基于問(wèn)題討論的大學(xué)物理課堂教學(xué)模式實(shí)踐*

張永梅 張旭峰 劉興來(lái)

(中北大學(xué)理學(xué)院 山西 太原 030051)

1 現(xiàn)狀分析及意義

大學(xué)物理課是高等學(xué)校理工科專業(yè)學(xué)生的一門(mén)必修基礎(chǔ)教育課程．發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題是大學(xué)物理教學(xué)的核心思想，因此培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)以及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力在物理教學(xué)過(guò)程中具有重要的意義[1,2]．本文依據(jù)多年在大學(xué)物理教學(xué)改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以近代物理學(xué)知識(shí)為例，探討了基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的大學(xué)物理教學(xué)模式實(shí)踐以及對(duì)存在問(wèn)題的應(yīng)對(duì)．

經(jīng)過(guò)百年的發(fā)展，近代物理學(xué)原理和方法已深入到自然科學(xué)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活各個(gè)領(lǐng)域，以近代物理學(xué)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)也迅速發(fā)展起來(lái)，如光電子技術(shù)、核技術(shù)、材料科學(xué)技術(shù)等．因此，近代物理學(xué)的基本原理和方法已成為當(dāng)代大學(xué)生不可缺少的知識(shí)構(gòu)件．在教學(xué)過(guò)程中既要兼顧近代物理學(xué)基本原理的教學(xué)與高新技術(shù)知識(shí)的傳授，還要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的意識(shí)和能力，以及進(jìn)一步獲得近代物理與高新技術(shù)知識(shí)的能力．我們采用小班教學(xué)的方式，提出以問(wèn)題為主線的教學(xué)模式．

2 教學(xué)模式的實(shí)踐

目前的教學(xué)方式仍然以教師、課堂和教材為中心，教學(xué)過(guò)于追求系統(tǒng)性，學(xué)生沒(méi)有思考的空間和時(shí)間，課堂上很難形成生動(dòng)活潑的氣氛，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)．

問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法以學(xué)生為主體，以問(wèn)題為學(xué)習(xí)起點(diǎn),以問(wèn)題規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生圍繞問(wèn)題尋求解決方案[3,4]．問(wèn)題的提出者可以是教師，也可以是學(xué)生．因此，為了激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，建立了圍繞問(wèn)題開(kāi)展的課堂教學(xué)模式——“預(yù)習(xí)+討論+講授”．

2.1 從問(wèn)題出發(fā) 引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí) 改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式

在課前，教師根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)目的，把必須掌握的知識(shí)點(diǎn)以問(wèn)題的形式提出，要求學(xué)生預(yù)習(xí)并撰寫(xiě)報(bào)告，同時(shí)提出自己在預(yù)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題．另外，在課前以簡(jiǎn)單提問(wèn)的方式了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況．

例如：在電子的波粒二象性和摻雜半導(dǎo)體這兩節(jié)內(nèi)容中，在課前給學(xué)生準(zhǔn)備的問(wèn)題如表1所示，學(xué)生提出的典型性問(wèn)題如表2所示．

表1 “電子的波粒二象性”中相關(guān)問(wèn)題

表2 “摻雜半導(dǎo)體”中的相關(guān)問(wèn)題

2.2 以問(wèn)題為中心 引導(dǎo)學(xué)生討論 讓學(xué)生參與到課堂中

課堂討論問(wèn)題的來(lái)源有：

(1)課前提出的需要掌握的知識(shí)點(diǎn)；

(2)學(xué)生在預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題．

討論的方式分為兩種：

(1)一位學(xué)生提問(wèn)，其他學(xué)生回答的形式，教師起主持的作用，引導(dǎo)學(xué)生分析，避免跑題；

(2)小組討論，學(xué)生自行分組，教師給出問(wèn)題．

我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用不同的討論方式，例如：電子的波粒二象性這一節(jié)采用第一種方式，摻雜半導(dǎo)體這一節(jié)采用第二種方式．我們發(fā)現(xiàn)，第一種方式往往變成少數(shù)學(xué)生的辯論會(huì)，不能夠使所有學(xué)生參與到課堂中；第二種方式課堂氣氛更加活躍，每一個(gè)小組都有一個(gè)組織者，小組中每一個(gè)成員都有明確的分工，基本上每個(gè)學(xué)生都參與了討論，大家都對(duì)解決一個(gè)問(wèn)題出謀劃策．

課堂流程如下：

(1)對(duì)于預(yù)習(xí)中根據(jù)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)目的提出的問(wèn)題由一個(gè)學(xué)生通過(guò)口頭報(bào)告的形式(10 min以內(nèi))回答，隨后學(xué)生圍繞問(wèn)題展開(kāi)討論，最終使得學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)重新構(gòu)建；

(2)針對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)中遇到的問(wèn)題討論．

教師可以根據(jù)課堂回答問(wèn)題情況評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的參與度以及個(gè)體的理解能力、思維能力、歸納總結(jié)能力、語(yǔ)言表達(dá)能力等．下面以“N型半導(dǎo)體的能帶圖”這一問(wèn)題為例，引導(dǎo)學(xué)生掌握如何循序漸進(jìn)地隨著問(wèn)題的逐步遞進(jìn)對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效地學(xué)習(xí)．

問(wèn)題1:畫(huà)出0 K時(shí)N型半導(dǎo)體和本征半導(dǎo)體的能帶圖．

通過(guò)比較可以得出摻雜產(chǎn)生的多余電子所占據(jù)的能級(jí)．提示學(xué)生注意施主能級(jí)的位置．

問(wèn)題2:施主能級(jí)上的電子能否參與導(dǎo)電？

答：未進(jìn)入導(dǎo)帶，不能參與導(dǎo)電．

引導(dǎo)分析在施主能級(jí)上的電子所處的狀態(tài)是圍繞5價(jià)原子運(yùn)動(dòng)，所以施主能級(jí)上的電子不能夠參與導(dǎo)電．

問(wèn)題3:外界給一能量，N型半導(dǎo)體中電子有幾種可能的躍遷？

答：3種，施主能級(jí)到導(dǎo)帶、價(jià)帶到導(dǎo)帶、價(jià)帶到施主能級(jí)．

比較3種躍遷所需要的能量可知，“施主能級(jí)到導(dǎo)帶”躍遷需要的能量最小，所以在外界的作用下容易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而提供能夠參與導(dǎo)電的電子，所以稱為“施主能級(jí)”．

2.3 以問(wèn)題為指導(dǎo) 講授課堂內(nèi)容

通過(guò)課堂討論，學(xué)生能夠很好地掌握基本知識(shí)點(diǎn)，所以教師主要針對(duì)本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)和個(gè)別學(xué)生在預(yù)習(xí)中提出的問(wèn)題給予簡(jiǎn)答．同時(shí)要分析本節(jié)內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生理順?biāo)悸罚?/p>

3 存在的問(wèn)題以及應(yīng)對(duì)策略

針對(duì)課堂上部分學(xué)生不喜歡提問(wèn)和回答問(wèn)題的現(xiàn)象，創(chuàng)建和諧的課堂氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn)，有依據(jù)地質(zhì)疑別人的觀點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生去思考，體驗(yàn)其中的樂(lè)趣．同時(shí)要給學(xué)生提問(wèn)的機(jī)會(huì)、思考的時(shí)間，以學(xué)生為主共同分析和解決問(wèn)題．同時(shí)通過(guò)微信群增加課后討論環(huán)節(jié)，解決課堂上沒(méi)有解決的問(wèn)題，鞏固內(nèi)容．