大学生物理竞赛

大学生物理竞赛（共12篇）

大学生物理竞赛 篇1

摘要：该文介绍了全国部分地区大学生物理竞赛, 分析了该竞赛的命题特点, 指出了开展大学生物理竞赛的必要性及其对大学物理教学的推动作用。结合我院的实际工作, 指出可以采用竞赛辅导课程化等举措, 调动学生参加物理竞赛的积极性, 使竞赛的意义最大化。

关键词：大学生物理竞赛,命题特点,以赛促教

物理学是整个近代自然科学的基础。大学物理课程, 为各专业打好必需的基础知识, 同时使学生掌握科学的研究方法, 对工科学生具有很重要的意义。可是大学物理教学在工科院校的现状却不如人意, 学时一再受到缩减。而学生对待大学物理的学习态度也每况愈下, 考研不考, 没有统一的达标考试, 学习的目的只是为了考试及格, 而为了保证及格率, 适应一些中学物理基础较差的学生, 考试的难度也在下降, 大学物理的教学现状与其课程意义非常不符。广大物理教师都在努力, 不断改革教学内容和教学手段, 但教师个体的努力很难改变大的局面。

在基础学科中, 高等数学有全国性的数学建模竞赛, 英语有四六级考试, 计算机有国家计算机等级考试, 这些竞赛与等级考试, 客观上推动了学科的发展与课程建设。大学物理也需要一个认同性较高的评价平台。目前, 全国部分地区大学生物理竞赛是我国覆盖面广、影响力大、认可度高的物理竞赛活动之一。该文根据大学物理竞赛的特点, 结合该校实际工作, 分析如何借助学科竞赛提升大学物理教学质量。

1 大学物理竞赛简介与试题特点

全国部分地区大学生物理竞赛, 起源于北京市非物理类专业大学生物理竞赛。1984年起, 北京市物理学会决定, 每年举办非物理类专业大学生物理竞赛。举办竞赛的地区从北京扩展到上海、天津、河北等地, 参赛学生也从非物理专业, 扩展为非物理A类, 非物理B类, 物理类, 及医学类四个类别, 分类评比。该项竞赛活动之所受到广大学校教师与学生的欢迎, 是由于它的竞赛题目紧扣教材, 但又灵活多变, 联系实际;另一个重要原因是它在促进学生的物理学习兴趣、提升学习能力及推动大学物理教学效果方面具有重要意义。

全国部分地区大学生物理竞赛试题覆盖面非常广, 力学、电场学、热学、光学、近代物理学的各个知识点均有涉及。以热学为例, 考察的知识点涵盖了理想气体物态方程、范德瓦耳斯方程、热力学第一定律、循环过程、热力学第二定律、熵与熵增加原理、速率分布规律、能量均分定理、气体分子的碰撞频率与输运过程等, 这就要求学生对大学物理内容有全面且系统的学习。试题大部分是基本概念和原理的简单应用, 体现了基础性。命题中还有一些未简化成理想模型的物理问题, 这些题目考查学生分析、联想的能力, 需要他们把对现象的认识从感性上升到理性;解决问题不再是靠简单的模仿, 而要有大胆的建构过程。面对这样的问题, 要挖掘其中的关系并抽象、简化, 建立起物理模型, 然后建立数学模型, 运用数学工具解决问题, 对数学运用能力的要求也较高, 如:常常用到的微积分、极值问题等, 而仅仅在理解物理概念方面很优秀的学生, 知道运用哪些物理规律, 但由于数学知识薄弱而不能完整的解决问题。大学生物理竞赛命题的另一个特点是越来越多地关注科学技术和工程实践中的具体问题。要求学生有广泛的知识面, 经常关注并了解新兴的科学技术, 这对学生科学素养的提升有很大帮助。

2 物理竞赛对大学物理教学的推动作用

开展物理竞赛, 可以在以下几个方面对物理教学有促进作用。 (1) 提高了学校对物理教学的重视程度。参赛学生如果得奖, 就可以为学校争得荣誉。所以学校都会精心组织学生参赛, 开展校内选拔赛, 对参赛学生进行培训等。 (2) 提高了教师的教学积极性。没有激励就没有动力, 没有评价就没有标准, 开展物理竞赛实际上是引入了一种评价机制, 以此来检验我们的教学质量, 可以增强教师的成就感与责任心。由于竞赛的许多内容是超出该院大学物理教学要求的, 编写符合竞赛内容的教学大纲及电子教案成为必需的工作, 同时在辅导竞赛过程中, 辅导教师花费许多时间研究竞赛知识点, 对于每年的竞赛题, 都要琢磨, 归类概括出所用知识, 力争在讲解竞赛例题过程中使学生对所学知识能够融会贯通, 灵活运用。教师对以往的知识加深了认识, 对于常规的课堂授课能力有极大的促进作用。 (3) 教师更加注重平时教学。竞赛只是一种激励措施, 而赢得竞赛的基础更在于平时的教学, 而不是单单依赖专门针对竞赛的辅导。教师自觉地把功夫下在平时, 扎扎实实地开展教学工作。任课教师更加注重讲课、作业批改、辅导等教学环节的实效性。 (4) 促进了校际间的交流, 组织全市范围的物理竞赛, 需在各高校间组织协调, 客观上为各校提供了一次全面交流的机会。各个高校集体阅卷的过程中, 可以互相交流试题中的知识点, 以及教学经验, 交流学生对于知识的掌握情况, 对提升物理教学质量有很大的帮助。

举办大学生物理竞赛, 可以促进学生学习的积极性, 为学生营造一个良好的物理学习氛围, 为在物理方面学有所长的同学提供了一个展示的舞台。真正做到了“以赛促学, 以赛促教”。

3 调动学生参加基础学科竞赛的积极性

工科院校中学生对基础学科竞赛的参与度不高, 不到1/10的学生参加, 学生更愿意参加专业类竞赛或科技创新性竞赛。作者所在学校通过近年来的不断探索和实践, 制定了多项有力措施调动学生积极参与基础学科竞赛。

措施之一是进行校内选拔赛。校内选拔赛也是一次很好的宣传过程, 通过校内选拔, 让学生去了解全国部分地区大学生物理竞赛。

措施之二是竞赛辅导课程化, 基础学科竞赛以公选课的形式进行赛前辅导。对学生而言, 学生付出时间更深入的学习大学物理, 成绩合格理应获得相应的学分。学生得到了竞赛的系统培训并获得学分, 一举两得, 很大地提高了学习的积极性。学生为了拿到学分而坚持听课, 可避免一些半途而废的现象。对教师而言, 明确了教学任务和工作量, 制定了教学大纲, 培训工作更加正规化, 教师会投入更大精力进行课程设计。对教学管理部门而言, 通过教务管理系统能够了解学生的选课情况, 对学生的选课人数变化, 不同专业对于基础竞赛的喜好等信息, 便于进行统计分析。目前, 我校已开设了针对基础学科竞赛辅导的数学和物理公选课, 报名人数都超过了以往短期培训班的人数。

措施之三为奖励政策。为促进课程教学改革, 培养学生创新意识、实践能力, 学校要求毕业生必须获得一定的创新创业类学分。为充分调动学生积极参与基础学科竞赛活动, 参加基础学科竞赛得奖者也可以获得创新创业类学分, 获得省、市级竞赛一等奖记2学分, 二、三等奖记1学分。学校还为获奖者颁发少量奖金。

通过以上措施, 切实调动了学生参加基础学科竞赛的积极性。

4 结语

基础学科竞赛, 主要的形式为笔试, 参赛人数没有限制, 覆盖面广, 对人才培养具有重要的意义。目前的教育改革要学生的创新能力与数理基础知识并重, 这是培养高层次的人才所必需的。要在全国范围内提升物理课的地位, 完全有必要举行全国性的物理竞赛。通过全国性的大赛, 引起各级部门的重视, 从而推动物理教学的发展。

参考文献

[1]刘家福, 张昌共.大学生物理竞赛及其试题特色[J].物理与工程, 2008, 18 (4) :65-69.

[2]刘长宏, 王刚, 薛猛, 等.学科竞赛人才培养新模式的探讨[J].实验室科学, 2010, 13 (5) :172-174.

[3]李国锋, 张世英, 李杉.论基于学科竞赛的大学生创新能力培养模式[J].实验技术与管理, 2013 (3) :24-26.

大学生物理竞赛 篇2

实验一 实验误差

实验二 在气轨上研究瞬时速度

实验三 测定金属的杨氏模量

（一）用金属丝的伸长测定杨氏模量

（二）用CCD成像系统则定杨氏模量

实验四 研究单摆的运动特性

实验五 气轨上研究碰撞过程中动量和能量变化

实验六 测量空气中的声速

实验七 弦线上的驻波实验

实验八 测定冰的熔化热

实验九 测定固体的线膨胀系数

实验十 测定液体的热容

实验十一 学习使用数字万用电表

实验十二 制流和分压电路

实验十三 测定直流电源的参数并研究其输出特性

实验十四 磁电式直流电表的改装

实验十五 用量程为220mv的直流数字电压表组装多量程的直流电压表和直流电流表 实验十六 测量非线性元件的伏安特性

实验十七 直流平衡电桥

实验十八 学习使用示波器

实验十九 观测电容特性

实验二十 黑盒子

实验二十一 测量温度传感器的温度特性

实验二十二 测量热敏电阻的温度特性

实验二十三 用堆尔效应测量磁场

实验二十四 测量光敏电阻的光电特性

实验二十五 研究光伏探测器的光电特性

实验二十六 发光二极管的光电特性

实验二十七 研究亥姆堆兹线圈轴线磁场分布

实验二十八 测定玻璃的折射率

实验二十九 测量薄透镜的焦距

实验三十 望远镜和显微镜

实验三十一 光的干涉现象

实验三十二 研究光的夫琅禾费衍射现象

实验三十三 调节分光计并用掠入射法测定折射率

物理潜能知识竞赛 篇3

A.A的势能增大.B的势能减小

B.4的势能减小，B的势能增大

C.A、B的势能均增大

D.A、B的势能均减小

2.如图2所示情景是一种游戏，叫作蹦极.游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下.图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点.对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（）.

A.游戏者的动能一直在增加

B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能

C.游戏者通过a点之前，绳子具有弹性势能

D游戏者到，点时一他的动能为零

3.一质量均匀分布的软铁链，摊放在光滑水平地面上.若把它的一端缓缓提起，使另一端刚离开地面，拉力做的功为Wl；若把它从中点处缓缓提起，链条刚离开地面时，拉力做的功为w2，，则（）.

A.wl=w2

B.wI

C.Wl>W2

D.无法比较

4.如图3.将质量相同的甲、乙两乒乓球，在离地面相同高度处，分别以u1和U2速度竖直向上抛出，且U1>u2（不计空气阻力），则下列说法正确的是（）.

A.抛出瞬间.两球的动能相同

B.在空中运动过程中，甲球的机械能始终大于乙球的机械能

C.两球落回到抛出点时，甲球动能等于乙球的动能

D.两球到达最高点时速度为0.达到平衡状态

5.图4是杂技演员演出时的过程示意图，男演员从甲处用力向上起跳，落下后踩在跷跷板的a端，能把站在6端的女演员弹上乙处.由于存在阻力，故（）.

A.男演员的质量必须要大于女演员的质量

B.甲处男演员的势能一定要大于乙处女演员的势能

C.男演员离开跳台时的机械能一定大于乙处女演员的势能

物理竞赛教学中创新动机的培养 篇4

所谓创新动机指的是直接推动个体从事创造性活动并实现创新目标的内部动力,它使个体明确创新的目标及实现创新目标的意义,并始终获得抵御一切障碍的内部支持力量,从而保证创新全过程的有效实施.[1]在科学创新过程中,强烈的创新动机激发着科学家的科学探究,从而取得举世瞩目的创新成就.创新动机是创新个性品格的一个重要组成部分,培养创新动机是培养比较全面而个性的创新人才十分重要的一个举措.中学物理竞赛教学原本是培养学生创新素养的重要领域,然而,现行物理竞赛教学中存在如下问题.

(一)注重认知领域创新教学,而缺乏非认知领域的创新教学

比较注重从认知领域(创新思维) 实施创新教学,缺乏从非认知领域(创新个性品格,尤其创新动机)实施创新教学,学生创新动机和意志品格没有得到较好培养,从而缺乏强大、持续的科学创新动力.

(二)注重功利性外部创新动机激发,而缺乏内部创新动机培养

往往通过功利性的奖励方式来激发学生的创新动机.例如,通过获奖保送、加分以及高校自主招生资格认定等方式来激发学生物理竞赛中的创新动机,而较少通过激发学生对物理学的兴趣、热情和内在科学价值的追求来培养学生创新动机,从而导致学生的创新动机功利化,缺乏持续强大的创新动机.

(三)注重陈述性创新教学,缺乏体验性创新教学

创新动机培养较多局限于陈述性讲述,缺乏通过体验性创新活动来培养学生的创新动机. 例如, 往往通过物理学史的讲述来介绍物理学家的创新动机,通过相关资料报道和由专家开设专题讲座来介绍创新活动,很少通过具体创新解答问题的体验性的创新活动来培养学生内在创新动机.

鉴于现行中学物理竞赛教学中存在的问题, 笔者认为,应充分挖掘和发挥中学物理竞赛的功能,在注重培养学生创新思维的同时,应重视从非认知领域来实施创新教学,加强对学生进行创新动机的培养.

二、中学物理教学中创新动机培养的内容分析

确定中学物理创新动机培养内容为我们实施创新动机培养明确了方向和思路.笔者认为,应根据创新动机的一般性规律,[1]结合中学物理教学的实际来确定物理创新动机培养的具体内容.

(一)创新的求知欲望

创新的求知欲望指的是人们进行创新活动时, 表现出来的一种探求知识的强烈欲望.中学物理教学中学生的创新求知欲望是指学生在运用原有物理知识探究解答物理问题、解释物理现象、实施实验遇到困难时,为了解决问题、解释物理现象、完成实验而产生的探究物理新知识、新方法的动力.

(二)创新的兴趣爱好

创新的兴趣指的是人们在创新活动中表现出来的某种积极探究事物的认识倾向,表现出来的快乐、兴奋并具有向往的心情.中学物理教学中创新兴趣是指学生在学习物理知识、探究物理问题时表现出来的一种积极的创新情感体验活动. 例如,对物理现象、物理实验的好奇和爱好,对物理知识体系、物理研究方法和解题方法等的浓厚兴趣.

(三)强大的创新热情

创新热情是在充分认识和体验创新活动重要性的基础上表现出来的一种持续、积极主动的情感和态度.中学物理教学中创新热情是学生深刻地认识到物理创新活动的重要意义,真实地体验到物理创新活动带来积极、持续、快乐的情感体验和态度. 例如,通过物理创新活动获得的成功感、自豪感,体验到物理学理论、研究方法、解题方法等的重要功能. 创新热情是比创新求知欲望和兴趣更持续、更稳定、更积极的一种情感活动.

(四)较高的价值追求和抱负水准

较高的价值追求确定了创新活动的行为和方向,而抱负水准则决定创新行为达到什么程度.一个人追求的目标越高,他的才能就发展得越快,对社会就越有益.中学物理教学中较高的价值追求和抱负水准具体体现在要求学生在认识到物理学重大的科学价值、应用价值、认识价值的基础上,立志从事物理学研究和应用工作,为物理学发展做出重大贡献.

三、物理竞赛教学中学生创新动机培养策略探索

(一)创设渗透新知识、新方法的问题情境,培养学生探究物理世界的求知欲望

当学生遇到运用原有知识和方法不能解答的新问题或发生错误时,会产生强烈的求知欲望.因而,物理竞赛教学中可根据学生原有认知,创设渗透新知识、新方法的问题情境,让学生在探究解答这些新的问题过程中发现原有物理知识和方法的局限性,激发探究新的物理知识和方法的求知欲望,从而实施物理知识和方法的创新.

例1如图1所示,在一个非磁性铁芯上绕上两个完全相同的线圈,其中一个线圈上连接电键S和电源,电源的电动势为E,内阻为零.另一个线圈接有电阻R.开始时电键S断开,现接通电键S.试求:通过电源的电流强度与时间的关系.

分析:针对学生认知中存在“通过电感线圈中电流强度瞬间不变”(“电惯性”)的认识,在物理竞赛教学中创设包含互感新知识的例1问题.部分学生根据自感和电路理论对接电源的原线圈列出:受“电惯性”思维定式的影响,认为t=0时,I10=0,得出针对上述解答,部分学生认为,根据变压器电压公式得出u2=E. t=0时变压器输出功率为而输入功率P1=EI10=0,违反能量守恒定律.部分学生认为,根据变压器电流规律I1n1=I2n2,t=0时,I10=0,I20= 0,电阻上电功率为零,这与用变压器电压规律得出的结果矛盾.上述矛盾出现后,学生感到很惊讶,迫切想知道矛盾的原因.教师及时抓住这一创新教育契机,启发引导学生指出,矛盾原因是在多个线圈电磁感应情形下,自感电流的“电惯性”结论不能成立,需要探究多个线圈电磁感应情形下(互感)相关通过线圈电流强度的规律.受此启发,学生跃跃欲试,探究新知识的欲望得到空前激发,为后继知识创新注入较大动力. 最后不仅解决了这个矛盾,而且探究出新的互感规律,实现知识创新.

(二)创设从矛盾到统一的教学情境,培养学生探究物理的兴趣

创新思维始于问题,而问题是一种矛盾.当学生探究解答新的物理问题时,原有认知结构中知识、方法和新的事实以及原有知识和方法间发生矛盾时,迫切想知道矛盾的原因,就会产生一种探究矛盾原因、实施知识和方法创新的动机,伴随着矛盾的消除,知识和方法的创新,实现从矛盾到统一, 有效地培养学生探究物理的兴趣.

例2已知地球自转的角速度为 ω,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g. 若要在地球的赤道上发射一颗质量为m的“近地”卫星,使其在赤道平面内运动,且不考虑所有阻力,则发射此卫星消耗多少能量?

分析:对于例2问题,学生中有如下两种解法.

解法1:以地心为参照系,卫星开始相对地心的速度为v0=ωR,“近地”卫星相对地心的速度为,根据动能定理得发射“近地”卫星消耗能量为:

解法2:以卫星所在6处地面为参照系,开始卫星相对地球表面的速度为零,由于地球表面相对地心的速度为v0=ωR,则近地卫星相对地面的速度为v1′=v1-v0,发射卫星消耗能量为:ΔE=1/2 mv1′2=1/2 m(v1-v0)2.

上述两种解答结果不同,导致矛盾.学生探究矛盾原因的动机得到激发.在此基础上,学生通过交流讨论,明确发射卫星所消耗的能量就是卫星和地球的一对作用力和反作用力做功之和.在地心参照中,令发射时间为 Δt,卫星和地球间相互作用力为F,地球对卫星所做功为W1=1/2 m(v12-v02),卫星对地球所做功为W2=-Fv0Δt,结合FΔt=mv1-mv0,解得W2=-v0(mv1-mv0). 发射卫星消耗能量为 ΔE=W1+ W2=1 /2m(v1-v0)2.解法2中,由于卫星对地球做功为零,再之地球质量很大,发射时平动加速度很小,是一个近似的惯性参照系,因而对卫星所做功就是消耗的能量,解得结果与解法1相同.两种解法的矛盾得到消除,由矛盾到统一,进一步激发学生探究物理问题的兴趣.

(三)在探究中体验科学美,培养学生探究物理的创新热情

积极的情感体验是维持创新热情的不竭源泉. 科学美感是一个重要的高境界的情感体验,能使创新者产生内在和谐的无穷的毅力和耐心的源泉,欣赏和感受科学理论和学说中隐含的科学美 (自洽美、统一美、相似美、对称美、简单美等),使人对科学理论产生积极的情感体验,对所从事的事业产生持续的热情.在物理创新教学中,挖掘隐含科学美的课程资源,让学生在探究中体验科学美,从而获得积极的情感体验,能有效地培养学生探究物理的创新热情.

1.在探究中体验物理理论的自洽美,培养学生的创新热情

例3如图2所示,氢原子核外电子绕原子核沿顺时针方向做高速圆周运动,速率为v1.现加一个以原子核为圆心与轨道平面垂直向里的圆形匀强磁场. 假若加了磁场后,电子轨道半径近似不变,不计电子受到的重力,则电子运动速率v2( )

A. 变大B. 变小C. 不变D. 不能确定

分析:部分学生根据但部分学生认为洛伦兹力对电子不做功,电子速率应不变.针对学生上述困惑,教师引导学生进行如下探究.

加磁场过程中在电子轨道上产生感生电场强度满足:E2πr=πr2B/Δt ,电子速率增量满足:EeΔt=mv2-mv1,解得v2=v1+eBr /2m.这一结果虽然得出v2>v1,但又与不同.学生进一步探究:由于微扰轨道半径近似不变,导致速度增量,因而原有解法中两种解答自洽.学生从感生电场理论和牛顿运动、洛伦兹力理论得到的解答结果是一致的,从而感受到物理理论和方法的自洽性,体验到科学理论和方法的自洽美,创新热情得到空前激发.

2.在探究中体验物理理论统一美,培养学生的创新热情

例4如图3所示,两块无限大的接地导体平面相距为L,在两板之间距离A板为d处放置一带+q电量的点电荷.试求:每块板上的感应电荷.

分析:直接运用平面镜像电荷法解答这个问题需要构建无数个镜像电荷,求解比较复杂和困难. 物理竞赛参考文献[2]上常构建平面电容模型运用电容器知识求解这个问题.然而,在物理竞赛教学中部分学生通过构建一般化电荷模型来创新求解这个问题.

考虑到平面电荷是球面电荷的特殊模型,现构建一般化双球面模型:如图4所示,左侧的导体平面的一般化电荷模型为内球接地导体球面,半径为R (R垌d),右侧的导体平面的一般化电荷模型为包裹内球的接地球壳,且表面与内球面距离为L,而点电荷被夹在中间.设外侧感应电荷总量为Q1,内侧感应电荷总量为Q2,由外球面接地可得:Q2+Q1+Q=0.由于内球接地,因此在球心处的电势为零.即有:由上二式可解得当d=R,L=R时,双球面接地电荷模型近似为双平面接地电荷模型,解得:这一结果与参考文献[2]的解答相同.

通过构建平面接地电荷模型的一般化电荷模型(双球面接地电荷模型),运用接地球面电势规律,创新地解答这个疑难问题,不仅培养了学生的创新思维方法,而且使学生在创新解答过程中体验到物理模型、物理理论的特殊和一般的统一美,进一步培养了学生创新热情.

3.在探究中体验物理模型相似美,培养学生的创新热情

例5老鼠离洞后在水平面上沿着直线运动, 它运动的速度与到洞中心的距离成反比,当老鼠运动到离洞中心距离为a的A点时速度为v0. 试求: 老鼠从A点运动到离洞中心距离为b的B点过程中所需时间.

分析:例5问题常规方法是运用图像累加方法. 部分学生进行如下创新解答:老鼠速率与离洞距离x的关系为v=v0a/x ,构建如图5所示物理模型(恒定功率为p0的变力作用于轻质弹簧上A点),A点速率为v= p0/kx(弹簧形变量,k为弹簧劲度系数).老鼠速kx率与弹簧A点速率的数学模型相似,根据功能关系从而解得由a到b过程中运动时间

通过构建数学模型相似的熟悉物理模型,运用类比方法解答例5问题,不仅简化解题过程, 而且使学生体验到不同物理情形中所属物理模型和数学模型内在的相似美,有效地培养学生创新热情.

(四)在探究解答问题中感受物理学的重大价值,培养学生对物理学的价值追求

大学生物理竞赛 篇5

经北京高校物理教学研究会物理竞赛工作委员会讨论，决定第27届全国部分地区大学生物理竞赛于2010年12月12日（星期日）下午2：004：30在清华大学（设清华大学和北理工良乡校区2处考点）举行。

1.指导思想

A.举办竞赛的目的是激发学生的学习热情, 提高教学质量, 促进物理教育的改革，适应科技发展, 培养创新精神。

B.参赛学生均以个人身份参加，每个学生只有一次参赛机会，不代表所在学校，不公开参赛者的竞赛成绩，也不搞学校之间的评比。

C.学校和教师不应为了准备竞赛而打乱正常教学秩序，不要组织变相“集训队”和专门的辅导，也不要搞层层选拔。

2.命题原则

竞赛将按照有利于教学改革，有利于提高学生能力，既要考察学生对课内学过的基础知识的掌握，又要考察学生自学能力、独立工作能力和灵活运用知识解决问题能力的原则命题。因此，命题将不拘于教学大纲，也不受教材限制，原则上不出专门的实验题，但注意理论联系实际，不出偏题和繁琐题。本次竞赛原则上用一套考题，但限制各组考生的做题范围（具体规定由试卷说明）。

3.报名对象及分组

（1）报名对象：

A.凡是北京物理学会会员单位院校的2009级大学本科生均可报名，B.当年选修大学物理课的非2009级大学本科生，参赛资格由各院校审核。

C.所在院校必须已经交纳2010年度北京物理学会会费。

（2）竞赛按下列五个组分别报名：

A.物理类组（包括普通物理课不少于180学时的其他专业）；

B.非物理类A组（大学物理课课时少于180学时，第一批录取院校)；

C.非物理类B组（大学物理课课时少于180学时，非第一批录取院校)；

D.文科、经管类组（物理课不超过80学时）。

E.农学、林学、医学类专业组

4.奖励办法

按照五个组分别评出特等、一、二、三等奖的获奖者，对获奖者授予获奖证书；在参赛院校中评团体奖，并授予团体奖证书。

5.报名手续

A.凡符合报名对象规定的学生，均可持学生证向所在院校物理系或物理教研室报名，并交报名费15元。如果考生所在院校为考生交报名费（需要开具报销发票），则每名考生的报名费为25元。

B.报名以考生所在院校为单位，按照“第27届全国部分地区大学生物理竞赛报名通知”的规定集体报名。注：考生凭准考证和学生证进入考场，不允许带计算器，并关闭手机及其它通讯工具。

北京物理学会

应用物理知识竞赛专题讲座 篇6

一、磁现象、磁极间的相互作用

磁体能够吸引钢铁一类物质，磁体两极吸引钢铁的能力最强.磁极之间的相互作用规律是：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.

例1福州科技馆展出的磁动轮是根据异名磁极相互吸引的原理制成的，每个轮的边缘装有12个侧放的柱形磁体，如图1所示.当推动A轮转动时，其他3个轮会随之转动.如果A轮磁体外侧是N极，则C轮磁体外侧是极.如果A轮顺时针转动，C轮将时针转动，D轮将时针转动.（后两个空均填“顺”或“逆”）

解析:普通的齿轮传动装置是依靠相邻齿轮的齿与齿的啮合传递动力的，而磁动轮则是根据异名磁极间相互吸引的原理依靠磁场传递动力的.相邻齿轮同侧的磁极不同.如果A轮磁体外侧是N极，则与A轮相邻的C轮磁体外侧是S极，与C轮相邻的D轮和B轮磁体外侧是N极.磁动轮中各齿轮之间转动方向的关系与普通齿轮传动装置相同.如果A轮顺时针转动，C轮将逆时针转动，D轮和B轮将顺时针转动.

参考答案： S逆顺

点评:磁体的周围存在着磁场，磁极之间的相互作用力就是通过磁场发生的.磁体对放入磁场中的铁磁性物质作用的磁力，是物体间即使不互相接触也可以相互作用的力.

二、电流的磁场、地磁场

电流的周围存在着磁场.通电螺线管的磁场方向与电流方向的关系，可以根据安培定则来判定.电流磁场的方向为右手拇指所指的方向，电流方向为右手四指所指的方向.

例2根据通电螺线管周围存在磁场（如图2）的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：地磁场是由绕地球的环形电流引起的.下图中符合其假说的模型是() .

解析: 在如图2所示的通电螺线管中，磁场的方向为右手拇指所指的方向，电流方向为右手四指所指的方向.地球周围存在着磁场——地磁场，地磁的北极（N极）在地理的南极附近.根据安培定则，右手拇指指向N极，则四指所指的电流方向沿纬线由东向西.A选项正确.

点评: 符合“地磁场是由绕地球的环形电流引起的”这一假说的模型为A选项.这一假说是否能成立，还需要经过进一步实验验证.

三、电磁铁、电磁继电器

在通电螺线管中插入一根铁芯就成了一个电磁铁，由于铁芯被通电螺线管的磁场磁化且磁场方向与通电螺线管的磁场方向一致，所以电磁铁的磁性更强.电磁继电器实际就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关.

利用某种方式来操纵电磁继电器控制电路的通、断，就可以实现对工作电路的自动控制.

例3如图3所示，将一对磁性材料制成的弹性舌簧密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有间隙，就制成了一种磁控元件——干簧管，以实现自动控制.某同学自制了一个线圈，将它套在干簧管上，制成一个干簧继电器，用来控制灯泡的亮灭，如图4所示.干簧继电器在工作中所利用的电磁现象不包括() .

A. 电流的磁效应

B. 磁场对电流的作用

C. 磁极间的相互作用

D. 磁化

解析:如图4所示，工作电路由交流电源、灯泡和干簧管内的两片舌簧组成，控制电路由直流电源、绕在干簧管上的通电螺线管和一个开关组成.当开关闭合时，螺线管中有电流通过，通电螺线管的磁场将两片舌簧磁化，被磁化了的两片舌簧靠中间的一端为异名磁极，异名磁极相吸引使两片舌簧靠中间的一端互相接触，工作电路为通路，灯泡亮.当开关断开时，螺线管中没有电流通过，两片舌簧磁性消失，靠中间的一端断开，工作电路为断路，灯泡灭.在工作中所利用的电磁现象包括A选项、C选项和D选项，不包括B选项.选B.

点评：将通电螺线管绕在干簧管上就成为干簧继电器.由控制电路的开关通过干簧继电器实现对工作电路上灯泡亮灭的控制.

四、发电机、电动机

发电机的工作原理是电磁感应原理，发电机是将机械能转化为电能的装置.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动（或通电线圈在磁场中受力转动），电动机是将电能转化为机械能的装置.

例4汽车上的直流电机有两种功能：一是用于汽车发动机启动时带动其转动；二是在汽车行驶时给汽车上的蓄电池充电.当汽车发动机启动时，直流电机充当了机；当汽车行驶时，直流电机充当了机.

解析: 利用磁场对电流的作用，可以使通电导体运动，把电能变成机械能.电动机就是根据这一原理制成的.当汽车上的直流电机用于汽车发动机启动时，将电能转化为机械能，充当了电动机；当汽车上的直流电机在汽车行驶时给汽车上的蓄电池充电时，将机械能转化为电能，充当了发电机.

点评:直流电动机与直流发电机的结构相同，工作原理不同.可以从能量转化的角度区分电动机与发电机.

大学生物理竞赛 篇7

传统的中学生物理竞赛，其命题规则为：在充分研究中学物理教材的基础上，结合学生的日常习题，适当提高题目的难度和灵活性，着重考查学生的知识掌握、灵活思维与解题能力。但随着时间的推移，今天，在日益倡导中学生素质教育的情况下，单纯的就学生能力考查的物理竞赛题目已远远不能满足要求。当代的物理竞赛题目，结合了先进的仿真模拟技术，在达到传统题目考查学生知识方面的能力后，如何提高学生的素质、如何促使学生的自主性思考、如何加强学生物理修养等都是急需我们思考和解决的问题。

二实证分析

1．某次中学物理竞赛初三组题目“用滑动变阻器控制一盏灯”

在仿真模拟实验室中用一只滑动变阻器控制一盏灯，要求在向同一个方向推动滑动变阻器的过程中，这盏灯由亮逐渐变暗，再由暗逐渐变亮。

器材：2.5V的灯泡1个、滑动变阻器1个、2.5V的电源、开关、导线。

平台：南京金华科仿真物理实验室电学模块。

要求：在试卷上画出电路图，并且简要地对实验原理进行说明。然后在仿真模拟实验室上连接电路进行操作，操作完后请保存所连接的电路。

2．针对题目的评析

针对本题，我想从以下几个方面做评析：(1)仿真模拟实验平台的评析;(2)仿真模拟实验的仿真性。

用金华科仿真物理实验室电学模块打开竞赛任意一个学生的答卷，情况如下：

用一只滑动变阻器控制一盏灯，要求在向一个方向推动滑动变阻器滑臂的过程中，这盏灯由亮逐渐变暗，再逐渐变亮。

器材：2.5V的灯泡1个、滑动变阻器1个、2.5V的电源、开关、导线。

我们暂且不论这位同学答题正确与否，我在对这个仿真模拟平台的操作上，发现其中的元件并没有表明它们本身的工作电压、电流以及功率，题目上要求选择2.5V的灯泡，平台上只提供了一种灯泡，并不知道它的工作电压是否是2.5V。对于电源来讲，也是一样，仿真实验室中提供了几种电源，只有干电池(1.5V)和一个标注9V的电源外，我们不知道其他电源的电压。当实验电路连接好时，如右下图，它的滑动变阻器已经短路，那么在真实物理环境中，这个小灯泡的灯丝就会融化，灯在发出一阵强光后，就会熄灭。但在这个仿真平台上却没有这样的物理情境演示。而且，以上仪器只是像一幅画一样，是不可以操作的。

综上所述，我认为就这个实验平台来说，有几点需要改进：(1)各种物理元件的种类应足，或者对元件的各种参数可以自行编辑;(2)对于设计好的物理实验，可以像编程一样进行调试和运行。我记得在大三学习“数字电路与模拟电路”时，用过一种软件，各种器件很齐全，而且连接好电路时，可以运行。

本题的题目只是一个很简单的电学实验。对题目的评析主要有以下几方面：

第一，仿真模拟实验的优势方面。首先，仿真模拟相对于传统实验是可以不受时空的限制，但在本题的设置上，并没有利用好这一优势。使用电源、导线、开关加上一个滑动变阻器实现对灯泡的控制，在当下任何一个普通物理实验室都可以用真实的物理元件进行实验。其次，2.5V的电压根本对人体造不成伤害，所以仿真模拟实验在安全性上的优势也没有体现。最后，实验成本，对于本题，使用仿真模拟，固然可以节约成本，但如果使用真实物理元件，成本也很低，两者相比，仿真模拟的优势没有得到体现。

第二，题目命题对学生物理修养方面的提高。本题的题目设置，很明显是一道很简单的电学实验题，除了考查学生的基本知识掌握和思维敏捷度之外，并没有让学生的自主探索和求知欲有所加强，也没有让学生通过做题对物理学史或物理学最新发展有一个了解，总的来说，学生通过做此题，并没有加强他们的物理修养。

第三，对本次物理竞赛题目的评析、总结。此次所出的题目，较好地克服了仿真模拟实验的劣势，但并没有利用好仿真模拟技术的优势，也不符合现代素质教育的要求，没有提高学生的物理修养。

三解决方法初探

针对以上情况，我认为出题人必须考虑出什么样的题目以及如何对各种答题介质进行组合，能发挥仿真模拟的优势，同时克服它的缺陷。

为了能让学生通过做题物理修养有所提高，结合仿真模拟技术的优势，可以让学生在仿真模拟实验室中再现物理学史上各次著名实验，对科学家的探索精神和灵活思维有所了解，培养学生正确的价值观与自主探索能力。

针对以上分析，下面附上我尝试出的几道例题：

范例1：在亚里士多德年代，人们普遍相信平时所见的可见白光是一种纯净光，而彩色光是混合光。1666年，牛顿用三棱镜研究日光，得出结论：白光是由不同颜色的光混合而成。发现了白光的本质，改变了人们一直以来的错误认识，现请同学们在仿真模拟实验室中再现牛顿当时的实验。

器材：三棱镜、电光源(白光)。

平台：南京金华仿真物理实验室光学模块。

要求：在仿真模拟实验室中作出光的色散现象，在答题纸上说明实验的原理。

范例2：为了证明地球在自转，法国物理学家傅科(1819～1868)于1851年做了一次成功的摆动实验，傅科摆由此而得名。实验在法国巴黎的一个圆顶大厦进行，摆长67米，摆锤重28公斤，悬挂点经过特殊设计使摩擦减少到最低限度。这种摆惯性和动量大，因而基本不受地球自转影响而自行摆动，并且摆动时间很长。在傅科摆实验中，人们看到，摆动过程中摆动轨迹并不是一条直线，而摆动方向在不断变化。请同学们在仿真模拟实验室中再现这个实验。

器材：单摆、沙漏。

平台：南京金华仿真物理实验室初中模块。

要求：在仿真模拟实验室中组装好实验仪器，并作出摆动轨迹(俯视图)，在答题纸上写出造成这种摆动轨迹的原因。

以上两道例题，是我结合初三物理教材以及奥赛物理题目，考虑到加强学生物理修养，针对仿真模拟实验的优劣势所编制，当然有考虑不到的地方，仅供参考。

从对于此次初三物理竞赛所设置的这道仿真模拟题目进行的评析中，我觉得可以很清晰地看到仿真模拟相对于试卷和传统实验的优劣势，将仿真模拟与纸质试卷结合，很大程度上弥补仿真模拟对实验原理考察的不足，通过对实验中注意事项以及各种实验仪器的使用原则的考察，可以在一定程度上弥补仿真模拟在动手性方面的弱点，但是，很明显，仿真模拟不可能取代传统实验，关于仿真模拟技术的优势方面，我认为将仿真模拟技术与素质教育的物理命题方式结合，更能达到素质教育的目的。

四总结

纵观全文，我们结合某次全国中学生数理化能力测试竞赛初三物理组的一道仿真模拟题目，一直在探讨如何将仿真模拟技术应用于物理竞赛中，怎样进行命题才能发挥出仿真模拟技术真正的优势，克服劣势，并提高学生的物理修养，此文仅是初步讨论。

有鉴于此次仿真模拟题目是首次引进物理竞赛，所以相关的资料特别少，本文只是做了一个初步的探讨，希望起到一个抛砖引玉的作用，希望以后有更多的人在这方面深入研究。

参考文献

[1]义务教育课程标准实验教科书-九年级物理[M].北京:北京师范大学出版社, 2008

[2]北京市义务教育课程改革实验教材-物理全一册[M].北京:北京师范大学出版社, 2008

用不等式巧解物理竞赛题 篇8

有一道全国中学生物理竞赛题是这样的:

在一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3, L2与L1相距80m, L3与L1相距120m。每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s, 显示红色的时间间隔都是40s。L1与L3同时显示绿色, L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色。规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s, 问:

(1) 若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻, 则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率是多少m/s。

(2) 若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻, 则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是多少m/s。

由题意可作出如下示意图:

一、汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率

从L1刚开始显示绿色的时刻计时起, 一方面经过30秒后, L2开始显示绿色, 且持续时间为20秒, 所以L2显示绿色的时间范围是:30≤t1≤50, 设汽车的最大速率为Vm则:

即:, 另一方面从L1经过60秒后, L3开始再次显示绿色, 且持续时间为20秒, 所以L3显示绿色的时间范围是:60≤t2≤80, 所以又有:, 即1.5≤Vm≤2, 综上所述, 汽车最大速率为2m/s。

二、自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率

设汽车的最小速率是V小, 从L1显示绿色经历了10s的时刻开始计时:

L2显绿色的时间范围可以是:80≤T1≤100

L3显绿色的时间范围可以是:110≤T2≤130

大学生物理竞赛 篇9

这是吉林省东北师大附中2005—2006学年度高三第一次知识竞赛的第18题, 试题中给出了参考答案。

解:设水平恒力为F, 根据动量定理Ft=mv (1) 上式两边平方得

当对物体用力为F/2时,

根据动能定理

由 (2) (3) 联立解得m=50kg

在解的过程中用到了一个技巧, 将 (1) 式两边平方, 再和 (3) 式相比较得出m=50kg, 这种技巧是学生不容易想到的, 笔者经过思考给出了另外两种解法。

解法1

水平恒力F作用在物体上, 物体将产生一个加速度, 物体做初速度为0的匀加速直线运动, 物体在4s末获得100J的动能, 根据动能

现在将水平恒力F减半作用在物体上, 加速度也减半, 在题目中交代动能还要达到100J, 也就是速度还要达到原来一样大, 这样我们就可以分析得出第二次运动的时间应该是第一次的两倍, 也就是8s钟, 在8s钟内物体运动的位移也为8m, 所以有

由 (1) (2) 联立解得m=50kg

解法2

当对物体用力为F/2时,

根据动能定理

根据 (1) 式可以求出F=25 (N)

当对物体用力为F时, 经过4s物体获得100J的动能,

现在将F=25 (N) 代入得出m=50kg

这两种解法都是比较简单的, 如果我们对这个题目再思考这样一个问题, 题目中告诉的两次都获得100J的动能是必须的吗?也即是否一定要告诉两次获得动能的具体值?如果没有告诉两次都获得100J的动能, 只告诉两次都达到相同的动能, 这个题目可不可解。笔者在思考这样问题的时候, 受到上述两种解法的启示, 发现只告诉两次都达到相同的动能EK也是可以解的, 具体解法如下:

当对物体用力为F/2时,

根据动能定理

从这个式子可以得出这样的结果, 对物体用力为F时, 要达到EK的动能, 运动的位移应该为s/2, 也就是说对物体用力为F时, 在4s钟内运动的位移为4m, 所以有。

由 (1) 可以得出F=25 (N) , 由 (2) 可以得出

再根据F=ma, 可以得出m=50kg

没有告诉两次都获得动能的具体值, 只告诉两次都达到相同的动能EK, 题目依然可解, 那么可解肯定是有原因的, 能否从理论的高度上分析一下可解的原因呢?

大学生物理竞赛 篇10

潮汐是一种常见的自然现象，发生在杭州湾钱塘江入海口的“钱江潮”是闻名世界的潮汐现象。在农历初一和十五前后各有一次大潮，在两次大潮之间又各有一次小潮。

(1)试把每月中出现两次大潮时地球、月球和太阳的相对位置示意图定性地画在下面。

(2)试把每月中出现两次小潮时地球、月球和太阳的相对位置示意图定性地画在下面。

地球上的海水由于太阳、月球和地球的吸引而产生潮汐现象，那么引起潮汐现象的引潮力与哪些因素有关?为了使问题简化，我们先考虑太阳对地球的吸引所产生的引潮力。我们可把太阳当作质点看待。

如图1所示，太阳的质量为M，处于B点处，地球上A点处海水的质量为m, A点处所在的地球半径OA与太阳、地球的连线OB之间的夹角(即OA与地球绕太阳公转轨道平面间的夹角)为θ，AB与OB间的夹角为α，A点到太阳之间的距离为r，地心到太阳的距离OB=D，太阳对A点处海水的吸引力为F。由万有引力定律得：

引起潮汐现象的引潮力不是引力F，而是F的一个分力。把F沿A点处的半径方向以及切线方向分解，可得图1中的两个分力F1和F2，引潮力即为F1，大小为：

在△OAB中:

由 (1) 、 (2) 、 (3) 式得:

同理可得, 月球的引潮力为：

上式中的M′为月球的质量，r′为A点到月球的距离，d为地心到月球的距离，θ′为半径OA与地心、月球连线之间的夹角(即OA与月球绕地球转动轨道平面间的夹角)。由于地球绕太阳转动的轨道平面与月球绕地球转动的轨道平面基本重合，为了简单起见，可以认为θ′=θ。

从(4)、(5)式可以看出，太阳(或月球)对海水的引潮力与海水位置到太阳(或月球)距离的三次方成反比;与太阳(或月球)的质量成正比。将M、M′、D、d等有关数据代入(4)、(5)两式，可以得出：月球与太阳的引潮力之比约为11∶5，即月球对海潮效应是太阳对海潮效应的两倍还多。

物理竞赛教学中创新动机的培养 篇11

所谓创新动机指的是直接推动个体从事创造性活动并实现创新目标的内部动力，它使个体明确创新的目标及实现创新目标的意义，并始终获得抵御一切障碍的内部支持力量，从而保证创新全过程的有效实施.[1]在科学创新过程中，强烈的创新动机激发着科学家的科学探究，从而取得举世瞩目的创新成就.创新动机是创新个性品格的一个重要组成部分，培养创新动机是培养比较全面而个性的创新人才十分重要的一个举措.中学物理竞赛教学原本是培养学生创新素养的重要领域，然而，现行物理竞赛教学中存在如下问题.

（一）注重认知领域创新教学，而缺乏非认知领域的创新教学

比较注重从认知领域（创新思维）实施创新教学，缺乏从非认知领域（创新个性品格，尤其创新动机）实施创新教学，学生创新动机和意志品格没有得到较好培养，从而缺乏强大、持续的科学创新动力.

（二）注重功利性外部创新动机激发，而缺乏内部创新动机培养

往往通过功利性的奖励方式来激发学生的创新动机.例如，通过获奖保送、加分以及高校自主招生资格认定等方式来激发学生物理竞赛中的创新动机，而较少通过激发学生对物理学的兴趣、热情和内在科学价值的追求来培养学生创新动机，从而导致学生的创新动机功利化，缺乏持续强大的创新动机.

（三）注重陈述性创新教学，缺乏体验性创新教学

创新动机培养较多局限于陈述性讲述，缺乏通过体验性创新活动来培养学生的创新动机.例如，往往通过物理学史的讲述来介绍物理学家的创新动机，通过相关资料报道和由专家开设专题讲座来介绍创新活动，很少通过具体创新解答问题的体验性的创新活动来培养学生内在创新动机.

鉴于现行中学物理竞赛教学中存在的问题，笔者认为，应充分挖掘和发挥中学物理竞赛的功能，在注重培养学生创新思维的同时，应重视从非认知领域来实施创新教学，加强对学生进行创新动机的培养.

二、中学物理教学中创新动机培养的内容分析

确定中学物理创新动机培养内容为我们实施创新动机培养明确了方向和思路.笔者认为，应根据创新动机的一般性规律，[1]结合中学物理教学的实际来确定物理创新动机培养的具体内容.

（一）创新的求知欲望

创新的求知欲望指的是人们进行创新活动时，表现出来的一种探求知识的强烈欲望.中学物理教学中学生的创新求知欲望是指学生在运用原有物理知识探究解答物理问题、解释物理现象、实施实验遇到困难时，为了解决问题、解释物理现象、完成实验而产生的探究物理新知识、新方法的动力.

（二）创新的兴趣爱好

创新的兴趣指的是人们在创新活动中表现出来的某种积极探究事物的认识倾向，表现出来的快乐、兴奋并具有向往的心情.中学物理教学中创新兴趣是指学生在学习物理知识、探究物理问题时表现出来的一种积极的创新情感体验活动.例如，对物理现象、物理实验的好奇和爱好，对物理知识体系、物理研究方法和解题方法等的浓厚兴趣.

（三）强大的创新热情

创新热情是在充分认识和体验创新活动重要性的基础上表现出来的一种持续、积极主动的情感和态度.中学物理教学中创新热情是学生深刻地认识到物理创新活动的重要意义，真实地体验到物理创新活动带来积极、持续、快乐的情感体验和态度.例如，通过物理创新活动获得的成功感、自豪感，体验到物理学理论、研究方法、解题方法等的重要功能.创新热情是比创新求知欲望和兴趣更持续、更稳定、更积极的一种情感活动.

（四）较高的价值追求和抱负水准

较高的价值追求确定了创新活动的行为和方向，而抱负水准则决定创新行为达到什么程度.一个人追求的目标越高，他的才能就发展得越快，对社会就越有益.中学物理教学中较高的价值追求和抱负水准具体体现在要求学生在认识到物理学重大的科学价值、应用价值、认识价值的基础上，立志从事物理学研究和应用工作，为物理学发展做出重大贡献.

三、物理竞赛教学中学生创新动机培养策略探索

（一）创设渗透新知识、新方法的问题情境，培养学生探究物理世界的求知欲望

当学生遇到运用原有知识和方法不能解答的新问题或发生错误时，会产生强烈的求知欲望.因而，物理竞赛教学中可根据学生原有认知，创设渗透新知识、新方法的问题情境，让学生在探究解答这些新的问题过程中发现原有物理知识和方法的局限性，激发探究新的物理知识和方法的求知欲望，从而实施物理知识和方法的创新.

例1 如图1所示，在一个非磁性铁芯上绕上两个完全相同的线圈，其中一个线圈上连接电键S和电源，电源的电动势为E，内阻为零.另一个线圈接有电阻R.开始时电键S断开，现接通电键S.试求：通过电源的电流强度与时间的关系.

大学生物理竞赛 篇12

1 培训方式的改进与交流平台的建立

1.1 实现培训方式式的多样化

传统的教学与培训是指导教师课堂讲授、学生被动接受为主的方式, 在此培训方式下, 学生需在较短时间内接受、理解大量的信息, 难度高, 强度大, 因此很难达到良好的培训效果。要达到良好的培训效果必须以本着以学生为主体[1]的原则实现培训方式的多样化。

除了指导教师讲授, 学生听课的培训模式外, 可采用的培训方式有: (1) 学生分组讨论, 指导老师可先将同一类型的题目分发至各个小组, 各小组组织时间做题, 将做题结果交回给指导老师, 指导老师进行汇总讲解; (2) 学生自己讲解题目, 将题目指派到学生名下, 课堂培训时由学生自己讲解其解题思路, 再由老师点评更正; (3) 对基础扎实, 反应较快的同学增加额外的培训时间, 由指导老师引导, 组织小班讨论、讲解; (4) 定期进行测试, 请成绩优秀的同学与其他师生一起分享解题心得。

1.2 建立良好、高效的交流平台

良好、高效的交流有利于问题的解决, 有利于促进学生之间、师生之间的相互学习[2]。可创建数学竞赛的QQ群作为交流平台, 要求所有指导老师与参赛学生都加入该群, 学生可按年级或专业自行组成讨论小组。指导老师与学生都可将相关的资料上传至QQ共享, 供大家下载、学习。一方面, 学生在课堂听课之外有相应的习题供其练习与巩固, 对于课堂以及练习中遇到疑问, 学生在自主思考之后也未能解决的情况下与老师进行沟通, 及时地解决了疑问。另一方面, 学生将待解决的题目发至对话区, 所有学生及老师均可对题目发表自己的观点, 在讨论的过程中去寻找解题思路, 这让所有参与讨论的人都深刻体会到别人从什么角度去思考解决同样的问题, 让所有学生与老师都受益匪浅。

2 培训计划的制定与竞赛梯队的形成

2.1 制定循序渐进的培训计划

单一的赛前集中培训要求学生能在短时间内理解、消化大量的信息, 可能导致一部分学生因跟不上进度而中途退出, 因此制定循序渐进的培训计划能保障培训够顺利进行。培训可分为三个步骤:步骤一, 入门培训。这一步骤可在学年的第一学期进行, 对高数进行系统复习与知识点补充, 并从课本和考研题中选取难度适中的题目作为练习题。步骤二, 强化训练。这一步骤可在暑期时进行, 内容为中等难度的竞赛题。步骤三, 模拟冲刺。这一步骤在学年的第二学期数学竞赛预赛前进行, 指导教师先将模拟试题上传至QQ共享, 由学生先自行测验, 之后再在培训时讲解。也可让学生讲解自己的思路和看法, 形成良好的交流、探讨氛围。通过入门、强化与冲刺这三个阶段, 学生洞察题意和解决问题的能力会有较大的提高。

2.2 实现分层培训, 形成持续的竞赛梯队

参赛学生大致可分为三个层次:初次参加竞赛的大二学生;已参加过1~2次竞赛的学生;备战考研的学生。各年的参赛结果表明获奖的选手多为已参加过数学竞赛的学生及备战考研的学生, 因此根据学生的情况实行分层培训可使培训更高效、更合理。对初次参加竞赛的大二学可从教材中的难题为起点, 逐步加大题目难度对其进行培训;对已参加过1~2次竞赛的学生可适当复习基础知识, 针对各知识点讲授新的题目;对备战考研的学生可不讲解基础知识, 重点讲解考研题目, 在此基础之上加入竞赛题目。

如何吸引更多优秀的大学生参与到竞赛中来并形成持续的竞赛梯队是竞赛的主办方和参赛学校都关注的问题。可通过下述途径解决该问题: (1) 做好数学竞赛的宣传工作:通过赛前动员、赛后总结表彰及获奖选手报告参赛经验等一系列活动扩大数学竞赛的影响, 让学生充分了解竞赛的宗旨、形式与作用。 (2) 将竞赛培训设置为选修课程, 获奖选手除获奖励之外还可获得相应的兴趣学分。 (3) 将辅助考研学生作为竞赛培训的机能之一, 通过针对性强的培训提高考研学生的考研成绩, 为数学竞赛与竞赛培训建立良好形象。

3 培训资料的收集与整理

以往几届的竞赛试题无固定的规律和模式, 题目灵活机动, 综合性强, 难度较大。提高学生竞赛成绩的有效方法之一就是让学生接触各种类型、各个层次的题目, 掌握一定的做题技巧, 增强学生的应变能力, 所以培训资料的收集与整理尤为重要。全国各地区或高校的数学竞赛试题、考研试题以及往届数学竞赛的试题均可作为培训材料。可根据题型、难度对这些试题进行分类、排序, 使学生尽可能多地接触各类题型, 循序渐进地掌握好各类题型的解决方法。另外, 也可从《数学分析》、《常微分方程》、《空间解析几何》等数学专业的专业书中选取与高等数学联系较密切的知识点, 作为培训资料的一部分在培训时补充讲解, 以拓宽学生的知识面, 提高学生的解题能力。

4 竞赛培训与高等数学教学的紧密结合

对于本科层次第二批次招生的理工科学校而言, 高等数学与其大多数专业的后续课程联系紧密[3], 因此这些学校均十分重视高等数学的教学。但是近年来, 高校招生人数不断扩大, 大学生总体入学水准和综合素质都不甚理想。因此授课教师在教授高等数学时更侧重于讲解基本的计算, 而忽略了学生的思维能力和数学修养的培养, 这限制了综合素质较强的学生的发展。竞赛培训与高等数学教学的紧密结合, 可弥补日常教学中的不足, 挖掘学生的数学潜能, 发现数学创新人才。

竞赛的指导老师应承担高等数学课程的教学工作, 并要对于非数学专业学生的学习状况和各章节应补充加强的知识点有较深入的了解。可在日常教学中选出需补充加深的知识点并寻找相应的练习题, 经指导组成员讨论、筛选后确定具体内容, 在入门培训阶段补充讲解。实践表明好学的学生对补充的知识点非常感兴趣, 会在课后积极提问, 也会主动完成相应的练习题。竞赛培训与高等数学教学的紧密结合巩固了学生的基础知识, 激励了学生学习数学的兴趣, 充分地体现和诠释了数学竞赛的宗旨。

5总结

通过建立以学生为主体的培训模式, 制定循序渐进的培训计划, 为学生提供良好的交流平台与练习平台, 加强数学竞赛与高等数学教学的结合, 可以有效提高学生的竞赛成绩, 使学生对高等数学这门课程有更深入地了解, 锻炼学生的思维能力加强学生的数学修养, 进而发现和培养更多的数学创新人才。

参考文献

[1]王庶.在制图教学中如何贯彻以学生为主体的教学理念[J].科技视界, 2014, 31:185-186.

[2]徐学莉.在探究交流式学习中发展学生的思维能力[J].数学学习与研究, 2013, 8:76-77.