《電磁學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的重組 設(shè)計(jì)與實(shí)施＊

張錫娟 張?jiān)旅?殷 英

（揚(yáng)州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 江蘇 揚(yáng)州 225000）

《電磁學(xué)》是高校物理專業(yè)的一門基礎(chǔ)物理課程，通常在大學(xué)一年級(jí)開設(shè).對(duì)于大學(xué)一年級(jí)的學(xué)生，學(xué)習(xí)習(xí)慣往往存在問題：學(xué)習(xí)內(nèi)容依賴教師課上講，有了問題等待教師解答，不會(huì)查閱資料、思考分析、主動(dòng)尋求答案；同學(xué)之間討論、辯論學(xué)習(xí)問題的很少，只有相互抄襲、模仿作業(yè)；課外時(shí)間上網(wǎng)玩游戲、逛商店的也不在少數(shù).原本依靠壓縮培養(yǎng)計(jì)劃課時(shí)數(shù)來培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的沒有達(dá)到，追其原因至少有二.

一是在壓縮課時(shí)的背景下，教師對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)要求和引導(dǎo)不夠，導(dǎo)致課上講授內(nèi)容多、速度快，學(xué)生無法消化；

二是課程內(nèi)容與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)應(yīng)用脫節(jié)，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，因而學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)投入較少，導(dǎo)致學(xué)生將課余時(shí)間投向網(wǎng)絡(luò)娛樂，從而荒廢學(xué)業(yè).

本論文對(duì)《電磁學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)行設(shè)計(jì)與組織安排，探討提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的有效途徑.

1 《電磁學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的主要知識(shí)結(jié)構(gòu)

整個(gè)《電磁學(xué)》課程內(nèi)容可以用圖1所示的知識(shí)結(jié)構(gòu)間的關(guān)系來看，其知識(shí)結(jié)構(gòu)的脈絡(luò)非常清晰.

圖1 電磁學(xué)教學(xué)內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)

2 以能力培養(yǎng)為前提 設(shè)計(jì)組織教學(xué)內(nèi)容

2.1 教學(xué)內(nèi)容

為了提高低年級(jí)大學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究能力，我們把教學(xué)內(nèi)容分為3個(gè)模塊，分別是講授模塊、自學(xué)模塊與探究模塊.具體內(nèi)容如表1.

表1 以3個(gè)模塊建構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容

2.2 設(shè)計(jì)思路與目標(biāo)

對(duì)于講授模塊，強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)掌握，特別是概念的習(xí)得.概念不清，往往是學(xué)習(xí)困難的起因，直接影響學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)興趣.因此，教學(xué)實(shí)踐中，我們給出相關(guān)的思考題，要求學(xué)生課前結(jié)合參考書預(yù)習(xí)思考并作答，讓學(xué)生帶著不能準(zhǔn)確回答的問題和自己形成的新問題走進(jìn)課堂.課堂上運(yùn)用同伴教學(xué)法（PI教學(xué)法），讓學(xué)生在獨(dú)立完成選擇題、同伴討論重新作答、教師講解概念等教學(xué)方法的引導(dǎo)下，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)概念的理解.同時(shí)利用“同伴教學(xué)法”，讓學(xué)生積極地參與課堂學(xué)習(xí)，參與思考討論，甚至參與講解釋疑，使課堂不再是教師的獨(dú)角戲，而是師生共同學(xué)習(xí)的活動(dòng)空間.這樣的教學(xué)與對(duì)學(xué)生的要求，不僅完成了學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考，訓(xùn)練學(xué)生有效學(xué)習(xí)的方法和參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的膽量與激情，改變思維懶惰的習(xí)性，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變.

對(duì)于自學(xué)模塊，我們選擇了電容、直流電路、交流電路、磁場(chǎng)能量作為主要自學(xué)內(nèi)容.這些內(nèi)容以電路的內(nèi)容為主.雖然磁場(chǎng)能量是電磁學(xué)中的重要內(nèi)容，但學(xué)生在學(xué)習(xí)了電場(chǎng)能量的相關(guān)內(nèi)容后，利用類比的方法，是完全可以學(xué)習(xí)的.這一做法，首先是改變了學(xué)生通常認(rèn)為的“老師講的才是要求的，老師不講的就不用學(xué)”的觀點(diǎn)，改變依賴教師的習(xí)慣，學(xué)會(huì)自我管理學(xué)習(xí)時(shí)間，自我監(jiān)控學(xué)習(xí)的進(jìn)度，學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí).

而對(duì)于探究學(xué)習(xí)模塊，我們的目的是從學(xué)習(xí)內(nèi)容上有一個(gè)縱向深入和橫向拓展的空間，從學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)上考慮讓學(xué)生學(xué)會(huì)資料查閱、信息收集、合作討論、解決問題、交流展示.因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了手機(jī)觸摸屏的原理課題，要求學(xué)生學(xué)會(huì)文獻(xiàn)查閱與綜述；設(shè)計(jì)了“導(dǎo)體上電荷分布”、“安培力的實(shí)質(zhì)”課題，要求學(xué)生學(xué)會(huì)利用相關(guān)文獻(xiàn)，分析思考問題，深入探究、學(xué)習(xí)，了解多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的碰撞.我們還安排了一個(gè)數(shù)值計(jì)算的課題.對(duì)于一年級(jí)的學(xué)生，MATLAB編程未曾學(xué)過，我們用半個(gè)小時(shí)集中輔導(dǎo)編程，之后就要求學(xué)生能自己設(shè)計(jì)一個(gè)任意形狀的帶電體，編程計(jì)算空間的電勢(shì)分析并作圖.該課題的設(shè)計(jì)目的是將《電磁學(xué)》的內(nèi)容與計(jì)算機(jī)課程相結(jié)合，通過數(shù)值模擬方法更深入地了解空間場(chǎng)分布.

3 以課程網(wǎng)站為平臺(tái) 管理課程實(shí)施

由清華大學(xué)教育技術(shù)研究所開發(fā)的我校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)，給我們的課程實(shí)施過程中自學(xué)模塊與探究模塊的學(xué)習(xí)與監(jiān)控提供了方便.

3.1 強(qiáng)化預(yù)習(xí)

教學(xué)實(shí)踐中，我們要求學(xué)生學(xué)會(huì)預(yù)習(xí)，逐步養(yǎng)成看書、查資料、思考問題的習(xí)慣.我們?cè)诿恳粋€(gè)專題講授之前，安排了兩個(gè)環(huán)節(jié).一個(gè)環(huán)節(jié)是給出5～8個(gè)問題，要求學(xué)生通過看書、以交紙質(zhì)作業(yè)的形式回答問題，并鼓勵(lì)學(xué)生在作業(yè)本上提交自己的問題.學(xué)生提出的問題我們通過課上和網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的答疑、討論兩個(gè)渠道回答.第二個(gè)環(huán)節(jié)是在網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)上利用在線測(cè)試，給出5～10道選擇題，測(cè)試學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，重點(diǎn)在于對(duì)學(xué)生概念的掌握情況進(jìn)行了解.這兩個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)有效地促進(jìn)了學(xué)生的課前預(yù)習(xí).

3.2 時(shí)間管控

低年級(jí)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)時(shí)間的管理往往是失控的、不自覺的.利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上課程作業(yè)、教學(xué)資源、在線測(cè)試、研究性學(xué)習(xí)等欄目的時(shí)間設(shè)定功能，促進(jìn)學(xué)生自我學(xué)習(xí)管理，能有效地促進(jìn)學(xué)生按時(shí)提交作業(yè).同時(shí)，教師也能知道學(xué)生自學(xué)內(nèi)容的進(jìn)度、研究性學(xué)習(xí)過程中的計(jì)劃進(jìn)度、安排等，保證學(xué)生課外在自主安排背景下總的學(xué)習(xí)進(jìn)度.

3.3 互動(dòng)交流

聽課、看書、解題、自學(xué)和研究性學(xué)習(xí)過程中必然存在疑惑和問題，我們除了使用課間答疑、作業(yè)本答疑外，還利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的答疑討論欄目為學(xué)生及時(shí)答疑，幫助學(xué)生增強(qiáng)自學(xué)能力，提高學(xué)習(xí)自信，鼓勵(lì)大膽提問，互動(dòng)交流.

教學(xué)實(shí)踐告訴我們，學(xué)生有巨大的學(xué)習(xí)潛能，只要學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確，教師合理、恰當(dāng)?shù)靥岢鲆螅⑼ㄟ^一定的方法和手段引導(dǎo)學(xué)生利用課外時(shí)間，學(xué)生的自學(xué)能力、思考能力、探究能力是可以逐步培養(yǎng)的.