工科院校大學(xué)物理多元化課堂教學(xué)改革與實踐

周在進 范媛媛

【摘要】簡要分析了大學(xué)物理課程的教學(xué)現(xiàn)狀，提出了大學(xué)物理教學(xué)改革的必要性，從5個方面探討了課堂教學(xué)方式的改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，增強了課堂教學(xué)的氛圍，提高了大學(xué)物理的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理 ?教學(xué)現(xiàn)狀 ?教學(xué)改革

【中圖分類號】G642.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標(biāo)識碼】A ? ? ?【文章編號】2095-3089（2015）11-0034-02

一、大學(xué)物理課程重要性及其教學(xué)現(xiàn)狀

大學(xué)物理課程是理工科院校非物理專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)理論課程。其基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、增強學(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)新意識等方面，具有其他課程不可替代的重要作用。

然而，大學(xué)物理教學(xué)普遍反映教學(xué)效果不太理想，究其原因：1、重視程度不夠，學(xué)時不足。目前很多地方工科院校對大學(xué)物理重視程度不夠，在學(xué)時數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到教育部規(guī)定的不少于144學(xué)時的基本要求，有些工科專業(yè)僅有48學(xué)時，嚴(yán)重限制了物理課程的教學(xué)內(nèi)容，不能把相互聯(lián)系的大學(xué)物理體系有機的結(jié)合起來，教師在大學(xué)物理基本理論知識的傳授及素質(zhì)教育的滲透等方面受到了影響，學(xué)生也很難系統(tǒng)地領(lǐng)略物理體系的奧妙，從而不能達(dá)到滿意的教學(xué)效果。2、學(xué)生上課的聽課效率普遍較低。表現(xiàn)在上課不認(rèn)真聽講、甚至出現(xiàn)煩躁、疲憊、打瞌睡、玩手機、逃課等現(xiàn)象，教師在課堂管理上有時也顯得無奈。造成這樣的原因是多方面的：①對地方本科院校來說，大部分學(xué)生高中基礎(chǔ)知識不扎實，不能很快適應(yīng)大學(xué)的教學(xué)和學(xué)習(xí)模式，缺乏看書自學(xué)的習(xí)慣和能力，學(xué)習(xí)態(tài)度有時表現(xiàn)的也不夠積極。②大學(xué)物理內(nèi)容繁雜、抽象難學(xué)、枯燥難懂，學(xué)生興趣不高，缺少學(xué)習(xí)動力。③教師教學(xué)方法陳舊，多數(shù)采用傳統(tǒng)的滿堂灌板書教學(xué)模式或簡單的輔以所謂的PPT教學(xué)，過分強調(diào)了教師的主導(dǎo)地位，把學(xué)生的思想束縛在教師的思想范圍內(nèi)。④成績的評價方式單一，期末考試的范圍來源于平時的作業(yè)原題或類似題型，不能給學(xué)生以足夠的學(xué)習(xí)壓力和動力。

為了更好地提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強他們的學(xué)習(xí)積極性和主動性，改變目前的教學(xué)狀況，儼然現(xiàn)有的傳統(tǒng)教學(xué)模式不能適應(yīng)教學(xué)的發(fā)展，大學(xué)物理教學(xué)改革勢在必行，其中，課堂教學(xué)方式改革應(yīng)是非常重要的一個方面，對提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新意識十分重要。本文結(jié)合我校大學(xué)物理教學(xué)的實際情況，對多元化課堂教學(xué)改革實踐中的做法作簡單探討。

二、大學(xué)物理多元化課堂教學(xué)

為了營造良好的課堂氛圍和民主的教學(xué)環(huán)境，我們對物理教學(xué)內(nèi)容進行認(rèn)真的梳理分析、精心研究，提出采用多種教學(xué)方式相結(jié)合的形式，對不同的教學(xué)內(nèi)容、不同的教學(xué)課堂采用不同的教學(xué)方式，靈活多變，有機糅合，使一些枯燥難懂的內(nèi)容變得生動有趣，簡單易懂，讓課堂氣氛變得更加活躍，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而達(dá)到提高課堂教學(xué)效果的目的。課堂教學(xué)方式改革主要包含以下幾個方面：

1.穿插歷史材料和人物傳記。

物理學(xué)科的發(fā)展及理論的形成，總是與一定的歷史條件、科學(xué)發(fā)展水平及一定的社會需求相聯(lián)系的，在工科物理教學(xué)的過程中，適當(dāng)穿插一些物理學(xué)的歷史資料、名人的傳記、有趣的物理故事，并做成圖文并茂的形式展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生對物理概念、知識框架、物理思想和研究方法的學(xué)習(xí)有很好的輔助作用。如講授牛頓力學(xué)時，可以介紹牛頓、伽利略等物理學(xué)家的科學(xué)人生軌跡;講授電磁學(xué)時可以介紹麥克斯韋在庫侖、法拉第、安培等人研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己提出的位移電流和感應(yīng)電場概念，總結(jié)出麥克斯韋電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在，最后完成了光、電、磁的統(tǒng)一過程的史料等等;這樣的教學(xué)安排可以提高學(xué)生的課堂注意力，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，了解有趣而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢戆l(fā)展歷程，對學(xué)生的人生發(fā)展將會產(chǎn)生積極的影響。

2.充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，實現(xiàn)多媒體輔助教學(xué)。

①合理使用ppt課件教學(xué)。目前使用ppt教學(xué)方面普遍存在一些問題，有些教師自己不能精心設(shè)計制作課件，直接使用別人的現(xiàn)有課件，導(dǎo)致課件內(nèi)容不熟練，講授不流暢，被動地跟著ppt課件快速向前走，有時甚至完全依靠ppt，照本宣科，學(xué)生缺少思考空間、內(nèi)容很難消化，一次課下來沒留下什么太多的印象，嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但ppt教學(xué)的優(yōu)點勿容置疑，它能夠提供圖文并茂、信息量較大的物理信息，對較難講透的內(nèi)容可以通過制作flash動畫形象直觀地展現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更好地理解概念，且對一些復(fù)雜的畫圖來說ppt也帶來了極大的方便，圖形顯得標(biāo)準(zhǔn)美觀，有利于提高教學(xué)質(zhì)量，因此只要合理利用好ppt課件，并與各種教學(xué)手段相結(jié)合，取長補短，ppt教學(xué)可以發(fā)揮較好的作用。

②加強模擬仿真實驗在物理教學(xué)中的應(yīng)用。物理教學(xué)很多內(nèi)容是以實驗為基礎(chǔ)展開討論的，一些原本無法觀察、不太容易講清楚的現(xiàn)象，可以通過模擬仿真的方法在課堂上講解，幫助學(xué)生理解抽象的物理概念和原理。如講授邁克爾遜干涉、劈尖干涉、單縫衍射等光學(xué)內(nèi)容時，采用仿真實驗在課堂上清楚地把抽象難懂的物理知識，以圖形、圖像、動畫等形式直觀形象地展示在學(xué)生面前，極大的提高了學(xué)習(xí)興趣。

③插播圖片、影像資料。物理理論知識與生活和科技發(fā)展緊密聯(lián)系，在相關(guān)內(nèi)容教學(xué)中適當(dāng)?shù)牟宀ヒ恍﹫D片、影像片段，有利于緩解疲勞感、拓寬學(xué)生視野，提高學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)習(xí)動力。如在研究角動量守恒定律時，學(xué)生會遇到困難，在教學(xué)中可以利用多媒體播放一些跳水、花樣滑冰、直升機表演等視頻來展示物理知識在生活中的應(yīng)用;研究萬有引力相關(guān)內(nèi)容時，可以適當(dāng)播放一些宇航員和飛船在太空翱翔的圖片、影像或動畫演示，增強愛國主義情感。

3.重視課堂演示實驗教學(xué)。

演示實驗是大學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，在課堂上通過直觀形象的實物演示，可以增加感性認(rèn)識，生動有趣，對物理概念的建立，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和探索精神都有重要的幫助作用。我校物理實驗中心目前建立了規(guī)模相對較大的物理演示實驗室，已成為本地區(qū)的科普基地，項目涉及到物理學(xué)的多個內(nèi)容，對課堂實驗演示教學(xué)活動提供了很好的條件。但對于像熱機和制冷機的工作原理、怒發(fā)沖冠靜電感應(yīng)現(xiàn)象等不太方便搬到課堂的演示實驗，可以安排學(xué)生到演示實驗室參與實驗，也可以通過錄像的形式全方位的在課堂通過多媒體展示，效果也非常好。

4.運用實例教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生感知物理的重要性。

理論與實踐的統(tǒng)一是教育的基本準(zhǔn)則，也是衡量教學(xué)科學(xué)性的重要標(biāo)志之一。在工科院校大學(xué)物理教學(xué)中，應(yīng)該體現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。在理論講解的基礎(chǔ)上適度舉些實例，介紹物理學(xué)理論知識在衣食住行、休閑娛樂、醫(yī)療保健、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事安全、航天科技等方面的具體應(yīng)用，使抽象的理論知識在實踐中找到相應(yīng)的“落腳點”，這樣學(xué)生對知識既加深了理解又增強了記憶，還對物理知識的應(yīng)用有了很深體會，真正感受物理學(xué)的魅力及其重要性，從而進一步激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)物理的主動性和積極性。如豎直面內(nèi)圓周運動物體通過最高點的條件在游樂場刺激的過山車游戲設(shè)計中的具體應(yīng)用;動量守恒在火箭飛行和推進過程中的應(yīng)用;光的干涉和衍射、波動方程等物理知識在全息照相技術(shù)中的應(yīng)用;力學(xué)原理在飛機飛行和載人航天工程中的應(yīng)用;波的疊加原理在汽車消音器設(shè)計中的應(yīng)用等等。

5.適時采用案例教學(xué)新手法。

案例教學(xué)法是一種啟發(fā)式的新型教學(xué)方法，與實例教學(xué)不同，它是由教師根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要，選擇一個具體案例，組織學(xué)生通過對案例的調(diào)查、閱讀、思考、分析等活動進行課堂討論式教學(xué)，這種教學(xué)方法能夠充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實際的能力。對簡單且容易理解的案例，可在課上及時討論，以此吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)動力。比如歷史上曾多次發(fā)生鳥與飛機相撞，導(dǎo)致飛機嚴(yán)重受損甚至機毀人亡的事故?？梢蕴岢鰡栴}：鳥為什么會有如此大的威力呢？引導(dǎo)學(xué)生思考，討論，教師及時總結(jié)，以增加學(xué)生對動量、沖量概念和動量定理的進一步理解。

案例教學(xué)過程中，課堂討論是最主要的教學(xué)形式，要充分發(fā)揮學(xué)生在案例教學(xué)的主體核心地位，教師主要起引導(dǎo)、歸納、總結(jié)、評價等作用，通過課堂各個小組對案例的分析和討論，將進一步加深有關(guān)物理概念和原理的理解。

三、小結(jié)

大學(xué)物理是工科院校一門重要的基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)21世紀(jì)創(chuàng)新型人才中具有重要的作用。本文通過對大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問題進行分析，提出對大學(xué)物理課堂教學(xué)進行改革，在教學(xué)實踐中采用了幾種教學(xué)模式相結(jié)合的方式進行教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，增強了課堂教學(xué)氣氛，教學(xué)效果得到了明顯提高，為后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)養(yǎng)成了良好的習(xí)慣，為培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力打下了堅實的基礎(chǔ)。

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