大學(xué)物理教學(xué)模式改革的探討

尹海峰　陳文經(jīng)　曾春花

【摘 要】本文以振動與波部分的內(nèi)容為例，考慮到大學(xué)物理學(xué)時較少的現(xiàn)狀，以及大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)等，對大學(xué)物理教學(xué)模式改革提出了幾點(diǎn)建議。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理；教學(xué)改革；翻轉(zhuǎn)課堂

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它研究的主要內(nèi)容包括力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等。基于物理學(xué)的概念、理論和研究方法已廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物等各學(xué)科領(lǐng)域。物理學(xué)的研究成果推動了生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，是其他工程技術(shù)和自然科學(xué)的重要理論基礎(chǔ)。大學(xué)物理，是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生的一門基礎(chǔ)課程。通過大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，相互作用及其運(yùn)動的基本規(guī)律，為后繼專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及進(jìn)一步獲取有關(guān)知識奠定必要的物理基礎(chǔ)。

對于理工科的大學(xué)生來說， 物理不是一門新課程。他們初中時已經(jīng)接觸過物理，高中時又進(jìn)行了較深入的學(xué)習(xí)。然而由于相對于中學(xué)物理，大學(xué)物理在學(xué)習(xí)方法、教學(xué)手段、知識內(nèi)容等各方面都發(fā)生了很大的變化，許多理工科學(xué)生仍然感覺大學(xué)物理比較難學(xué)，容易對大學(xué)物理失去學(xué)習(xí)興趣[1]。另外一個影響大學(xué)物理教學(xué)效果的因素，是由于各高校越來越注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力和實踐能力，使得大學(xué)物理的學(xué)時數(shù)越來越受到壓縮。本文以機(jī)械振動與機(jī)械波部分的內(nèi)容為例，考慮到以上情況以及大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)等，對大學(xué)物理教學(xué)模式改革提出了幾點(diǎn)建議。

1 大學(xué)物理教學(xué)要求與現(xiàn)狀

理工科類大學(xué)物理課程基本要求規(guī)定[2]，大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容分為A、B兩類。A為核心內(nèi)容， B為擴(kuò)展內(nèi)容。以機(jī)械振動與機(jī)械波部分的內(nèi)容為例，其振動與波部分的內(nèi)容和要求見表1。高中選修模塊3-4部分涉及到振動與波[3]，其內(nèi)容和要求基本上是通過實驗、觀察和分析，理解振動與波的特征。需要說明的是，在高中階段由于振動與波部分的內(nèi)容位于選修模塊3-4，可能只有少部分高中生選修了該模塊。因此，許多理工科學(xué)生是第一次學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容。對于大學(xué)物理其他部分的教學(xué)內(nèi)容，也會存在類似的問題。理工科類大學(xué)物理課程基本要求規(guī)定[2]，大學(xué)物理教學(xué)的最低學(xué)時數(shù)為126學(xué)時，對于理科、師范類非物理專業(yè)和某些需要加強(qiáng)物理基礎(chǔ)的工科專業(yè)，其大學(xué)物理課程的學(xué)時數(shù)不應(yīng)少于144學(xué)時。然而事實上，由于面臨著較大的就業(yè)率壓力，各個高校越來越加大專業(yè)課程的學(xué)時數(shù)，通識類基礎(chǔ)課程大學(xué)物理的學(xué)時受到了非常大的壓縮。部分地方本科院校大學(xué)物理教學(xué)學(xué)時數(shù)不足100學(xué)時，甚至一些高校壓縮到了40-70學(xué)時[4]。

2 大學(xué)生大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

在課堂學(xué)習(xí)效果方面[5]，大學(xué)物理課堂里集中精力聽課的學(xué)生相對于中學(xué)生下降了約34%，課堂上能夠聽懂的學(xué)生為43.42%，即大學(xué)物理課堂的聽課效果不是很好。在課前預(yù)習(xí)方面，相對于中學(xué)生，大學(xué)生的預(yù)習(xí)狀況更差。在筆者大學(xué)物理的教學(xué)中，同樣發(fā)現(xiàn)許多理工科學(xué)生上大學(xué)物理課時基本上不預(yù)習(xí)。在課后整理復(fù)習(xí)方面，大學(xué)生基本上不再整理錯題集，已認(rèn)識到解答題不是學(xué)習(xí)物理的目的；遇到問題或者做習(xí)題時，大學(xué)生更傾向于通過自己查閱資料來解決，也有部分學(xué)生的作業(yè)存在抄襲現(xiàn)象。此外，在同老師的交流方面，相對于中學(xué)生，大學(xué)生同老師的交流大大減少了。對于課堂上的遺留問題，很少有學(xué)生在課后和任課教師主動聯(lián)系解決的。

3 對大學(xué)物理教學(xué)模式改革的建議

3.1 教學(xué)內(nèi)容改革方面

針對目前大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題，有人認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)不同專業(yè)開設(shè)相應(yīng)的大學(xué)物理課程[4]。比如，生物學(xué)、化學(xué)專業(yè)對熱學(xué)等理論要求較高，計算機(jī)、數(shù)學(xué)等專業(yè)對力學(xué)、電磁學(xué)要求較高。因而不同專業(yè)不能完全依靠統(tǒng)一的一門公共基礎(chǔ)課。針對不同的專業(yè)，應(yīng)設(shè)計相應(yīng)的大學(xué)物理基礎(chǔ)課程，即認(rèn)為對于不同專業(yè)，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該有所取舍。然而，筆者認(rèn)為大學(xué)物理課程的內(nèi)容是一套系統(tǒng)完整的理論體系，只有通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，才能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取知識的能力、科學(xué)觀察和思維的能力、分析問題和解決問題的能力。即使對于不同的專業(yè)，也不能隨意刪除講授內(nèi)容。當(dāng)然，對于不同專業(yè)的大學(xué)物理課程，講授內(nèi)容可以有所側(cè)重，在整個課程學(xué)時壓縮的情況下，對于本專業(yè)要求較高的部分內(nèi)容，講授的學(xué)時可以相對增加。但是一定按照理工科類大學(xué)物理課程基本要求，保證教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性。

3.2 教學(xué)手段改革方面

首先，如果采用的還是傳統(tǒng)的教學(xué)手段，那么就應(yīng)該有效地融合新的科學(xué)技術(shù)，特別要融合多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺。在學(xué)時普遍壓縮的情況下，只有結(jié)合多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺，才更利于保障大學(xué)物理課程教學(xué)的系統(tǒng)性和完整性。這是因為借助多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺，可以增大教學(xué)的信息量。此外，在大學(xué)物理教學(xué)中融合多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺，還有以下優(yōu)點(diǎn)。多媒體技術(shù)可以形象直接地展示物理現(xiàn)象及實驗過程，這樣會引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)平臺相結(jié)合，可以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。比如，筆者所在學(xué)校購買了超星學(xué)術(shù)視頻以及中國高等學(xué)校教學(xué)資源網(wǎng)等，在網(wǎng)絡(luò)平臺上，學(xué)生可以利用課余時間進(jìn)行學(xué)習(xí)。利用網(wǎng)絡(luò)平臺還可以架起老師與學(xué)生溝通的橋梁?，F(xiàn)在大學(xué)生廣泛使用的QQ、微信等網(wǎng)絡(luò)通信工具。利用這些網(wǎng)絡(luò)通信工具，老師可以快速有效的得到學(xué)生的信息反饋，進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)中方式方法。

其次，可以嘗試新的教學(xué)手段，即翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。翻轉(zhuǎn)課堂指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。翻轉(zhuǎn)課堂三個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)分別是課前預(yù)習(xí)，課堂自主學(xué)習(xí)和知識總結(jié)。翻轉(zhuǎn)課堂非常注重課前預(yù)習(xí)，這主要是因為在該模式教學(xué)中，在課堂上教師講的少，而學(xué)生討論和練習(xí)的多。在這種教學(xué)模式，學(xué)生必須得課前預(yù)習(xí)。當(dāng)然這種教學(xué)模式并不是意味著教師可以輕松些了，相反教師的工作量可能會增加。因為教師在課前必須布置學(xué)生的預(yù)習(xí)內(nèi)容，并且要提出問題，讓學(xué)生帶著問題有目的的進(jìn)行預(yù)習(xí)；教師還要為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，包括教學(xué)視頻、教材和微課程等。在課堂自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，主要是激勵學(xué)生參與，可以把課堂學(xué)習(xí)進(jìn)行量化并計入平時成績來實現(xiàn)。課堂學(xué)習(xí)的最后部分是知識總結(jié)，這可以幫助學(xué)生將知識整合到一起。采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式教學(xué)，可以有效的克服目前大學(xué)生大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)時所遇到的問題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊小蘭.大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)的有效銜接[J].中國教育技術(shù)裝備，2014，344（14）：80-82.

[2]教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會物理課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會.理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求（2010年版）[M].北京：高等教育出版社，2011.

[3]人民教育出版社.課程教材研究所.物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書：物理[M].北京：人民教育出版社，2007.

[4]包秀麗，劉國華.大學(xué)物理教學(xué)改革的策略[J].教育評論，2013，3：117-119.

[5]吳欽，周雨青，丁萍，陳澤中.淺談大學(xué)物理與中學(xué)物理的銜接[J]. 高等工程教育研究，2012，3：176-200.

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