大學物理“小班討論課”模式探索與實踐

覃方麗

摘要：課堂討論教學模式近年得到國內外高校的高度重視，大學物理教學增加“小班討論課”，可有效彌補“大班授課”之不足。本文介紹了中國石油大學（北京）大學物理課“小班討論課”探索與實踐的背景、內容，調查了“小班討論課”的實踐效果。結果表明我校大學物理“小班討論課”取得了較好的教學效果，獲得了絕大部分同學的肯定，實現了“小班討論課”的教學目標.

關鍵詞：小班討論；大學物理；大班授課；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）51-0143-03

一、大學物理實施“小班討論課”模式的背景與必要性

研討式教學模式由來已久，無論是精英教育，還是通識教育，小班討論教學模式在眾多方面，如培養學生的批判性思維以及交流溝通的能力，都起著舉足輕重的作用[1，2].近年，國內外眾多高校，如清華大學、北京大學、四川大學、復旦大學、大連理工大學等，越來越重視小班討論教學模式，并在某些學科開展實踐[3-7].大學物理知識和相關思想與方法在培養學生的思維習慣和能力方面具有眾多經典案例，是進行研討式教學模式的好素材。然而，目前眾多高校的大學物理課程采用傳統的教師大班上課模式，普遍存在授課內容量大、覆蓋面廣、內容高度抽象、課堂學時數相對較少的問題，這導致很多學生反映物理難學，學習收獲不大。因此，建構研討式大學物理課堂教學模式，整合、精選課堂教學內容，激發學生課外學習和研究的興趣，培養學生獨立解決問題和創新的能力，以及批判性思維的習慣，是大學物理課程改革的方向。針對大學物理課程特征以及我校目前大班授課的現狀，我校從2003年春季學期至今，進行了研討式大學物理教學模式的探索和實踐。在“大班授課”基礎上，采用“小班討論課”的形式，將“小班討論”與“大班授課”結合，以彌補大班上課的不足。大學物理“小班討論課”，即學生通過大班授課，了解大學物理課程知識關鍵點后，教師將所授課的大學物理大班分成若干個15-30人的小班，開展“小班討論課”。“小班討論課”以學生為主體，對精選的小班討論課課題通過相互討論，實現對知識的理解和能力的提高。

二、大學物理“小班討論課”探索與實踐的內容

大學物理“小班討論課”的課程目標為物理知識的深入理解、將知識轉換為解決實際問題的能力、學生思維和表達能力的提高。將小班研討課與大班授課模式結合，以物理知識的靈活應用、物理思想與方法的拓展、物理知識的工程應用為線索，以討論問題的形式呈現，激發學生課堂討論，培養學生“像物理學家那樣思考和研究問題”的習慣，注重學生對問題研究和解決過程的體驗，鍛煉學生自主解決問題的能力；并能夠將所學物理基礎知識與其專業結合，將其應用于實際工程領域；鼓勵學生創新，獲得新知識；作為通識教育課程，培養學生交流和溝通、表達的能力。以下介紹我校2013年以來“小班討論課”的具體實踐內容，包括教學內容、教學環節、方法以及對學生的考評方式。

（一）教學內容

大學物理“小班討論課”教學的內容，即素材的收集主要包括以下幾個方面：

1.物理知識的靈活應用。側重于“大班授課”課堂講授知識的靈活應用，牛頓第二運動定律的靈活應用是大學物理課程非常重要的知識點。在小班討論課中，高臺跳水水池的合適深度的設計正是牛頓第二定律相關應用的工程實例。圖1給出了10米高臺跳水水池的合適深度設計的“小班討論課”ppt。從分析受力出發，問題層層深入，引導學生應用牛頓第二運動定律列方程，求解方程，給出答案。通過討論，培養了學生應用牛頓第二定律解決實際問題的能力，深刻體會到學習大學物理，打好專業基礎的重要性。

2.現代物理知識的拓展。大班上課中，學生學習了楊氏雙縫干涉、劈尖和牛頓環干涉、邁克爾遜干涉儀、單縫和光柵的夫瑯和費衍射的原理、裝置圖和條紋特征。這些知識的重要應用是光學測量。因此，應用這些裝置探討長度測量的精度是小班討論課的專題之一。在本次小班討論課結束前，助教拋出問題，即“長度和時間這兩個基本物理量的測量目前人類能夠達到的最小和最大極限是多少，分別用到了哪些技術？”作為小班討論課結課小論文選擇題目之一。

3.物理知識在石油石化工程中的應用實例分析。我校是以石油相關領域為主的工程類院校，為將物理理論知識與實踐結合，引導學生理論聯系實際以及激發學生熱愛專業熱愛學校，小班討論課在內容設計時進行了調研，收集了相關素材并在實際教學中付諸實踐。流量的監測對油氣儲藏與運輸專業來說是很重要的內容且學生很感興趣。在小班討論課之前，教師便給出討論課題：常見的流量計有哪些，基于什么物理原理？浮子流量計和電磁流量計便成為該專業學生的某次討論課主題之一。

（二）教學環節和教學方法

小班討論課的教學環節包括以下步驟：

（1）授課教師大班授課時，給出小班討論的專題內容，布置學生課后查閱相關資料，并將大班按照自然班分成幾個小班。

（2）助教統一參加小班討論課授課培訓，完成小班討論ppt和教案。學生查閱相關討論專題資料。

（3）助教經考核合格后上崗，各小班分成4-5組，每組5-6人，參加小班討論。

（4）根據小班討論課上學生提出的新問題或者激烈交鋒的問題，針對性地布置給學生課外作業，可以是實物小制作，也可以是對某個問題的考查報告或論文。

（5）根據學生小班討論課的參與情況和表現，以及課外小作業的完成情況，給出學生小班討論課成績，按照一定比例計入大學物理期末考試總成績中。

以上教學環節和流程可用圖2表示。

教學方法上，“小班討論課”為以問題為引導的課堂分組討論式教學。課堂討論時，將需要討論的主題拆解為若干個小問題，各問題逐步深入，引導學生在規定時間內討論，并選出代表給出答案。為激發學生討論，學生給出答案采用多種形式：搶答式；一組搶答，其他組補充式；各組代表同時黑板板書式。最后助教給出參考答案，學生對參考答案提出自己的新見解和疑問。課堂討論過程中出現的新問題和有疑議的問題布置成課外作業，以論文、考察報告或實物小制作的形式上交。整個“小班討論課”教學過程中，始終保證學生的主體地位，將“小班討論課”比作舞臺，學生就是演員，而助教則是導演，教師則是編劇。我校小班討論課助教主要從物理系研究生中錄取，經過統一培訓、試講、各位授課教師考核合格后方可上崗。學生討論過程中激烈交鋒或發現的新問題，布置為學生的課外作業。學生的課外作業形式不限，如分組完成的報告、小論文、小制作等.endprint

（三）考試方法

學生參與小班討論課的成績按照5%-10%的比例納入期末考試總成績中。學生評定的依據包括三個方面：考勤、課堂討論以及課外作業。

三、大學物理“小班討論課”實踐的成果、存在問題與相應解決辦法

目前，通過近三年的小班討論課的實施，形成了較完整的教學資源庫：與專業相結合的小班討論專題庫、與討論主題相關的資料、完整的小班討論演示ppt、教案；學生課外完成的創意性制作和包含學生思想的報告或論文集。對參與小班討論課的部分學生問卷調查，考察他們對大學物理小班討論課課堂形式的印象、上課收獲以及對開展大學物理小班討論課必要性的看法。收回69份調查問卷，結果如圖3-5所示。圖3顯示，除12%的學生反映目前展開的“小班討論課”課堂形式很無聊外，其他絕大部分學生肯定了小班討論課的課堂形式。圖4顯示了學生反饋的上課收獲，僅有3%的同學認為自己沒有收獲，約62%的學生認為大學物理小班討論課培養了自己思考、研究、通過討論解決問題的能力，約57%的同學認為小班討論課加強了對相關物理知識和理論的理解。圖5顯示93%的同學認為開展大學物理小班討論課是必要的。在問卷最后“你對本課程的任何看法和建議”一項中，多名同學寫了“不喜歡推導公式”，其他答案包括“不喜歡被迫回答問題”、“希望所涉及的原理更簡單些，多些應用實例”、“希望多些有趣的演示實驗”等。綜上，我校的大學物理小班討論課取得了較好的教學效果，得到了絕大部分同學的肯定。但是，有待進一步改進課堂形式，進一步擴充、優化討論專題，對有公式的、枯燥的部分采取多種手段使知識形象化，努力提高學生興趣，進一步深化實現小班討論課的課程目標。

致謝

本文受到中國石油大學（北京）教改項目資助.感謝參與本項目的授課教師及參與問卷調查的同學的支持！

參考文獻：

[1]甘陽.通識教育：美國與中國[J].復旦教育論壇，2007，5（5）：22-29.

[2]孫燕君，盧曉冬.小班討論課教學：本科精英教育的核心元素[J].中國大學教學，2012，（8）：16-19.

[3]陳惟蓉，吳念樂.在“大學物理”課程中恢復與建設小班討論課的嘗試[J].物理與工程，2005，15（1）：45-49.

[4]陳雅清，劉淑彥，張藝苧，等.北京大學小班研討課教學改革的實證研究[J].教育學術月刊，2013，（11）：25-30.

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[7]趙莉華，雷勇.“大班授課小班討論”教學模式改革思考[J].教育教學論壇，2016，（26）：101-103.

Abstract：More and more universities pay more attention to class discussion in teaching. In the teaching of University Physics，small-class discussion can compensate for the weaknesses of the large-class presentation. The paper introduces the exploration and practice on the teaching mode of small-class discussion in University Physics teaching in China University of Petroleum-Beijing. The outcome of the inquiry shows that its effectiveness of the small-class discussion.

Key words：small-class discussion；University Physics；large-class presentation；teaching modeendprint