地方性院校少學(xué)時大學(xué)物理教學(xué)改革與實踐

摘要：通過對我校各理工科開設(shè)大學(xué)物理課程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)調(diào)查結(jié)果分析了當(dāng)前大學(xué)物理課程實施現(xiàn)狀和學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，從中發(fā)現(xiàn)存在一些亟待解決的問題和值得注意的現(xiàn)象，有針對性地提出了大學(xué)物理教學(xué)改革的措施與對策。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；學(xué)生；教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）43-0054-02

大學(xué)物理是一門重要的學(xué)科，更是現(xiàn)代自然科學(xué)的代表，是非物理專業(yè)理工科學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分[1-5]，大學(xué)物理以知識為載體，在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和認(rèn)識世界方面起著非常重要的作用[3-5]。本文針對我校地方性應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)過程中學(xué)生學(xué)習(xí)效果差和教學(xué)質(zhì)量難以提高的情況，存在部分學(xué)生的物理基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)興趣不高、學(xué)習(xí)方法不當(dāng)、缺少獨(dú)立思考以及物理教學(xué)課時太少等方面的問題，在非物理專業(yè)的各理工科學(xué)生中抽取200名學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行了問卷調(diào)查，為此，提出要做好大學(xué)物理與中學(xué)物理課程的銜接，通過加強(qiáng)微元法、物理模型教學(xué)，重視物理圖景的建立、加強(qiáng)物理學(xué)史教育和學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)，提升大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量。

一、大學(xué)物理課程存在的現(xiàn)狀和學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

通過調(diào)查，了解到非物理專業(yè)大學(xué)物理課程的教學(xué)實施現(xiàn)狀和學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀：一是學(xué)時不斷減少。比如，數(shù)學(xué)教育專業(yè)由原來的開設(shè)兩學(xué)期，共144學(xué)時，均為考試課程，減為開設(shè)一學(xué)期，共54學(xué)時。二是生師比提高。由于學(xué)校增加專業(yè)設(shè)置，理工科學(xué)生人數(shù)大量增加，大學(xué)物理教師們課時數(shù)增加。三是地方性院校大多數(shù)學(xué)生的入學(xué)成績要低于普通高校的學(xué)生，學(xué)生的綜合素質(zhì)、基礎(chǔ)知識普遍較過去學(xué)生基礎(chǔ)差，特別是數(shù)理基礎(chǔ)較薄弱。四是傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響。導(dǎo)致不少學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)大學(xué)物理是沒有實際用途的，在學(xué)習(xí)過程中普遍存在厭學(xué)的現(xiàn)象。五是我校選用的教材都是21世紀(jì)教材，或者“十一五”國家規(guī)劃教材，照搬985、211高校的教學(xué)模式。六是物理學(xué)是實驗科學(xué)，由于擴(kuò)招，學(xué)校沒有配套的實驗設(shè)施，學(xué)生運(yùn)用理論與實踐相結(jié)合的能力得不到鍛煉。針對這些問題，對大學(xué)物理課程的教學(xué)改革勢在必行，使大學(xué)物理教學(xué)更符合現(xiàn)代形勢下教育的特點(diǎn)，以達(dá)到我校培養(yǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的應(yīng)用型、技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

二、大學(xué)物理教學(xué)改革的措施與對策

1.重視大學(xué)課程學(xué)習(xí)方法的引導(dǎo)。針對學(xué)生基礎(chǔ)差，并且還沿襲高中物理學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)思維，學(xué)生還希望大學(xué)老師像中學(xué)老師那樣對教學(xué)內(nèi)容反復(fù)講解，對習(xí)題還要求重復(fù)多次訓(xùn)練。這樣，大學(xué)老師在很少的課時內(nèi)是很難滿足他們的要求的，主要原因是大學(xué)生還沒有真正地適應(yīng)大學(xué)教學(xué)方法。這就要求大學(xué)老師在教學(xué)中不斷地把大學(xué)物理與中學(xué)物理相聯(lián)系的知識進(jìn)行對比，大學(xué)物理老師要把解決大學(xué)物理問題的基本方法“化整為零，集零成整”告訴學(xué)生，“化整為零”即是把變量化為不變量，把曲線化為直線，也就是微分。“集零成整”是用化整為零的結(jié)果相疊加，也就是積分，就得到了變量問題和曲線問題的解的結(jié)果了。比如，一點(diǎn)電荷在非均勻靜電場力的作用下作曲線運(yùn)動，從a點(diǎn)到b點(diǎn)，計算該過程中靜電場力所作的功。先把曲線分割成無數(shù)個微元段，在每一微元段上的靜電場力變?yōu)楹懔，曲線運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，其位移元為dl，因此，運(yùn)用中學(xué)物理的知識就可以計算其元功為dA=F·dl，整個過程的功等于所以元功之和，即A=■F·dl，把F=q0E代入，再考慮方向即可知道變力作曲線運(yùn)動的功。讓學(xué)生自然地適應(yīng)大學(xué)物理教學(xué)，也培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移，也能使學(xué)生很快地適應(yīng)大學(xué)的教學(xué)和學(xué)習(xí)方法。

2.加強(qiáng)物理圖景和物理模型教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢磉^程和物理現(xiàn)象是學(xué)生構(gòu)建物理圖景的源泉，而物理模型是由物理過程和物理現(xiàn)象抽象出來的能反映物理本質(zhì)的簡單模型，是數(shù)和形的統(tǒng)一。許多學(xué)生把學(xué)習(xí)物理當(dāng)成推導(dǎo)公式、背公式和套公式，不懂得應(yīng)該怎樣對具體的物理現(xiàn)象和物理過程具體分析，物理圖景相當(dāng)模糊，做起題來張冠李戴，或者是無從下手。其原因是由于物理圖景、物理模型不清晰，不會把一個實際的復(fù)雜的物理問題轉(zhuǎn)化成能反映物理本質(zhì)的物理圖景、物理模型[3]。比如，求電場強(qiáng)度通量？椎e=■E·dS和利用高斯定理

求解某些帶電體的電場強(qiáng)度，學(xué)生就張冠李戴，什么做法都有。這是因為學(xué)生沒有建立清晰的物理圖景、物理模型，不能正確理解？椎e=■E·ds和 的物理意義，不能理解為什么高斯面的電場強(qiáng)度通量只與高斯面所包圍的電荷有關(guān)，與高斯面外的電荷無關(guān)，而利用高斯定理求出的電場強(qiáng)度又與高斯面外的電荷有關(guān)。通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生的解題步驟為：讀題—想公式—求解。而科學(xué)的解題模式是：審題—構(gòu)建物理圖景—選取研究對象—建立物理模型—分析物理過程和狀態(tài)—運(yùn)用與之相關(guān)的概念和定理（定律）建立方程—求解—檢查。形成學(xué)生上述解題模式的主要原因是中學(xué)階段的“題海戰(zhàn)術(shù)”，而先前簡單題求解的成功經(jīng)驗又強(qiáng)化了這一模式。所以，教好物理，關(guān)鍵的是教思路、教方法，盡量避免講授艱深和復(fù)雜的數(shù)學(xué)，突出物理本質(zhì)，建構(gòu)鮮明的物理圖景和物理模型。

3.探索形式多樣的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣。利用課堂時間進(jìn)行多種教學(xué)活動。在課堂教學(xué)中，教師采用講授、討論、習(xí)題課等多種形式的教學(xué)模式，向?qū)W生傳授物理學(xué)基礎(chǔ)知識和研究方法。同時通過介紹物理學(xué)史的生動事例，講物理學(xué)史其實就是講科學(xué)創(chuàng)新的歷史，物理學(xué)史就是創(chuàng)新，就是教知識、教思路、授方法，注重用這些素材對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、探索精神和奉獻(xiàn)精神，創(chuàng)造非功利的驅(qū)動，傳承崇高的價值觀。培養(yǎng)學(xué)生“自主學(xué)習(xí)”的學(xué)習(xí)模式。大學(xué)教育與中學(xué)教育最大的不同就是教學(xué)生會學(xué)才是我們教學(xué)的主要目的，任何一門課程的學(xué)習(xí)都要經(jīng)歷學(xué)會到會學(xué)的過程。具體做法是：在教學(xué)過程中，對部分內(nèi)容首先提出自學(xué)要求，自學(xué)提綱，布置學(xué)生下去自學(xué)，同時要求寫出自學(xué)部分的讀書報告，讓學(xué)生通過自學(xué)掌握歸納總結(jié)知識的方法。部分難度在學(xué)生自學(xué)能力范圍以內(nèi)的章節(jié)則要求學(xué)生通過查閱資料、自己歸納總結(jié)，總結(jié)出要點(diǎn)，下一次上課時找學(xué)生上講臺來講，或者分組討論，學(xué)生講完后老師對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)、評比，以指出優(yōu)點(diǎn)為主進(jìn)行表揚(yáng)，同時對其錯誤的地方進(jìn)行更正，不足的地方進(jìn)行補(bǔ)充，這樣可以讓學(xué)生深刻認(rèn)識到錯誤，糾正錯誤，這樣可以檢查學(xué)生對物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法是否掌握，同時培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、語言表達(dá)能力、表現(xiàn)能力、歸納總結(jié)等方面的綜合能力，學(xué)生各方面的綜合素質(zhì)也得到提高，實踐證明學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是非常好的。采用多樣化的教學(xué)輔助手段。由于我們的學(xué)生基礎(chǔ)較差，不能完全脫離傳統(tǒng)的教學(xué)方法而只用多媒體教學(xué)，大學(xué)物理可以適當(dāng)采用多媒體教學(xué)與在黑板上書寫相結(jié)合的方法，使教學(xué)過程更加生動、形象，可徹底改變一支粉筆一塊黑板的傳統(tǒng)教學(xué)手段。

4.變革不同專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)的理念和方法。大學(xué)物理是一門基礎(chǔ)課，其基本內(nèi)容相對穩(wěn)定，一般包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理等。高校里不同專業(yè)對于大學(xué)物理的要求是不同的，這就要求教師要根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)對原來自成體系的大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理地取舍、整合，形成結(jié)構(gòu)性好、整體協(xié)調(diào)、專業(yè)適用性強(qiáng)的新型教學(xué)內(nèi)容。大學(xué)物理內(nèi)容的重點(diǎn)專業(yè)有別。根據(jù)不同的專業(yè)的要求，開展專題講座的形式進(jìn)行授課，將物理學(xué)發(fā)展的新理論、新技術(shù)、新內(nèi)容有機(jī)地組合在一起，給學(xué)生呈現(xiàn)一個系統(tǒng)的實用的知識體系。明確服務(wù)于專業(yè)人才培養(yǎng)的觀念來從事大學(xué)物理的教學(xué)工作，真正為學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)提供需要的物理知識。目前在就業(yè)競爭日益加劇的情況下，用人單位需要的是基礎(chǔ)知識扎實、知識面廣、人文素養(yǎng)高、適應(yīng)性強(qiáng)的應(yīng)用型、創(chuàng)新性型人才。地方性院校是人才培養(yǎng)培訓(xùn)基地、科技研發(fā)基地、文化傳承基地、咨詢服務(wù)基地、輸送人才的基地。大學(xué)老師們應(yīng)根據(jù)學(xué)校的教學(xué)現(xiàn)狀及不同專業(yè)不同學(xué)生存在的問題，努力做到“因材施教，專業(yè)有別，重在應(yīng)用，適應(yīng)模式”。

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作者簡介：劉云（1970-），女，貴州大方人，碩士，副教授，主要從事大學(xué)物理的教學(xué)與研究。