信息時代基礎(chǔ)物理教學改革初探

高禮靜+劉津升+唐娜斯+陳悅+張紅衛(wèi)

[摘 要]大學物理為工科類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。在科技高速發(fā)展的今天，各種新型教學模式層出不窮，沖擊了傳統(tǒng)的教學方式。大學物理課程的教學革新之路任重道遠。教師們首先要跟上時代的步伐，先于學生學習、接納各種新型信息技術(shù)手段。教師需在教學中不斷完善上課藝術(shù)，運用多媒體技術(shù)豐富課堂，采取多種多樣的教學模式對學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力進行培養(yǎng)，從而達到培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才的目的。在傳授物理知識的同時，要創(chuàng)造各種條件使學生們對物理課程產(chǎn)生興趣，著重培養(yǎng)工科學生的學習能力和科學思維能力，切實提高工科教育的教學質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]信息;基礎(chǔ)物理;教學改革

[中圖分類號] O4-0;G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2016）01-0106-02

物理學作為自然科學之基，許多工科專業(yè)的研究對象都與其有聯(lián)系。自然科學的各個領(lǐng)域都涉及物理學的基本理論，它是各門工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，并促進了現(xiàn)代工程技術(shù)的快速發(fā)展。所以，許多高等院校都把大學物理設(shè)定為工科類專業(yè)的必修基礎(chǔ)課。然而，隨著信息技術(shù)的不斷革新，傳統(tǒng)的授課模式越來越?jīng)]有吸引力。因此，很多高校大學課程的教學方式在不斷變化。網(wǎng)絡(luò)的普及讓學生獲取數(shù)字資源更方便快捷，為方便學生們的學習、實現(xiàn)信息共享，慕課（MOOC）、微課應(yīng)運而生。基礎(chǔ)物理課程的教師們?nèi)绾畏e極應(yīng)對這種變革、如何改進教學方式以保證課程教學的質(zhì)量是迫在眉睫的問題。本文將對“如何充分利用信息時代各種資源，促進大學物理課程的教學”這一問題展開討論。

一、目前物理教學面臨的主要問題

（一）學生對物理課程缺乏興趣

隨著信息技術(shù)的革新，學生的生活越來越豐富，智能手機讓學生能隨時隨地翻閱各種信息，網(wǎng)絡(luò)寬帶的提速讓零距離的交流得以實現(xiàn)。在現(xiàn)在的課堂上，學生可以不帶書本，然而智能手機卻必不可少。陳舊、枯燥的理論知識很難引起學生的注意力。受急功近利思想的影響，有的學生甚至提出了大學物理無用論，認為大學物理的學習情況不會對以后的工作有影響，而且有些物理概念和內(nèi)容是對中學物理的再現(xiàn)，學生容易產(chǎn)生厭煩的情緒。正因?qū)W生對大學物理課程以及教材內(nèi)容失去了興趣甚至出現(xiàn)厭惡情緒，導(dǎo)致其物理學習效率下降。目前大多數(shù)高校仍采用傳統(tǒng)的對學生進行知識灌輸?shù)慕虒W模式，強調(diào)以教師為主導(dǎo)，對理論知識進行講述，學生則被動地接受知識，缺乏學習主動性，只是為了考試而學習，這樣很難提高學生的學習興趣和學習質(zhì)量。

（二）學生物理基礎(chǔ)差別大

近幾年，物理教學受高考改革的影響。在高考中，對理工科的考核不再是傳統(tǒng)的“3+物理、化學”的考試模式，而是新的“3+X”模式，降低了高考中物理所占的比重，這給大學物理教學帶來了一定程度的困難。尤其在高校擴招的背景下，一些物理基礎(chǔ)知識薄弱的學生在高考中雖然未選考物理，但也考入了工科專業(yè)，這就給大學物理的教學提出了更高的要求。就金城學院近幾年的教學情況來看，工科專業(yè)學生的物理基礎(chǔ)越來越差，很多基本的物理概念，如沖量、動量定理等，學生在中學階段都沒學過。教師在教學的時候要花費大量的時間給學生打基礎(chǔ)。

（三）不重視物理教學

物理是一門經(jīng)典的學科，工科專業(yè)的大學生通過學習物理知識，不僅能掌握基本的理論知識，還能培養(yǎng)自主學習的能力、分析解決問題的能力以及觀察能力和獨立思考的能力。幾乎所有工科專業(yè)都需要對學生進行這些能力的培養(yǎng)。然而，也有的工科專業(yè)由于專業(yè)課程內(nèi)容未涉及大學物理課程內(nèi)容，便極大地縮減物理課的學時。例如，我院部分專業(yè)將物理課程的學習壓縮了40個學時，需要教師在有限的時間內(nèi)對熱、力、光學和電磁以及近代物理知識進行講授，這樣使理論知識變得更加枯燥，導(dǎo)致學生產(chǎn)生厭學情緒。另外，對于那些剛?cè)雽W的非物理專業(yè)的工科學生來說，其對本專業(yè)的知識結(jié)構(gòu)還未形成整體性的認識，更未意識到物理基礎(chǔ)課程在整個知識系統(tǒng)中的重要作用，所以往往會出現(xiàn)不重視物理學習的情況。

二、信息時代基礎(chǔ)物理課程改革初探

（一）結(jié)合多種授課模式，提高學生的學習興趣

隨著科技水平的不斷提高，許多先進的教學方法相繼出現(xiàn)，如目前比較熱門的慕課（MOOC）、微課。這些新的教學方式可以作為傳統(tǒng)的講授模式的有效補充。在學時短、內(nèi)容多，無法講授全部內(nèi)容的情況下，教師們可以把一些優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)課程推薦給學生，讓學生們在業(yè)余時間自學，最后由教師測評其自學情況。網(wǎng)絡(luò)課程學習的考查結(jié)果也可以作為最終的課程成績。但是不管哪種教學模式，都不能代替講授法。講授法有其特有的優(yōu)勢——能實現(xiàn)師生之間的交流，教師能及時了解學生對物理知識的掌握情況，并依據(jù)課堂上學生掌握知識的程度，隨時對教學方式進行調(diào)整，例如調(diào)整教學內(nèi)容的難易程度以及教學進程的快慢程度等。

對于學生來說，興趣是最好的老師，學生只有對這門課程產(chǎn)生興趣才能積極主動地去觀察、思考，并且對相關(guān)問題進行深入研究。物理思想是物理學的精髓，將物理思想融入教學過程的每個環(huán)節(jié)，可改變物理學習枯燥乏味的現(xiàn)狀，利用物理思想指導(dǎo)學生解題，促使他們掌握每一個問題的物理思想。在實際生活中，要引導(dǎo)學生利用物理思想發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，盡可能使學生在掌握物理思想、發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程中找到樂趣。東南大學所采用的案例教學法就是一個非常成功的教學方式。學生們運用簡單的物理知識，自己動手動腦解決生活當中以及工程技術(shù)當中的簡單問題，在學習的過程中發(fā)現(xiàn)物理學的美妙和用處，這些經(jīng)歷比教師直接講授效果更顯著。

（二）充分利用科技手段，促進教學效率的提高

在物理教學過程中，有許多抽象的基本原理和物理思想，學生們理解起來比較困難。運用多媒體手段（視頻、Flash動畫、程序模擬等），可以幫助教師們將枯燥抽象的概念、復(fù)雜的定理和定律，以生動、直觀、有趣的形式展現(xiàn)，從而激發(fā)學生的學習興趣。例如，我們在講授剛體的角動量守恒定律的時候，可以先播放一些相關(guān)的視頻，如花樣滑冰、跳水、直升機模型演示實驗，再根據(jù)播放內(nèi)容提出問題，引入角動量守恒定律。事實證明這種教學方式比單純的理論講解的效果好很多。在學時充分的情況下，教師還可以指導(dǎo)學生自己動手編程模擬一些簡單的物理過程，如駐波、光的偏振等。這些練習能促進學生熟練掌握物理思想，也能幫助學生在學習專業(yè)知識的過程中透過現(xiàn)象找到本質(zhì)，能夠培養(yǎng)他們對問題進行觀察、思考的習慣，有利于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。

此外，針對目前大學生上課愛玩手機，不認真聽課的情況，教師們也可以利用手機把學生的注意力轉(zhuǎn)移回來。已經(jīng)有部分高校的教師通過給班級學生建立物理課程群的方式，利用手機微信來點名、提問、課上交流等。這種新鮮的教學嘗試可以引起學生興趣，讓學生上課更專注，值得推廣。

（三）課堂教學內(nèi)容豐富多樣

物理課程的授課除了基本的公式理論推導(dǎo)、習題講解以外，還可以穿插物理學發(fā)展的歷史，增加人文科學的知識。物理學界的重大發(fā)現(xiàn)和理論突破都是由偉大的科學家完成的，或者是在他們成為偉大科學家之前完成的。他們從事的工作所體現(xiàn)出的價值值得我們?nèi)鞒校麄兯憩F(xiàn)出的高尚的道德情操值得我們學習，也深深地影響著我們的社會。學習物理學史能讓科學家們追求科學真理和為科學獻身的精神影響學生的價值觀、人生觀，有助于學生素質(zhì)的養(yǎng)成，那些科學家的真實經(jīng)歷和教訓(xùn)也能促進學生創(chuàng)新意識的形成。

對于工科類專業(yè)的學生，大學物理教學內(nèi)容應(yīng)加強與實際生活的聯(lián)系。在講解相關(guān)內(nèi)容時，應(yīng)聯(lián)系其實際應(yīng)用。如講解動量定理時，可以對火箭的飛行原理加以介紹;介紹渦電流時，可以對電磁爐的基本原理進行講解;介紹剛體轉(zhuǎn)動時，可以對門的制動器的安裝進行介紹;講解電磁理論時，可以對銀行卡磁條的工作原理進行介紹。總之，將現(xiàn)代科學技術(shù)與大學物理進行聯(lián)系，有助于開闊學生的視野，加深學生對教材內(nèi)容的理解，促進其創(chuàng)新思維的形成。

三、結(jié)束語

大學物理課程的教學革新之路任重道遠。在科技高速發(fā)展的今天，教師們首先要跟上時代的步伐，先于學生學習、接納各種新型信息技術(shù)手段，為我所用。其次，在教學過程中，教師要不斷完善上課藝術(shù)，引入物理學史，運用多媒體技術(shù)豐富課堂，采取多種多樣的教學模式對學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力進行培養(yǎng)，從而達到培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才的目的。在傳授物理知識的同時，要創(chuàng)造各種條件使學生們對物理課程產(chǎn)生興趣，著重培養(yǎng)工科學生的學習能力和科學思維能力，切實提高工科教育的教學質(zhì)量。

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[3] 王文華，陳春雷，石友彬，等.大學物理教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的研究[J].中國電力教育，2014（23）：90.

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[責任編輯：劉鳳華]