費曼學習法在材料科學教學中的應用探索

摘 ? 要：費曼學習法是一種高效的學習方法，以學習者的輸出為導向。把費曼學習法應用到材料科學的教學過程當中，可以有效地提高課堂的教學效果，大大提高學生的知識吸收率，促進他們進行類比和反思，以及靈活應用所學知識的能力。本文旨在介紹費曼學習法在材料科學教學中的應用過程，探討它的實際應用效果。通過這樣的教學探索和嘗試，可以有效地提高教學效率，為材料科學的教學進行有益的提高和探索。

關鍵詞：費曼學習法 ?材料科學 ?學習方法 ?教學效率 ?教學改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）10（b）-0175-02

1 ?費曼學習法介紹

理查德·菲利普斯·費曼（Richard Phillips Feynman，1918-1988年），美籍猶太裔物理學。1965年，他因在量子電動力學方面做出的卓越貢獻，獲得諾貝爾物理學獎。他是近代卓越的物理學家和教育家，在二戰后期，24歲的費曼參與秘密了研制原子彈項目“曼哈頓計劃”，在二戰之后到加州理工學院任教，并擔任擔任托爾曼物理學教授，他的講課內容后來被整理為《費曼物理學講義》系列經典著作，他教育碩果累累。他提出的費曼學習法又被認為是終極學習方法或者最高效的學習方法。費曼學習法其實很簡單，簡單來說分為四步，如圖1所示。

1.1 確定學習目標，對相關的知識點進行學習，在這個環節主要是學習的過程

在材料科學教學過程中學習到得知識點和概念，也可以是在自學過程中遇到得任何問題和概念。了解學習掌握此知識點相關的內容和信息。

1.2 模擬教學

用你自己的語言去解釋這個概念，想象把你所學習和理解的概念和知識點講給其他對這個概念完全陌生的同學聽，在講解時，要盡可能運用簡單、準確的語言進行講解。在講述的過程中，你會自覺地組織自己頭腦中的知識，進行描述，這個過程是一個輸出學習的過程，也是檢驗你對知識點掌握程度的過程。愛因斯坦曾經說過，“如果你不能簡單說清楚，那說明你還沒完全明白”。我國《禮記·學記》中說，“是故學然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自強也。故曰教學相長也“。教學相長，教是最好的學。只有學生真正能夠運用這個知識，也就是能用自己的語言清楚地表述出來，才是真正掌握了相關的知識點。這個環節可以是講給別人聽，也可以自己講給自己聽，以檢驗學習的效果和理解的深度。因此，在圖1中，環節2，準確簡潔地講解是我們的最終目的。

1.3 發現知識盲點，講解過程中遇到不明白的地方，馬上回顧完善知識點

如果在你解釋的時候，遇到了困難和障礙，或者發現自己的表述存在邏輯上的問題，就停下來繼續弄清楚，直到你的表達完全清晰明確。這個過程中，一定不要放過任何模糊不清的地方。在發現了知識斷層之后，這步學習通常會有一定的針對性，有目標的學習，通常效率也更高。通過回顧，完善知識點，再次講解，通常在經過知識完善之后的講解會比第一次講解提高很多。經過這樣的幾次循環之后，直到能夠準確，清晰地把學到的知識點講授清楚。

1.4 簡化類比

最后，采用簡潔明確的語言以及更簡單一些的詞語來重新解釋，確保從沒有接觸過這個知識點的人也能聽得懂。在這個環節中，可以采用舉例和類比的方式來加以說明。如果能對某個知識點能夠采用類比的方式加以說明，說明能夠對相關的知識點的理解又提高了一步。

2 ?費曼學習法在材料科學教學過程中的應用

在材料科學教學過程中，可以采用費曼學習法來引導學生進行學習。

在《硅材料科學與技術》這門課程教學過程中，對硅的電學性質教學過程中，可以在講解完PN結基本原理之后，在課堂上或者課后要求學生進行自我表述，教學設計的步驟如下。

在完成堂課教師講授，學生完成學習過程之后。

（1）通過提問，結合課堂翻轉，讓學生對其他同學進行講解PN結的形成原理，及工作原理進行講解。也可以通過小組討論的方式，讓其中一位同學對其他同學進行講解。

（2）老師和其他同學對做講授同學的表述做出評判。幫助其完善知識點，對知識點進行回顧補充。

（3）間隔一段時間之后，再讓學生經過反思和回顧PN結知識點之后，再次講解PN結的相關知識點。通常第二次講解會比第一次講解更精確，清晰，簡潔。在這個教學環節過程中，或者課后，要求全體同學采用費曼學習法對PN結的知識點進行學習，并檢驗是否真正掌握了這個知識點。

3 ?教學效果與反思

我們目前在材料科學《硅材料科學與技術》以及《稀土化學》這兩門課程中進行了費曼教學法的探索和嘗試，教學效果良好，通過這種方法的推廣，使得學生掌握了一種新的高效的學習方法。在 教學過程中，聽講、閱讀、視聽、演示都屬于被動學習，學生的學習吸收率不會高于30%，而討論、實踐、講授給他人都屬于主動學習，學習吸收率也由50%提高到95%，因此費曼學習法有利于提高學生的學習效率，有助于貫徹以學生為本的教學理念。費曼學習法適用于其他學科和知識的學習過程中。它可以及時有效地鞏固知識點，有效提高學習效率。

4 ?結語

我們初步對費曼學習法在材料科學相關學科的教學進行的探索和嘗試，在教學過程中，引入費曼學習法，有利于學生吸收掌握相關的材料科學知識點。做為一種學習技能，介紹以及要求學生掌握這種方法，不但可以加強他們對材料科學相關學科的學習，提高他們的學習效率。同時也對他們今后的學習和研究生涯起到很好的幫助作用，是他們加深對知識的理解和掌握，并提高學習效率的一種有效方法。希望我們采用費曼學習法在材料科學中的探索，能對更多的教育工作者以及學生起到啟示作用，也希望這種方法能被應用到更多學科，以及不同階段的教育教學過程中。

參考文獻

[1] 于永寧.材料科學基礎[M].北京：高等教育出版社，2005.

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[3] 吳玉輝.硅材料科學與技術[M].第1版.長春：長春理工大學校內自編講義，2015.