吳桂紅 李 水

摘要大學物理的教育及改革目前存在著許多矛盾,要提高教學質(zhì)量和教學效率,教學中應注重理論教學與實驗教學相結(jié)合,尤其要注重分層教學,注重物理學知識與實際應用相結(jié)合。

關鍵詞大學物理 分層教學 開放思維 創(chuàng)新思維

中圖分類號:G420文獻標識碼:A

大學物理課程是理工科多數(shù)專業(yè)開設的一門必修基礎課,現(xiàn)代人才的內(nèi)涵和培養(yǎng)模式對這門基礎課程的改革提出了更高更新的要求。為了順應時代的發(fā)展,必須對大學物理課程的教學內(nèi)容和教學方法等進行改革,這方面的研究與探討已成為一個重要課題,目前大學物理的教育及改革卻存在著許多矛盾,筆者根據(jù)自己和項目組成員的多年教學經(jīng)驗在以下方面做了改革。

1 注重理論教學與實驗教學相結(jié)合

大學物理學的教學包括理論教學和實驗教學。理論教學和實驗教學各有特點,它們的有效配合是提高學生素質(zhì)的最佳途徑。由于實驗室資源有限,就容易出現(xiàn)理論內(nèi)容滯后或遠遠超前于實驗的情況,那么在實驗課有限的時間內(nèi),學生就不容易理解實驗原理,實驗過程也很被動,甚至實驗完成后仍然渾然不清,達不到實驗的目的。但若教師講授原理花費的時間較多,學生動手完成實驗的時間就會相對減少,這樣就會影響學生實驗技能的提高,削弱實驗的效果。鑒于此,我們對大學物理學進行了理論課與實驗課相互配合整體優(yōu)化的教學改革:理論課涉及到的實驗在理論講述中就較詳細地講解其實驗原理,并且講授了理論知識后及時開設與之相對應的物理實驗。這樣,一方面通過實驗的定量驗證,可以加深學生對物理原理的理解,另一方面,在實驗教學中就可以讓學生利用更多的時間進行操作,分析問題,提出問題,解決問題,以提高他們的實驗技能和創(chuàng)新能力。比如,理論課上學生學習了霍爾效應原理,實驗上利用霍爾效應測磁場。教師只需講述實驗中產(chǎn)生的附加效應及消除方法和實驗儀器的使用方法,學生就可以開始實驗。實驗完成后,學生對實驗結(jié)果進行分析、探究,比如霍爾元件有什么功能、它有什么特性、在生活中有哪些應用等等,學生可以通過思考和查閱資料得出結(jié)論,并撰寫論文。大學物理理論課與實驗課相互配合整體優(yōu)化是提高物理學教學效果的一條很好的途徑,經(jīng)過實踐,深受學生的歡迎, 收到了良好的效果。

2 教學中要尤其注重分層教學

“分層教學”是指針對學生知識、能力結(jié)構(gòu)和學習需求的不同類型而分群體選擇不同的教學目標和內(nèi)容,實施不同的教學方式,從而讓不同層次的學生都得到充分發(fā)展的一種教學模式。本校目前有二十多個專業(yè)開設了大學物理課程(大學物理1和2),針對不同的專業(yè)需求制定不同的教學計劃,這就要求我們教師必須提前作好充分的調(diào)查研究工作,對不同的專業(yè)需要必須要有足夠的了解,再針對不同的專業(yè)制定相應的教學計劃,多方核實?？紤]到專業(yè)比較多,涉及面也比較廣,對于類似的專業(yè)需要可以制定大體相同的教學計劃。確實可行之后再找?guī)讉€專業(yè)進行相應的試點。試點成功之后才能在全校范圍內(nèi)推廣。雖然比起統(tǒng)一的教學計劃來講要復雜、要麻煩,但這樣可以很大限度地調(diào)動學生學習大學物理這門基礎課程的積極性,權(quán)衡利弊,從長遠來講,還是很有意義的。當然,這也對我們教師的業(yè)務水平提出了更高的要求。只有教師業(yè)務水平提高了,掌握的新東西多了,對當今科技發(fā)展了解得多了,才可以使課堂教學生動化,富有趣味性,啟發(fā)式教學才會運用自如。這樣就會逐步引導學生去自覺地學習物理學,培養(yǎng)學生對物理學的興趣,進而達到提高教學質(zhì)量的目的。

3 注重物理學中的邏輯思維,開放思維和創(chuàng)新思維

科學史的眾多重要事例都指出,當科學研究發(fā)生重大變革(如廣義相對論的誕生)從一個能區(qū)進入一個新的能區(qū)時,物理出現(xiàn)突變,我們思維上也必須出現(xiàn)突變。這是簡單的邏輯推理所不能完成的,而要求思維方式從邏輯思維變到創(chuàng)新思維。在教學中尤其要注意介紹物理概念、思想以及各個分支領域之間的內(nèi)在聯(lián)系和理論中的問題。比如最簡單的牛頓定律,就有很多本質(zhì)問題,而這些方面不僅在中學而且在大學教學中往往被有意識地略去了,似乎這種做法可以避免讓學生陷入思維混亂和概念模糊,但從長遠來看,由于不能啟發(fā)學生向更深層次去思考,對已有理論進行質(zhì)疑,對他們將來從更深層次思考問題會產(chǎn)生阻礙。我們教與學的目的在于創(chuàng)新,培養(yǎng)創(chuàng)新的人才。我們教學的方式和手段一定要根據(jù)培養(yǎng)創(chuàng)新思維的目標來進行思考。我們要鼓勵學生開放和創(chuàng)新式的思維,但也要求他們學會邏輯思維,不能偏廢。

4 注重物理學思想和方法,強調(diào)物理圖像

對學生而言,學會科學的思維和方法比獲取物理學知識本身更為重要。積極尋找和發(fā)掘那些對學生的科學思維和方法有啟迪的典型內(nèi)容,盡可能地把物理學方法論中所涉及到的一些基本原理介紹給學生。例如,伽利略對科學的貢獻;發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思想過程;愛因斯坦在建立了狹義相對論以后為什么又提出廣義相對論,他是如何考慮問題的?等等。大學物理學作為一門非物理專業(yè)的公共基礎課程,物理圖像比起嚴密的數(shù)學推導更重要,凡是能夠用物理圖像說清楚的就盡量不用較復雜的數(shù)學推證。

5 注重物理學知識與實際應用相結(jié)合

教學中要注重物理學知識與科學技術相結(jié)合,與生活實際相結(jié)合,與自然現(xiàn)象相結(jié)合。例如,用力學中的角動量守恒知識來解釋體育運動或舞蹈中的人體旋轉(zhuǎn)問題;把光的多普勒效應與雷達測速應用聯(lián)系起來;把反射光的偏振知識與生活實際中的偏振太陽鏡的應用聯(lián)系起來;把光的雙縫或多縫干涉與電磁波天線陣列定向輻射電磁波的應用聯(lián)系起來等等。目的是要讓學生在學完物理學后產(chǎn)生一種自信和滿足,對自己周圍的一切有新的認識,對許多生活中或是自然界的現(xiàn)象可以說出其所以然,對許多高新技術不會感到驚訝,恍然洞悉其核心原理是那么簡單而基本,從而使學生感到學習大學物理對自己是有益的。

在實踐過程中,大學物理的教學改革必然還會遇到許多問題和困難, 但是我們相信,只要思路正確, 措施得當, 在實踐中不斷地總結(jié)經(jīng)驗教訓,就一定能夠使大學物理課程教學改革得到不斷的深入和完善。

[基金項目] 2006年中南林業(yè)科技大學教學研究項目(編號15)

參考文獻

[1] 張淳民.大學物理課程體系教學內(nèi)容、教學方法改革的時間探索[J].大學物理,2000(3):43~47.

[2] 孫維瑾.兩部美國大學物理教材對我們教學改革的啟示[J].大學物理,2003(7):38~40.

[3] 師黎,常永英.借鑒北美高等教育經(jīng)驗深化我國高校教學改革[J].鄭州大學學報(哲學社會科學版),2004(9):172~174.