張剛臺 寶雞文理學院物理與光電技術學院
傳統學科在經歷了高度的分化發展以后又呈現了相互融合的發展趨勢,例如物理與化學,物理與電子學科等等。這些學科的交叉融合對于學生們的理科素養提升具有重要意義,對于科學研究工作的發展具有重要意義。舉例來看,物理和化學的跨學科交融推動著納米材料的發展,讓很多新興產業有了巨大的發展。現在的物理電子專業也有了很大的改變,這是21世紀信息科學與技術的重要基礎。
在這樣的背景下,大學的教育要想更好的為社會發展提供高素質的人才,必須調整好具體的結構和內容。大學物理這門學科是現在非物理專業理工科學生們的一門重要的基礎課程,幾乎所有的理工科學生們進入大學校園以后都要先學習這門課程。讓那些非物理專業的理科生門學習這門學科可以具備一定的物理思想,對于推動大學物理教學的學科交叉融合具有重要意義。所以,在現在的大學教育里怎樣實現學科交叉融合教學是各個高校必須著重思考的問題。
大學的物理知識和高中的物理知識存在很大的區別,其內涵更加豐富,涉及的知識面也越來越大,這門課程的信息量是其他學科很難相比的。借助于科學的教學方法可以幫助大學生們提高對物理知識的把控能力,提高大學生們的理科素養和科學研究能力。但是,最近幾年來很多高校的大學物理教學工作里存在一些問題,通過分析可以得知現在的很多高校理工科院系過分的重視專業課的學習,忽視了學習公共基礎課。這樣一來,學習大學物理的學生們也會形成成績至上的思想觀念,大部分學生們的學習只是為了獲得滿意的期末成績。這樣一來,大學物理教學很難實現現代化的教學目標。與此同時,大學的物理課程和專業課是獨立的兩個主體,所以很多學生很難發現這兩者的關系,在未來的學習里不能運用物理知識解決問題。
為了更好的解決這一問題,就要在和學生們的專業內容有機結合,利用科學的方式和方法來引入學科交叉的內容,實現大學物理教學中的學科交叉融合。通過這一措施,大學生們能夠具備對基礎知識的串聯思考和應用,在未來的學習里和科研里具備良好的基礎知識。除此之外,通過這一措施可以讓非物理專業的學生們具備對物理知識的求知欲,和中學的基礎教育不同,大學教育更加注重專業性的教育,這樣才能為社會發展提供高素質的人才。通過筆者的調查研究發現,大學生們畢業以后只有少數學生會繼續深造,大部分學生們都到企事業單位中參加工作。所以,未來大學生們的就業方向會和他們大學階段的學習有密切關聯,大學生們自身更加注重專業知識的學習,但是從教育心理學的層次來看,實現物理教學的學科交叉融合,促進各個課程的關聯,有利于提高大學生們的自我提升驅動力,讓學生們的積極性被激發出來。
通過上面的分析可以得知,大學物理教學里的學科交叉融合對于學生們知識的把握具有重要的意義,具體來看,要從以下幾個角度出發落實學科交叉融合。
要實現大學物理教學的學科交叉融合,老師們首先要尋求本專業和大學物理課程教學的共通之處,這樣一來才能更好的實現融合。舉例來看,在教授化學的大學物理課程之前老師們要向學校的優秀老師們學習,了解現在最先進的化學實驗技術,這樣一來,在上課時研究化學-物理學科的交叉會得心應手,課下和學生們的交流也更加流暢。在這樣的學科交叉融合下,還有很多學生會詢問在本專業課里的物理學測量方法,對本專業和物理的積極性都大大增加。另外,在實際的教學課程里,還要把化學課堂和物理的磁學有關知識相融合,讓更多的學生們感受到學科融合的魅力。
大學物理這門課程是綜合性的,其教學體系比較復雜,但是一年內讓學生們掌握物理學的知識是很難的,只有在未來的學習里實現大學物理教學的學科交叉融合才可以推動完成教學任務,對于整體的教學具有積極的作用。所以,各個任課老師們在實際的教學過程里,必須選擇合適的篇幅。嵌入到合適的知識點教學里,這樣一來可以讓學生們更好的理解教學內容,降低學生們的學習壓力。
結合筆者自身的教學經驗可以發現,現在學生們比較喜歡的、應用比較廣泛的形式就是老師們在進行一定的鋪墊以后,在各個教學章節里融合延伸性的教學內容,也就是在教授方法和對學生掌握程度的要求這兩個角度區別于課本中的基礎內容。
在大學物理教學里進行學科交叉融合主要目標是讓學生們具備一定的創新意識和科研意識,實現對多個學科的知識掌握。眾所周知,大學教育里應當更加重視能力的培養,而非簡單的理論學習,相應的,各個專業的老師們要設計一些問題讓學生們學會獨立思考,經過科學的自主調查研究提高解決問題的能力。
就化工專業來說,在教授大學物理這門課程時要先這樣向學生們提問:怎樣科學的探測樣品表面的自由基密度?這個問題是在食品與化妝品檢測領域比較常見的問題,這一問題的提問對于沒有科研經驗的學生是比較難的,但是老師們可以引導學生們回答這一問題:第一,要告訴學生們探測自由基也就是對未成對電子的探測;第二,讓學生們自己思考高中學習到的電子的具體概念;第三,得出具體的結論,了解未成對電子會讓樣品有一定的順磁性。借助于學生們的課下調研可以推動學科的交叉融合,課下的調研主要研究怎樣科學的探查樣品里的局域順磁信號,研究食品和護膚品的自由基會怎樣的影響到使用者。在下一次上課首先對調研結果進行考察,向學生們講解在實驗室里是如何進行調查研究的。
經過這樣的研究,學生們不僅學習到了物理學和本專業的知識,推動學科的交叉融合,另一方面還借助于實例來了解科研過程,為后期的實驗室科研工作奠定良好的基礎。
通過上面的分析可以得知,大學物理教學的學科融合具有重要的意義,對于提高學生們的理論知識和實踐能力也具有重要的意義。一方面,理科生們的科學素養大大提高,另一方面學生們也可以學習物理基礎知識,讓學生們具備良好的學習態度。借助于對具體專業的應用啟發式教學,在不影響本課程教學進度的前提下交叉融合大學物理教學,努力尋求本課程教學和大學物理教學的共通之處,有利于學生們的綜合能力提高。文章通過結合筆者自身的教學經驗,分析了大學物理教學里引入學科交叉融合的意義,研究了大學物理教學里引入學科交叉融合的具體措施,為相關的大學專業課老師們提供參考和借鑒。