信息時(shí)代基礎(chǔ)物理教學(xué)改革初探

高禮靜+劉津升+唐娜斯+陳悅+張紅衛(wèi)

[摘 要]大學(xué)物理為工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修基礎(chǔ)課。在科技高速發(fā)展的今天，各種新型教學(xué)模式層出不窮，沖擊了傳統(tǒng)的教學(xué)方式。大學(xué)物理課程的教學(xué)革新之路任重道遠(yuǎn)。教師們首先要跟上時(shí)代的步伐，先于學(xué)生學(xué)習(xí)、接納各種新型信息技術(shù)手段。教師需在教學(xué)中不斷完善上課藝術(shù)，運(yùn)用多媒體技術(shù)豐富課堂，采取多種多樣的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力進(jìn)行培養(yǎng)，從而達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才的目的。在傳授物理知識(shí)的同時(shí)，要?jiǎng)?chuàng)造各種條件使學(xué)生們對(duì)物理課程產(chǎn)生興趣，著重培養(yǎng)工科學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和科學(xué)思維能力，切實(shí)提高工科教育的教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]信息;基礎(chǔ)物理;教學(xué)改革

[中圖分類(lèi)號(hào)] O4-0;G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）01-0106-02

物理學(xué)作為自然科學(xué)之基，許多工科專(zhuān)業(yè)的研究對(duì)象都與其有聯(lián)系。自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域都涉及物理學(xué)的基本理論，它是各門(mén)工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，并促進(jìn)了現(xiàn)代工程技術(shù)的快速發(fā)展。所以，許多高等院校都把大學(xué)物理設(shè)定為工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的必修基礎(chǔ)課。然而，隨著信息技術(shù)的不斷革新，傳統(tǒng)的授課模式越來(lái)越?jīng)]有吸引力。因此，很多高校大學(xué)課程的教學(xué)方式在不斷變化。網(wǎng)絡(luò)的普及讓學(xué)生獲取數(shù)字資源更方便快捷，為方便學(xué)生們的學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)信息共享，慕課（MOOC）、微課應(yīng)運(yùn)而生?；A(chǔ)物理課程的教師們?nèi)绾畏e極應(yīng)對(duì)這種變革、如何改進(jìn)教學(xué)方式以保證課程教學(xué)的質(zhì)量是迫在眉睫的問(wèn)題。本文將對(duì)“如何充分利用信息時(shí)代各種資源，促進(jìn)大學(xué)物理課程的教學(xué)”這一問(wèn)題展開(kāi)討論。

一、目前物理教學(xué)面臨的主要問(wèn)題

（一）學(xué)生對(duì)物理課程缺乏興趣

隨著信息技術(shù)的革新，學(xué)生的生活越來(lái)越豐富，智能手機(jī)讓學(xué)生能隨時(shí)隨地翻閱各種信息，網(wǎng)絡(luò)寬帶的提速讓零距離的交流得以實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)在的課堂上，學(xué)生可以不帶書(shū)本，然而智能手機(jī)卻必不可少。陳舊、枯燥的理論知識(shí)很難引起學(xué)生的注意力。受急功近利思想的影響，有的學(xué)生甚至提出了大學(xué)物理無(wú)用論，認(rèn)為大學(xué)物理的學(xué)習(xí)情況不會(huì)對(duì)以后的工作有影響，而且有些物理概念和內(nèi)容是對(duì)中學(xué)物理的再現(xiàn)，學(xué)生容易產(chǎn)生厭煩的情緒。正因?qū)W生對(duì)大學(xué)物理課程以及教材內(nèi)容失去了興趣甚至出現(xiàn)厭惡情緒，導(dǎo)致其物理學(xué)習(xí)效率下降。目前大多數(shù)高校仍采用傳統(tǒng)的對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)灌輸?shù)慕虒W(xué)模式，強(qiáng)調(diào)以教師為主導(dǎo)，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行講述，學(xué)生則被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，只是為了考試而學(xué)習(xí)，這樣很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)質(zhì)量。

（二）學(xué)生物理基礎(chǔ)差別大

近幾年，物理教學(xué)受高考改革的影響。在高考中，對(duì)理工科的考核不再是傳統(tǒng)的“3+物理、化學(xué)”的考試模式，而是新的“3+X”模式，降低了高考中物理所占的比重，這給大學(xué)物理教學(xué)帶來(lái)了一定程度的困難。尤其在高校擴(kuò)招的背景下，一些物理基礎(chǔ)知識(shí)薄弱的學(xué)生在高考中雖然未選考物理，但也考入了工科專(zhuān)業(yè)，這就給大學(xué)物理的教學(xué)提出了更高的要求。就金城學(xué)院近幾年的教學(xué)情況來(lái)看，工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的物理基礎(chǔ)越來(lái)越差，很多基本的物理概念，如沖量、動(dòng)量定理等，學(xué)生在中學(xué)階段都沒(méi)學(xué)過(guò)。教師在教學(xué)的時(shí)候要花費(fèi)大量的時(shí)間給學(xué)生打基礎(chǔ)。

（三）不重視物理教學(xué)

物理是一門(mén)經(jīng)典的學(xué)科，工科專(zhuān)業(yè)的大學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)物理知識(shí)，不僅能掌握基本的理論知識(shí)，還能培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力、分析解決問(wèn)題的能力以及觀(guān)察能力和獨(dú)立思考的能力。幾乎所有工科專(zhuān)業(yè)都需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行這些能力的培養(yǎng)。然而，也有的工科專(zhuān)業(yè)由于專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容未涉及大學(xué)物理課程內(nèi)容，便極大地縮減物理課的學(xué)時(shí)。例如，我院部分專(zhuān)業(yè)將物理課程的學(xué)習(xí)壓縮了40個(gè)學(xué)時(shí)，需要教師在有限的時(shí)間內(nèi)對(duì)熱、力、光學(xué)和電磁以及近代物理知識(shí)進(jìn)行講授，這樣使理論知識(shí)變得更加枯燥，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。另外，對(duì)于那些剛?cè)雽W(xué)的非物理專(zhuān)業(yè)的工科學(xué)生來(lái)說(shuō)，其對(duì)本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)還未形成整體性的認(rèn)識(shí)，更未意識(shí)到物理基礎(chǔ)課程在整個(gè)知識(shí)系統(tǒng)中的重要作用，所以往往會(huì)出現(xiàn)不重視物理學(xué)習(xí)的情況。

二、信息時(shí)代基礎(chǔ)物理課程改革初探

（一）結(jié)合多種授課模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

隨著科技水平的不斷提高，許多先進(jìn)的教學(xué)方法相繼出現(xiàn)，如目前比較熱門(mén)的慕課（MOOC）、微課。這些新的教學(xué)方式可以作為傳統(tǒng)的講授模式的有效補(bǔ)充。在學(xué)時(shí)短、內(nèi)容多，無(wú)法講授全部?jī)?nèi)容的情況下，教師們可以把一些優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)課程推薦給學(xué)生，讓學(xué)生們?cè)跇I(yè)余時(shí)間自學(xué)，最后由教師測(cè)評(píng)其自學(xué)情況。網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)的考查結(jié)果也可以作為最終的課程成績(jī)。但是不管哪種教學(xué)模式，都不能代替講授法。講授法有其特有的優(yōu)勢(shì)——能實(shí)現(xiàn)師生之間的交流，教師能及時(shí)了解學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握情況，并依據(jù)課堂上學(xué)生掌握知識(shí)的程度，隨時(shí)對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整，例如調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的難易程度以及教學(xué)進(jìn)程的快慢程度等。

對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，興趣是最好的老師，學(xué)生只有對(duì)這門(mén)課程產(chǎn)生興趣才能積極主動(dòng)地去觀(guān)察、思考，并且對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入研究。物理思想是物理學(xué)的精髓，將物理思想融入教學(xué)過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié)，可改變物理學(xué)習(xí)枯燥乏味的現(xiàn)狀，利用物理思想指導(dǎo)學(xué)生解題，促使他們掌握每一個(gè)問(wèn)題的物理思想。在實(shí)際生活中，要引導(dǎo)學(xué)生利用物理思想發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，盡可能使學(xué)生在掌握物理思想、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的過(guò)程中找到樂(lè)趣。東南大學(xué)所采用的案例教學(xué)法就是一個(gè)非常成功的教學(xué)方式。學(xué)生們運(yùn)用簡(jiǎn)單的物理知識(shí)，自己動(dòng)手動(dòng)腦解決生活當(dāng)中以及工程技術(shù)當(dāng)中的簡(jiǎn)單問(wèn)題，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)物理學(xué)的美妙和用處，這些經(jīng)歷比教師直接講授效果更顯著。

（二）充分利用科技手段，促進(jìn)教學(xué)效率的提高

在物理教學(xué)過(guò)程中，有許多抽象的基本原理和物理思想，學(xué)生們理解起來(lái)比較困難。運(yùn)用多媒體手段（視頻、Flash動(dòng)畫(huà)、程序模擬等），可以幫助教師們將枯燥抽象的概念、復(fù)雜的定理和定律，以生動(dòng)、直觀(guān)、有趣的形式展現(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，我們?cè)谥v授剛體的角動(dòng)量守恒定律的時(shí)候，可以先播放一些相關(guān)的視頻，如花樣滑冰、跳水、直升機(jī)模型演示實(shí)驗(yàn)，再根據(jù)播放內(nèi)容提出問(wèn)題，引入角動(dòng)量守恒定律。事實(shí)證明這種教學(xué)方式比單純的理論講解的效果好很多。在學(xué)時(shí)充分的情況下，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手編程模擬一些簡(jiǎn)單的物理過(guò)程，如駐波、光的偏振等。這些練習(xí)能促進(jìn)學(xué)生熟練掌握物理思想，也能幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的過(guò)程中透過(guò)現(xiàn)象找到本質(zhì)，能夠培養(yǎng)他們對(duì)問(wèn)題進(jìn)行觀(guān)察、思考的習(xí)慣，有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。

此外，針對(duì)目前大學(xué)生上課愛(ài)玩手機(jī)，不認(rèn)真聽(tīng)課的情況，教師們也可以利用手機(jī)把學(xué)生的注意力轉(zhuǎn)移回來(lái)。已經(jīng)有部分高校的教師通過(guò)給班級(jí)學(xué)生建立物理課程群的方式，利用手機(jī)微信來(lái)點(diǎn)名、提問(wèn)、課上交流等。這種新鮮的教學(xué)嘗試可以引起學(xué)生興趣，讓學(xué)生上課更專(zhuān)注，值得推廣。

（三）課堂教學(xué)內(nèi)容豐富多樣

物理課程的授課除了基本的公式理論推導(dǎo)、習(xí)題講解以外，還可以穿插物理學(xué)發(fā)展的歷史，增加人文科學(xué)的知識(shí)。物理學(xué)界的重大發(fā)現(xiàn)和理論突破都是由偉大的科學(xué)家完成的，或者是在他們成為偉大科學(xué)家之前完成的。他們從事的工作所體現(xiàn)出的價(jià)值值得我們?nèi)鞒?，他們所表現(xiàn)出的高尚的道德情操值得我們學(xué)習(xí)，也深深地影響著我們的社會(huì)。學(xué)習(xí)物理學(xué)史能讓科學(xué)家們追求科學(xué)真理和為科學(xué)獻(xiàn)身的精神影響學(xué)生的價(jià)值觀(guān)、人生觀(guān)，有助于學(xué)生素質(zhì)的養(yǎng)成，那些科學(xué)家的真實(shí)經(jīng)歷和教訓(xùn)也能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的形成。

對(duì)于工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)加強(qiáng)與實(shí)際生活的聯(lián)系。在講解相關(guān)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)聯(lián)系其實(shí)際應(yīng)用。如講解動(dòng)量定理時(shí)，可以對(duì)火箭的飛行原理加以介紹;介紹渦電流時(shí)，可以對(duì)電磁爐的基本原理進(jìn)行講解;介紹剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以對(duì)門(mén)的制動(dòng)器的安裝進(jìn)行介紹;講解電磁理論時(shí)，可以對(duì)銀行卡磁條的工作原理進(jìn)行介紹?？傊?，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與大學(xué)物理進(jìn)行聯(lián)系，有助于開(kāi)闊學(xué)生的視野，加深學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容的理解，促進(jìn)其創(chuàng)新思維的形成。

三、結(jié)束語(yǔ)

大學(xué)物理課程的教學(xué)革新之路任重道遠(yuǎn)。在科技高速發(fā)展的今天，教師們首先要跟上時(shí)代的步伐，先于學(xué)生學(xué)習(xí)、接納各種新型信息技術(shù)手段，為我所用。其次，在教學(xué)過(guò)程中，教師要不斷完善上課藝術(shù)，引入物理學(xué)史，運(yùn)用多媒體技術(shù)豐富課堂，采取多種多樣的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力進(jìn)行培養(yǎng)，從而達(dá)到培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才的目的。在傳授物理知識(shí)的同時(shí)，要?jiǎng)?chuàng)造各種條件使學(xué)生們對(duì)物理課程產(chǎn)生興趣，著重培養(yǎng)工科學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和科學(xué)思維能力，切實(shí)提高工科教育的教學(xué)質(zhì)量。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[3] 王文華，陳春雷，石友彬，等.大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的研究[J].中國(guó)電力教育，2014（23）：90.

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[責(zé)任編輯：劉鳳華]