胡俊麗 劉興來(lái) 王建邦
(中北大學(xué)理學(xué)院,山西 太原 030051)
擴(kuò)招形勢(shì)下提高大學(xué)物理課堂教學(xué)質(zhì)量的舉措*
胡俊麗 劉興來(lái) 王建邦
(中北大學(xué)理學(xué)院,山西 太原 030051)
本文通過(guò)抽樣調(diào)查大學(xué)物理課程教學(xué)現(xiàn)狀,以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法及探索、創(chuàng)新精神為重點(diǎn),介紹提高大學(xué)物理課堂教學(xué)質(zhì)量幾點(diǎn)舉措.
大學(xué)物理;課堂教學(xué)質(zhì)量;思維方法;創(chuàng)新精神
大學(xué)物理是高等院校理工科非物理專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,學(xué)生能否通過(guò)本課程學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ),是否能得到能力的培養(yǎng)與素質(zhì)的提高,不僅影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí),還將影響學(xué)生今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.目前我國(guó)許多理工科院校開設(shè)的大學(xué)物理課程各具特色,但在擴(kuò)招形勢(shì)下,又出現(xiàn)不少新問(wèn)題,本文通過(guò)我校抽樣調(diào)查就地方院校大學(xué)物理課程教學(xué)現(xiàn)狀與舉措作簡(jiǎn)要分析和介紹.
與初、高中相比,學(xué)生反映大學(xué)物理課程內(nèi)容多、跨度大、難度高,對(duì)剛踏進(jìn)大學(xué)校門的他們來(lái)說(shuō),困難不小.正如一位學(xué)生形容:若將物理比喻為一篇文章的話,初中物理是給出了一個(gè)標(biāo)題,高中物理給出了每一段的段落大意,大學(xué)物理則是在這提綱下完成文章的編寫.這種差異,要求學(xué)生及時(shí)調(diào)整心態(tài).
在學(xué)習(xí)方法上,從高考中走過(guò)來(lái)的學(xué)生已習(xí)慣了課堂上死記知識(shí)、課后大量做題、考試時(shí)背公式與題解的套路,面對(duì)大學(xué)物理教學(xué)中問(wèn)題—思路—模型—方法—規(guī)律—應(yīng)用的教學(xué)模式很不適應(yīng),有的學(xué)生因?yàn)椴荒芗皶r(shí)調(diào)整心態(tài)與學(xué)習(xí)方法,在迷茫中喪失了學(xué)習(xí)物理的興趣.
從學(xué)習(xí)心態(tài)看,不少學(xué)生認(rèn)為物理課程與考研無(wú)關(guān),看不出與所學(xué)專業(yè)課程有多大的關(guān)系,懷著只需考試及格的心態(tài),被動(dòng)接受知識(shí),缺乏耐心去主動(dòng)思考、分析問(wèn)題.加之大學(xué)物理與高等數(shù)學(xué)關(guān)系密切,從常量到變量、從標(biāo)量到矢量,不少學(xué)生在第一次翻閱大學(xué)物理教材時(shí),看到書中大量的高等數(shù)學(xué)符號(hào),不由得對(duì)大學(xué)物理課程產(chǎn)生畏難心態(tài).
參照教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)提出的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程基本教學(xué)要求》[1],圍繞核心內(nèi)容A類知識(shí)點(diǎn),結(jié)合我校實(shí)際情況,提高近代物理教學(xué)內(nèi)容比重,適當(dāng)擴(kuò)充B類知識(shí)點(diǎn),我們課程組在每學(xué)期初會(huì)針對(duì)本學(xué)年學(xué)生制定大學(xué)物理課程的相關(guān)計(jì)劃.
(1)在每節(jié)課課堂上,首先以醒目、顯著的字體顯示本節(jié)課的教學(xué)目的、重點(diǎn)、難點(diǎn)、能力要求、素質(zhì)提升,這樣對(duì)所有同學(xué)來(lái)說(shuō),都可以在“核心內(nèi)容”指引下思考,同時(shí)不同基礎(chǔ)的學(xué)生在聽課的過(guò)程中可以根據(jù)自己的情況,針對(duì)性、有選擇性地聽,可以基本上照顧大多數(shù)同學(xué),一定程度上可以避免有同學(xué)因?yàn)槟骋患?xì)節(jié)沒聽懂,而放棄全節(jié)課.
(2)在每節(jié)課開始,以一張或幾張生動(dòng)、有趣、與實(shí)際生活相連系的圖片引出本節(jié)課內(nèi)容,所選圖片要基本包含本節(jié)課所講物理原理,能夠引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,借助圖片學(xué)習(xí)內(nèi)容.如在剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)一節(jié),可以選開關(guān)門的彩色圖片;或角動(dòng)量這一節(jié),可以選哈雷彗星繞日運(yùn)動(dòng)的軌道圖進(jìn)行說(shuō)明.
物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中,形成了豐富的物理思維方法和研究方法.物理學(xué)家勞厄(M.Von Laue)曾指出,學(xué)習(xí)中重要的不是獲得知識(shí),而是發(fā)展思維能力.課堂教學(xué)的首要任務(wù)是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的過(guò)程中,提高思維能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)知識(shí)和培養(yǎng)能力的雙重目標(biāo),進(jìn)而提升科學(xué)素質(zhì),為此,我們?cè)诮虒W(xué)中采用了以下措施.
(1)按課堂教學(xué)中知識(shí)點(diǎn)展開的需要,介紹并引導(dǎo)學(xué)生了解、理解、掌握各種物理學(xué)方法及應(yīng)用,如理想模型法、元分析法、類比法、整體法、等效法、替代法、補(bǔ)償法、轉(zhuǎn)換法、歸納法、演繹法、反證法等等;
(2)我們所使用的教材[2],每一章后都有一節(jié)物理學(xué)方法簡(jiǎn)介,適時(shí)提倡學(xué)生閱讀,結(jié)合該章教學(xué)內(nèi)容,加深對(duì)相應(yīng)方法的理解和掌握;
(3)每學(xué)期末,以開卷考試形式,要求學(xué)生寫關(guān)于學(xué)習(xí)物理學(xué)方法論的小結(jié),題目不限,可依學(xué)生各自興趣來(lái)定,計(jì)入平時(shí)成績(jī),如有學(xué)生自擬題“元分析法在力學(xué)(電學(xué)、磁學(xué))中的應(yīng)用”、“物理模型總結(jié)”等;
(4)在閉卷試題中,有涉及物理學(xué)方法論的題目(第四大題 討論與綜述),占卷面成績(jī)10%,考核學(xué)生對(duì)物理方法的掌握情況,如2009—2010學(xué)年,經(jīng)典物理考卷中第四大題是:①簡(jiǎn)介“模型”在物理學(xué)中的重要作用;②理想流體模型忽略了哪些次要因素,這種考核方法可以讓學(xué)生逐步意識(shí)到物理思維、方法在學(xué)習(xí)中的重要性,進(jìn)而借鑒到其他學(xué)科、領(lǐng)域.
趙凱華教授認(rèn)為[3]:在我國(guó)傳統(tǒng)的物理教學(xué)中適當(dāng)?shù)匾M(jìn)滲透式的教學(xué)方法,作一定程度的跳躍,可使學(xué)生不過(guò)分地依賴教師,有利于激發(fā)他們的獨(dú)立思考和創(chuàng)新精神.據(jù)《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程基本教學(xué)要求》,普通物理學(xué)的教學(xué)應(yīng)以學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),認(rèn)真貫徹以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想,在積極進(jìn)行教學(xué)改革的基礎(chǔ)上,努力構(gòu)建一個(gè)有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的大學(xué)物理課程教學(xué)體系,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生在課程教學(xué)中的參與度.
2.3.1 課堂教學(xué)中學(xué)生自學(xué)、提問(wèn)
打破傳統(tǒng)教育的方法,借鑒美國(guó)Studio Phys-ics[4,5]教學(xué)模式,采取“提問(wèn)紙”方法:每次課下課前安排一定時(shí)間(10分鐘左右),讓學(xué)生自己閱讀教材、整理筆記、相互討論,并以書面形式(提問(wèn)紙)提出問(wèn)題、與教師溝通交流.
實(shí)行此項(xiàng)改革始于2008—2009年第一學(xué)期,最初只有一位教師實(shí)行類似提問(wèn)紙改革,但當(dāng)時(shí)僅是讓學(xué)生提問(wèn),教師未逐一回答,對(duì)此,相當(dāng)一部分學(xué)生曾提意見:希望能看到每一道問(wèn)題的解答情況,之后的幾個(gè)學(xué)期,實(shí)施方法更加規(guī)范化,且逐漸擴(kuò)到更多班級(jí)(20多個(gè)班),教師每節(jié)課或每周給學(xué)生發(fā)提問(wèn)紙,課后逐一回答,與學(xué)生交流.對(duì)于這一改革措施,學(xué)生們給予了充分肯定,曾有學(xué)生在一張?zhí)釂?wèn)紙用完后,仍然去老師那邊了解上一張?zhí)釂?wèn)紙最后一道題老師的回答;09級(jí)學(xué)生李艷總結(jié)時(shí)說(shuō):“老師每周固定時(shí)間留給我們自學(xué)然后提問(wèn)、討論,這是我最欣賞的一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié).課堂上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出自己的見解,能夠鍛練我獨(dú)立思考能力和提出問(wèn)題的能力,同時(shí)也讓我意識(shí)到學(xué)習(xí)不僅要學(xué),而且也要有所思考,有自己的觀點(diǎn)、看法,并且參考其他同學(xué)的問(wèn)題,讓我思考得更多,在這一環(huán)節(jié)中我學(xué)會(huì)如何從新知識(shí)中找尋、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題.”此項(xiàng)改革在一定程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、思考、探索、研究問(wèn)題的習(xí)慣與能力,同時(shí),教師針對(duì)學(xué)生所提問(wèn)題的性質(zhì)與層次講課,在達(dá)到課堂教學(xué)目標(biāo)的前提下,盡量適應(yīng)不同層次學(xué)生的基礎(chǔ)與能力,有利于照顧個(gè)別基礎(chǔ)差的學(xué)生,提高課堂教學(xué)質(zhì)量.
2.3.2 授之以魚,不如授之以漁
傳統(tǒng)的教學(xué)方法中講究備課“無(wú)微不至”,講授“滴水不漏”,課堂上“保姆”式、注入式的教學(xué)方法正在向注重分析問(wèn)題、解決問(wèn)題思路的啟發(fā)式和進(jìn)行綜合、比較、類比的討論式轉(zhuǎn)變,問(wèn)題—思路—模型—方法—規(guī)律—應(yīng)用的教學(xué)模式,正在成為我們課堂教學(xué)的主旋律.
在課堂教學(xué)中,對(duì)于初次涉及的方法或知識(shí)點(diǎn),需作出詳細(xì)介紹,但在出現(xiàn)兩三次后,應(yīng)當(dāng)適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生分析、思考后自己解決,如有問(wèn)題,再針對(duì)問(wèn)題作出解答.如按教材內(nèi)容分布,在力學(xué)中曲線運(yùn)動(dòng)中變力功、非均勻流場(chǎng)中體積流量的計(jì)算中首次接觸到元分析法,通過(guò)元分析法的這兩方面應(yīng)用,應(yīng)該讓學(xué)生明白此方法的應(yīng)用范圍及具體解決問(wèn)題的步驟,則之后電學(xué)中非均勻電場(chǎng)中電通量的計(jì)算,非均勻磁場(chǎng)中磁通量的計(jì)算,在了解基本概念后,學(xué)生應(yīng)能夠通過(guò)判斷后,應(yīng)用此方法解決問(wèn)題.
2.3.3 教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化
大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容要現(xiàn)代化,要盡可能地與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究前沿相銜接,結(jié)合教學(xué)向?qū)W生介紹物理學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生的探索欲望,這可使學(xué)生看到發(fā)揮自己創(chuàng)造才能的廣闊天地,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí).針對(duì)此方面,我們?cè)谒幹慕滩模?]中,盡量吸取現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究成果.
以上是我們通過(guò)幾年來(lái)的教改實(shí)踐和積極探索,總結(jié)出的大學(xué)物理教學(xué)中的幾點(diǎn)做法,在實(shí)行教改的幾年中,我們課程組一直以課程教學(xué)基本要求知識(shí)點(diǎn)為主線,注重課堂教學(xué)中知識(shí)、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào),實(shí)踐表明:不僅提高了教學(xué)質(zhì)量,還讓廣大學(xué)生在學(xué)到知識(shí)的同時(shí),受到思想和方法的熏陶,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情,學(xué)生反饋效果良好.在以后的教學(xué)研究中,我們會(huì)繼續(xù)努力探索、改革,力求在提高大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量的同時(shí),把學(xué)生培養(yǎng)成中外教育所要求的具有正確人生觀、價(jià)值觀,較高思想素質(zhì)和較強(qiáng)學(xué)習(xí)研究能力與應(yīng)用創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才.
[1] 教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求[J].物理與工程,2006,16(5):1~8
[2] 王建邦,張旭峰,楊軍等.大學(xué)物理學(xué)[M].3版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010
[3] 趙凱華.對(duì)當(dāng)前物理教學(xué)改革的幾點(diǎn)看法[J].大學(xué)物理,2000,19(2):4~5
[4] Belcher J W,Dourmashkin P,Litster D.http://gallery camegiefoundation org/collections/keep/jbelcher/
[5] 王鑫,劉全慧.工作室課堂與大學(xué)物理教育——介紹美國(guó)Studio Physics教學(xué)模式[J].大學(xué)物理,2010,29(2):54~56
2011-08-22)
山西省教育廳教學(xué)改革項(xiàng)目.