大學(xué)物理教學(xué)的改革初探-讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)

大學(xué)物理教學(xué)的改革初探——讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)〔〕:

摘要：?大學(xué)物理?是理工科高等院校重要的必修根底課，結(jié)合教育目的和學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，如何將物理思維傳授給學(xué)生，最終實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生和進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量的目的，成為迫在眉睫的問(wèn)題。筆者提出教師根據(jù)每節(jié)課教學(xué)內(nèi)容編寫隨堂寫，給出學(xué)生課下預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)內(nèi)容，并且課上動(dòng)起筆進(jìn)展考慮、演算、總結(jié)等，讓學(xué)生成為課堂主人，逐步培養(yǎng)他們分析解決問(wèn)題的科學(xué)素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：教育目的;存在問(wèn)題;改革;隨堂寫

本文引用格式：王晶晶，等.大學(xué)物理教學(xué)的改革初探讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)[J].教育現(xiàn)代化,2022,7(38):49-52.

APreliminaryStudyontheReformofCollegePhysicsTeaching

--LetStudentsMove

WANGJing-jing，WUChong，ZHAOSong-qing，YUJing

(CollegeofArtsandScienceofChinaUniversityofPetroleum(Beijing)KaramayCampus,KaramayXinjiang)

Abstract:UniversityPhysicsisanimportantpulsorybasiccourseinuniversitiesofscienceandengineering.Howtoteachphysicalthinkingtostudents,andfinallyachievethegoalofcultivatingstudentsandimprovingteachingquality,Beeanimmediateproblem.Theauthorsuggeststhattheteachershouldwriteaccordingtotheteachingcontentofeachclass,andgivethestudentspreviewandreviewafterclass.Inaddition,studentscanstarttothink,calculateandsummarizeinclass,sothattheycanbeethemastersoftheclassandgraduallydeveloptheirscientificqualityofanalyzingandsolvingproblems.

Keywords:Educationgoals;Existingproblem;Reform;In-classwriting

一教育目的

?大學(xué)物理?是理工科高等院校重要的必修根底課，主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生具有系統(tǒng)的根底知識(shí)、分析和解決問(wèn)題的才能、探究和創(chuàng)新意識(shí)的科學(xué)素養(yǎng)。物理思維方法與其他學(xué)科互相交織，從而為學(xué)生進(jìn)一步專業(yè)開(kāi)展打下夯實(shí)根底。對(duì)于非物理專業(yè)學(xué)生，可能僅有大學(xué)的一年時(shí)間有時(shí)機(jī)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)物理學(xué)，可以在短時(shí)間內(nèi)讓他們理解并認(rèn)識(shí)物理科學(xué)的思維方法和綜合品質(zhì)，這對(duì)他們確立科學(xué)世界觀至關(guān)重要。因此，大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響科技人才培養(yǎng)的程度。

大學(xué)物理課程使學(xué)生逐步熟悉自然界物質(zhì)的構(gòu)造、性質(zhì)、互相作用及其運(yùn)動(dòng)的根本規(guī)律；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)展定性分析，再深化到利用高等數(shù)學(xué)進(jìn)展半定量或定量計(jì)算。但是，現(xiàn)階段理工科院校的實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，大學(xué)物理課程的教學(xué)目的與理工科學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀存在著一定的沖突。高考改革后，由于學(xué)習(xí)物理困難，選修物理的學(xué)生越來(lái)越少；大學(xué)物理根底課程又不能媲美專業(yè)特色課程給學(xué)生帶來(lái)的就業(yè)前景，這些導(dǎo)致大學(xué)物理不被學(xué)生重視，給教育工作者帶來(lái)更大的壓力和挑戰(zhàn)。開(kāi)設(shè)物理學(xué)課程，是要讓各專業(yè)的學(xué)生，理解物理學(xué)家是如何對(duì)待自然界的，欣賞物理學(xué)在提醒自然界運(yùn)行規(guī)律時(shí)，所采取的一種思維方式和表達(dá)方式。在詳細(xì)教學(xué)施行過(guò)程中，如何將物理思想和物理思維方式的正確認(rèn)識(shí)和明確闡述或深化詮釋傳授給學(xué)生成為每一位教師的關(guān)注點(diǎn)【1】。

二存在問(wèn)題

目前理工科學(xué)生對(duì)于大學(xué)物理這門課程的學(xué)習(xí)狀態(tài)普遍不好，引人堪憂，其主要問(wèn)題表如今以下幾方面。

〔一〕學(xué)生物理程度參差不齊

2022年，教育部決定全面實(shí)行中學(xué)新課標(biāo)，物理課程構(gòu)造和內(nèi)容發(fā)生很大變化。新課標(biāo)課程分為必修和選修兩大模塊，期望學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好和專業(yè)取向選擇不同的內(nèi)容。鑒于不同省份的高考大綱有所差異，學(xué)生對(duì)物理內(nèi)容的傾向性較為明顯，造成進(jìn)入高校教育的學(xué)生物理程度參差不齊：有的沒(méi)有學(xué)過(guò)熱學(xué)，有的光學(xué)學(xué)得很少，有的根底較好，有的根底極差。在理工類高等院校中，甚至局部學(xué)生物理僅限于會(huì)考程度。

〔二〕高等教育學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

在?大學(xué)物理?的教學(xué)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生物理程度差異很大，沒(méi)有進(jìn)入課程學(xué)習(xí)前，60%的學(xué)生都會(huì)感覺(jué)到物理是他們的硬傷，高中學(xué)不好，大學(xué)根本不會(huì)學(xué)好。進(jìn)入高校學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程后，心里和知識(shí)就已經(jīng)被落后，最終出現(xiàn)完全跟不上的情況。這些學(xué)生常常上課僅帶來(lái)個(gè)腦袋，看似聽(tīng)課，心不在焉。無(wú)論教師如何賣力引起他們的注意，他們因沒(méi)有前后知識(shí)內(nèi)容的沉淀和考慮，根本不會(huì)跟上教師講課的進(jìn)度，更不用說(shuō)，?大學(xué)物理?各種才能素質(zhì)的培養(yǎng)。但對(duì)于學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生，他們?cè)谡n上根本上會(huì)跟著教師的思路，記下重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容，課下復(fù)習(xí)與考慮并進(jìn)展深化理解，常常會(huì)提出一些問(wèn)題【2】。

〔三〕中高等教育學(xué)生主動(dòng)性差異

在中等教育中，學(xué)生把主要的時(shí)間和精力用在學(xué)習(xí)與高考上，即使局部學(xué)生心中再不情愿學(xué)習(xí)物理，但是必需要想盡學(xué)習(xí)方法進(jìn)步自己的物理成績(jī)。他們會(huì)死記一些公式，在考試的時(shí)候，聽(tīng)從教師"想起來(lái)什么就寫什么";的教誨，最終完成師生都比擬滿意的高考答卷，這樣使學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)物理就是一種機(jī)械記憶，完全忽略物理教育的真正目的。?大學(xué)物理?本身是一門學(xué)問(wèn)，不同于中學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)講授。進(jìn)入大學(xué)后，絕大數(shù)大學(xué)生并沒(méi)有明確的學(xué)習(xí)目的，對(duì)物理有所誤解，當(dāng)自主學(xué)習(xí)行為大大缺失時(shí)，根本不會(huì)考慮物理教育的重要目的，建立學(xué)生科學(xué)思維和方法難上加難。

〔四〕大學(xué)物理過(guò)于重視理論教學(xué)

在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，局部教師的教育理念過(guò)于陳舊，教學(xué)手段也以灌輸式理論教學(xué)為主，導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，過(guò)于重視對(duì)學(xué)生講授課本中的理論知識(shí)，無(wú)視了培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)應(yīng)用與理論的綜合才能。另外，由于課堂教學(xué)時(shí)間有限，學(xué)生很難在規(guī)定課時(shí)內(nèi)掌握大量知識(shí)，這不僅影響大學(xué)物理的整體教學(xué)質(zhì)量，也不利于學(xué)生理解物理知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用與開(kāi)展，限制了學(xué)生物理綜合才能的進(jìn)步【3】。

〔四)缺少先進(jìn)的大學(xué)物理教學(xué)方式

由于傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)方式過(guò)于狹窄，通過(guò)對(duì)物理理論知識(shí)的簡(jiǎn)化與程序化處理，把力學(xué)、電磁學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、光學(xué)等本來(lái)生動(dòng)的物理知識(shí)，轉(zhuǎn)換成枯燥刻板的技術(shù)訓(xùn)練，這種滯后的教學(xué)方式不僅影響教學(xué)進(jìn)程，更會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)喪失興趣。因此，當(dāng)代大學(xué)物理教師應(yīng)重視對(duì)物理理論知識(shí)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生掌握扎實(shí)的理論知識(shí)根底上，再進(jìn)展興趣性較強(qiáng)的技術(shù)訓(xùn)練，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)步整體教學(xué)程度，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。

為改變?nèi)绱说膶W(xué)習(xí)和教育現(xiàn)狀，高校教師付出了很多努力，從課程目的、課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)形式等方面獲得了宏大進(jìn)步。但縱觀大多數(shù)研究，其側(cè)重點(diǎn)根本是從"教";的角度進(jìn)展，對(duì)于學(xué)生如何"學(xué)";的研究幾乎是空白。2022年9月，?教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面進(jìn)步人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)?指出：增加學(xué)生投入學(xué)習(xí)的時(shí)間，進(jìn)步自主學(xué)習(xí)時(shí)間比例，引導(dǎo)學(xué)生多讀書(shū)、深考慮、善提問(wèn)、勤理論。在大學(xué)物理教育中，如何從學(xué)生學(xué)的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生，進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量，引人考慮。

三改革初探大學(xué)物理教學(xué)隨堂寫

鑒于大多數(shù)本科院校?大學(xué)物理?的學(xué)習(xí)始于大一下學(xué)期，學(xué)生仍保存局部中學(xué)學(xué)習(xí)思維，學(xué)習(xí)方法和技巧尚未成熟，因此教師需要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法加強(qiáng)引導(dǎo)，傳其道成為我們的首要教學(xué)目的。針對(duì)物理教育和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，我們大膽提出大學(xué)物理教學(xué)中讓學(xué)生隨堂動(dòng)筆寫〔隨堂寫〕：教師結(jié)合詳細(xì)教學(xué)內(nèi)容編撰?大學(xué)物理教學(xué)隨堂寫?，合理安排教學(xué)進(jìn)度與教學(xué)時(shí)間，把課堂的主人逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生，保證他們有充足的時(shí)間考慮、演算、定理推導(dǎo)和總結(jié)。其直接目的在于讓學(xué)生與教師保持同步思維，改變教學(xué)過(guò)程中學(xué)生眼睜睜看著教師一味講解、板書(shū)和動(dòng)筆進(jìn)展演示計(jì)算講解的教學(xué)形式【3】。這一舉措的優(yōu)勢(shì)表達(dá)在以下幾方面。

〔一〕嚴(yán)格課堂教學(xué)管理，進(jìn)步學(xué)生課上效率

課堂上，根據(jù)隨堂寫內(nèi)容，在教師引導(dǎo)下完成其重要習(xí)題和問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)筆利用高等數(shù)學(xué)自行推導(dǎo)和給出結(jié)論，同時(shí)幫助學(xué)生養(yǎng)成做筆記的好習(xí)慣。這樣不僅可以集中他們注意力，還能斷絕學(xué)生上課玩的習(xí)慣，改善如今高等教育中學(xué)生懶散和無(wú)心聽(tīng)課的狀態(tài)，變被動(dòng)為主動(dòng)，讓他們?cè)谡n堂上有效的時(shí)間內(nèi)思想活潑起來(lái)，譬如：經(jīng)典力學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)矢量書(shū)寫一直不標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)起筆來(lái)，印象才深化；電磁學(xué)中，電學(xué)與磁學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)思路完全一致，學(xué)生動(dòng)筆進(jìn)展推導(dǎo)計(jì)算和總結(jié)后，自然會(huì)觸類旁通。這樣類似中學(xué)課堂學(xué)生操筆理論的管理方法，可實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生在課堂中雙贏【4】。

〔二〕加強(qiáng)課程體系整體設(shè)計(jì)、引導(dǎo)學(xué)生深考慮勤理論

教師編寫每節(jié)課程隨堂寫，內(nèi)容從教師教學(xué)和課程體系整體設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，替代了以往都是從學(xué)生要學(xué)的內(nèi)容出發(fā)，不但可以供學(xué)生預(yù)習(xí)和課上練習(xí)使用，也可以作為教師的教案。學(xué)生體會(huì)教師講課的教學(xué)思路，教學(xué)內(nèi)容的前后邏輯關(guān)系，有利于學(xué)生梳理知識(shí)點(diǎn)，整合離散的知識(shí)點(diǎn)，理清知識(shí)脈絡(luò)，進(jìn)步學(xué)生自主學(xué)習(xí)才能，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的才能。如：經(jīng)典力學(xué)第一章運(yùn)動(dòng)學(xué)主要內(nèi)容是采用微積分思想和矢量思想解決質(zhì)點(diǎn)變加速度曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，而后續(xù)章節(jié)就圍繞這類質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因力討論其動(dòng)力學(xué)、時(shí)間積累和空間積累問(wèn)題；對(duì)于理想模型剛體的研究與質(zhì)點(diǎn)研究?jī)?nèi)容相似，因此學(xué)生可以對(duì)剛體學(xué)習(xí)框架有初步認(rèn)識(shí)。潛移默化中將大學(xué)物理的邏輯思維傳授給學(xué)生，鍛煉學(xué)生考慮、分析和解決問(wèn)題的才能，這將對(duì)我們的教育事半功倍。

〔三〕中學(xué)物理和大學(xué)物理的有效銜接手段

中學(xué)物理所解決問(wèn)題利用初等數(shù)學(xué)簡(jiǎn)單計(jì)算可得，模型較為理想化，不符合實(shí)際消費(fèi)生活實(shí)際。而大學(xué)物理不僅涵蓋中學(xué)物理簡(jiǎn)單模型，更重要突出的是與實(shí)際情況相符的普遍模型，并且利用高等數(shù)學(xué)微積分和矢量計(jì)算。學(xué)生根據(jù)隨堂寫內(nèi)容理解知識(shí)和章節(jié)設(shè)計(jì)上的前后銜接性，并進(jìn)展必要的演算，才能更好地意識(shí)到：中學(xué)物理是大學(xué)物理的最簡(jiǎn)單最特殊的內(nèi)容，大學(xué)物理是中學(xué)物理的深化和概括，具有普遍性。因此，大學(xué)物理隨堂寫可以成為中學(xué)物理和大學(xué)物理的有效銜接手段【5】。

〔四〕設(shè)置物理專題研究，外延經(jīng)典物理內(nèi)容

與初高中物理教學(xué)不同，大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)重視對(duì)學(xué)生物理綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，為學(xué)生闡述經(jīng)典物理理論知識(shí)的詳細(xì)作用，及其在當(dāng)代日常生活中的應(yīng)用，讓學(xué)生可以充分理解物理知識(shí)的實(shí)用性。通過(guò)設(shè)置物理專題研究，能讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)在現(xiàn)階段社會(huì)中的開(kāi)展新動(dòng)態(tài)，激發(fā)學(xué)生的探究欲，鼓勵(lì)學(xué)生將物理知識(shí)學(xué)以致用。在向?qū)W生講授物理知識(shí)點(diǎn)時(shí)，首先要向?qū)W生說(shuō)明該知識(shí)點(diǎn)的詳細(xì)原理，通過(guò)系統(tǒng)的研究與學(xué)習(xí)，再根據(jù)經(jīng)典物理知識(shí)的外延，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有更深層次的理解。由此，促進(jìn)經(jīng)典物理知識(shí)與現(xiàn)代科技的交融，設(shè)置物理專題研究，外延經(jīng)典物理內(nèi)容，在拓寬了學(xué)生視野的同時(shí)，也可以讓學(xué)生更為真切的感受物理知識(shí)的興趣性和實(shí)用性【6】。

〔五〕重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

對(duì)于大學(xué)物理知識(shí)而言，多數(shù)學(xué)生在初高中已完成了對(duì)物理知識(shí)的初步學(xué)習(xí)，對(duì)物理理論知識(shí)也有所掌握。在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)更為重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象，向?qū)W生拋出物理問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生自主考慮。首先，教師應(yīng)通過(guò)定量方式展開(kāi)物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生可以在這一過(guò)程中明晰且直觀的理解物理原理；其次，教師應(yīng)為學(xué)生準(zhǔn)備充足的自主理論操作時(shí)間，以進(jìn)步學(xué)生的物理理論才能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。在物理實(shí)驗(yàn)操作完畢后，教師應(yīng)要求學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)展歸納總結(jié)，深化考慮探究物理知識(shí)在現(xiàn)代社會(huì)領(lǐng)域的開(kāi)展情況，并通過(guò)課后查閱資料的方式遞交學(xué)習(xí)報(bào)告，這不僅可以保證大學(xué)物理教學(xué)的有效性，也能進(jìn)步學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)才能，獲得事半功倍的教學(xué)效果。

〔六〕教師教與學(xué)生學(xué)的紐帶

伴有隨堂寫的教學(xué)課程看起來(lái)不再是教師單一的講解或是學(xué)生單一的完成練習(xí)，讓教師的教與學(xué)生的學(xué)在課上有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，好比學(xué)生和教師一起共同完成一個(gè)游戲，在課上時(shí)間及時(shí)解決問(wèn)題。以往，大局部學(xué)生總覺(jué)得每節(jié)課程的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)總是囫圇吞棗、不知所蹤，這樣的問(wèn)題也會(huì)迎刃而解。另外，學(xué)生可以根據(jù)隨堂寫內(nèi)容課前預(yù)習(xí)自行答復(fù)內(nèi)容，便于課程進(jìn)展中，帶著疑問(wèn)去聽(tīng)課，認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)難點(diǎn)和重點(diǎn)，這是教師最想看到的學(xué)生狀態(tài)，也是教師培養(yǎng)學(xué)生的目的【7】。

如圖1隨堂寫樣板舉例分析，?大學(xué)物理II?中第三章光的干預(yù)，縱觀章節(jié)，我們可以明晰地看出本章的四個(gè)小節(jié)重要內(nèi)容，各小節(jié)內(nèi)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)已經(jīng)給出，前后邏輯關(guān)系嚴(yán)密，可以把整章內(nèi)容視作一個(gè)學(xué)術(shù)研究，分節(jié)次詳細(xì)說(shuō)明，體會(huì)物理學(xué)的思維方式和表達(dá)方式。另外學(xué)生課前預(yù)習(xí)可以自行答復(fù)這些問(wèn)題，課程進(jìn)展中教師根據(jù)隨堂寫內(nèi)容讓學(xué)生自己繪制和分析光路圖，這樣學(xué)生動(dòng)筆印象深化，而且易于形成比照記憶。從案例中我們可以看出光的干預(yù)內(nèi)容主要從光程差和明暗條紋條件理論出發(fā)，詳細(xì)分析了雙縫干預(yù)、劈尖和牛頓環(huán)以及等傾干預(yù)的詳細(xì)實(shí)際。只要掌握了關(guān)鍵理論，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題思路完全一樣，詳細(xì)問(wèn)題詳細(xì)問(wèn)題，可以在解決問(wèn)題中舉一反三[8]。

四結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)大學(xué)生思維敏捷，可塑性強(qiáng)。大學(xué)物理課程隨堂寫內(nèi)容中含有關(guān)鍵公式推導(dǎo)和章節(jié)內(nèi)容的整體性設(shè)計(jì)，他們動(dòng)起筆演算，可以進(jìn)步定量或半定量的計(jì)算才能。同時(shí)，改變教學(xué)過(guò)程中教師一味主講的觀念，讓學(xué)生成為課程的/r/