xué)之父”的伽利略進(jìn)行了進(jìn)一步研究。他對(duì)于材料進(jìn)行了彎曲試驗(yàn)，但是得到的破壞準(zhǔn)則是錯(cuò)誤的。直到1864年，由法國(guó)的工程師屈雷斯加(Tresca)提出了“最大剪應(yīng)力”準(zhǔn)則。才與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。這個(gè)理論也稱(chēng)為“Tresca準(zhǔn)則”，也就是材料力學(xué)上講到的第三強(qiáng)度理論。在講述破壞準(zhǔn)則的發(fā)展歷史時(shí)，也可適當(dāng)增加一些歷史學(xué)者的簡(jiǎn)介，比如達(dá)芬奇。他是世界上最偉大的藝術(shù)家之一，他的兩幅畫(huà)蒙納利莎和最后的晚餐是人類(lèi)文化的瑰寶；是世界上最早設(shè)計(jì)飛機(jī)的人。要強(qiáng)調(diào)我國(guó)學(xué)者在強(qiáng)度理論方面做出的大量工作，例如，西安交通大學(xué)的俞茂宏教授提出了“雙剪切理論”，已經(jīng)被寫(xiě)進(jìn)教科書(shū)?？傊?，聽(tīng)了這些力學(xué)史料，學(xué)生將會(huì)被故事所吸引，既增加了力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，又增強(qiáng)了民族自豪感。雖然理論力學(xué)偏重于基礎(chǔ)，注重于推導(dǎo)公式，但是可以補(bǔ)充史料。例如在講動(dòng)量、動(dòng)能時(shí)，可以講述笛卡兒與萊布尼茲學(xué)派之爭(zhēng)。順便簡(jiǎn)介一下萊布尼茲：他比牛頓小四歲，是那個(gè)時(shí)代最博學(xué)的人；精通法律、外交、數(shù)學(xué)、物理、哲學(xué)、化學(xué)、冶金以及曾經(jīng)設(shè)計(jì)過(guò)計(jì)算機(jī)；最早區(qū)分了動(dòng)量與動(dòng)能，認(rèn)為用“活力”mv2來(lái)表征動(dòng)能更加合適。在講流體動(dòng)量的時(shí)候，也可以聊聊歐拉：歐拉是有史以來(lái)四大數(shù)學(xué)家之一，晚年雙目失明。但還是非?？炭嗟毓ぷ?，一共寫(xiě)了1000多篇論文。有人稱(chēng)贊他做計(jì)算，“就像鳥(niǎo)在空中飛翔，像魚(yú)在水里游泳，像人的呼吸一樣自然?！倍c歐拉同時(shí)代的拉格朗日則將理論力學(xué)的研究推上了高峰。他的分析力學(xué)一書(shū)沒(méi)有一個(gè)圖形，全部是公式的推導(dǎo)。鑒于拉格朗日的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，他被拿破侖稱(chēng)贊為“一座聳立的高峰”。(3)增加課堂的互動(dòng)性?；?dòng)式教學(xué)不是單向灌輸，而是對(duì)話、理解的過(guò)程、創(chuàng)新能力形成的過(guò)程，在力學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)多采用問(wèn)題導(dǎo)人、案例討論、自學(xué)習(xí)題課等方式能有效的實(shí)踐互動(dòng)式教學(xué)方法，比如講到材料力學(xué)均勻性假設(shè)時(shí)，可以這樣類(lèi)比：體檢抽血5ml化驗(yàn)，化驗(yàn)的結(jié)果能代表全身血液的性狀。引導(dǎo)學(xué)生思考，加深對(duì)均勻性假設(shè)的理解。講到泊松比，引導(dǎo)學(xué)生思考；材料的泊松比能否取負(fù)數(shù)?這樣會(huì)出現(xiàn)什么樣的反?，F(xiàn)象?然后舉例子；碳納米管類(lèi)“負(fù)泊松比材料，在拉伸過(guò)程中出現(xiàn)體積膨脹的反常現(xiàn)象。總之。才用互動(dòng)式教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生