研討型方法在大學(xué)物理·熱學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐

李小康 車碧軒 張宇 楊雄 黃敏超 王墨戈 程謀森

摘? 要：熱學(xué)課程是大學(xué)物理課的重要組成部分，其教學(xué)內(nèi)容兼具理論性與實(shí)踐性，教學(xué)對(duì)象是正經(jīng)歷著學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)習(xí)慣轉(zhuǎn)變的大學(xué)初年級(jí)學(xué)生，教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握熱學(xué)知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)其探索精神和創(chuàng)新能力。在教學(xué)實(shí)踐中，探索了以BOPPPS教育模型為框架，融入研討型教學(xué)方法的模式，可以讓學(xué)生更大程度地參與課堂教學(xué)，積極思考與討論，實(shí)現(xiàn)深刻理解課本知識(shí)，升華理論應(yīng)用。不僅如此，通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生可以完成從靜態(tài)學(xué)習(xí)知識(shí)到動(dòng)態(tài)解決問(wèn)題思維方式的轉(zhuǎn)變，養(yǎng)成獨(dú)立思考的良好習(xí)慣，為其他課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理;熱學(xué);本科課程;研討型教學(xué);BOPPPS模型

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2021）27-0120-04

Abstract： Thermology course is an important part of College Physics. The characteristics of teaching content are both theoretical and practical. The teaching object is the freshman undergraduate who are experiencing changes in learning styles and learning habits. The teaching goal is not only to enable students to master thermal knowledge， but also at the same time， to cultivate their exploration spirit and innovative ability. In the teaching practice， the BOPPPS model is used as the framework and the seminar-style teaching method is integrated， which allows students to participate in classroom teaching to a great extent， actively think and discuss. They could finally achieve a deep understanding of textbook knowledge， and sublimate theoretical applications. And students can complete the transition from static learning knowledge to dynamic problem-solving thinking mode， develop a good habit of independent thinking， and lay the foundation for other courses.

Keywords： University Physics; Thermotics; undergraduate course; seminar-style teaching; BOPPPS model

大學(xué)物理是高等教育的一門(mén)基礎(chǔ)課程，屬于科學(xué)通識(shí)教育的一部分[1]。通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可熟悉自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互作用及其運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，并為后續(xù)其他課程的順利學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。課程不僅要求學(xué)生掌握課本中的知識(shí)，更重要的是幫助學(xué)生擁有建立物理模型的能力、估算與精算結(jié)合的能力、定量分析與定性分析的能力及理論聯(lián)系實(shí)際的能力。因此，在對(duì)大學(xué)物理課程進(jìn)行教授的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)著重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，特別是需要培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。

熱學(xué)課程是大學(xué)物理課的重要組成部分，對(duì)理工科類后續(xù)多種課程具有支撐作用。熱學(xué)課程主要是從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來(lái)研究物質(zhì)的熱性質(zhì)和熱現(xiàn)象，其中的內(nèi)容既涉及事物發(fā)展的宏觀過(guò)程，又涉及物質(zhì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀況。不僅如此，大學(xué)物理課程中含有的辯證唯物主義世界觀和方法論，其充滿著宏觀的哲學(xué)思辨精神，可為學(xué)生建立科學(xué)的世界觀和思維習(xí)慣[2]。因此，學(xué)好這門(mén)課，對(duì)學(xué)生而言大有裨益;教好這一門(mén)課，也是教師所肩負(fù)的重要責(zé)任。

一、教學(xué)開(kāi)展前的預(yù)評(píng)估

大學(xué)物理這一課程的基礎(chǔ)性，決定了其面向的授課對(duì)象具有一定的特殊性。不同于高年級(jí)專業(yè)課程授課時(shí)學(xué)生已經(jīng)逐漸開(kāi)始適應(yīng)高等教育教學(xué)模式，大學(xué)物理課程面對(duì)的更多是初入大學(xué)校門(mén)的學(xué)生。這一類學(xué)生正處于從中等教育到高等教育的過(guò)渡期，在學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣方面均處于重要的轉(zhuǎn)型期。故在開(kāi)展熱學(xué)課程教學(xué)時(shí)，需要充分考慮學(xué)生的知識(shí)習(xí)得特點(diǎn)，幫助他們調(diào)整學(xué)習(xí)習(xí)慣，更好更快地接受熱學(xué)課程內(nèi)容。一方面，大學(xué)一年級(jí)新生年輕有朝氣，愿意探索和發(fā)現(xiàn)，對(duì)新的知識(shí)渴求度較高。熱學(xué)課程中的部分內(nèi)容在中等教育中已有初步涉及并在高等教育中進(jìn)行加深，因此在課程講授的前期，需要了解學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的熟悉和生疏部分，從而在課程講授的過(guò)程中靈活調(diào)節(jié)，不斷觸發(fā)學(xué)生的熟悉點(diǎn)和興趣點(diǎn)。另一方面，中等教育多年來(lái)的教育方式使得學(xué)生在某種程度上對(duì)教科書(shū)有著金科玉律式的信仰。同一物理規(guī)律，如果換一種說(shuō)法或者換一套符號(hào)體系，就會(huì)出現(xiàn)迷惑和自我懷疑。針對(duì)這一情況，需要老師去引導(dǎo)，使學(xué)生能以一種更加開(kāi)放的視野去看待課本、國(guó)內(nèi)外的其他參考書(shū)籍、甚至是最新文獻(xiàn)，從而以一種更加接近事物本質(zhì)的思路去理解問(wèn)題。

就教學(xué)內(nèi)容而言，熱學(xué)課程兼具理論性與實(shí)踐性。熱學(xué)課程中的眾多理論均是從大量實(shí)踐中歸納總結(jié)而來(lái)，并形成了焓、? 、熵等抽象概念以及熱學(xué)基本定律。隨后，熱學(xué)課程又要求學(xué)生能夠?qū)⑦@些抽象概念反向用于指導(dǎo)具體工程實(shí)踐[3-4]中。不僅如此，熱學(xué)課程中思想甚至已拓展到數(shù)據(jù)與信息傳播、生命和宇宙發(fā)展等層面[5]。因此，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，不僅應(yīng)當(dāng)秉承大學(xué)物理課程教學(xué)的基本原則和規(guī)律，更要根據(jù)教學(xué)對(duì)象的實(shí)際學(xué)情以及熱學(xué)課程本身抽象與實(shí)踐交織的特點(diǎn)，注意把握教學(xué)內(nèi)容抽象與實(shí)踐的對(duì)立性和統(tǒng)一性[6]。