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關(guān)鍵詞: 大學(xué)物理 中學(xué)物理 幾何光學(xué) 銜接
中學(xué)物理課程與大學(xué)物理課程在教材上有著一定程度的重復(fù),更有著深度、廣度與難度的提高和拓展,不可避免地在大學(xué)物理與中學(xué)物理之間存在著內(nèi)容和環(huán)節(jié)上的一些脫節(jié)。因此,找到大學(xué)物理教材和中學(xué)物理教材內(nèi)容上的銜接點(diǎn),然后抓住銜接點(diǎn)使大學(xué)新生順利完成從中學(xué)向大學(xué)的過渡,不僅可以提高學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣,而且有助于大學(xué)后繼課程的學(xué)習(xí),有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。因此,對現(xiàn)行大學(xué)物理課程和中學(xué)物理課程的銜接情況進(jìn)行研究具有一定的必要性。
本文中,以理工科類所采用的大學(xué)物理教材、普通高中理科生所采用的人教版物理教材和初中生采用的人教版物理教材(主要是前兩者)為參考,對大學(xué)物理的幾何光學(xué)部分(大學(xué)物理下冊第17章幾何光學(xué)[1])如何與中學(xué)物理中相應(yīng)知識(選修2―3的第1章光的折射和第2章光學(xué)儀器[2])銜接的問題進(jìn)行了分析和探討,理清這些問題將有助于促進(jìn)大學(xué)物理課程改革健康有序地發(fā)展,同時也希望為中學(xué)物理課程改革提供一定的借鑒。
1.大學(xué)物理課程和中學(xué)物理課程基本要求的對比
對照《大學(xué)物理基本要求》[3]與《全日制普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(簡稱為《新課標(biāo)》),從教學(xué)目標(biāo)看,《中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)》把基礎(chǔ)物理知識與技能學(xué)習(xí)、自主探究的過程訓(xùn)練和方法體驗、情感與價值觀的培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來。而《要求》則強(qiáng)調(diào)在系統(tǒng)掌握物理知識和方法的同時,還要注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識,努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)三方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。顯然,大學(xué)物理教學(xué)要求是在高中物理要求的基礎(chǔ)上加以提高。
所以,將《要求》和《新課標(biāo)》中對幾何光學(xué)部分的基本要求做比較,分析大學(xué)物理中幾何光學(xué)部分知識點(diǎn)的分布特點(diǎn),結(jié)果見下表。
通過對比可以發(fā)現(xiàn),大學(xué)物理幾何光學(xué)部分中有60%以上的知識點(diǎn)在中學(xué)物理中出現(xiàn)過。然而,大學(xué)物理的內(nèi)容既不能是對中學(xué)物理知識的重復(fù)講解,又不能完全拋開中學(xué)物理的內(nèi)容,直接引入新的知識,否則就會出現(xiàn)知識連接脫軌的現(xiàn)象,那么大學(xué)物理應(yīng)該如何銜接中學(xué)物理知識,并順利引入新的知識呢?下面我將針對部分典型問題進(jìn)行具體分析。
2.共同涉及知識點(diǎn)的相關(guān)要求及教材銜接處理
通過對比,大學(xué)物理中幾何光學(xué)部分的知識點(diǎn)在中學(xué)物理中已涉及的主要有以下幾個:幾何光學(xué)基本定律、折射率、光在平面上的反射和折射、全反射、薄透鏡及其成像公式和作圖法、光學(xué)儀器。
1)幾何光學(xué)基本定律包括:光的直線傳播定律,光的反射定律(鏡面反射和漫反射),光路可逆性,光的折射定律。前三個定律一帶而過,做銜接的鋪墊。
2)折射率:在折射定律中將中學(xué)的折射率細(xì)分為:①相對折射率=n=(第二種介質(zhì)相對于第一種介質(zhì)的折射率);②絕對折射率n=(相對于真空的折射率)。然后斯涅耳定律是折射定律的另一種常用形式,由相對折射率和絕對折射率兩個公式推導(dǎo)而來:nsini=nsinr。
3)光在平面上的反射和折射:大學(xué)物理教材上點(diǎn)了一下實(shí)像和虛像,由同心光束在折射時被破壞導(dǎo)出一種現(xiàn)象叫像散,從而接入新知識“視深度”,視深度是入射光線交主光軸的點(diǎn)離界面距離P與折射光線反向延長線交主光軸的點(diǎn)離界面距離p′,得p′=p。
4)全反射、薄透鏡,薄透鏡的作圖法和光學(xué)儀器部分:除了基本的定義和條件外,還介紹了一些全反射的用途和薄透鏡的一些內(nèi)容,其他只做了解用。
3.新增知識點(diǎn)的相關(guān)要求及教材銜接處理
大學(xué)物理幾何光學(xué)部分知識點(diǎn)中新引入的知識點(diǎn)主要有以下幾個:斯涅耳定律、視深度、光在球面上的反射和折射、薄透鏡的橫向放大率、薄透鏡的光焦度與焦距。下面以一個典型例子分析大學(xué)物理教材對該部分知識的設(shè)計。
如圖,從光源S發(fā)出光線SA到半徑r、曲率中心為C、頂點(diǎn)為O的球面反光鏡AOB上,反射光線交主軸于S′。則光線SAS′的光程為=nl+nl′;其中(余弦定理):
光程是角度φ的函數(shù),根據(jù)費(fèi)馬定理,物象間的光程應(yīng)取極值或常量。故對其求導(dǎo)并令其倒數(shù)為零。
=n[2r(r-p)sinφ]+n[-2r(p′-r)sinφ]=0;
化簡得-=0
在近軸條件下,φ很小,可認(rèn)為cosφ≈1,此時l≈和l′==-p′;帶入上式得+=
當(dāng)入射光是平行光時即p=-∞,得p′=,此時p′即是焦點(diǎn),焦距f′=可得近軸區(qū)域的球面反射成像公式:+=,是一個普遍適用的物像公式。
就像這樣的推導(dǎo)方法一樣,先由中學(xué)的知識開端,加進(jìn)大學(xué)物理的內(nèi)容,使定律從理想狀態(tài)的使用條件推廣到普遍適用的公式。
4.結(jié)語
大學(xué)物理中幾何光學(xué)部分的內(nèi)容除一些知識外,絕大多數(shù)概念學(xué)生在中學(xué)階段已有接觸,故教材設(shè)計中的展開應(yīng)適度,避免重復(fù)。
對于大學(xué)物理中的新增知識點(diǎn),由于大學(xué)生都已初步具備了獨(dú)立思考、分析和應(yīng)用知識的能力,就不能像對待中學(xué)生一樣,應(yīng)用圖畫或大量例子使其理解的設(shè)計方法,大學(xué)教材對新知識的設(shè)計,應(yīng)注重知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,注重綜合分析能力和知識應(yīng)用能力的鍛煉,還應(yīng)突出設(shè)計手法上的靈活多變??傊?,大學(xué)物理教材的設(shè)計在知識的銜接上既不能繁瑣地重復(fù)講解,又不能出現(xiàn)知識的斷點(diǎn),這樣才能真正做到大學(xué)物理教材設(shè)計的最優(yōu)化。
參考文獻(xiàn):
[1]尹國盛,彭成曉.大學(xué)物理(下冊)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.
[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理 多媒體技術(shù) 優(yōu)勢 注意事項
[中圖分類號] O4-4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)18-0168-02
物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)動普遍規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科,大學(xué)物理對很多理工科專業(yè)的學(xué)生都是必修課程。物理學(xué)在為理工類專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定知識基礎(chǔ)的同時,還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,因此做好大學(xué)物理的教學(xué)工作顯得至關(guān)重要。隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,多媒體技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益受到高校老師的重視。多媒體技術(shù)相對傳統(tǒng)的教學(xué)方式有諸多優(yōu)勢,因此將多媒體技術(shù)與大學(xué)物理教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來,對提升大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量有著重要意義。
一、大學(xué)物理教學(xué)的意義和現(xiàn)狀
當(dāng)前大學(xué)物理的教學(xué)現(xiàn)狀主要有以下幾個特點(diǎn):剛進(jìn)入大學(xué)階段的學(xué)生對物理既熟悉又陌生,他們從初中開始接觸物理,到高中有了較深層次的理解,再到大學(xué)利用高等數(shù)學(xué)等相關(guān)知識對物理有了更深層次的認(rèn)識。然而,也正是因為對物理的比較熟悉,使得學(xué)生在深入學(xué)習(xí)“重復(fù)知識”時會感覺乏味[1];第二,大學(xué)物理作為基礎(chǔ)課,主要在大一、大二開設(shè),此時大部分專業(yè)課程還沒開,很多學(xué)生對本專業(yè)整體的知識架構(gòu)還不了解,尚不清楚物理學(xué)和專業(yè)課之間的關(guān)聯(lián),容易產(chǎn)生不重視物理學(xué)的現(xiàn)象;第三,大學(xué)物理教學(xué)中普遍都存在學(xué)時少、課程多的情況。例如徐州工程學(xué)院開設(shè)的基礎(chǔ)課“大學(xué)物理C”(共12章)、專業(yè)課“原子物理學(xué)”(共11章),都只有48個學(xué)時,教學(xué)難度較大。
在這種形勢下,傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)模式很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,課堂效率也比較低,在學(xué)時少的情況下,教學(xué)效果一般。多媒體技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用,能夠使課堂變得生動、形象,也能提高講課效率,進(jìn)而促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的提高。
二、多媒體技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的優(yōu)勢
多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用改變了教師以粉筆和黑板為主要教學(xué)媒介的單調(diào)模式,圖文并茂、聲像俱佳、表現(xiàn)形式多樣化,深受廣大師生歡迎。
(一)信息量大,教學(xué)效率高。大學(xué)物理課程中有大量的公式、圖形,如果僅靠手寫,會耗費(fèi)大量的教學(xué)時間,而且在合班教學(xué)時,教師較多手寫的內(nèi)容不易被所有學(xué)生看清,這都會影響到教學(xué)效率。多媒體教學(xué)中,教師備課時將要講的知識點(diǎn)事先做好課件,可以在課堂上節(jié)省出較多的時間,這些時間可以用來講解原理、公式的發(fā)現(xiàn)和推導(dǎo)過程。多媒體授課形式直觀、有效,能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式,傳授知識的效果更好。
(二)直觀、生動,便于學(xué)生理解抽象的物理概念。物理課中有很多難以直接感知的概念和運(yùn)動過程,例如:氣體分子速率分布、電磁波的產(chǎn)生和傳播、狹義相對論等,學(xué)生對這些物理模型僅憑想象很難理解。多媒體教學(xué)能夠?qū)⑦@些概念和運(yùn)動過程用模擬的圖像、動畫等多種方式表現(xiàn)出來,這樣使學(xué)生能夠直觀、生動的去感知物理現(xiàn)象和物理內(nèi)涵,再由表及里,由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,從而加深學(xué)生對物理模型的理解。另外,物理是以實(shí)驗為主的學(xué)科,利用多媒體技術(shù),可以將一些經(jīng)典的實(shí)驗過程做成演示課件,緊密配合課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行演示,對物理理論知識的教學(xué)有積極促進(jìn)作用。[2]
(三)多媒體課堂互動性強(qiáng)。學(xué)生參與教學(xué)活動能夠提升學(xué)習(xí)的主動性,多媒體教學(xué)可以實(shí)現(xiàn)互動式教學(xué)。當(dāng)講解完某一知識點(diǎn)后,教師可以提出問題讓大家分析、討論,當(dāng)教師總結(jié)時,可以將已講過的相關(guān)內(nèi)容用多媒體課件再次演示,在這個過程中,加深了學(xué)生對知識點(diǎn)的理解,同時教師也知道了學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握情況,因地制宜地調(diào)整教學(xué)節(jié)奏。針對一些難懂的知識點(diǎn),可以根據(jù)多媒體課件反復(fù)演示、講解,以免學(xué)生因不理解而造成興趣低落。
(四)有助于學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展歷程和物理學(xué)在本學(xué)科中的作用。利用多媒體技術(shù),能夠更多地演示物理學(xué)的發(fā)展歷程和相關(guān)的物理學(xué)家圖片、視頻等,這有助于學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)。也可以介紹一些當(dāng)前的研究特點(diǎn),尤其是物理學(xué)和本專業(yè)學(xué)科的交叉領(lǐng)域的研究特點(diǎn),這樣不僅能拓寬學(xué)生的物理視野,同時還能使學(xué)生對專業(yè)、學(xué)科有一個綜合的理性認(rèn)識,也就是對物理學(xué)的重要性有了理性的認(rèn)識,從而提高學(xué)習(xí)積極性。
三、大學(xué)物理多媒體教學(xué)實(shí)例
多媒體技術(shù)在教學(xué)中具有上述優(yōu)勢,可如何將多媒體技術(shù)優(yōu)勢與具體的物理教學(xué)結(jié)合起來?我們以光的粒子性為例進(jìn)行探討。光的粒子性在《大學(xué)物理》的近代物理基礎(chǔ)部分,《原子物理學(xué)》、《固體物理學(xué)》和《半導(dǎo)體物理》的量子物理部分,以及《量子力學(xué)》均有體現(xiàn),是大學(xué)階段很重要的物理概念。因為光具有粒子性,所以當(dāng)光照射到金屬表面時,電子從金屬表面逸出,稱為光電子。這部分知識比較抽象,為了加深學(xué)生的認(rèn)知和理解,可以將光電效應(yīng)的原理和現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用利用多媒體課件展示給學(xué)生。
利用光電效應(yīng)開發(fā)的光控繼電器,如圖1所示,其原理是:當(dāng)光照在光電管上,光電管電路中產(chǎn)生光電流,經(jīng)過放大器放大,使電磁鐵M磁化,而把銜鐵N吸住。當(dāng)光電管上沒有光照時,光電管電路中沒有電流,電磁鐵就把銜鐵放開,將銜鐵和控制機(jī)構(gòu)相連接,就可以進(jìn)行自動控制了。這種光控繼電器可以用于自動控制,如自動計數(shù)、自動報警、自動跟蹤等設(shè)備。在課堂上,展示給學(xué)生示意圖,并讓學(xué)生對光控繼電器的這些應(yīng)用展開探討,拉近物理理論和現(xiàn)實(shí)生活的距離,同時讓學(xué)生認(rèn)識到物理的重要性,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、多媒體教學(xué)應(yīng)注意的事項
多媒體教學(xué)雖然有諸多優(yōu)勢,但在教學(xué)過程中也碰到了一些問題。任何事物都具有兩面性,因此我們也不能過分夸大多媒體教學(xué)的作用。以下結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗,談一下多媒體教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題。
(一)教研室群策群力開發(fā)高質(zhì)量的多媒體課件。課件的質(zhì)量影響著多媒體教學(xué)的效果,如果不結(jié)合教學(xué)實(shí)際,僅僅是網(wǎng)上復(fù)制、粘貼制作而成的課件,其教學(xué)效果難以保證。針對這一問題,我院應(yīng)用物理教研室各位老師在素材的收集和編排上融入了集體的智慧,針對每個章節(jié)、每個演示內(nèi)容都做到精益求精。課件在教學(xué)使用中,我們還不斷收集學(xué)生對課件的意見和建議,而后進(jìn)行推敲、修改。制作課件要摒棄一勞永逸的態(tài)度,應(yīng)該緊跟學(xué)生的特點(diǎn)和時代的特征,不斷的優(yōu)化和完善課件內(nèi)容,從而使其作用發(fā)揮到最大。
(二)把握好教學(xué)節(jié)奏。多媒體課件的使用,使教師部分?jǐn)[脫了手書的辛苦,但也出現(xiàn)了一些老師講課速度過快,或者僅僅照著課件讀出來等現(xiàn)象,這非但不能提高教學(xué)質(zhì)量,而且還會造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低落。[3]對此,教師應(yīng)該清醒地認(rèn)識到,多媒體只是輔助教學(xué)工具,不是萬能的,只有對知識系統(tǒng)、詳細(xì)的講解和剖析,才能夠使學(xué)生聽到關(guān)鍵內(nèi)容。教師備課時對課件內(nèi)容要爛熟于心,授課時可以以課件為提綱,實(shí)現(xiàn)課件頁面與知識點(diǎn)講解的有機(jī)對接,游刃有余地組織教學(xué),并且根據(jù)學(xué)生的掌握情況,適當(dāng)調(diào)整、安排進(jìn)度。
(三)多媒體教學(xué)應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)結(jié)合。如果過分強(qiáng)調(diào)教學(xué)手段現(xiàn)代化的作用,只能導(dǎo)致教學(xué)重“形式”輕“效果”。從本質(zhì)上講,多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)只是不同的教學(xué)形式,并不對立。[4]尤其是對于大學(xué)物理教學(xué),里面有很多重要公式,如果僅靠課件的展示,學(xué)生很難理解公式的推導(dǎo)過程,這時傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。教師將公式的詳細(xì)推導(dǎo)過程逐步書寫出來,學(xué)生在了解公式推演過程的同時,能夠加深對公式的理解。對于部分例題,采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,循序漸進(jìn)地書寫出每一步的推導(dǎo)過程,同樣也可以提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。所以,在大學(xué)物理教學(xué)過程中,應(yīng)將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)巧妙地結(jié)合起來,交替使用,才能真正提高教學(xué)效果。
五、結(jié)束語
綜上所述,多媒體教學(xué)具有效率高、內(nèi)容直觀、生動、互動性和拓展性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢,給大學(xué)物理教學(xué)提供了很多便捷,但同時也存在一些不足和局限性。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)科和專業(yè)、學(xué)生情況、教學(xué)需要等各方面的綜合情況,將多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)融合起來,充分協(xié)調(diào)發(fā)揮兩者的優(yōu)勢,以提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量。
[ 注 釋 ]
[1] 樊群超.大學(xué)物理教學(xué)存在的問題及改革探索[J].高等教育研究,2013(2):27-31.
[2] 汪紅,李春密.大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)的初步探索[J].教育探索,2012(5):71-72.
歷史悠久的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式普遍采用板書的方式,近年來,這種教學(xué)模式常常與啟發(fā)式教學(xué)和討論式教學(xué)相結(jié)合,達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生思辯能力的效果。這種教學(xué)模式能使上課教學(xué)內(nèi)容條理清晰,重點(diǎn)突出,便于課堂的復(fù)習(xí)與總結(jié),在教學(xué)過程中發(fā)揮中重要作用。但是,在這一種教學(xué)模式中,由于在板書過程中需要大量的時間,特別是一些圖形、圖表等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的板書,導(dǎo)致上課講授內(nèi)容太少,跟不上上課內(nèi)容增加的步伐,同時,由于板書浪費(fèi)了太多的時間,從而導(dǎo)致與學(xué)生的互動與交流減少,導(dǎo)致上課效率降低,不利于高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,幻燈片、投影儀、計算機(jī)、以及相對應(yīng)的各種教學(xué)軟件相繼研發(fā)出來并在高校中廣泛使用,這些設(shè)備和相對應(yīng)軟件結(jié)合,能夠?qū)D畫、文字、語言、可視電影、動畫等有效結(jié)合,從而導(dǎo)致上課內(nèi)容生動、有趣,而且導(dǎo)致上課的知識容量增加;同時,能節(jié)省大量由于板書浪費(fèi)的時間,進(jìn)而導(dǎo)致上課時能騰出更多的時間來和學(xué)生交流和溝通,從而導(dǎo)致上課效率大大提高。
目前,多媒體教學(xué)模式已經(jīng)在高校中大量應(yīng)用,大有完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)模式的趨勢。誠然,合理使用多媒體教學(xué),確實(shí)可以大大大學(xué)物理的教學(xué)效率。研究表明,合理利用現(xiàn)代化教學(xué)媒體,能使學(xué)生學(xué)到比目前多三倍的知識。但是,現(xiàn)在的高校教學(xué)中,很多老師過度依賴多媒體教學(xué),忽略傳統(tǒng)教學(xué)以及板書的作用,板書隨意書寫,有的老師甚至一節(jié)課沒有一個字符板書在黑板上,僅僅照PPT過一遍。
經(jīng)過一段時間實(shí)踐表明,完全利用多媒體教學(xué),忽略傳統(tǒng)的板書教學(xué)模式,教學(xué)效果并不明顯,甚至?xí)驌魧W(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,主要表現(xiàn)在教學(xué)速度過快,前面的還沒聽懂,后面的新知識就來了;從而導(dǎo)致雖然上課的內(nèi)容豐富了,但是學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握不扎實(shí);或者前面的只是剛剛掌握好,過一會兒后就忘記了。在本期的大學(xué)物理教學(xué)過程中,我們對傳統(tǒng)板書教學(xué)與多媒體技術(shù)的結(jié)合進(jìn)行了多種模式的探索,我們的探索表明,在大學(xué)物理的教學(xué)中,要把每節(jié)課的重點(diǎn),特別是公式、定理、定律等詳細(xì)地列舉在黑板上,特別是一些重要公式的推理過程能在黑板上詳細(xì)地帶領(lǐng)學(xué)生一起推一遍,這對公式的理解特別有用。同時,每節(jié)課的重點(diǎn)知識板書到黑板上之后,在本節(jié)課中一定要保持不被抹掉,以便學(xué)生在后面新知識的學(xué)習(xí)時忘記前面學(xué)的知識點(diǎn)時能及時回過頭來隨時復(fù)習(xí)。而對于一些具體的例題、模型、物理實(shí)驗、歷史物理典故等可以通過多媒體展示出來,以豐富上課內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過傳統(tǒng)上課模式和多媒體技術(shù)的有效結(jié)合,經(jīng)過一段時間的時間后,學(xué)生的反饋很好,包括對大學(xué)物理知識的理解,對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)熱情等有了顯著提高。
二、基礎(chǔ)知識的傳授與前沿科學(xué)研究探討相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)造能力
長期以來,中國的傳統(tǒng)的教育以“傳道、授業(yè)、解惑”為主,特別注重于知識的傳遞與記憶,注重于知識的理解。在大學(xué)物理教育方面也傳承了許多歷史積累下來的慣性思維,例如基本公式、基本定義的講解,然后大量題型的訓(xùn)練。誠然,這些訓(xùn)練對于大學(xué)物理基礎(chǔ)知識的理解和鞏固,對于培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的大學(xué)物理功底有著非常重要的意義。然而,在當(dāng)代社會,除了要培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本功外,還需要特別注重創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。對大學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)的途徑有很多,而在大學(xué)物理教學(xué)中把大學(xué)物理與科技前沿相結(jié)合,把反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想引入大學(xué)物理課堂,同時,老師在自身的科研經(jīng)歷和研究過程中鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生參與,這對培養(yǎng)學(xué)生的思辯能力、帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,特別對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
從2010年秋季開始,我們在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、汽車服務(wù)工程、信息與計算科學(xué)、物流工程、生物工程、高分子、林產(chǎn)化工等各理工科專業(yè)的教學(xué)中將最新的科研動態(tài)滲透到相關(guān)的大學(xué)物理知識教學(xué)中,例如,在講到《大學(xué)物理》第16章量子力學(xué)基礎(chǔ)時,我們把最新的前沿科學(xué)低維結(jié)構(gòu)中量子熱導(dǎo)、量子電導(dǎo)知識滲透到其中,并將我們正在進(jìn)行的科學(xué)研究,包括目前低維量子體系中熱、電輸運(yùn)需要解決的理論問題、我們的研究方法、研究內(nèi)容、正在主持的課題介紹給大家,同時,把正在研究的問題中急需解決的關(guān)鍵核心問題介紹給大家,引導(dǎo)學(xué)生思考,在這些問題的引導(dǎo)下,開展撰寫“小論文”的教學(xué)課外活動,引導(dǎo)學(xué)生開展第二課堂。通過學(xué)生課后查資料,自主參與調(diào)研,主導(dǎo)思索,把自己的想法和構(gòu)建的解決方案在一段時間后集中在課堂討論。通過這種教學(xué)模式的實(shí)踐,結(jié)果表明,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了提高,激發(fā)了學(xué)生對新知識的求知欲,特別是通過這種與前沿科學(xué)研究相結(jié)合的教學(xué)模式,提高了學(xué)生研究問題、解決問題的能力,從而提高了學(xué)生的創(chuàng)造能力。
三、結(jié)束語
物理學(xué)是將物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用關(guān)系以及基本運(yùn)動形式規(guī)律作為主要研究對象的一門學(xué)科,其作為自然科學(xué)的基礎(chǔ),在促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面發(fā)揮著重要的作用。大學(xué)階段是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識、探索物理研究內(nèi)容的關(guān)鍵性時期,對大學(xué)物理教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新能夠進(jìn)一步提升高校物理研究人才培養(yǎng)質(zhì)量,為物理科研事業(yè)的發(fā)展提供相應(yīng)的人才保障。所以新時期大學(xué)物理教師應(yīng)該盡量積極探索將理論教學(xué)融入于實(shí)驗教學(xué)的措施,為大學(xué)物理教學(xué)改革創(chuàng)新提供良好的支持。
一、大學(xué)物理電學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀
在大學(xué)物理課程體系中,電學(xué)理論方面的知識占據(jù)了較大的比重,而教師在開展電學(xué)理論知識教學(xué)的過程中一般不注意探索教學(xué)改革措施,仍然沿用傳統(tǒng)單一僵化的灌輸式教學(xué),對學(xué)生深入學(xué)習(xí)相關(guān)物理知識產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響,極大限制了學(xué)生物理素養(yǎng)的提升[1]。同時由于在大學(xué)物理課程中會涉及到大量公式、定理方面的知識,教學(xué)抽象性相對較強(qiáng),如果教師在組織開展物理教學(xué)活動的過程中不注意結(jié)合教學(xué)內(nèi)容對教學(xué)方式進(jìn)行合理調(diào)整,就必然會造成教學(xué)活動的枯燥乏味,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只能夠被動的接受相關(guān)電學(xué)物理知識,但是卻往往無法對電學(xué)物理知識形成深刻的認(rèn)識和理解,最終導(dǎo)致學(xué)生的物理知識學(xué)習(xí)受到一定的影響,無法在物理實(shí)驗方面進(jìn)行深入探究,對學(xué)生電學(xué)知識的學(xué)習(xí)和電學(xué)技能的掌握產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響,甚至制約了學(xué)生的未來發(fā)展。所以新時期必須嘗試結(jié)合大學(xué)物理教學(xué)的實(shí)際要求對教學(xué)改革措施進(jìn)行探索,探尋理論和實(shí)踐相融合的教學(xué)策略,在提升理論教學(xué)效果的基礎(chǔ)上對學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰右耘囵B(yǎng),為學(xué)生未來更好的從事物理學(xué)研究工作奠定基礎(chǔ)。
二、大學(xué)物理課程中電學(xué)部分知識的教學(xué)改革
新課程改革背景下傳統(tǒng)的大學(xué)物理電學(xué)部分知識教學(xué)已經(jīng)無法滿足大學(xué)物理人才培養(yǎng)需求,對大學(xué)物理電學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新勢在必行,并且只有從理論教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)兩個方面積極探索教學(xué)改革措施,才能夠進(jìn)一步提升教學(xué)改革效果,保證學(xué)生的物理知識學(xué)習(xí)效果,為學(xué)生深入學(xué)習(xí)相關(guān)電學(xué)知識奠定基礎(chǔ)[2]。下面本文就從理論結(jié)合實(shí)驗組織兩個方面對電學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行深入分析。
1.大學(xué)物理電學(xué)部分理論知識的講解
對大學(xué)物理電學(xué)知識體系進(jìn)行劃分,發(fā)現(xiàn)按照教學(xué)方式,要想在教學(xué)實(shí)踐中促進(jìn)理論知識講解和實(shí)驗教學(xué)的有機(jī)整合,就應(yīng)該將其分為課堂理論知識引導(dǎo)性講授以及課下實(shí)驗仿真理論知識總結(jié)兩個部分,針對不同部分實(shí)施差異化教學(xué)指導(dǎo)。在課堂講授環(huán)節(jié),教師仍然結(jié)合教材對相關(guān)理論知識進(jìn)行基礎(chǔ)性講解,但是在每一部分的教學(xué)活動中應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶砑优c此部分課程內(nèi)容相關(guān)的實(shí)際研究項目以及工業(yè)成果等資料,讓學(xué)生對知識的應(yīng)用形成正確認(rèn)識,并認(rèn)識到理論學(xué)習(xí)的重要性。同時,在教學(xué)活動中,教師也應(yīng)該在完成電學(xué)部分相關(guān)章節(jié)的教學(xué)活動后與學(xué)生分享?學(xué)部分知識脈絡(luò)圖,讓學(xué)生結(jié)合脈絡(luò)圖完成對相關(guān)知識的復(fù)習(xí)和鞏固,為學(xué)生實(shí)驗學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。同時,在探索教學(xué)改革措施的過程中發(fā)現(xiàn)由于電學(xué)理論知識一般需要借助公式推導(dǎo)來完成,因此部分邏輯思維能力不足的人很難對理論知識形成直觀形象的認(rèn)識,如電阻電容的特性方面知識、振蕩電路的輸出形式等,為了保證這部分理論知識的學(xué)習(xí)效果,就可以探索將理論知識講解和實(shí)踐教學(xué)活動相融合的措施,完成課后實(shí)驗?zāi)M和方針工作,讓學(xué)生對物理電學(xué)理論知識形成更為直觀的理解和認(rèn)識[3]。在此過程中教師可以使用Multisim軟件輔助課后仿真模擬實(shí)驗的完成,讓學(xué)生在仿真模擬實(shí)驗的理論推導(dǎo)中完成對理論知識的深入理解,取得較好的教學(xué)效果。
2.大學(xué)物理課程電學(xué)部分實(shí)驗教學(xué)措施
大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)具有一定的特殊性,教師在組織開展教學(xué)活動的過程中往往會選擇將實(shí)驗教學(xué)獨(dú)立出來成為一門課程,對學(xué)生實(shí)施更為專業(yè)的教學(xué)和指導(dǎo)。但是受到當(dāng)前我國電學(xué)實(shí)驗教學(xué)資源不足的限制,教師往往需要在同一個實(shí)驗室中開設(shè)多個實(shí)驗活動進(jìn)行教學(xué),教學(xué)效果不夠理想,無法實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)驗?zāi)芰Φ娜媾囵B(yǎng)。所以高校在教學(xué)改革過程中應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對實(shí)驗教學(xué)的重視,結(jié)合教學(xué)實(shí)際需求積極探索實(shí)驗教學(xué)改革的措施,為實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量的全面提升提供良好的支持。鑒于此,在充分分析大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)需求的基礎(chǔ)上,可以探索將仿真模擬和實(shí)驗操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的措施,為實(shí)驗教學(xué)改革的全面推進(jìn)提供重要的保障[4]。即在完成理論部分知識的講解后,教師讓學(xué)生自覺利用 Multisim 軟件完成相關(guān)電學(xué)知識點(diǎn)的模擬實(shí)驗,撰寫實(shí)驗預(yù)習(xí)報告。然后教師帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)驗室中完成相關(guān)實(shí)驗活動,并將實(shí)驗結(jié)果與仿真模擬實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)自身錯誤并加以改正,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗?zāi)芰Φ挠行嵘?。這樣就能夠為大學(xué)物理學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果的全面優(yōu)化。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué) 高職院校 區(qū)別 銜接 主體意識 素質(zhì) 能力
普通物理對高職院校學(xué)生來說并不是一門全新的、陌生的課程,他們從初中開始接觸,理科生在高中階段又學(xué)了三年。按理說,知識具有連貫性,學(xué)生已具有一定基礎(chǔ)知識對繼續(xù)深造應(yīng)大有裨益,但大學(xué)和中學(xué)在學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)內(nèi)容、教學(xué)條件和環(huán)境、學(xué)生方法等各方面畢竟存在許多不同,物理學(xué)科也不例外,學(xué)生一旦形成了一定的思維定勢,反倒會給教學(xué)和學(xué)習(xí)帶來負(fù)面影響。因此,做好銜接與過渡教學(xué),是高職普通物理教學(xué)中一個非常重要而現(xiàn)實(shí)的課題。
1. 學(xué)科區(qū)別
雖然同屬物理學(xué)科,但大學(xué)物理教學(xué)與高中物理教學(xué)存在很大區(qū)別,了解和掌握各自不同和特點(diǎn),是做好銜接與過渡教學(xué)的前提,大學(xué)物理教學(xué)與高中物理教學(xué)的不同之處主要集中在以下幾點(diǎn):
1.1 知識結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容的區(qū)別
中學(xué)物理教材的內(nèi)容雖然也包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理五大部分,但都是一些基本知識,與數(shù)學(xué)知識的結(jié)合并不緊密,物理學(xué)中涉及的數(shù)學(xué)知識,主要放在數(shù)學(xué)課中學(xué)習(xí),相比之下,難度較??;而大學(xué)物理中的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理在深度和廣度上都大大加深和拓展,且與高等數(shù)學(xué)知識的結(jié)合比較緊密,難度明顯增加。
在知識結(jié)構(gòu)上,如今的中學(xué)物理雖已不再是以理論教學(xué)為主,比較注重聯(lián)系實(shí)際,但對物理現(xiàn)象只限于一般性了解,演示實(shí)驗比較簡單、直觀和形象生動,導(dǎo)入相關(guān)知識也限于一些最常見的生產(chǎn)實(shí)際和生活經(jīng)驗,物理知識和學(xué)習(xí)和掌握還是依靠記公式、應(yīng)用原理和做練習(xí)題。大學(xué)物理則注重理論上的分析、推理、論證教學(xué),比較抽象,高職院校的普通物理教學(xué)雖然非常注重實(shí)際應(yīng)用,但從現(xiàn)象列舉到解決問題都集中在學(xué)生比較陌生的某一生產(chǎn)領(lǐng)域,反映日常生活生活經(jīng)驗較少,研究與探討性增強(qiáng),這對學(xué)生學(xué)習(xí)與鞏固帶來一定的困難。
1.2 教學(xué)方法和手段上的區(qū)別
中學(xué)物理由于教學(xué)內(nèi)容少,課時多,所以課堂教學(xué)中教師以詳細(xì)講解、分析為主,不僅在課堂上可邊講解、邊討論、邊練習(xí),而且學(xué)生課后可通過做習(xí)題加深理解和記憶,學(xué)生沒有時間和條件,也沒有必要查閱更多參考資料和做實(shí)驗,課余時間用來完成教師布置的作業(yè),學(xué)習(xí)的主體意識不強(qiáng),對教師的依賴性較強(qiáng)。大學(xué)物理知識密度大、節(jié)奏快,教師講授少而精,主要以學(xué)生自學(xué)為主,學(xué)生必須習(xí)慣自己分析、歸納和總結(jié)。學(xué)習(xí)中不但要預(yù)習(xí),而且聽課葉也必須帶著問題去聽,并要善于抓重點(diǎn)、難點(diǎn),大量時間要用在去圖書館查閱資料、去實(shí)驗室做實(shí)驗上,課后做的題目不在多,而在精,需要較強(qiáng)的學(xué)習(xí)主體意識。此外,中學(xué)物理教師和中學(xué)生平時接觸時間多,學(xué)生可隨時隨地向教師反饋有關(guān)信息,大學(xué)物理教師與學(xué)生不僅課堂接觸時間少,一般也不通過單元測驗、課堂練習(xí)等進(jìn)行交流,師生間的信息反饋不及時、不密切、不真實(shí)。
1.3 學(xué)習(xí)目標(biāo)和動機(jī)上的區(qū)別
盡管現(xiàn)在各級都在反復(fù)強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育,反對應(yīng)試教育,但實(shí)際上大多數(shù)的中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的目的是為了在高考中取得好成績,加之學(xué)校的教師和家長對學(xué)生都是實(shí)行保姆式的管理,小考、大考、聯(lián)考、模擬考總是接連不斷,這就迫使學(xué)生緊張地并超負(fù)荷地學(xué)習(xí),客觀上促使學(xué)生學(xué)習(xí)比較刻苦、自覺。大多數(shù)高職院校學(xué)生雖然都明白為就業(yè)而學(xué),但目標(biāo)比較模糊而茫然,緊迫感并不強(qiáng),現(xiàn)實(shí)學(xué)學(xué)物理的目標(biāo)是在期末考試中能夠及格,拿到學(xué)分即可,加之初入學(xué)時新生存在“休整”心理,思想上產(chǎn)生了一種惰性,因此,作業(yè)只是應(yīng)付了事;上課不認(rèn)真聽講,甚至于隨意曠課。
2. 高職新生特點(diǎn)分析
2.1 數(shù)理基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu)較差
應(yīng)該承認(rèn),大多數(shù)升入高職院校的學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)成績并不好,所掌握的數(shù)理基礎(chǔ)知識并不牢固、扎實(shí),有的甚至根本就沒有掌握多少完整、系統(tǒng)的基礎(chǔ)物理知識,尤其缺乏分析問題和解決問題的能力,初入學(xué)時很難適應(yīng)大學(xué)物理快節(jié)奏、高密度的教學(xué),因此,銜接與過渡教學(xué)還只能從“補(bǔ)課”開始。
2.2 學(xué)習(xí)主動性差
新生本身的學(xué)習(xí)主體意識淡薄,對教師的依賴性強(qiáng),而高職院校的學(xué)生又存在一定的自卑感,學(xué)生的自學(xué)能力不強(qiáng),沒有養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣,在學(xué)習(xí)中不敏感,思維的深刻性和靈活性不夠強(qiáng),不少學(xué)生不大習(xí)慣也不敢主動地開展學(xué)習(xí)和提出問題,有空閑的時間自己卻無法充分利用;甚至有些學(xué)生還管不住自己,需要教師對他們加壓、督促。
2.3 好奇與探究心理突出
高職院校新生雖然整體上物理素質(zhì)偏低,但主要集中在基礎(chǔ)理論知識,他們對物理知識體系的整體把握能力偏弱,但對物理現(xiàn)象比較關(guān)注,尤其是進(jìn)行職業(yè)院校后,往往從如何學(xué)一技之長的角度,更關(guān)注解決實(shí)際問題,他們不習(xí)慣做題目、整理歸納系統(tǒng)知識,但對實(shí)驗有濃厚興趣,這一現(xiàn)象在近幾年入學(xué)的學(xué)生中日趨明顯。
3. 如何做好銜接教學(xué)
3.1 重視緒論課的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生持久興趣。
大學(xué)教師有必要很好地了解中學(xué)物理的教學(xué)實(shí)際,只有這樣,才可以在教學(xué)中充分利用學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu),提高他們對新知識的認(rèn)同感。從認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn)上講,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程本身就是一個不斷地用舊知識同化新知識、吸收新知識并擴(kuò)大知識范圍的過程[2]。在大學(xué)物理的第一堂課,應(yīng)將大學(xué)物理和中學(xué)物理的區(qū)別,學(xué)學(xué)物理的目的,本學(xué)期的教學(xué)計劃、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、成績考核、評定方法告知學(xué)生,注意增強(qiáng)學(xué)生的辨別能力和對物理概念和物理規(guī)律的適用性的敏感度。要掌握整個知識體系,弄清各個知識點(diǎn)間的聯(lián)系和差別是關(guān)鍵,同時介紹一些好學(xué)習(xí)的方法和經(jīng)驗,使學(xué)生一開始就明白大學(xué)物理和中學(xué)物理有許多的不同。良好的開端是成功的一半。物理知識體系本身有很強(qiáng)的科學(xué)性、系統(tǒng)性和完美性,其內(nèi)在的美感是激發(fā)一代又一代學(xué)者投入其懷抱的根本動力。在實(shí)際教學(xué)中,要充分利用好這一點(diǎn),挖掘隱藏在物理規(guī)律和物理公式中的和諧美、對稱美和統(tǒng)一美,讓學(xué)生去感受、去體會、去欣賞。如在守恒定律的教學(xué)中,突出客觀世界的對稱性和統(tǒng)一性;在力學(xué)問題的分析中,突出知識體系的自洽性,讓學(xué)生充分領(lǐng)略殊途同歸的奇異效果。在教學(xué)中應(yīng)注意讓學(xué)生了解該學(xué)科當(dāng)今科技發(fā)展的新發(fā)現(xiàn)、新成就及其應(yīng)用前景,使他們產(chǎn)生濃厚的興趣并從中得到思想上的啟發(fā),激發(fā)他們的時代使命感。在介紹這些最新成果時,應(yīng)注意適合學(xué)生的實(shí)際水平,突出物理思想,深入淺出,能使新生所接受。此外,要采用多媒體教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣。由于學(xué)生覺得大學(xué)物理比較抽象、深奧,應(yīng)利用多媒體進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué),充分利用多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn),用計算機(jī)上的模擬實(shí)驗來代替演示實(shí)驗,利用多媒體特有的聲光效果來吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.2 注重知識的銜接。
物理知識具有系統(tǒng)性和連貫性,大學(xué)物理的部分知識是在中學(xué)物理基礎(chǔ)上的提高,在進(jìn)行這部分內(nèi)容教學(xué)時,首先簡要復(fù)習(xí)中學(xué)物理知識,隨后指出中學(xué)物理知識的局限性或特殊性,從而比較自然地引入課題,要做到這一點(diǎn),首先必須了解和研究中學(xué)物理教材內(nèi)容,這部分內(nèi)容較多,如圓周運(yùn)動,中學(xué)研究的是勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律,但當(dāng)速率變化時,圓周運(yùn)動的規(guī)律如何?中學(xué)學(xué)過速度方向在一條直線上的相對速度問題,速度方向不在一條直線上的相對速度如何求解?恒力沖量的定義式和恒力做功公式中學(xué)里都學(xué)過,變力沖量和變力做功如何計算?但在教學(xué)中有一點(diǎn)要注意,復(fù)習(xí)中學(xué)的內(nèi)容要重點(diǎn)突出、簡明扼要,目的是要由此引入大學(xué)物理新內(nèi)容,重點(diǎn)是講解大學(xué)物理知識。
3.3 注重學(xué)習(xí)方法的過渡和引導(dǎo)。
首先,要適當(dāng)放慢起始教學(xué)進(jìn)度,使學(xué)生逐漸適應(yīng)。教育心理學(xué)的研究表明:學(xué)生由原來已習(xí)慣了的教學(xué)方法過渡到一種新的教學(xué)方法,需要一定的時間[3]。學(xué)生已習(xí)慣于中學(xué)物理課堂教學(xué)慢節(jié)奏、少容量、講練結(jié)合的教學(xué)方法,若一開始就進(jìn)行快節(jié)奏、大容量的教學(xué),學(xué)生一下子不能適應(yīng),這不僅影響了大學(xué)物理的教學(xué)效果,同時也會挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。所以,要使學(xué)生有一個逐漸適應(yīng)的過程,最后過渡到正常的教學(xué)進(jìn)度。如在講授物體系牛頓定律時,可以回顧中學(xué)的整體法并給予深化;在討論剛體力學(xué)時,可以分析為什么中學(xué)時的滑輪總是輕質(zhì)量的等,及時提升學(xué)生的知識層次。
其次,強(qiáng)化例題和習(xí)題教學(xué),幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的知識。大學(xué)物理教學(xué)和中學(xué)物理教學(xué)的一個重要區(qū)別是例題和習(xí)題的數(shù)量大大減少,但這并不是大學(xué)物理教學(xué)中不需要例題和習(xí)題,而是要精選例題和習(xí)題,通過典型例題講解和補(bǔ)置作業(yè),達(dá)到鞏固新知識的目的。但由于大學(xué)物理教材中習(xí)題配置的一個共同性問題,用中學(xué)物理知識能完全求解的習(xí)題過多。所以,我們精選習(xí)題補(bǔ)置作業(yè)的原則是:完全用中學(xué)物理知識求解的習(xí)題一律不補(bǔ)置,凡是補(bǔ)置的習(xí)題要么規(guī)定必須用大學(xué)物理的新方法去求解,要么含有大學(xué)物理的新知識,以達(dá)到通過做作業(yè)來鞏固所學(xué)的新知識、新方法的目的。
再次,注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)的主體意識。進(jìn)入一個新的教學(xué)環(huán)境,學(xué)生的心理不適應(yīng)是顯然的,為使學(xué)生順利完成從中學(xué)向大學(xué)的轉(zhuǎn)變,對剛?cè)胄5男律?,教師要多關(guān)心他們的學(xué)習(xí),幫助他們克服數(shù)學(xué)上的困難特別注意強(qiáng)化他們的學(xué)習(xí)主體意識,創(chuàng)造條件,通過提倡、引導(dǎo)和督促多個途徑培養(yǎng)他們的自學(xué)能力。由于大學(xué)教學(xué)的特點(diǎn),教師應(yīng)更關(guān)注物理思想和知識結(jié)構(gòu)的教學(xué),讓學(xué)生經(jīng)過對概念和規(guī)律的學(xué)習(xí),去體會和把握整個知識體系,并從中鍛煉運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力,同時,通過質(zhì)疑討論等多種形式進(jìn)行督促,培養(yǎng)他們預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)整理的習(xí)慣??梢院桶嗉壖w密切配合,同學(xué)間互相交流,營造一種自主學(xué)習(xí)的氣氛。
為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主體意識,應(yīng)開列出參考書目錄,要求學(xué)生借兩本不同類型的參考書,一本是教材型的參考書,讓學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中隨時去查閱書中有關(guān)內(nèi)容;一本是復(fù)習(xí)型或習(xí)題解答型的參考書,讓學(xué)生在學(xué)完一章內(nèi)容后通過查閱該參考書,自己總結(jié)、歸納本章節(jié)的主要內(nèi)容、重要定理、習(xí)題類型、解題方法等。在平時的教學(xué)過程中,一是不完全按照教材內(nèi)容和次序進(jìn)行教學(xué),如有的內(nèi)容教材中介紹得比較簡單或沒有介紹,而在課堂上講得比較詳細(xì),這樣就迫使學(xué)生找參考資料去查閱該內(nèi)容;二是將教材中部分內(nèi)容定為自學(xué)內(nèi)容,列出自學(xué)提綱要求學(xué)生課后自學(xué)。
結(jié)合物理知識體系的教學(xué)做一定量的讀書報告并展開課堂討論,是提高學(xué)生自學(xué)能力的一個很好的方法。經(jīng)過教師有針對性的提示,學(xué)生廣泛地閱讀教材和參考文獻(xiàn),理解物理思想,并寫出有質(zhì)量的讀書報告,對鍛煉他們的閱讀能力和讀書習(xí)慣效果很好,尤其能提高他們正確表述物理概念、運(yùn)用物理術(shù)語的能力。適當(dāng)開展專題小寫作、小制作,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和初步的科研能力的有效途徑,論文選題可以多樣化,探討物理知識體系,研究具體問題。
總之,做好大學(xué)物理和中學(xué)物理教學(xué)的銜接,不僅可以提高大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣,而且有利于大學(xué)后繼課程的教學(xué),有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,這方面所作的探索只是初步的。我們將繼續(xù)認(rèn)真分析大學(xué)物理和中學(xué)物理教學(xué)脫節(jié)的各種情況和主客觀因素,努力探索做好教學(xué)銜接的具體方法和措施,使大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。
參考文獻(xiàn):
[1]張三慧.大學(xué)物理學(xué)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2000.
關(guān)鍵詞:物理學(xué);技術(shù)學(xué)科;聯(lián)系
大學(xué)物理是理工科學(xué)生的一門重要基礎(chǔ)課,正確認(rèn)識大學(xué)物理與其它學(xué)科的關(guān)系,對充分發(fā)揮物理課程的作用有重要意義。物理學(xué)與數(shù)學(xué)的聯(lián)系聯(lián)系緊密,良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是學(xué)好物理學(xué)的關(guān)鍵;物理的學(xué)習(xí)要為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識打下良好的基礎(chǔ),但大學(xué)物理的教學(xué)更應(yīng)從全面培養(yǎng)學(xué)生能力角度出發(fā),為學(xué)生的全面發(fā)展服務(wù)。
1 物理學(xué)與數(shù)學(xué)
物理是理工科專業(yè)學(xué)生必學(xué)的一門學(xué)科,也是大學(xué)學(xué)習(xí)中比較難的一門學(xué)科,從多年的教學(xué)實(shí)踐來看,大學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)困難大多不是對概念、規(guī)律的理解上,而是不能熟練地運(yùn)用微積分理論解釋物理規(guī)律、概念,因此,學(xué)好高等數(shù)學(xué)是學(xué)好大學(xué)物理學(xué)的關(guān)鍵,從物理學(xué)和數(shù)學(xué)的關(guān)系上,我們也可以清楚地看到這一點(diǎn)。
物理學(xué)不是數(shù)學(xué),但是數(shù)學(xué)是物理學(xué)不可缺少的重要組成部分,這一點(diǎn)可以從物理學(xué)定律建立的過程看出,物理定律的建立是以基本的實(shí)驗定律或經(jīng)驗為依據(jù),提出假設(shè)、定義物理模型,建立起數(shù)學(xué)符號與物理量之間的聯(lián)系,經(jīng)過哲學(xué)思維、邏輯推理或嚴(yán)密的數(shù)學(xué)推演,形成系統(tǒng)的物理理論并使之?dāng)?shù)學(xué)公理化、規(guī)范化,進(jìn)行科學(xué)預(yù)言,再用實(shí)驗來檢驗。例如,電磁場理論是現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ),麥克斯韋方程組是其重要組成部分,組成這個方程的四個數(shù)學(xué)公式被認(rèn)為是物理理論中最具有對稱美的四個公式,歷史上有很多人做過電磁學(xué)實(shí)驗,獲得了許多直接經(jīng)驗,但是,只有把這些經(jīng)驗總結(jié)成數(shù)學(xué)公式后,才能使理論得到升華,最終為人類社會的進(jìn)步發(fā)揮巨大的作用。同樣,萬有引力定律與哪些因素有關(guān),在牛頓同時代的科學(xué)家中,也有其他人提出了相同的觀點(diǎn),但是,只有牛頓利用自己建立的微積分知識把它變成了數(shù)學(xué)公式,也只有建立了數(shù)學(xué)公式后,才讓我們能夠運(yùn)用它計算出人類脫離地球引力需要多大的速度。從中可以看出物理定律最終建立離不開數(shù)學(xué)知識,是數(shù)學(xué)使物理定律顯得更簡潔、更完美,也使物理定律變得更有實(shí)際應(yīng)用價值。
數(shù)學(xué)作為物理學(xué)的研究工具,它貫穿于物理定律的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用過程中,從某種意義上說學(xué)習(xí)物理知識的過程就是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的過程,數(shù)學(xué)知識在物理學(xué)領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用天地,學(xué)習(xí)物理學(xué)可以使數(shù)學(xué)知識不再顯得空洞,學(xué)習(xí)物理學(xué)能使學(xué)生對數(shù)學(xué)知識價值的認(rèn)識更加深入。
2 物理學(xué)與技術(shù)科學(xué)
物理學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué),是研究自然界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和各種基本運(yùn)動形態(tài)和運(yùn)動規(guī)律的科學(xué),是由一系列的原理、原則和方法組成的知識。大學(xué)物理作為一門基礎(chǔ)課程,它和各門技術(shù)科學(xué)有很強(qiáng)的相關(guān)性,物理學(xué)為技術(shù)科學(xué)原理的形成提供了依據(jù)。例如,物理學(xué)中的力學(xué)理論為建筑科學(xué)、機(jī)械科學(xué)中的力學(xué)理論提供了理論基礎(chǔ),學(xué)習(xí)力學(xué)知識,為相關(guān)的專業(yè)理論課打下了良好的基礎(chǔ)。麥克斯韋的電磁場理論是電子科學(xué)和通信科學(xué)的理論基礎(chǔ)。從物理學(xué)和技術(shù)的發(fā)展史來看,每個新的物理效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),每個新的物理規(guī)律的得出,都會形成新的技術(shù)原理。
技術(shù)科學(xué)是在基礎(chǔ)科學(xué)理論的指導(dǎo)下,研究某類技術(shù)的特殊規(guī)律,并解決工程技術(shù)中帶有普遍性的科學(xué)。技術(shù)科學(xué)的任務(wù)是把認(rèn)識自然的理論轉(zhuǎn)化為改造自然的能力。技術(shù)運(yùn)用科學(xué)及其他知識解決實(shí)際問題,技術(shù)使科學(xué)概念和生活經(jīng)驗相結(jié)合,科學(xué)知識的應(yīng)用有了直接目的,技術(shù)使科學(xué)探究的過程和結(jié)果也有了直觀的意義和價值,便于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和價值觀。
大學(xué)物理教育的教學(xué)目的主要有以下幾個方面:第一,進(jìn)一步深化學(xué)生對中學(xué)階段所學(xué)知識的理解,為專業(yè)課學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)更多地是與實(shí)際問題相聯(lián)系,中學(xué)階段處理的物理問題大多是一些理想化的情況,這主要是學(xué)生的理解力與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的原因,當(dāng)遇到實(shí)際問題以后,理想化的處理方法往往要根據(jù)具體情況進(jìn)行修正,這時所用的工具就是微積分知識,大學(xué)物理學(xué)習(xí)就是為各專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)知識和微積分知識應(yīng)用方面打下一定基礎(chǔ),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課時能根據(jù)實(shí)際情況建立物理模型,運(yùn)用合適的數(shù)學(xué)工具進(jìn)行處理。第二,大學(xué)物理教育應(yīng)注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)??茖W(xué)素養(yǎng)除了包含科學(xué)知識以外,還包含了科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神,科學(xué)方法,科學(xué)知識的獲得過程就像穿過一個陌生的、長長的、黑暗的隧道去取東西,這隧道里面可能有危險,還有很多分支,科學(xué)家要最終取得成功,信心和毅力很重要,失敗了不放棄,合理的方法、靈活的態(tài)度都是在漫長的求知過程中所必須的。這就是科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)方法,它們不僅僅對學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)有幫助,而且對學(xué)生參與其它活動也有重要作用,對學(xué)生一生的生活、工作、學(xué)習(xí)都有作用。這些隱性的知識貫穿于物理知識的產(chǎn)生過程,全面地學(xué)習(xí)物理知識,就能在學(xué)習(xí)知識的過程中受到這些隱性知識的熏陶,從而形成學(xué)生良好的知識結(jié)構(gòu),全面的能力。如果教學(xué)中僅僅為了學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)作為教學(xué)的終極目標(biāo),這些更重要的知識就會失去它應(yīng)有的地位。第三,物理教育有利于學(xué)生更好地理解技術(shù)的意義。物理知識的建立和發(fā)展大多是與社會發(fā)展相聯(lián)系,是為人類更好地生存服務(wù),如:熱學(xué)知識就是為了解決當(dāng)時蒸汽機(jī)能源利用效率低這一難題而建立起來的科學(xué)體系,電磁學(xué)理論是隨著人們對電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的逐步認(rèn)識而總結(jié)出的,理論的建立為電和磁的進(jìn)一步利用打開了空間,為人類進(jìn)入電子社會打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。工業(yè)的發(fā)展曾給人類帶來了物質(zhì)享受的飛躍,對科學(xué)技術(shù)的贊美一度曾是對科學(xué)技術(shù)的主導(dǎo)評價,但由科技進(jìn)步帶來的工業(yè)的飛速發(fā)展而導(dǎo)致的全球性污染、一些物種的滅絕、人文精神的失落現(xiàn)在正逐步被大眾所認(rèn)識。許多科學(xué)家也深刻地認(rèn)識到了這一點(diǎn),在科學(xué)的發(fā)展過程中不僅考慮到技術(shù)的進(jìn)步,也會考慮技術(shù)進(jìn)步對自然、對人類倫理道德的影響,許多著名科學(xué)家把自己的很大一部分精力花在科學(xué)技術(shù)的和平利用上,就很好說明了科學(xué)教育的目的不能僅為技術(shù)服務(wù),還要為技術(shù)的合理運(yùn)用服務(wù)。學(xué)習(xí)科學(xué)知識不僅要從理性上幫助認(rèn)識科學(xué)對社會的發(fā)展有意義,更培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識的同時自覺地探索所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為技術(shù)即科學(xué)為社會服務(wù)的途徑。
大學(xué)物理作為理工科專業(yè)重要的基礎(chǔ)課,它對學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識有很大幫助,在教學(xué)中要科學(xué)合理地處理好物理知識學(xué)習(xí)與學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)之間的關(guān)系,努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程最優(yōu)化,為學(xué)生終身發(fā)展、全面發(fā)展服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
1.1我國高校大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣較低
筆者通過大量的詢問與查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),我國高校大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣較低,這是我國大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量不高的主要原因。主要原因是由于大學(xué)物理是一門基礎(chǔ)學(xué)科,而且各個專業(yè)隊大學(xué)物理所需要掌握的知識不同,所以,大部分的大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)較為忽視,從而導(dǎo)致大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣降低。還有一個原因就是我國高校中部分教師的教學(xué)方式有問題,所以導(dǎo)致部分大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣降低。
1.2部分大學(xué)生中學(xué)物理基礎(chǔ)較為薄弱
雖然大部分的大學(xué)生再考入學(xué)校后學(xué)習(xí)成績較好,但是還有一些學(xué)生的中學(xué)物理基礎(chǔ)較為薄弱或是學(xué)習(xí)物理的意愿不高,所以導(dǎo)致即使有心學(xué)學(xué)物理,但還是有心無力,從而使得大學(xué)物理教學(xué)效率降低。
2以激發(fā)學(xué)生興趣為目標(biāo)的大學(xué)物理教學(xué)策略
筆者通過查閱相關(guān)的資料與實(shí)地的考察發(fā)現(xiàn)我國大學(xué)生學(xué)學(xué)物理興趣低是造成我國大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量不高,大學(xué)生學(xué)學(xué)物理效率不佳的主要原因。因此,為了不斷地提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)學(xué)物理效率,我們首先要提高大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣,筆者提出的建議如下。
2.1將大學(xué)物理知識帶入日常生活
在我們的認(rèn)識中,物理一直都是一門較為難學(xué)的學(xué)科,尤其是對于我國大學(xué)生來說,他們認(rèn)為我們又不是物理專業(yè)的學(xué)生,大學(xué)生認(rèn)為老師在課堂上講的理論與一些公式、原理都十分的難懂。其實(shí),物理是一門基礎(chǔ)的學(xué)科,它就是我們?nèi)粘I钪幸恍┈F(xiàn)象的原理,所以,我們要將大學(xué)物理知識打入我們的日常生活中,這樣就可以提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。例如,談到日常生活中的物理學(xué)時,可以提出問題:下雨打雷時躲在小轎車?yán)锸欠癜踩?,是什么原理?在介紹物理學(xué)與信息技術(shù)的關(guān)系時,可以以學(xué)生每天都要使用的校園IC卡為例介紹存儲技術(shù)的發(fā)展。這樣我們就可以將大學(xué)物理知識輕而易舉的帶入日常生活中,這樣,物理知識就與日常生活息息相關(guān),進(jìn)而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
2.2在課堂上多應(yīng)用多媒體
在進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)時,教師要注意大學(xué)物理知識點(diǎn)的難易程度,一些較為簡單的物理知識點(diǎn)教師可以通過在黑板上就可以講清楚,但是,有一些較難的物理知識點(diǎn),例如,伯努利原理等等,這些知識點(diǎn)在黑板上板書,有些學(xué)生對其還不是很理解,這是我們就可以借助多媒體,通過立體圖形、動畫等形式,將知識點(diǎn)化難為易,從而使得學(xué)生能更好地把握知識點(diǎn),進(jìn)而提高學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。筆者認(rèn)為大學(xué)物理的教師在進(jìn)行教學(xué)時可以多食用多媒體技術(shù),例如,可以在網(wǎng)絡(luò)上尋找一些可以解釋一些物理原理的動畫片或是圖片,或是一些網(wǎng)絡(luò)上較為流行的物理教學(xué)教程,在課堂上播放,這樣學(xué)生就可以將自己的注意力從其他的事上轉(zhuǎn)移過來,轉(zhuǎn)移到物理學(xué)習(xí)上,這樣就會引起大學(xué)生在物理課堂上的興趣,學(xué)生就可以一邊看視屏一邊學(xué)習(xí)物理知識,這樣大學(xué)生就會感到原來大學(xué)物理課可以這樣有趣,從而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
2.3將物理實(shí)驗帶入物理教學(xué)的課堂
筆者認(rèn)為物理是一門十分基礎(chǔ)的學(xué)科,也是一門操作性十分強(qiáng)的學(xué)科,所以,筆者認(rèn)為將物理實(shí)驗帶入物理教學(xué)的課堂在一定程度上可以提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。在物理教學(xué)中,有些原理較難理解,同時無法用話語說清楚,所以這時,我們就可以用物理實(shí)驗來說明某一原理,從而使得大學(xué)生更好地了解大學(xué)物理的相關(guān)知識點(diǎn)。在教授簡諧振動和機(jī)械波部分的過程利用多媒體技術(shù),學(xué)生可以直觀地看到簡諧振動是物體的位置按照正弦或者余弦規(guī)律隨時間變化而得到的。同時,這些學(xué)生的注意力從其他的事上轉(zhuǎn)移過來,轉(zhuǎn)移到物理學(xué)習(xí)上,這樣就會引起大學(xué)生在物理課堂上的興趣,學(xué)生就可以一邊看物理實(shí)驗一邊學(xué)習(xí)物理知識,這樣大學(xué)生就會感到原來大學(xué)物理課可以這樣有趣,從而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
2.4將相關(guān)物理歷史穿插在物理學(xué)習(xí)中
筆者認(rèn)為教師在教授物理知識的時候可以將一些有關(guān)物理內(nèi)容的歷史故事帶入物理教學(xué)課堂,在一定程度上可以提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。在講述X射線這一課上,教師就可以將倫琴無意中發(fā)現(xiàn)X線的過程講述給同學(xué)們聽。教師可以較為生動有趣的將一些物理歷史故事講述給學(xué)生聽,這樣,學(xué)生就會對物理有更為深刻的了解,并大學(xué)生在物理課堂上的興趣,學(xué)生就可以一邊聽故事一邊學(xué)習(xí)物理知識,從而提高大學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。
3總結(jié)
關(guān)鍵詞:雙語教學(xué) 英文教材 自主學(xué)習(xí) blackboard平臺
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.121
根據(jù)教育部2001年4號文件的精神,我校從02屆開始對工科大學(xué)物理開展了雙語教學(xué)的實(shí)踐與探索。在教學(xué)中,我們結(jié)合中西方教學(xué)理念,采用靈活多樣的教學(xué)手段,建設(shè)豐富的網(wǎng)絡(luò)資源平臺,鼓勵學(xué)生積極自主學(xué)習(xí),注重本科生科學(xué)研究基本素質(zhì)的培養(yǎng)與理性邏輯思維的培訓(xùn),提供教學(xué)交流和互動的網(wǎng)絡(luò)渠道。教學(xué)中不斷積累總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗,探索并完善雙語教學(xué)模式,以下是我們對雙語教學(xué)經(jīng)驗的幾點(diǎn)體會。
1 關(guān)于雙語教材的選用
語言傳遞知識,也傳遞思想,采用原版教材授課可以讓我們深入了解國外教學(xué)體系,使學(xué)生體會國外先進(jìn)的教學(xué)理念、思維方式和研究方法,為他們將來在專業(yè)領(lǐng)域的工作及對外學(xué)術(shù)交流打下基礎(chǔ)。雙語教學(xué)直接選用影印的原版教材,相比較國內(nèi)的普通物理教科書,中文教材重視知識本身的系統(tǒng)性和數(shù)學(xué)推導(dǎo),知識體系清晰,敘述嚴(yán)謹(jǐn),歸納總結(jié)性強(qiáng),符合學(xué)生傳統(tǒng)學(xué)習(xí)習(xí)慣。但普通中文物理教科書學(xué)到了公式和物理定律,不重視實(shí)踐和實(shí)驗,使學(xué)生只集中精力去學(xué)習(xí)現(xiàn)成的公式和解題方法而不是思考相應(yīng)的物理概念和自然本質(zhì)[1]。
英文教科書融入對自然的深刻認(rèn)識,聚焦物理本質(zhì)及物理現(xiàn)象的描述和理解,細(xì)致刻畫物理思想和概念的演化歷史,以科普的方式循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生對物理進(jìn)行學(xué)習(xí),從而掌握豐富的物理知識和深刻的物理學(xué)原理。英文教材視野開闊,思維活躍,配以精彩的照片和圖表,文辭優(yōu)美。教材注重對實(shí)驗的描述,強(qiáng)調(diào)物理是一門實(shí)驗科學(xué),理論是建立在實(shí)驗的基礎(chǔ)上,每一規(guī)律都有其適用范圍。在運(yùn)用高等數(shù)學(xué)的推導(dǎo)演繹上,也力求用最簡單明了的數(shù)學(xué)公式解決復(fù)雜的物理問題,不求助于復(fù)雜和冗繁的推導(dǎo)。
英文書課后習(xí)題啟發(fā)性強(qiáng),趣味性強(qiáng),鍛煉學(xué)生的理性邏輯思維和對公式定律的綜合運(yùn)用, 以及公式定律中的每一物理量力求深入的理解。英文教材與生活經(jīng)驗和實(shí)際工程聯(lián)系密切,緊跟高科技的發(fā)展,注重對實(shí)際問題的解決,強(qiáng)調(diào)物理規(guī)律在真實(shí)生活中的具體應(yīng)用,不力求模型化,讓學(xué)生真實(shí)地感受生活中物理和對周圍事物具體的定量描述。
英文教材注重科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng),富含哲思。強(qiáng)調(diào)每個時代都有一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),都有一種新的認(rèn)識和判斷世界秩序的方法??茖W(xué)家對科學(xué)的某一部分都做出了革命性的開創(chuàng)工作,改變了人們對世界的認(rèn)識[2]。考慮到英語與大學(xué)物理教學(xué)深度廣度的和諧統(tǒng)一,我們現(xiàn)選用藤小英改編版的《Physics for scientists and engineers with modern physics》,這版教材也得到學(xué)生的認(rèn)同和好評。
2 提倡自主學(xué)習(xí)
大學(xué)本科階段是鍛煉學(xué)生理性邏輯思維,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),增強(qiáng)自我學(xué)習(xí)能力的可貴時機(jī)。我們希望以雙語大學(xué)物理教學(xué)改革為契機(jī),采用靈活多樣的考核方式和教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。
我們鼓勵學(xué)生課前5分鐘英語發(fā)言,內(nèi)容主要是對物理規(guī)律在實(shí)際生活及工程技術(shù)中的應(yīng)用,或?qū)W生專業(yè)相關(guān)及自己感興趣的問題。期末的時候鼓勵學(xué)生自己做習(xí)題總結(jié)課,自己歸納總結(jié)知識點(diǎn),習(xí)題講解,難點(diǎn)解析。我們在網(wǎng)上給學(xué)生一些有難度的研究型的題目,征集答案,選取最佳的答案掛到網(wǎng)上公開展示,這樣極大地激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣,培養(yǎng)解決問題的能力。
我們適當(dāng)增加專題講座和討論課,通過講座,引導(dǎo)學(xué)生對某一領(lǐng)域深入了解,活躍思維,拓寬知識面,尋找探索創(chuàng)新點(diǎn)。討論課培養(yǎng)學(xué)生的理性邏輯分析問題,判斷問題,求異思維。每個人都有自己看問題的觀點(diǎn)和角度,課上大家積極參與,熱烈討論爭辯。培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成從問題入手,注重問題的求解過程,而不是過多關(guān)注答案的對錯,培養(yǎng)邏輯理性思維模式,而不是先看答案。
組織學(xué)生做小組課程論文,每學(xué)期提供給學(xué)生一些課程論文題目供學(xué)生參考,論文題目比較寬泛,也可以對感興趣的問題自擬題目。學(xué)生需要圍繞題目查閱相關(guān)文獻(xiàn),對資料進(jìn)行篩選、整理、 歸納總結(jié),提出自己的觀點(diǎn)看法,然后撰寫論文,按格式要求形成書面論文。通過從擬定題目到論文完成整個過程,學(xué)生鍛煉了分析問題、研究問題、解決問題的能力,學(xué)會如何清晰完整地表達(dá)自己的觀點(diǎn),培養(yǎng)科技論文的寫作能力,提高科學(xué)素養(yǎng)。同時作為課題小組的分工合作,商討定論也增強(qiáng)了同學(xué)間的團(tuán)隊協(xié)作精神,各有分工,取長補(bǔ)短。通過撰寫課程論文,盡早開發(fā)學(xué)生的探索研究能力,讓研究能力與知識學(xué)習(xí)同步進(jìn)行。學(xué)生的各種觀點(diǎn)思路讓我們老師受益匪淺,我們會把優(yōu)秀的課程論文掛在網(wǎng)上展示,并給予獎勵。
3 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)資源平臺
Blackboard是一個由美國Blackboard公司開發(fā)數(shù)位教學(xué)平臺,老師和學(xué)生可以在多媒體、網(wǎng)絡(luò)組成的平臺內(nèi)進(jìn)行各種課程方面的交流,全球有超過2800所大學(xué)及其他教育機(jī)構(gòu)在使用該平臺。在整個教學(xué)實(shí)踐中,我們充分依托blackboard平臺與學(xué)生共同建設(shè)教學(xué)、交流的互動空間。期間我們不斷完善豐富平臺內(nèi)容,將教學(xué)基本要求,日歷,課堂ppt, 習(xí)題解答,章節(jié)總結(jié),補(bǔ)充內(nèi)容等掛在網(wǎng)上,還建立交流、答疑、問題討論及教學(xué)反饋的專區(qū),開辟學(xué)生成果展示等版塊,生活中的物理,前言科技進(jìn)展。既有利于學(xué)生課后自主學(xué)習(xí),也方便教師與學(xué)生的及時交流,學(xué)生也習(xí)慣于在網(wǎng)絡(luò)平臺去討論問題,自由發(fā)言,及時反饋。學(xué)生們也積極參與,提供各種素材,豐富我們的內(nèi)容,共建我們的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。
我們還充分利用平臺自帶的網(wǎng)上測試系統(tǒng),對每個學(xué)習(xí)模塊進(jìn)行網(wǎng)上考核,平臺自帶的公式編輯系統(tǒng)很好地解決了物理中大量的公式運(yùn)用和計算,測試增強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識熟練掌握與應(yīng)用,督促學(xué)生對課堂所學(xué)內(nèi)容的理解。作為雙語課,我們選取相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)知名大學(xué)物理公開課掛在網(wǎng)上,節(jié)取大量的國外公開的課堂教學(xué)演示實(shí)驗,這些短片生動形象,讓學(xué)生課余感受原汁原味的國外課堂教學(xué),拓寬視野,有所增益。
4 雙語教學(xué)存在的問題
雙語教學(xué)大量的英語閱讀成為學(xué)生學(xué)習(xí)的一個語言障礙,從中學(xué)開始多年的英語學(xué)習(xí),學(xué)生并沒用得到相應(yīng)的能力的提升,實(shí)際應(yīng)用中依然存在諸多困難,希望雙語作為一個切入點(diǎn),讓學(xué)生雙語和物理雙贏,通過物理的學(xué)習(xí)來提高英語的實(shí)際應(yīng)用能力和口語水平,融入西方的教學(xué)理念,提高科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然這對學(xué)生的英語基礎(chǔ)有一定要求,克服閱讀障礙,直接從英文教材獲取知識。這需要教師及時調(diào)整教學(xué)方法,因地制宜激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,堅定他們的意志,更要靈活全面的考核方式,讓學(xué)生積極主動地參與到教學(xué)中來,讓雙語教學(xué)得到學(xué)生的認(rèn)同和喜愛。
雙語教學(xué)對教師的英語水平也要求較高,要有先進(jìn)的教學(xué)理念,要全面掌控,靈活多變,既要考慮學(xué)生的接受能力,又要把握英語比例的使用,雙語課教師還要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和豐富的教學(xué)經(jīng)驗。這需要加大師資培養(yǎng)力度,多多合作交流,提高教師業(yè)務(wù)能力。
雙語教學(xué)是提高科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)具有國際視野復(fù)合型人才的一條重要途徑,是本科教育的一項全新探索。只有在實(shí)踐過程中不斷積累、總結(jié)經(jīng)驗、相互交流才能促進(jìn)雙語教學(xué)的不斷發(fā)展與成熟。
參考文獻(xiàn):
[1]The mechanical universe. Richard P. Olenick, Tom M. Apostol, David L.Goodstein 影印版[M].北京大學(xué)出版社,2001.
[2]Douglas C.Giancoli著,藤小英改編.Physics for scientists and engineers with modern physics [M].高教出版社出版,2004.
[3]陳肖慧.大學(xué)物理雙語教學(xué)中基本科學(xué)研究素質(zhì)的訓(xùn)練[J].東北大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2006,(8):94-95.
對于“中學(xué)的物理基礎(chǔ)”一題,回答“好”、“較好”、“一般”和“較差”的分別占22.3%、25.5%、34.4%和17.8%。從學(xué)習(xí)物理的興趣來看,回答“很感興趣”、“較感興趣”、“興趣一般”和“沒有興趣”的分別占16.6%、38.3%、35.7%和19.5%。對學(xué)學(xué)物理的用處,回答“不知道”、“沒有用處”、“有點(diǎn)用處”、“有用”的分別占2.5%、19.4%,26.7%,51.4%。對學(xué)學(xué)物理的目的,回答“為后續(xù)課程打基礎(chǔ)”、“擴(kuò)大知識面”、“應(yīng)付考試”、“沒考慮”的分別占23.6%、21.0%、45.7%和12.7%。從學(xué)學(xué)物理的感受來看,回答“很輕松”、“較輕松”、“有點(diǎn)吃力”和“相當(dāng)吃力”的分別占17.5%、34.0%、34.9%和23.6%。對記筆記情況,“照抄照搬”、“記重、難點(diǎn)”、“記不懂的地方”、“從不記筆記”分別占5.4%、24.7%、25.3%和43.6%。作業(yè)完成情況,回答“獨(dú)立完成”、“有時抄襲”、“總是抄襲”和“從不做作業(yè)”的分別占40.4%、23.3%、34.2%和2.1%。在關(guān)于大學(xué)生在教學(xué)中充當(dāng)角色方面,35.8%的學(xué)生是教學(xué)的主體和主角、積極參與者,60.4%的學(xué)生是接受知識的對象,3.8%為旁觀者。從學(xué)習(xí)障礙調(diào)查看,回答“中學(xué)基礎(chǔ)差聽不懂”、“沒有興趣”、“沒有動力被動學(xué)習(xí)”和“教師講不清楚”的分別占16.4%、19.9%、55.8%和7.9%。你認(rèn)為你班的學(xué)習(xí)風(fēng)氣如何?回答“非常好”“、比較好”、“一般”和“不好”的分別占11.0%、45.1%、32.2%和11.7%。對大學(xué)物理考試的態(tài)度,回答“重視”、“比較重視”和“不重視”的分別為68.7%、26.3%、5.0%。你認(rèn)為學(xué)習(xí)考核的目的應(yīng)該是什么?回答“診斷學(xué)生學(xué)習(xí)上的不足,改進(jìn)學(xué)習(xí)和教學(xué)”、“激勵學(xué)習(xí)的手段”、“學(xué)校的管理”和“評價教師”的百分比分別為53.1%、39.5%、3.7%和4.9%。你對考試是否應(yīng)該公平嚴(yán)格的態(tài)度,回答“應(yīng)該”“、無所謂”的分別是82.1%和17.9%。你對作弊的態(tài)度,回答“有機(jī)會自己也會”、“作弊可恥”“、無所謂”的分別是45.5%、40.8%和13.7%。
二、結(jié)果分析
從調(diào)查結(jié)果來看,中學(xué)物理基礎(chǔ)差的學(xué)生所占比例為52.2%,這與高考時物理不單獨(dú)考試導(dǎo)致學(xué)生偏科有關(guān)。有些學(xué)生反映在高中階段物理幾乎沒有及格過,對物理早感畏懼,進(jìn)入大學(xué)還學(xué)物理,讓這些學(xué)生感到無奈。物理基礎(chǔ)差和大學(xué)物理涉及的知識面廣,數(shù)學(xué)計算較為復(fù)雜,導(dǎo)致55.2%的學(xué)生對大學(xué)物理失去興趣。再加上大學(xué)物理都是大班上課,教師的教學(xué)目的、選取的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、組織教學(xué)等沒有很好地從學(xué)生的接受能力、理解水平、學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際需要出發(fā);個別院系大學(xué)物理設(shè)置不合理,大大縮減了大學(xué)物理課時,導(dǎo)致大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容不系統(tǒng),教師教學(xué)進(jìn)度加快,這也導(dǎo)致學(xué)生對大學(xué)物理失去興趣。如果學(xué)生認(rèn)為學(xué)學(xué)物理有用,明確學(xué)學(xué)物理的目的,學(xué)習(xí)主動性就會加強(qiáng),就會對該課程投入更多的時間和精力,學(xué)習(xí)時就會感到輕松愉快。調(diào)查結(jié)果看,有48.6%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)學(xué)物理沒有用或有點(diǎn)用,45.7%學(xué)生是為了應(yīng)付考試,甚至有12.7%的學(xué)生根本沒考慮。這就反映了由于受社會上急功近利的浮躁思想的影響,這部分學(xué)生認(rèn)為從目前看今后工作中不會直接用到的、將來考研不考的科目沒有用,因而不夠重視。沒有認(rèn)識到學(xué)學(xué)物理的重要性,更看重的是考試能否及格,是否能畢業(yè),也反映出應(yīng)試教育的余威。從而導(dǎo)致55.8%的學(xué)生學(xué)學(xué)物理的障礙是“沒有動力被動學(xué)習(xí)”。再加上大學(xué)物理課程體系、知識框架與現(xiàn)行的中學(xué)物理十分相似,以及多數(shù)教師仍采用照本(屏)宣科式的滿堂灌,只能營造沉悶的課堂氣氛,導(dǎo)致60.4%的學(xué)生只是“接受知識的對象”,且有43.6%的學(xué)生“從不記筆記”。由于教師布置作業(yè)僅是課本上的習(xí)題,批改作業(yè)時只是單純的打“√”或“×”,導(dǎo)致23.3%、34.2%和2.1%的學(xué)生“有時抄襲”、“總是抄襲”和“從不做作業(yè)”。目前我們的考試對學(xué)生的約束力、督促性究竟夠不夠呢?45.7%的學(xué)生學(xué)學(xué)物理是為了應(yīng)付考試,95.0%的學(xué)生重視考試。假若不考試,這些學(xué)生還有多少愿意學(xué)習(xí)這門課呢?有17.9%的學(xué)生對考試的嚴(yán)格公平感到無所謂,顯然這部分學(xué)生不希望考試嚴(yán)格,把學(xué)學(xué)物理視為應(yīng)付考試,當(dāng)然蒙混過關(guān)更好。更有甚者有45.5%的學(xué)生對待作弊的態(tài)度是“有機(jī)會自己也會”,僅有40.8%的學(xué)生認(rèn)為“作弊可恥”??梢韵胂螅偃舯O(jiān)考不嚴(yán),就會有近一半的學(xué)生作弊,這就喪失了考試的公平公正和激勵學(xué)習(xí)的作用,進(jìn)而也打擊了影響了真正努力學(xué)習(xí)的學(xué)生的積極性,導(dǎo)致評優(yōu)選先的不公平。在衡量教學(xué)成敗因素中,學(xué)風(fēng)是一個重要因素。盡管各系院把學(xué)風(fēng)建設(shè)當(dāng)做重點(diǎn)工作來抓,但仍有個別班級學(xué)風(fēng)不好,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力的匱乏。
三、教學(xué)建議
如何才能挖掘大學(xué)生學(xué)學(xué)物理的動力呢?大學(xué)物理教學(xué)改革勢在必行,針對調(diào)查結(jié)果,對今后大學(xué)物理教學(xué)提出如下建議:
1.教師應(yīng)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委的《非物理類理工科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》制定不同的課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)大綱。
2.根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)精選大學(xué)物理教材,合理安排教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)科前沿知識的滲透,理論聯(lián)系實(shí)際,注意與高中物理知識的銜接。
3.根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平和需要、能力、情感和個性改革大學(xué)物理教學(xué),打造大學(xué)物理的精品教學(xué)。
①教師應(yīng)加強(qiáng)自身修養(yǎng),提高專業(yè)素質(zhì)和人格魅力,提高師范技能,轉(zhuǎn)變教學(xué)理念和角色,以學(xué)生為主體,認(rèn)真?zhèn)浜妹抗?jié)課,增強(qiáng)課堂感染性、生動性和有用性。②采用多種形式的教學(xué)方式,傳統(tǒng)教學(xué)方法與現(xiàn)代化教學(xué)手段相結(jié)合,借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)開放式教學(xué)。③加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo),讓學(xué)生明確大學(xué)物理的地位和作業(yè),指導(dǎo)學(xué)生記好課堂筆記、合理使用好教材、每章學(xué)完后要求學(xué)生在筆記上總結(jié)概括本章重點(diǎn)、難點(diǎn)知識,不定期檢查筆記,并作為期末考核的一部分。④重視學(xué)生的課后作業(yè),作業(yè)布置除了課后習(xí)題,還應(yīng)要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,結(jié)合實(shí)際,每學(xué)完一章,自擬3~4個題目,期末以宿舍為單位自擬一套考試題,這樣不僅要求學(xué)生會做題,還學(xué)會了分析題目的難易,促使學(xué)生主動地查閱文獻(xiàn),廣泛搜集資料、精讀精選運(yùn)用資料,從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的習(xí)慣,培養(yǎng)總結(jié)概括、分析應(yīng)用知識的實(shí)踐能力、協(xié)作精神。⑤采用“平時考核+考勤+期末考試”的考核模式,改靜態(tài)考核為動態(tài)考核。以統(tǒng)一閉卷考試為主,輔以單元總結(jié)、教師指定作業(yè)、課后自命題和學(xué)生期末自命題等方式,并將考勤情況記入總成績。對考核方式,要構(gòu)建新的教學(xué)評價體系,考試內(nèi)容要有利于促進(jìn)學(xué)生能力的養(yǎng)成,減少死記硬背內(nèi)容,刪除明顯套用公式的試題,精選一些具有物理背景的實(shí)際問題,增大主觀題的比例,加強(qiáng)與社會實(shí)際和學(xué)生生活經(jīng)驗的聯(lián)系,重視考查學(xué)生掌握綜合性知識情況、靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力,充分體現(xiàn)CDIO教育理念。
4.嚴(yán)格考試、畢業(yè)機(jī)制,切實(shí)抓好學(xué)風(fēng)建設(shè)。
四、結(jié)論