摘要：大學(xué)物理課程對(duì)于理工科專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到基礎(chǔ)性和啟發(fā)性作用，本文通過調(diào)查問卷分析不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)比高中和大學(xué)階段在課程教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、授課模式、考核評(píng)價(jià)方式等方面探索公共課程教學(xué)的改革途徑。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；教學(xué)現(xiàn)狀；過程性學(xué)習(xí)；應(yīng)對(duì)策略

中圖分類號(hào)：G451.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：universityphysicscourseforscienceandengineeringstudentslearningplayafundamentalandenlighteningrole，thispaperthroughthequestionnaire

analysisofdifferentprofessionalstudentslearningsituation，comparedthehighschoolanduniversitystageintheproblemsexistinginthecourseteaching，fromtheteachingcontent，teachingmode，evaluationwaytoexplorethewayofpubliccurriculumteachingreform.

Keywords：universityphysics;teachingstatus;processlearning;copingstrategies

大學(xué)物理課程是本科院校理工科專業(yè)重要的公共必修課，在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、邏輯思維、科技創(chuàng)新等能力方面發(fā)揮重要作用［1］。如何讓理工科專業(yè)學(xué)生真正地了解和掌握物理知識(shí)、建立與自身專業(yè)發(fā)展的有效聯(lián)系，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、強(qiáng)化主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)是當(dāng)前大學(xué)物理課程教學(xué)亟待解決的問題之一［2］。目前，我校大學(xué)物理課程使用的教材包括高等教育出版社馬文蔚教師編著的《物理學(xué)》（第七版）和物理學(xué)簡(jiǎn)明教程（第二版）。依據(jù)不同專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，課時(shí)通常在54～64學(xué)時(shí)/學(xué)期。授課方式以PPT演示、公式推導(dǎo)和習(xí)題講解為主，考核方式為平時(shí)成績(jī)（作業(yè)質(zhì)量、課堂互動(dòng)、考勤情況、隨機(jī)測(cè)試等，占比40%）和期末成績(jī)（占比60%）。通過調(diào)查問卷對(duì)學(xué)生遇到的問題、知識(shí)難點(diǎn)等學(xué)情進(jìn)行分析，探索有效的應(yīng)對(duì)策略。

1學(xué)情調(diào)查

《大學(xué)物理課程過程性學(xué)情調(diào)查問卷》主要內(nèi)容涉及高中和大學(xué)階段物理課程的學(xué)習(xí)情況。通過問卷星軟件面向2021級(jí)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院（簡(jiǎn)稱A學(xué)院96人）、2021級(jí)化學(xué)化工學(xué)院（簡(jiǎn)稱B學(xué)院155人）、2022級(jí)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（簡(jiǎn)稱C學(xué)院214人）學(xué)生進(jìn)行發(fā)放，共收回答卷1395份?；谡{(diào)查問卷結(jié)果能夠較全面了解地方師范院校大學(xué)物理課程的教學(xué)現(xiàn)狀、明晰學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，協(xié)助教師改進(jìn)教學(xué)方式。

1.1高中階段的學(xué)情調(diào)查

高中階段，教學(xué)過程“很少做演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)”，對(duì)應(yīng)比例為86.45%（A學(xué)院）、90.63%（B學(xué)院）、87.19%（C學(xué)院）；“偶爾做演示實(shí)驗(yàn)”的比例為10.32%、6.25%、8.87%；“演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)都做”的比例為3.23%、313%、3.94%。教師“先講解基本的物理概念、定理再通過做題加深理解”的比例是83.22%（A學(xué)院）、86.46%（B學(xué)院）、85.72%（C學(xué)院）；“通過實(shí)驗(yàn)演示引導(dǎo)學(xué)生形成物理概念和知識(shí)建構(gòu)”的比例較小，分別是16.78%、13.54%、14.28%，這種直接套用公式和定理、忽略得出結(jié)論的思維模式和推導(dǎo)路徑必然造成學(xué)生“對(duì)物理概念、規(guī)律的認(rèn)識(shí)模糊和對(duì)物理抽象問題的分析能力差”，其比例是71.61%（A學(xué)院）、79.17%（B學(xué)院）、64.53%（C學(xué)院）。由于課程缺乏演示實(shí)驗(yàn)，無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致“喜歡上”物理課的學(xué)生比例較低，分別為20.64%（A學(xué)院）、2292%（B學(xué)院）、42.85%（C學(xué)院）；學(xué)習(xí)興趣“一般的”的比例分別為57.42%、47.92%、43.84%；“不喜歡”的比例分別為21.94%、29.16%、13.31%。因此，高中階段教師應(yīng)通過演示實(shí)驗(yàn)增加趣味性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、提高學(xué)習(xí)效果，為大學(xué)階段物理課程學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。

1.2大學(xué)階段的學(xué)情調(diào)查

學(xué)期初，“大學(xué)物理課程對(duì)其自身專業(yè)發(fā)展影響程度”，其中“非常重要”的比例為52.9%（A學(xué)院）、51.04%（B學(xué)院）、61.58%（C學(xué)院）；“一般重要”的比例為2903%、28.13%、14.29%；“不太重要”的比例為18.06%、20.84%、24.13%，可見大多數(shù)理工科專業(yè)學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)習(xí)的重要性。學(xué)期中，學(xué)生主要關(guān)注“課堂上教師的講課方式、課程考核內(nèi)容和期末考試”，A學(xué)院的比例為：2908%、23.41%、47.51%；B學(xué)院的比例為：27.5%、225%、50%；C學(xué)院的比例為：31.97%、27.11%、40.92%，說明部分學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)產(chǎn)生認(rèn)知偏差，誤將考試作為終結(jié)性目標(biāo)，考試分?jǐn)?shù)看成掌握知識(shí)熟練程度的標(biāo)準(zhǔn)，忽視了學(xué)習(xí)過程中自主性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。此外，“物理知識(shí)學(xué)習(xí)對(duì)自身專業(yè)發(fā)展的重要性”認(rèn)為“很有幫助”的比例分別為84.97%（A學(xué)院）、78%（B學(xué)院）、77.95%（C學(xué)院）；“幫助不大”的比例分別為15.03%、22%、22.05%，說明越來越多的學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)能夠促進(jìn)專業(yè)發(fā)展。

復(fù)習(xí)階段，“平時(shí)學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)完成質(zhì)量、考試成績(jī)之間關(guān)聯(lián)性”的認(rèn)識(shí)，其中“有關(guān)聯(lián)性”的比例為53.19%（A學(xué)院）、50%（B學(xué)院）、54.67%（C學(xué)院）；“關(guān)聯(lián)性強(qiáng)”的比例為40.43%、32.5%、35.98%；有少數(shù)學(xué)生（6.38%、17.5%、9.35%）認(rèn)為“關(guān)聯(lián)性不大或沒有關(guān)聯(lián)”?！翱唇滩摹⑼瓿勺鳂I(yè)習(xí)題”的比例為86.39%、90.91%、82.9%；有少數(shù)學(xué)生“只看教材”或“只做習(xí)題”（10.21%、6.06%、869%）；甚至有個(gè)別學(xué)生“幾乎不復(fù)習(xí)”（3.4%、3.03%、8.41%），說明大部分學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到平時(shí)知識(shí)積累、作業(yè)完成質(zhì)量對(duì)于復(fù)習(xí)效果至關(guān)重要，但學(xué)習(xí)方式、方法過于單一。學(xué)期末，認(rèn)為“物理課程能夠培養(yǎng)科學(xué)思維和方法、輔助自身專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)”的比例是73.47%、75.51%（A學(xué)院），68.18%、69.7%（B學(xué)院），64.95%、57.66%（C學(xué)院）。學(xué)生希望“在課程內(nèi)容中增加科技前沿知識(shí)或熱點(diǎn)內(nèi)容介紹”的比例為65.31%、72.73%、65.89%。對(duì)課程內(nèi)容“掌握較好”的比例為80.85%（A學(xué)院）、72.5%（B學(xué)院）、72.15%（C學(xué)院）；“基本掌握”的比例為8.51%、25%、4.67%；“沒有掌握”的比例為10.64%、25%、23.18%。說明不同專業(yè)學(xué)生產(chǎn)生一定的學(xué)習(xí)效果，并對(duì)課程內(nèi)容提出新要求。

1.3教學(xué)方式調(diào)查

大學(xué)物理課程涵蓋力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等多個(gè)模塊內(nèi)容，無法同時(shí)滿足各專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教師“運(yùn)用多媒體（視頻、圖像、動(dòng)畫等）輔助課堂教學(xué)”的比例為58.87%（A學(xué)院）、57.5%（B學(xué)院）、53.27%（C學(xué)院）。同時(shí)，“上課熱情飽滿、語言風(fēng)趣幽默”的比例為32.51%（A學(xué)院）、33.5%（B學(xué)院）、35.45%（C學(xué)院）；然而“課堂上引入多種教學(xué)模式（如同伴教學(xué)、研討課互動(dòng)教學(xué)）”效果不理想、學(xué)生接受程度不高，其比例為8.62%、9.00%、1128%。因此，新教學(xué)模式實(shí)施過程中學(xué)生的參與度不高，相比，教師的教學(xué)技能和情感投入能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。引入圖片、模型、視頻等輔助教學(xué)能使物理知識(shí)從抽象變得直觀化、深?yuàn)W變得生活化、枯燥變得形象生動(dòng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和理解力。

教學(xué)過程中，教師“先講解物理基本理論、思想、方法和典型例題”的比例為73.55%（A學(xué)院）、69.79%（B學(xué)院）、69.95%（C學(xué)院），學(xué)生希望“了解物理學(xué)史、物理前沿知識(shí)和科學(xué)家故事”的比例為26.45%、30.21%、3005%。因此，教師應(yīng)結(jié)合個(gè)人研究領(lǐng)域，將最新的研究成果、生活實(shí)例引入教學(xué)內(nèi)容。通過情境設(shè)置引出知識(shí)點(diǎn)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。課堂上，學(xué)生“能跟上教師思路，做少量筆記”的比例為55.32%（A學(xué)院）、50%（B學(xué)院）、58.41%（C學(xué)院）；“跟不上教師思路，基本不做筆記”的比例為3049%、37.5%、35.98%；“跟上教師的授課進(jìn)度并做推演和筆記”的比例為14.19%、12.5%、5.61%。學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到認(rèn)真聽講、隨堂做筆記的重要性，但較難跟上講課進(jìn)度，需要學(xué)生有意識(shí)地調(diào)整學(xué)習(xí)方法，做好課前預(yù)習(xí)或課后復(fù)習(xí)。

對(duì)線上教學(xué)的適應(yīng)程度，其中“已經(jīng)適應(yīng)”的比例為49.65%（A學(xué)院）、“不太適應(yīng)”的比例為46.81%（A學(xué)院）、“沒有適應(yīng)”的比例為3.54%（A學(xué)院）；B學(xué)院和C學(xué)院相應(yīng)的比例為35%、57.5%、7.5%和28.04%、62.62%、9.34%，這說明大一和大二的學(xué)生不適應(yīng)線上授課，與學(xué)期初的調(diào)查結(jié)果一致，即“相比線上教學(xué)，學(xué)生更習(xí)慣線下課堂教學(xué)”的比例為58.71%（A學(xué)院）、63.54%（B學(xué)院）、65.52%（C學(xué)院）。隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，線上教育成為線下教學(xué)的有益補(bǔ)充，線上資源為學(xué)生進(jìn)行碎片化、自主性學(xué)習(xí)提供有效途徑［3］，然而學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的適應(yīng)程度和認(rèn)可度有待提高。

2教學(xué)現(xiàn)狀分析

教學(xué)內(nèi)容上，大學(xué)物理課程的知識(shí)點(diǎn)多，但教材內(nèi)容大多比較陳舊，側(cè)重于經(jīng)典物理學(xué)的基本知識(shí)，較少涉及高新技術(shù)、科技在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。盡管已有部分物理學(xué)史知識(shí)的介紹，但缺乏專業(yè)針對(duì)性，特別是對(duì)信息科學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)等鮮有最新科技發(fā)展的介紹。授課內(nèi)容需具備微積分、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)基本，實(shí)際內(nèi)容對(duì)一些非線性、沒有解析解的工程問題省略較多。由于理工科專業(yè)對(duì)大學(xué)物理課程的要求不同，造成其與各專業(yè)課的結(jié)合度差、聯(lián)系不密切。

教學(xué)模式上，以“教師講、學(xué)生聽”為主，學(xué)生“被迫”跟著教師的思路，容易形成思維定式、創(chuàng)新思維的自然缺失。相比線上教育，學(xué)生更喜歡線下教學(xué)模式，但這種模式取決于教師的教學(xué)技能、課堂管理和教學(xué)水平等，較少反饋學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)效果不明顯，物理知識(shí)的深度與廣度與后續(xù)其他專業(yè)課的銜接不到位。此外，針對(duì)大學(xué)物理課程的內(nèi)容多而課時(shí)少，有必要拓展學(xué)習(xí)物理新知識(shí)、新技術(shù)的有效途徑。

學(xué)生認(rèn)知上，盡管學(xué)生能意識(shí)到大學(xué)物理課程的重要性，但其物理基礎(chǔ)較薄弱、自主學(xué)習(xí)意識(shí)不強(qiáng)。有些學(xué)生主觀認(rèn)為大學(xué)物理與中學(xué)階段課程的內(nèi)容有一定相似性，造成對(duì)部分物理概念和定理已經(jīng)掌握的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致其學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果差。此外，部分學(xué)生將考試分?jǐn)?shù)片面地看成知識(shí)掌握程度和學(xué)習(xí)好壞的唯一標(biāo)準(zhǔn)，忽略了培養(yǎng)自身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維等能力，有少數(shù)學(xué)生將“考試及格”作為終結(jié)性目標(biāo)，缺乏學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。

3大學(xué)物理教學(xué)的應(yīng)對(duì)策略

教學(xué)內(nèi)容上，教師應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的科學(xué)素養(yǎng)、數(shù)理思維、分析解決問題的培養(yǎng)需求設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，注重學(xué)習(xí)者建構(gòu)知識(shí)的認(rèn)知過程。教授的內(nèi)容不應(yīng)局限于書本，用發(fā)展思維引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)。例如，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注最新物理學(xué)的研究成果（如拓?fù)浣^緣體、量子糾纏、量子信息等）。同時(shí)，避免講解繁雜的數(shù)學(xué)論證和推導(dǎo)，從物理新知識(shí)和新技術(shù)中選擇與各專業(yè)密切相關(guān)的內(nèi)容講解。例如，C學(xué)院專業(yè)的學(xué)生要重點(diǎn)學(xué)習(xí)電磁學(xué)部分的電磁感應(yīng)、電磁場(chǎng)變化等內(nèi)容，篩選生活中電磁感應(yīng)現(xiàn)象讓學(xué)生討論，激發(fā)對(duì)感應(yīng)定律、自感和互感等知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計(jì)適用于不同專業(yè)的工程題目進(jìn)行系統(tǒng)講解和案例解析，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)內(nèi)容中增加名人軼事、趣味話題等，挖掘認(rèn)知發(fā)展和規(guī)律的典型案例，做到物理知識(shí)傳授和思政育人相統(tǒng)一。

“以學(xué)生為中心”開展線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與課外實(shí)踐并重。課前，教師通過線上平臺(tái)（雨課堂、學(xué)習(xí)通等）布置預(yù)習(xí)內(nèi)容、提供與課程內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)資料，學(xué)生通過移動(dòng)終端預(yù)習(xí)每章節(jié)的講義、PPT課件和相關(guān)視頻。通過學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)和習(xí)題來檢驗(yàn)其對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，依據(jù)平臺(tái)反饋數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑難點(diǎn)。課上，教師將應(yīng)用實(shí)例和科技成果作為拓展知識(shí)點(diǎn)的素材導(dǎo)入新課中，通過案例分析強(qiáng)調(diào)最新研究成果對(duì)生活的影響、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過視頻、實(shí)驗(yàn)演示協(xié)助學(xué)生從物理現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)基本概念和規(guī)律，對(duì)相關(guān)案例和問題進(jìn)行啟發(fā)式的討論，關(guān)注學(xué)生個(gè)體與小組成員之間的互動(dòng)交流。課后，學(xué)生運(yùn)用物理定理、矢量和微積分等完成布置作業(yè)，要體現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的梳理和重要知識(shí)點(diǎn)的概括總結(jié)。組織開展多種形式的“第二課堂”（如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃、物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”等）促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化和知識(shí)面拓展，這種“課前預(yù)習(xí)—課中討論—課后實(shí)訓(xùn)”教學(xué)模式具有實(shí)踐性、參與性和情境化的特點(diǎn)。

建立以結(jié)果為導(dǎo)向的考核評(píng)價(jià)體系，彌補(bǔ)傳統(tǒng)“重知識(shí)、輕能力和素質(zhì)”的不足，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生各階段的學(xué)情變化和學(xué)習(xí)進(jìn)展。通過開展調(diào)查問卷、章節(jié)測(cè)試、問題討論和隨機(jī)提問等及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，協(xié)助改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)主動(dòng)探索能力。結(jié)合過程化考核要素（包括出勤次數(shù)、課堂互動(dòng)、問題討論、作業(yè)完成質(zhì)量、隨堂測(cè)試、考試成績(jī)和競(jìng)賽獲獎(jiǎng)等）增進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。教師重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的預(yù)習(xí)/復(fù)習(xí)情況、作業(yè)質(zhì)量和能力培養(yǎng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論、多角度分析問題。通過線上線下的教學(xué)模式、實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)案例、指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽、過程性評(píng)價(jià)體系等探索大學(xué)物理課程教學(xué)模式和人才培養(yǎng)途徑。

結(jié)語

通過調(diào)查問卷對(duì)不同專業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理課程進(jìn)行學(xué)情分析，從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)知上闡述存在的問題。基于教學(xué)現(xiàn)狀，堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”的教育理念、積極探索線上線下混合教學(xué)模式、過程性評(píng)價(jià)在教學(xué)中的實(shí)踐途徑。

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作者簡(jiǎn)介：唐亞楠（1981—），男，漢族，河南鶴壁人，博士，教授，主要從事物理教育、低維碳材料的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究。