大學(xué)物理教學(xué)的改革初探-讓學(xué)生動起來

大學(xué)物理教學(xué)的改革初探——讓學(xué)生動起來〔〕:

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，最終實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生和進步教學(xué)質(zhì)量的目的，成為迫在眉睫的問題。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，并且課上動起筆進展考慮、演算、總結(jié)等，讓學(xué)生成為課堂主人，逐步培養(yǎng)他們分析解決問題的科學(xué)素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：教育目的;存在問題;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)生動起來[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、分析和解決問題的才能、探究和創(chuàng)新意識的科學(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)生進一步專業(yè)開展打下夯實根底。對于非物理專業(yè)學(xué)生，可能僅有大學(xué)的一年時間有時機系統(tǒng)地學(xué)習(xí)物理學(xué)，可以在短時間內(nèi)讓他們理解并認識物理科學(xué)的思維方法和綜合品質(zhì)，這對他們確立科學(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)、互相作用及其運動的根本規(guī)律；培養(yǎng)學(xué)生對實際問題進展定性分析，再深化到利用高等數(shù)學(xué)進展半定量或定量計算。但是，現(xiàn)階段理工科院校的實際教學(xué)過程中，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，給教育工作者帶來更大的壓力和挑戰(zhàn)。開設(shè)物理學(xué)課程，是要讓各專業(yè)的學(xué)生，理解物理學(xué)家是如何對待自然界的，欣賞物理學(xué)在提醒自然界運行規(guī)律時，所采取的一種思維方式和表達方式。在詳細教學(xué)施行過程中，如何將物理思想和物理思維方式的正確認識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【1】。

二存在問題

目前理工科學(xué)生對于大學(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，教育部決定全面實行中學(xué)新課標，物理課程構(gòu)造和內(nèi)容發(fā)生很大變化。新課標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)生對物理內(nèi)容的傾向性較為明顯，造成進入高校教育的學(xué)生物理程度參差不齊：有的沒有學(xué)過熱學(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)過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生物理程度差異很大，沒有進入課程學(xué)習(xí)前，60%的學(xué)生都會感覺到物理是他們的硬傷，高中學(xué)不好，大學(xué)根本不會學(xué)好。進入高校學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程后，心里和知識就已經(jīng)被落后，最終出現(xiàn)完全跟不上的情況。這些學(xué)生常常上課僅帶來個腦袋，看似聽課，心不在焉。無論教師如何賣力引起他們的注意，他們因沒有前后知識內(nèi)容的沉淀和考慮，根本不會跟上教師講課的進度，更不用說，?大學(xué)物理?各種才能素質(zhì)的培養(yǎng)。但對于學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生，他們在課上根本上會跟著教師的思路，記下重點知識內(nèi)容，課下復(fù)習(xí)與考慮并進展深化理解，常常會提出一些問題【2】。

〔三〕中高等教育學(xué)生主動性差異

在中等教育中，學(xué)生把主要的時間和精力用在學(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)方法進步自己的物理成績。他們會死記一些公式，在考試的時候，聽從教師"想起來什么就寫什么";的教誨，最終完成師生都比擬滿意的高考答卷，這樣使學(xué)生認為學(xué)習(xí)物理就是一種機械記憶，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，不同于中學(xué)物理知識點講授。進入大學(xué)后，絕大數(shù)大學(xué)生并沒有明確的學(xué)習(xí)目的，對物理有所誤解，當(dāng)自主學(xué)習(xí)行為大大缺失時，根本不會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)物理過于重視理論教學(xué)

在大學(xué)物理教學(xué)過程中，局部教師的教育理念過于陳舊，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，過于重視對學(xué)生講授課本中的理論知識，無視了培養(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)時間有限，學(xué)生很難在規(guī)定課時內(nèi)掌握大量知識，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)生理解物理知識在日常生活中的應(yīng)用與開展，限制了學(xué)生物理綜合才能的進步【3】。

〔四)缺少先進的大學(xué)物理教學(xué)方式

由于傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)方式過于狹窄，通過對物理理論知識的簡化與程序化處理，把力學(xué)、電磁學(xué)、電動力學(xué)、光學(xué)等本來生動的物理知識，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)進程，更會導(dǎo)致學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)喪失興趣。因此，當(dāng)代大學(xué)物理教師應(yīng)重視對物理理論知識教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，讓學(xué)生掌握扎實的理論知識根底上，再進展興趣性較強的技術(shù)訓(xùn)練，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進步整體教學(xué)程度，實現(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步。但縱觀大多數(shù)研究，其側(cè)重點根本是從"教";的角度進展，對于學(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)改革全面進步人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見?指出：增加學(xué)生投入學(xué)習(xí)的時間，進步自主學(xué)習(xí)時間比例，引導(dǎo)學(xué)生多讀書、深考慮、善提問、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)，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生，進步教學(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，因此教師需要對學(xué)生學(xué)習(xí)方法加強引導(dǎo)，傳其道成為我們的首要教學(xué)目的。針對物理教育和學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，我們大膽提出大學(xué)物理教學(xué)中讓學(xué)生隨堂動筆寫〔隨堂寫〕：教師結(jié)合詳細教學(xué)內(nèi)容編撰?大學(xué)物理教學(xué)隨堂寫?，合理安排教學(xué)進度與教學(xué)時間，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)過程中學(xué)生眼睜睜看著教師一味講解、板書和動筆進展演示計算講解的教學(xué)形式【3】。這一舉措的優(yōu)勢表達在以下幾方面。

〔一〕嚴格課堂教學(xué)管理，進步學(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)題和問題，強調(diào)學(xué)生動筆利用高等數(shù)學(xué)自行推導(dǎo)和給出結(jié)論，同時幫助學(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)生懶散和無心聽課的狀態(tài)，變被動為主動，讓他們在課堂上有效的時間內(nèi)思想活潑起來，譬如：經(jīng)典力學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生對矢量書寫一直不標準，動起筆來，印象才深化；電磁學(xué)中，電學(xué)與磁學(xué)知識的學(xué)習(xí)思路完全一致，學(xué)生動筆進展推導(dǎo)計算和總結(jié)后，自然會觸類旁通。這樣類似中學(xué)課堂學(xué)生操筆理論的管理方法，可實現(xiàn)教師和學(xué)生在課堂中雙贏【4】。

〔二〕加強課程體系整體設(shè)計、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)生梳理知識點，整合離散的知識點，理清知識脈絡(luò)，進步學(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)第一章運動學(xué)主要內(nèi)容是采用微積分思想和矢量思想解決質(zhì)點變加速度曲線運動問題，而后續(xù)章節(jié)就圍繞這類質(zhì)點運動產(chǎn)生原因力討論其動力學(xué)、時間積累和空間積累問題；對于理想模型剛體的研究與質(zhì)點研究內(nèi)容相似，因此學(xué)生可以對剛體學(xué)習(xí)框架有初步認識。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、分析和解決問題的才能，這將對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)物理所解決問題利用初等數(shù)學(xué)簡單計算可得，模型較為理想化，不符合實際消費生活實際。而大學(xué)物理不僅涵蓋中學(xué)物理簡單模型，更重要突出的是與實際情況相符的普遍模型，并且利用高等數(shù)學(xué)微積分和矢量計算。學(xué)生根據(jù)隨堂寫內(nèi)容理解知識和章節(jié)設(shè)計上的前后銜接性，并進展必要的演算，才能更好地意識到：中學(xué)物理是大學(xué)物理的最簡單最特殊的內(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)過程中應(yīng)重視對學(xué)生物理綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，為學(xué)生闡述經(jīng)典物理理論知識的詳細作用，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的實用性。通過設(shè)置物理專題研究，能讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)物理知識在現(xiàn)階段社會中的開展新動態(tài)，激發(fā)學(xué)生的探究欲，鼓勵學(xué)生將物理知識學(xué)以致用。在向?qū)W生講授物理知識點時，首先要向?qū)W生說明該知識點的詳細原理，通過系統(tǒng)的研究與學(xué)習(xí)，再根據(jù)經(jīng)典物理知識的外延，引導(dǎo)學(xué)生對物理知識有更深層次的理解。由此，促進經(jīng)典物理知識與現(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，也可以讓學(xué)生更為真切的感受物理知識的興趣性和實用性【6】。

〔五〕重視物理實驗教學(xué)

對于大學(xué)物理知識而言，多數(shù)學(xué)生在初高中已完成了對物理知識的初步學(xué)習(xí)，對物理理論知識也有所掌握。在大學(xué)物理教學(xué)過程中，應(yīng)更為重視實驗教學(xué)，通過觀察實驗過程中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象，向?qū)W生拋出物理問題，引導(dǎo)學(xué)生自主考慮。首先，教師應(yīng)通過定量方式展開物理實驗，讓學(xué)生可以在這一過程中明晰且直觀的理解物理原理；其次，教師應(yīng)為學(xué)生準備充足的自主理論操作時間，以進步學(xué)生的物理理論才能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。在物理實驗操作完畢后，教師應(yīng)要求學(xué)生對物理知識進展歸納總結(jié)，深化考慮探究物理知識在現(xiàn)代社會領(lǐng)域的開展情況，并通過課后查閱資料的方式遞交學(xué)習(xí)報告，這不僅可以保證大學(xué)物理教學(xué)的有效性，也能進步學(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)在課上有機地結(jié)合起來，調(diào)動學(xué)生的積極性，好比學(xué)生和教師一起共同完成一個游戲，在課上時間及時解決問題。以往，大局部學(xué)生總覺得每節(jié)課程的教學(xué)重點和難點總是囫圇吞棗、不知所蹤，這樣的問題也會迎刃而解。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，便于課程進展中，帶著疑問去聽課，認識學(xué)習(xí)難點和重點，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小節(jié)重要內(nèi)容，各小節(jié)內(nèi)的教學(xué)重點和難點知識已經(jīng)給出，前后邏輯關(guān)系嚴密，可以把整章內(nèi)容視作一個學(xué)術(shù)研究，分節(jié)次詳細說明，體會物理學(xué)的思維方式和表達方式。另外學(xué)生課前預(yù)習(xí)可以自行答復(fù)這些問題，課程進展中教師根據(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)的詳細實際。只要掌握了關(guān)鍵理論，分析問題和解決問題思路完全一樣，詳細問題詳細問題，可以在解決問題中舉一反三[8]。

四結(jié)語

現(xiàn)代社會大學(xué)生思維敏捷，可塑性強。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，他們動起筆演算，可以進步定量或半定量的計算才能。同時，改變教學(xué)過程中教師一味主講的觀念，讓學(xué)生成為課程的/r/