沈元華

(復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系，上海 200433)

特約稿件

首屆全國高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)青年教師講課比賽(上海賽區(qū)初賽)觀摩有感

沈元華

(復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)系，上海 200433)

為了激勵(lì)青年教師投身物理基礎(chǔ)教學(xué)、交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、推動(dòng)教學(xué)改革、提高教學(xué)質(zhì)量，教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和高等學(xué)校物理類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)聯(lián)合中國物理學(xué)會(huì)物理教學(xué)委員會(huì)決定舉辦全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程(含實(shí)驗(yàn)課程)青年教師講課比賽。在前兩屆高校物理課堂教學(xué)比賽經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，今年舉辦首屆實(shí)驗(yàn)教學(xué)比賽。筆者觀摩了在復(fù)旦大學(xué)舉行的上海賽區(qū)初賽的全過程，本文為觀摩旁聽的感想、體會(huì)和建議。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)質(zhì)量；講課比賽；學(xué)術(shù)研究

為了鼓勵(lì)青年教師投身基礎(chǔ)物理教學(xué)、交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、提升教學(xué)質(zhì)量，教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和高等學(xué)校物理類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)聯(lián)合中國物理學(xué)會(huì)物理教學(xué)委員會(huì)決定舉辦全國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程青年教師講課比賽。比賽定每兩年舉行一次，2014年為首屆比賽年。在前兩屆大學(xué)物理課程(課堂教學(xué))比賽經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，今年舉辦首屆大學(xué)物理課程(實(shí)驗(yàn)教學(xué))比賽。比賽分為3個(gè)階段，即各省、市初賽，行政大區(qū)復(fù)賽，每個(gè)行政大區(qū)復(fù)賽的前二名作為選手參加全國決賽。筆者有幸觀摩旁聽了2017年5月7日在上海復(fù)旦大學(xué)舉行的上海市初賽的全過程。來自上海市11所高校的11名青年選手參加了實(shí)驗(yàn)課程講課比賽。窺一斑而可知全豹。這次觀摩使我對目前高校青年教師物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀有了進(jìn)一步的了解，有一些感想、體會(huì)和建議?，F(xiàn)在整理成文，以期與國內(nèi)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)界的同行們交流討論。

1 教育部相關(guān)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)和中國物理學(xué)會(huì)物理教學(xué)委員會(huì)聯(lián)合組織這樣的比賽是很有意義的，能促進(jìn)青年教師的成長、增進(jìn)各級領(lǐng)導(dǎo)對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視、提高物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量、有益于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

長期以來，在我國各高校中，重科研輕教學(xué)、重講課輕實(shí)驗(yàn)的情況，普遍存在。近年來這種情況似乎并沒有實(shí)質(zhì)性的改變，這種情況導(dǎo)致?lián)挝锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)的青年教師成長緩慢，甚至不安心工作，而這又直接影響了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高，使在高等學(xué)校中培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目的難以達(dá)到。希望這樣的比賽會(huì)對改變這種不合理狀態(tài)有所幫助。

講課比賽本身表現(xiàn)了強(qiáng)大的生命力和可持續(xù)發(fā)展性，因?yàn)楸荣愄峁┝艘粋€(gè)難得的平臺(tái)，既可使有關(guān)主管部門藉以了解青年教師的教學(xué)現(xiàn)狀；也能使年輕教師得以在教學(xué)方面展示個(gè)人才智技能、相互學(xué)習(xí)交流心得體會(huì)，更可得到老一輩資深教授的悉心指導(dǎo)，從而提高自身水平和教學(xué)質(zhì)量。因此，普遍受到青年教師的重視和積極響應(yīng)。

2 所有的參賽教師都作了充分的準(zhǔn)備，認(rèn)真講演；給人以深刻的印象。他們普遍表現(xiàn)出較為扎實(shí)的講授基本功

青年教師講課條理清楚，語言(包括肢體語言)清晰，都有較強(qiáng)的表達(dá)能力，也便于學(xué)生理解、記憶。有的教師準(zhǔn)備了很好的PPT，包括活動(dòng)的畫面和演示；有的采用PPT的教師還輔以黑板書寫；也有的教師不用PPT，仍以傳統(tǒng)的板書配合講課，效果也很不錯(cuò)。但毋庸諱言，比賽也反映出一些青年教師的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和講課技能，特別是在基本概念的理解和把握方面存在諸多不盡如人意之處，仍有很大的改進(jìn)提升空間。應(yīng)該說，能來參加初選賽的青年教師，在自己學(xué)校中，是佼佼者；他們自報(bào)的參賽實(shí)驗(yàn)，是他們自己認(rèn)為原理掌握比較深刻、教學(xué)方法比較成功、教學(xué)效果比較好的。但從他們對評審專家提問的回答來看，他們的物理基礎(chǔ)還不夠扎實(shí)，對實(shí)驗(yàn)原理和思路的理解也不夠深入。例如，關(guān)于邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)，有評委問，該實(shí)驗(yàn)的光源可否不用激光、改用汞燈？也有評委問，發(fā)現(xiàn)干涉條紋不是圓環(huán)形的而是直線形的，怎么辦？參賽老師支支吾吾都沒能清清楚楚給予簡潔明確的回答。實(shí)際上，邁克耳孫當(dāng)年哪有激光啊？而這個(gè)干涉儀最常見的條紋正是直線形的。如果真正清楚明白這個(gè)干涉儀的原理，就應(yīng)該知道它既可以得到等傾干涉、也可以得到等厚干涉，并可以使這兩者相互轉(zhuǎn)換；也應(yīng)該知道它的光源既可以是激光、也可以是汞燈鈉燈之類的準(zhǔn)單色光源、還可以是白光。雖然評委老師不再追問，大家已經(jīng)了解該參賽選手的情況了。其他如全息照相實(shí)驗(yàn)，當(dāng)評委問到關(guān)于光源的相干長度問題和激光的模式問題時(shí)，參賽選手都未能正確回答?？梢姡嗄杲處熢趯?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)思路的理解方面還需要有較大的提高。此外，對于當(dāng)前世界科研前沿的發(fā)展與我們所帶的教學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，也不夠重視。例如，去年令全世界轟動(dòng)的科學(xué)成果“引力波測量”，就是用大規(guī)模的邁克耳孫干涉儀完成的，但該實(shí)驗(yàn)的“序言”中卻完全沒有提到此事。總之，從本次初選賽的情況看，選手們對于一個(gè)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該如何做，是比較清楚的，也能講明白，相信也能使學(xué)生明白；但為什么要這樣做，做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的意義，還是不夠清楚的，當(dāng)然，學(xué)生也就更不可能清楚了。

3 以選手自報(bào)參賽實(shí)驗(yàn)的多少給該選手的最終評分乘上權(quán)重因子的方法，值得探討

選手自報(bào)參選實(shí)驗(yàn)的數(shù)目，反映該選手熟知實(shí)驗(yàn)的多寡，也可認(rèn)為正比于選手在準(zhǔn)備比賽時(shí)所花的精力，因此給以適當(dāng)加權(quán)是合理的；這能鼓勵(lì)青年教師掌握更多的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對于他們的成長是有益的。但此權(quán)重因子不宜太大，否則可能會(huì)滋生投機(jī)取巧的不良傾向。實(shí)際上，各選手對于一個(gè)實(shí)驗(yàn)的講課水平的差別不會(huì)很大，尤其在講課時(shí)間和提問時(shí)間都極其有限(例如本次比賽總共只有25分鐘)的情況下，對各選手評分的差別往往只在5%～40%之間。而權(quán)重因子為0.9至1.2，其差別竟達(dá)30%，這顯得很不合理。在本次初選賽的過程中，一位選手講得相當(dāng)好，條理清晰、邏輯性強(qiáng)、敘述簡明、原理正確，回答提問也令人滿意。大家都以為這位選手應(yīng)該是獲得最佳成績者之一；但最后得分卻并不高，仔細(xì)查看，發(fā)現(xiàn)這位選手所得的評分的確很高，但因?yàn)閰①悓?shí)驗(yàn)數(shù)目較少，加權(quán)的結(jié)果，就大大落后了。而有一位選手講得并不很好、回答問題時(shí)還有一些錯(cuò)誤，得分卻更高，原來是因?yàn)閰①悓?shí)驗(yàn)多所致。實(shí)際上，真正被評的實(shí)驗(yàn)只有一個(gè)(是從自報(bào)參選實(shí)驗(yàn)中隨機(jī)抽選的)，為了提高權(quán)重因子，有人可能會(huì)把一些自己并不熟悉的實(shí)驗(yàn)也報(bào)上來，只要不被抽到，得高分的概率就大大提高了。為了避免這種情況的發(fā)生，我建議把權(quán)重因子為0.9～1.2更改為0.95～1.1；甚至差別更小一些?；蛘撸纱嘁?guī)定統(tǒng)一的參賽實(shí)驗(yàn)的個(gè)數(shù)(例如12個(gè)或13個(gè))，少報(bào)取消比賽資格，多報(bào)無效。這樣，才能真正反映選手的實(shí)際水平，減少投機(jī)的可能性。實(shí)際上，人的精力是有限的，一個(gè)青年教師能真正熟練掌握12～13個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)工作，已經(jīng)很好了，并非越多越好?！吧俣钡脑瓌t在此也是適用的。

4 我們國家已經(jīng)是世界第二經(jīng)濟(jì)大國，但科研水平與先進(jìn)國家相比還有相當(dāng)大的差距，這種情況要求我國的高等學(xué)校要大力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

這是科教興國的關(guān)鍵。與課堂教學(xué)相比較，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。課堂教學(xué)一般傳授的是比較成熟的科學(xué)規(guī)律，學(xué)生很少能發(fā)現(xiàn)教材中的錯(cuò)誤或者提出一些教師無法回答的問題。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同，實(shí)驗(yàn)過程中，具體情況千變?nèi)f化，學(xué)生發(fā)現(xiàn)一些教材中沒有提及的現(xiàn)象，甚至提出一些教師無法回答的問題的可能性相當(dāng)大。這正是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的大好機(jī)會(huì)。遺憾的是，我們的實(shí)驗(yàn)課教師缺乏這方面的意識，沒有認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)室是讓學(xué)生學(xué)會(huì)從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和將已有知識運(yùn)用到實(shí)際中去的重要場所，是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的搖籃。他們往往只是要求學(xué)生按教材上的步驟去做，不出故障，能成功地測到數(shù)據(jù)，完成實(shí)驗(yàn)，就滿足了。從本次比賽的情況來看，參賽選手完全未能在這方面有任何明確的表達(dá)，在關(guān)于“學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題和如何解決這些問題”的表述中，也沒有看到有關(guān)于如何引導(dǎo)學(xué)生從問題中獨(dú)立思考尋找問題答案的能力培養(yǎng)。在這方面，比賽的組織者也有可改進(jìn)之處，例如，在“評審指標(biāo)及觀測點(diǎn)”中，是否可加入“在本實(shí)驗(yàn)中如何著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的思考與實(shí)踐”方面的內(nèi)容？

5 上海高校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)歷來在全國處于一流地位，理應(yīng)通過這次比賽進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高

上海地區(qū)是我國改革開放的前沿，是經(jīng)濟(jì)和科技的相對發(fā)達(dá)地區(qū)。建議借此東風(fēng)，把上海的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升到一個(gè)新的臺(tái)階。具體做法可以是讓入圍的選手把每一個(gè)參賽實(shí)驗(yàn)詳細(xì)講一遍(每次可以講述和討論2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)，要留出較多的提問和討論時(shí)間)，邀請有關(guān)專家進(jìn)行提問和點(diǎn)評，并請全市高校有關(guān)的青年教師都可以來免費(fèi)聽講(也可以提問)；這樣，不僅可以使參加下一輪比賽的選手有機(jī)會(huì)得到進(jìn)一步鍛煉和提高，也可使全市的青年教師從中得益。

6 復(fù)旦大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然有優(yōu)良的傳統(tǒng)，但以本次比賽的規(guī)程來看，未必有很大的優(yōu)勢

各高校過去安排教師帶實(shí)驗(yàn)有兩種模式：一種是教師跟學(xué)生掛鉤(教師帶同一批學(xué)生做十幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn))，另一種是教師跟實(shí)驗(yàn)掛鉤(教師帶不同的十幾批學(xué)生做同一個(gè)實(shí)驗(yàn))。此兩模式各有利弊：前者有利于密切師生聯(lián)系，后者有利于教師深入鉆研實(shí)驗(yàn)。復(fù)旦過去主要采用后一種模式，考慮到師生比例和實(shí)驗(yàn)儀器套數(shù)及實(shí)驗(yàn)室充分利用，一般是一個(gè)教師帶不同的幾批學(xué)生做2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)。這樣，教師對于自己所帶的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)原理確實(shí)有很深刻的鉆研、對有關(guān)實(shí)驗(yàn)技巧有很熟練的掌握、對教學(xué)方法也有很多具體的經(jīng)驗(yàn)。對每個(gè)學(xué)生來說，他們雖然與每個(gè)老師未必能建立很親密的關(guān)系，但這些老師對所做的實(shí)驗(yàn)都是“專家級”的，因而學(xué)到的真本事是比較扎實(shí)的。但對每個(gè)老師來說，他們的知識面比較狹窄，觸類旁通、舉一反三的能力相對薄弱，對自己所帶的實(shí)驗(yàn)在整個(gè)學(xué)生培養(yǎng)過程中的地位不太明確，也不利于創(chuàng)新意識的激發(fā)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。這些缺點(diǎn)，從長遠(yuǎn)看，是有礙教學(xué)質(zhì)量的提高的。為此，建議借此東風(fēng)，把我校的物理實(shí)驗(yàn)青年教師的培養(yǎng)提升到一個(gè)新的臺(tái)階。具體做法可以是組織青年教師所帶實(shí)驗(yàn)的相互輪換和經(jīng)驗(yàn)交流。使每一位青年教師在保留對原有實(shí)驗(yàn)深入鉆研的基礎(chǔ)上，對其他實(shí)驗(yàn)都能帶一兩遍(例如，實(shí)驗(yàn)中心可以每周舉行一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的交流，由一位教師主講一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把自己多年來所積累的有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理的補(bǔ)充及自己的體會(huì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的常見問題及解決方法、數(shù)據(jù)處理與誤差分析的要點(diǎn)、在實(shí)驗(yàn)中如何培養(yǎng)和鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神等等，都盡量講明白；其他教師則通過提問增進(jìn)自己對該實(shí)驗(yàn)的了解、為自己去帶這些實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ))，從而使每一位教師對所有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)都有較廣泛的了解。這樣，從長遠(yuǎn)看，必然會(huì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量。

總之，這樣的比賽是很好的，必將促進(jìn)我國物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高；比賽的某些規(guī)則有待進(jìn)一步完善和改進(jìn)，以期更好地達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新精神的目的；本市和本校都可以此為契機(jī)，把我們的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升上一個(gè)新的臺(tái)階。以上這些意見和建議，只是我個(gè)人的感想。由于本人退休已久，對當(dāng)前的實(shí)際教學(xué)情況并不清楚了解，因而很可能不正確。只是提供給大家作參考而已。

THEONLOOKER’SIMPRESSIONSOFNATIONALTEACHINGCOMPETITIONOFCOLLEGEPHYSICSLABORATORYCOURSEFORYOUNGTEACHERS(PRELIMINARYCOMPETITIONINSHANGHAI)

SHENYuanhua

(Department of physics, Fudan University, Shanghai 200433)

In order to encourage young teachers to be involved in the teaching of general physics, exchanging teaching experiences, promoting teaching reform, improving teaching quality, the University Physics Curriculum Instruction Committee and Physics Discipline Teaching Steering Committee of Ministry of Education as well as the Education Committee of Chinese Physical Society decided to hold the national lecturing competition of college physics curriculum (including laboratory courses) for young teachers . Based on the experience of the two times of competitions on classroom lecturing, this year, completion on laboratory teaching is held. The author observed the whole process of the preliminary completion in Shanghai division held at Fudan University. The author’s thoughts, reflections and suggestions are discussed here.

physics laboratory teaching; teaching quality; teaching contest; academic research

2017-07-17

沈元華，男，教授，主要從事物理教學(xué)科研工作,研究方向?yàn)楸∧す鈱W(xué)，yshen@fudan.edu.cn。

沈元華. 首屆全國高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)青年教師講課比賽(上海賽區(qū)初賽)觀摩有感[J]. 物理與工程，2017，27(6)：20-22,26.

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