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摘要:大學(xué)物理教學(xué)對(duì)工科學(xué)生綜合素養(yǎng)以及科技創(chuàng)新能力的提高起著重要作用.結(jié)合工科類地方院校大學(xué)物理授課現(xiàn)狀,分析了物理教學(xué)中存在的問題,并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從4個(gè)方面深入地探討了物理課堂教學(xué)模式和方法改革,達(dá)到了提高學(xué)生自主參與物理課堂的積極主動(dòng)性,對(duì)工科院校大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的提升具有借鑒意義.
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;多元化;教學(xué)改革
1大學(xué)物理的地位以及教學(xué)現(xiàn)狀
物理學(xué)是一門用于研究各種物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物理運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科,其基礎(chǔ)理論滲透到自然學(xué)科的各個(gè)領(lǐng)域[1-2].它的各種基礎(chǔ)概念對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題能力、解決實(shí)際問題能力、自主創(chuàng)新意識(shí)等各個(gè)方面具有十分重要的指導(dǎo)性作用.然而,隨著高校的擴(kuò)招和專業(yè)課程門數(shù)的增多,工科院校的大學(xué)物理課程教學(xué)存在一系列問題.為了尋找到一種適合當(dāng)前時(shí)代形勢下的大學(xué)物理教學(xué)方式和教學(xué)手段,結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際教學(xué)情況,分析地方類工科院校大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題.
1.1不被重視,學(xué)時(shí)少
許多地方類工科院校對(duì)大學(xué)物理學(xué)科的重視程度較低.教育部規(guī)定大學(xué)物理教學(xué)學(xué)時(shí)不少于144,不同學(xué)校授課學(xué)時(shí)參差不齊,有的學(xué)校只有64學(xué)時(shí),而河南工學(xué)院大學(xué)物理上冊48學(xué)時(shí),下冊32學(xué)時(shí),嚴(yán)重限制了大學(xué)物理授課的系統(tǒng)性.課本知識(shí)教師難講,學(xué)生接受起來也困難,更談不上學(xué)生領(lǐng)略物理的奧妙,從而達(dá)不到好的教學(xué)效果.
1.2課堂效率低
學(xué)生上課的聽課效率普遍較低,課堂上曾出現(xiàn)說話、打瞌睡、玩手機(jī)、逃課等現(xiàn)象.學(xué)習(xí)態(tài)度不積極、不主動(dòng).產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有2個(gè):(1)課時(shí)少,教師沒有過多時(shí)間生動(dòng)有趣地引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí);從學(xué)生的角度來看,整節(jié)課都需要注意力集中去聽課,導(dǎo)致學(xué)生集中注意力時(shí)間短,容易走神;(2)近年來高校擴(kuò)招,一部分學(xué)生高中知識(shí)掌握得不牢固,而大學(xué)物理邏輯思維性強(qiáng),授課中解決問題采用的工具是高等數(shù)學(xué),這就造成很大一部分學(xué)生在學(xué)習(xí)上容易受挫,加上上課時(shí)間緊,沒有過多時(shí)間消化學(xué)過的知識(shí),累積越多,越提不起學(xué)習(xí)的勁頭,從而出現(xiàn)惡性循環(huán).
1.3內(nèi)容抽象
大學(xué)物理作為基礎(chǔ)學(xué)科,邏輯性強(qiáng),內(nèi)容抽象,公式繁多,并且系統(tǒng)性比較強(qiáng).如果學(xué)時(shí)緊張,授課內(nèi)容章節(jié)過多,教師只能采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,滿節(jié)課板書加講解的方式授課,學(xué)生難免會(huì)產(chǎn)生枯燥難學(xué)的思維定式.并且這種情形下的授課,教師起主導(dǎo)地位,學(xué)生被迫學(xué)習(xí),不能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性.
1.4考核方式單一
目前,一些大學(xué)對(duì)于物理的考核模式還是單純的考試,單一的評(píng)價(jià)和考核模式,無法很好地激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于物理的學(xué)習(xí)興趣.為了有效地提高課堂教學(xué)的效果,全面培養(yǎng)和提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和能動(dòng)性,改變目前的教學(xué)現(xiàn)狀,大學(xué)物理教學(xué)的改革勢在必行.
2多元化課堂教學(xué)改革
課堂是學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)的第一場所,為了能夠營造良好的物理課堂環(huán)境和氛圍,精心地梳理有關(guān)物理知識(shí),與多樣化的教學(xué)手段相結(jié)合,多方位地令枯燥難懂的物理知識(shí)更加形象生動(dòng)、淺顯易懂地展示在學(xué)生面前,使學(xué)生處于主體地位,激發(fā)學(xué)生的自主性和學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氛圍,提升課堂教學(xué)的效果.
2.1有趣的物理學(xué)歷史資料和名人傳記的穿插
物理學(xué)的發(fā)展必定是與社會(huì)需要緊密聯(lián)系的,在進(jìn)行物理知識(shí)講授的過程中,尋找合適的知識(shí)點(diǎn),恰當(dāng)?shù)卮┎逡恍┪锢韺I(yè)中的名人傳記[3-6]、物理故事,不但可以拓展學(xué)生的視野和知識(shí)面,而且能夠促進(jìn)學(xué)生更好地掌握物理的概念、物理史框架、物理思維和研究方法等都具有很好的幫助和指導(dǎo)作用.例如:2020—2021學(xué)年第2學(xué)期所開設(shè)的大學(xué)物理課程著重學(xué)習(xí)電磁學(xué)內(nèi)容,在講到電生磁這一章節(jié)時(shí),就可以穿插丹麥物理學(xué)家漢斯•奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)的傳奇故事,告訴學(xué)生:一切的發(fā)展機(jī)遇只偏愛于有充分準(zhǔn)備的人;講到電流元可以在空間產(chǎn)生磁場時(shí),穿插法國物理學(xué)家畢奧和薩伐爾與法國數(shù)學(xué)家拉普拉斯合作的故事,告訴學(xué)生:知識(shí)沒有界限,學(xué)科間有很多是相通的,技多不壓人,現(xiàn)在學(xué)習(xí)的每樣知識(shí)都會(huì)有用處的;當(dāng)講到電磁感應(yīng)時(shí),可以介紹法拉第對(duì)電磁感應(yīng)定律的重大貢獻(xiàn)、麥克斯韋對(duì)麥克斯韋方程組基礎(chǔ)理論的研究總結(jié),對(duì)電磁波的科學(xué)預(yù)言等.這樣的教學(xué)模式,增強(qiáng)了課堂教學(xué)的趣味性,不但能夠充分激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生課堂上的專注力,而且還可以隨時(shí)端正學(xué)生對(duì)待學(xué)習(xí)的態(tài)度,樹立正確的學(xué)習(xí)觀、人生觀和世界觀.
2.2豐富的多媒體教學(xué)平臺(tái)
隨著科技的發(fā)展,教學(xué)的硬件條件逐漸完善起來,多媒體教學(xué)在教學(xué)中充當(dāng)了重要的角色[7-8].課堂上多媒體簡單的課件播放僅僅是代替了黑板書寫,和傳統(tǒng)的授課模式?jīng)]太大區(qū)別,多媒體教學(xué)的作用沒有發(fā)揮出來.可以從2個(gè)方面合理利用多媒體平臺(tái),首先,物理和人們?nèi)粘I钜约翱萍记把芈?lián)系密切,因此,在教學(xué)中,找準(zhǔn)適當(dāng)?shù)那腥朦c(diǎn),恰當(dāng)?shù)卮┎逖菔緦?shí)驗(yàn)的圖片、動(dòng)畫、影視及科技小視頻,視覺聽覺的沖擊會(huì)帶動(dòng)學(xué)生的情緒,跟隨教師進(jìn)入授課內(nèi)容.例如:在講到力學(xué)部分時(shí),有關(guān)動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容,可以下載有關(guān)火箭發(fā)射的小視頻;角動(dòng)量守恒定律時(shí),就播放一些運(yùn)動(dòng)員跳水、花樣滑冰、陀螺儀動(dòng)畫等片段;有關(guān)萬有引力的內(nèi)容時(shí),可以適當(dāng)?shù)夭シ乓恍┯詈絾T和飛船在太空中遨游的圖片、視頻等.這些動(dòng)畫的播放不但可以減輕學(xué)生課堂的疲勞感,而且能開闊學(xué)生的視野,拓展他們的知識(shí)面.穿插思政元素,潛移默化地對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育.其次,合理運(yùn)用多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)[9-10].例如:雨課堂、學(xué)習(xí)通等先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái),采用線上線下翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式等.線下發(fā)放上課資料,學(xué)生提前預(yù)習(xí)帶著問題上課.課中,讓學(xué)生參與線上討論、搶答、練習(xí)等環(huán)節(jié)去探尋解決問題的方法,讓學(xué)生從被動(dòng)變主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的綜合能力.課下,利用線上互動(dòng)平臺(tái),完成有挑戰(zhàn)度的科技前沿開放性問題和習(xí)題,達(dá)到拓展提高創(chuàng)新能力.課前準(zhǔn)備預(yù)習(xí)、課后擴(kuò)充延伸及線上、線下等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的課程參與度和積極性,提高了教學(xué)效果.
2.3多元化的課程授課計(jì)劃
大學(xué)物理作為工科類高校的一門基礎(chǔ)公共課,一直以來采用統(tǒng)一的課程方案,統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容.然而,不同專業(yè)的學(xué)生,他們所學(xué)專業(yè)的教育側(cè)重點(diǎn)也不同,所運(yùn)用到的理論知識(shí)思考問題的方式不同,未來從事的領(lǐng)域也是不同的;另一個(gè)方面,由于近年來高校擴(kuò)招,每個(gè)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)良莠不齊,因此,按照學(xué)科專業(yè)分開制定物理學(xué)教學(xué)計(jì)劃,非常有必要.例如:對(duì)于機(jī)械系的學(xué)生,牽涉最多的就是力學(xué)部分,包括動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)以及機(jī)械振動(dòng)與波;而機(jī)械自動(dòng)化方向,還與電學(xué)、電磁學(xué)內(nèi)容相關(guān);對(duì)于汽車工程專業(yè)的學(xué)生,對(duì)于動(dòng)力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)等方面的內(nèi)容都有所涉及,但是有些專業(yè)偏重點(diǎn)主要是動(dòng)力學(xué);對(duì)于電器類專業(yè)的學(xué)生,主要偏重于電磁場知識(shí)的掌握,在授課內(nèi)容方面?zhèn)戎攸c(diǎn)在如何運(yùn)用電磁感應(yīng)、渦電流等相關(guān)知識(shí),學(xué)會(huì)分析電磁爐、核磁共振等各種儀器的具體工作原理;對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生則偏重電磁學(xué)、光學(xué)等知識(shí).先調(diào)研清楚不同專業(yè)針對(duì)大學(xué)物理知識(shí)掌握的側(cè)重點(diǎn),結(jié)合不同學(xué)科的特色以及不同學(xué)生的基本素質(zhì),制定不同的授課計(jì)劃.大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容與不同類型學(xué)生所掌握的專業(yè)性相結(jié)合,可以從另外一個(gè)側(cè)面有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)性的熏陶,讓他們對(duì)自己所掌握的專業(yè)更感興趣.
2.4多元化的課程考核方式
為充分考評(píng)學(xué)生各個(gè)方面的綜合素質(zhì),提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性,體現(xiàn)考核內(nèi)容的多樣性與挑戰(zhàn)度[11],采取了過程化的考核方式.期末學(xué)生卷面考試成績權(quán)重占60%,過程化考核方式成績權(quán)重占40%,其中40%包括課前內(nèi)容預(yù)習(xí)10%,課中隨堂練習(xí)10%,課中分組討論問題10%,搶答問題10%,配合教師完成演示教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生講清一個(gè)知識(shí)點(diǎn)等其它課堂活動(dòng)10%,考勤10%,課后作業(yè)20%,單元測試20%.這樣的評(píng)價(jià)模式有利于提高學(xué)生自學(xué)能力,更加注重了平時(shí)在校的學(xué)習(xí)過程,注重對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解、應(yīng)用與創(chuàng)新.有利于提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,改善教學(xué)效果.而針對(duì)科學(xué)研究、工程創(chuàng)新有興趣的學(xué)生,則引入項(xiàng)目引導(dǎo)式考核,通過完成創(chuàng)新性項(xiàng)目,以大作業(yè)論文的形式來充分考察學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及探索創(chuàng)新能力.進(jìn)行過程化考核,形成全方位考核方案,實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的育人目標(biāo).
3結(jié)語
本文結(jié)合河南工學(xué)院大學(xué)物理課程授課情況,分析了目前的教學(xué)現(xiàn)狀,提出了地方工科院校大學(xué)物理課堂教學(xué)的改革,并把相應(yīng)的課堂改革應(yīng)用到平時(shí)的授課中.經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐,教師普遍反映學(xué)生上課的積極性提高了,學(xué)生也覺得課堂生動(dòng)有趣了,為后續(xù)不同專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ).
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作者:韋俊紅 單位:河南工學(xué)院