大学物理中微积分思想和方法教学探析

冯春杰　林妤

【摘要】物理是大学课程的重要学科，其应用性和实践性非常强，理论性和知识性非常深奥。大学物理微积分思想，是解决物理问题时应用最多的方法。比如动力学和静电场物理问题，运用微积分思想是最有效率的学习方式。以下本文将论述，大学教师在物理课程的教学中，对如何运用微积分思想和方法教学，进行深入的研究和探析。

【关键词】大学物理 ； 微积分思想 ； 教学探析

【中图分类号】O411.1-4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）08-0023-01

大學物理的思维方式与中学时期的思维有非常大的差别，尤其是物理微积分思想的运用，是有效解决大学物理的问题的最佳方法，由于大学生在中学都是运用的代数运算方式无法应对大学物理问题的难度，所以对微积分思想的熟练运用非常重要。大学教师在物理教学中要让学生深入的了微积分思想，并可以灵活的运用来解决问题。

一、微积分思想构建

学生在进入大学以后对物理的学习十分困惑，主要是因为大学和中学的物理学习思想的差异性非常大，中学的物理学习较为浅薄，中学的和大学接受物理思想无法有效的衔接，物理学习的难度忽然大幅度的提升，进入大学以后一时无法适应物理教学的节奏，最突出的就是在物理学习的原理层面，中学的物理思维模式是常量物理问题思维，而大学的物理思维是变量物理问题思维。所以都大部分的学生在进入大学之后，无法很好的应用大学微积分物理学习思想。随着物理学习难度的增加，学生最迫切的就是要熟练掌握微积分思想的和方法的运用。微积分思想最明显的特点是辩证性，运用化大为小和化整为零的方法，对物理问题进行破解，将物理问题的类似转变为准确，进一步提升物理学些的效率和质量。解决物理问题的过程中首先要找出问题的关键点，选择性忽略次要问题，将物理问题的难度降低之后，在进行对问题的破解？很多大学生都认为物理学习的难度非常大，虽然明白的问题的理论性，但是在实际运用时却总是无法解决问题。所以在教学中大学教师就要科学恰当的运用微积分思想，将微积分的效用发挥到最大，融入到物理问题当中去引导学生微积分思想的合理运用，让学生微积分思想和方法的结合物理问题并解决问题，有效的提升物理教学和质量和学生学习的效率。

二、微积分思想教学方法

（一）构建微积分思想

大学生在学习物理过程中，对微积分思想的了解程度不足，虽然大学生在中学时已经掌握了一套物理思维方法，但是中学的简单的物理常量运算方法无法有效解决大学的物理问题，大学的物理量和物理概念都是非常复杂的变量，物理问题都是复杂物理变量所构成。所以大学生明白了物理原理，但是无法有效的解决问题。教师在教学中要让学生充分掌握微积分思想，从物理最简单的物理现象入手，将物理问题进行分解成若干小问题，依照由简到难的方式依次解决，要将物理的变量问题向常量问题转变并抓住问题的关键。运用微积分思想解决物理问题要先选取微分元，然后将微元范围的问题简单化。在进行变力做功教学过程中，运用普通的运算方式效率非常低。如果运用物理微积分思想，就会变得非常简单。比如在变力作用下求质点，从A向B运动，做曲线运动时做功这一物理问题时。运用微积分思想，将质点曲线运动分成若干微元，曲线路径分成若干短直线变力成为恒定。用微积分思想将这个物理问题分解后，物理变力曲线做功问题就变成了直线恒力问题，将复杂的问题简单化，极大的提升了学生物理学习时的效率。

（二）微积分教学矢量思想

大学的物理教学运用最多的就是矢量运算法则，这是大学生最需要掌握的关键运算方法和思维方式，但是很多大学生对矢量的概念没有正确的认识，对矢量和标量的了解程度不够，很多学生认为矢量的定义，就是既有方向也有大小。因此教师在开展物理微积分教学的同时，还要加强对学生矢量思维的培养，深入的了解矢量的和标量的定义，遵循四边形合成法则。比如在物理微积分的教学过程中，教学电流和电动势的物理量时有大小，也有方向，但其确是标量。矢量首先要与四边形合成法则相符，在运用矢量思想解决物理问题时，要先将矢量转边为标量，然后建立正确的矢量坐标系。比如我们在解决斜面物理运动时就要先创建坐标系，从斜面来创建坐标，这样就降低了矢量的复杂性，由矢量运算变成了简单的标量运算方式，极大的提升了物理学习的效率。还有在进行曲线运动研究时，矢量和微元的关系是相连的，运用矢量微积分解决问题时，要先将矢量变为标量，运用矢量的点积方法来进行运算。所以我进行物理微积分教学时还要让学生深刻的理解矢量的定义。灵活运用微积分思想来解决物理问题。

三、结论

综上所述，大学物理的教学中基本都是采用的微积分教学方法，教师在教学中如何让大学生灵活的掌握物理微积分思想是教学中的关键问题。教师在物理教学时首先要让学生，充分的重视起微积分思想和物理问题的各项细节，巧妙的将微积分思想和问题融合在一起。有效的解决物理定律和物理量的难题，教师还要引导大学生对物理的学习兴趣，培养学生物理微积分的思维方式，让物理教学质量能得到有效的提升。

参考文献

[1]朱其明，李耀俊.大学物理微积分思想与矢量思想教学浅谈[J].中国西部科技，2015（17）：82-83.

[2]梁彩英.培养高中生应用微积分解决物理问题能力的策略研究[D].苏州大学，2015.

[3]黎定国，邓玲娜，刘义保，等.大学物理中微积分思想和方法教学浅谈[J].大学物理，2005，24（12）：51-54.

[4]许冬保.探究物理课程中微积分思想方法的隐性渗透与显化教学[J].课程教学研究，2015（1）：70-73.

[5]王晓明.关于大学物理中微积分思想与矢量思想教学的思考[J]. 中国校外教育， 2016（2）：126-126.