大学物理学习方法范文

时间:2023-05-06 18:23:43

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大学物理学习方法

篇1

[关键词] 大学物理学习方法障碍;归因;教学对策

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634(2013)02-0046-04

0 引言

大学生物理学习中普遍存在方法障碍,已经引起研究者的关注,如有文献从提高观察、实验、思考、总结、应用能力等角度提出学好物理的方法和具体要求[1],但这类研究通常局限于提出某种物理学习方法及教学措施,鲜见系统研究物理学习方法障碍及教学对策,同时利用教育实验证明其有效性的文献。本研究从大学物理学习方法的现状调查入手,分析大学物理学习方法障碍的各种类型及其产生原因,提出比较系统的教学对策并应用于教学实践,通过较严格的教育实验来检验教学对策的实际效果。

1 研究概况

选取荆楚理工学院2010级材料控制与成型专业2班(实验班)和3班(对照班)进行实验,实验时间为2011年春季学期,实验内容为大学物理力学和电磁学部分。通过观察、访谈、问卷调查等研究方法了解本科生物理学习方法的现状,归纳学习方法障碍的类型并分析产生原因;采用行动研究法摸索出学习方法障碍教学对策;利用实验方法检验和判断教学对策的教学效果。

2 学习方法障碍分类、归因分析及教学对策

2.1 问卷调查情况

利用大学物理学习方法调查问卷对理工类本科生进行抽样调查,共发放问卷524份,回收有效问卷512份。

2.2 学习方法障碍分类

物理学习方法因人而异,因内容而异,按不同标准分类可以得到不同的分类结果,为便于学法指导,不必拘泥于物理学习方法的严格分类。通过问卷调查将大学生物理学习方法障碍归纳为以下五类。

1)方法意识障碍。调查表明从不与同学探讨学习方法的占42.9%,近半数学生方法意识淡薄,不注重学习方法的应用与总结。

2)程序方法障碍。程序方法指物理学习各环节所采用的方法,学生在应用程序方法时,或缺失部分学习环节,或在预习、听课、复习、作业、总结各主要学习环节中方法应用不当。统计结果表明:从不预习的学生占35.6%,不愿意听课的占8.7%,课后不及时复习的占58.5%,不能独立完成作业的占20.5%,学完一章后不及时总结的占55.7%。

3)常规方法障碍。常规方法指物理学习的通用性、一般性方法,包括观察、实验、思考、迁移等方法。由于缺乏系统的学法训练,学生通常不了解常规方法的种类和应用要求,不会应用或应用时出现各种偏差。

4)自学方法障碍。大学生经常采用自学方法的比例不足40%,大一新生缺乏自学意识,没有养成自学习惯,缺乏自学方法,对自学不主动无信心。

5)个性方法障碍。学习有法,但无定法,贵在得法。调查表明没有形成自己独特学习方法的占89.3%,即绝大部分学生没有形成大学物理学习的个性方法。

2.3 学习方法障碍原因分析

1)方法意识障碍原因分析。高中阶段学生陷于题海战术而不能自拔,无暇研究学习方法。大一新生受学习惯性影响,尚未从应试教育的桎梏中走出,学习上仍处于被动依赖状态,只能简单沿用高中的学习方法来应付大学物理学习。

2)程序方法障碍原因分析。大学物理内容多课时少,教师在课堂上只能讲解重点、难点和疑点,学生不可能在课堂上理解消化所有内容,必须重视每个学习环节才能学好大学物理。学生普遍对学习各环节的重要性认识不足而忽略某些学习环节,又没掌握好各个环节的学习方法,往往引发程序方法应用障碍。

3)常规方法障碍原因分析。教师偏重知识传授而疏于学法指导,导致学生对物理学习的常规方法缺乏系统了解;教材中涉及的学习方法往往隐藏在知识内容之中,学生只注重知识学习而忽视方法学习;缺乏学习方法系统训练,学生的学习方法是零碎的而不是系统的。上述三种原因导致学生应用常规方法时力不从心,比如观察无计划、无重点、无总结;实验时只知照本宣科,而对实验原理和实验思想缺乏深入钻研,对实验现象和出现的问题缺乏理论思考,只有直觉兴趣和操作兴趣,缺乏因果认识兴趣和概括性认识兴趣;思考茫然而无头绪,没有经过抽象概括形成概念的习惯,只注意规律的表述本身而忽视其建立过程,只有物理知识而没有物理思想;应用知识只限于解题,不善于运用所学知识去解释自然现象和解决实际问题。

4)自学方法障碍原因分析。学生依赖心理强,自学积极性低;独立获取学习信息的能力差,不善于利用图书期刊和网络信息解决问题,畏难而放弃自学;自学方法不当,盲目贪多求快不求甚解,问题越积累越多最后不得不放弃自学。

5)个性方法障碍原因分析。大一新生由于方法意识淡薄,程序方法不愿用,常规方法不会用,自学方法不能用,方法水平还停留在较低的层次上,无法通过坚持使用程序方法、活用巧用常规方法、不断创新自学方法,逐步形成独特而系统的个性学习方法。

2.4 教学对策

必须采取系统化的教学对策,才能有效地消除物理学习方法障碍。教学对策的指导思想是:以自学能力的培养为主线,以方法意识树立为前提,以程序方法指导为基础,以常规方法训练为核心,以个性方法确立为目标,全面统筹学法指导,寓学法指导于知识传授之中,贯穿于整个教学过程之中。

1)牢固树立方法意识。教学过程中一手抓传授知识,一手抓学法指导,方法得当则事半功倍。中国古话“授人以鱼,不如授人以渔”,达尔文名言“最有价值的知识是关于方法的知识”都非常深刻地说明了做事方法的重要性。制订学习方法培养大纲,将方法培养与知识传授有机地渗透和结合起来,并精心安排到每次课的教学中去。树立班级内部学习方法的好典型,激励其他同学积极探索大学物理学习方法,形成人人重视学习方法的良好氛围。

2)夯实程序方法基础。强调学习环节的重要性,促使学生克服惰性,坚持使用程序方法,避免环节缺失给学习造成不必要的困难。利用绪论课系统讲解各学习环节的学习方法及具体要求,通过教师随时抽查和学生自查互查相结合的办法确保学生按要求完成每一次课的学习循环。掌握程序方法并不难,难在长期坚持,刚开始需要教师耐心督促和鼓励,当学生感觉到应用程序方法的好处时,就会自觉地坚持下去。(1)预习方法。弄清学习内容的重点、难点、疑点并分类标记,梳理知识脉络,行有余力的同学可以完成课后练习以检查预习的效果;(2)听课方法。留意教师解决问题的思路和方法,达到巩固重点内容、突破难点内容、澄清疑点内容的目的,简记内容要点、分析和解决问题的思路、补充知识及自己对某些问题的看法或疑点;(3)复习方法。德国心理学家艾宾浩斯的研究表明,遗忘在学习之后立即开始,最初遗忘速度很快,以后逐渐变慢。课后要尽早复习避免遗忘,如利用课间时间迅速将所学内容在头脑中过一遍“电影”;复习既要理解和巩固所学知识,又要将知识条理化,还要对听课时产生的疑点进行深入思考;复习要在作业之前完成;(4)作业方法。独立完成作业既能通过对知识的直接应用来巩固知识,也能准确地暴露出学习中存在的问题,面对问题先独立思考,反复思考仍无法解决时再请教。归纳各种题型及其常规解法,探讨一题多解和最优解法;(5)总结方法。总结是巩固提高的过程,每次课后做个小结,每章后做小总结,学期末做大总结,总结可以使知识条理化和系统化,便于形成网络化的知识结构,促进知识融会贯通。

3)结合知识传授进行常规方法指导。常规方法是物理学习的核心方法,物理学习过程离不开观察、实验、思考、迁移等方法。各种方法的运用要点如下:(1)观察方法。先做观察计划,再确定观察步骤等细节,确保观察有目的、周到、细致、深刻,最后总结观察内容,有些情况下需要经过多次观察才能达到目的;(2)实验方法。避免盲目实验,从实验目的、实验仪器的选用、实验原理的推敲、实验内容的确定、数据处理方法的选择、从实验中合理得出结论等方面都要认真钻研,务必通过实验激发学习兴趣、增强感性认识、巩固理论知识;(3)思考方法。思考是学习的核心任务。在观察和实验的基础上,通过分析得到合乎规律的理性认识,完成从实践到理论的第一次飞跃离不开思考的积极参与。物理学习就是要善于通过抽象和概括的方法形成物理概念,通过归纳、演绎、概括的方法建立物理规律,通过分析、综合、比较等方法解决物理问题;(4)迁移方法。迁移就是物理知识在其它条件下的应用。解题是物理知识最直接的应用;运用物理知识解释自然现象能让学生感受到物理知识的实际作用,产生成就感并从内心深处激发学习兴趣;解决实际问题是理论向实践的第二次飞跃,也让物理知识应用的进一步深化和活化。常规方法伴随学习过程的始终,常规方法学法指导是一项经常和长期的任务,应抓住一切教学时机结合教学内容反复进行指导和系统归纳,促使学生对常规方法从模仿使用到熟练使用,从无意识使用到自觉使用,逐渐掌握常规方法的应用技巧和规律。

4)促使学生探索自学方法。终生学习主要依靠自学,自学方法应该成为大学阶段的常规学习方法。自学方法没有统一的模式,也不是单一的方法,而是包含程序方法、常规方法的方法体系。大学生缺乏自学经验,需要老师善加引导才能逐步掌握自学方法。一是要介绍自学的基本方法,明确自习、复习、作业、总结等学习环节的基本方法和具体要求;二是要教会学生获取资料的方法,培养学生通过各种媒介获取学习信息的能力;三是要做好四个结合:即学与思结合,学与问结合,学与习结合,学与用结合;四是要不断探索最佳学习方法;五是要磨练学生克服困难的坚强意志。

5)鼓励学生形成个性方法。个性方法是个体面对物理学习内容时获取知识的特殊方法。个性方法具有综合性、独特性、高效性和创造性的特征。综合性是指个性方法并非单一的学习方法,而是融合程序方法、常规方法和自学方法于一体的方法体系;独特性是指个性方法具有与学生个性特点相结合的特殊性;高效性是指个性方法具有比共性方法更高的学习效率;创造性是指个性方法是对学习方法的创新。上述四个特征是检验学习方法是否为个性方法的标准,应引导学生在坚持使用程序方法和熟练掌握常规方法的基础上,通过提高学习方法理论素养和借鉴优秀的学习方法,结合学习基础、学习内容和个性特点不断完善和创新自学方法,力争形成一套高效率的个性学习方法。

3 教学对策的实施效果

开展物理教育实验,具体步骤如下:(1)利用观察、访谈等方法初步了解大学物理学习方法障碍现状;(2)设计大学物理学习方法障碍调查问卷并实施调查统计,归纳大学物理学习方法障碍的各种类型并分析原因,提出针对性强的教学对策;(3)在同一专业随机编班的基础上,通过前测试卷了解各班的物理基础并从中挑选出实验班和对照班。前测试于学期初进行,考查高中物理力学和电磁学内容;(4)实验班采用学习方法障碍对策教学,对照班采用常规教学法教学,实验过程中教师相同,教材相同,学生都在不知情的自然情况下参与;(5)通过后测试卷评价教学对策的教学效果。后测试于学期末进行,考查大学物理力学、电磁学内容。实验班和对照班测试时间相同,批改采用流水作业;(6)分析成绩统计数据以检验教学对策的实际效果。

教育实验中应注意以下问题:(1)保证教育实验的必要前提,即实验班和对照班的学习基础差异要在实验允许的范围内;(2)创造教育实验的良好条件,一要让学生在不知情的自然情况下参与,二是教师在对照班的教学中要避免使用实验班的教学对策;(3)精心设计测试试卷,测试问题要能较好地反映学生的学习方法水平,这是测试能否达到目的和实验结果是否真实可靠的关键。实验结果如表1和表2所示,以2010级材料实验班与对照班为对象。

差异显著性检验采用 检验[2]。设 , 分别为实验班和对照班成绩的标准差, 分别为两班的人数,,分别为两班的平均分。两个平均分差数的标准误差和统计量 分别为:

由表1,实验班和对照班前测平均分的统计量 =0.630.05,说明实验班和对照班前测成绩无明显差异,满足实验条件。实验后 =2.64>2.58,

测试卷各题型具有相应的测试和诊断功能,选择题主要考查对物理概念、物理现象、物理过程和物理规律的认识、判断、辨析、理解和应用等,可以较准确地考查学生对物理概念的含义或物理规律的适应条件及运用范围的掌握和理解程度、对物理规律和物理图象较浅层次上的应用等。填空题考查的内容一般为重要的概念、原理、物理过程、实验现象、基本计算,既可以考查需要识记的内容,又可以考查运用物理知识分析、推理和计算的情况,可比较准确地考查学生判断能力的高低和计算的准确性。计算题可以用多种方式考查学生学习物理知识的思维方式或分析解决问题的思路,计算题的分析解答过程可以很好地反映学生分析、判断、综合知识的能力水平。由表2,实验班各题型的平均正确率均高于对照班约7个百分点,说明实验班学生物理学习方法障碍有所消除,方法应用能力有所增强,物理概念、物理规律的掌握情况较好,物理知识记忆更准确、理解更透彻、运用更熟练,进一步证明教学对策取得了实际效果。

4 结束语

对本科生物理学习方法障碍进行归因研究并提出针对性的教学对策,理论上可以丰富大学物理学习方法论的内容,实践上可以为教师的学法指导提供参考建议,更有效地帮助学生掌握物理学习方法,提高物理学习的效率。提出的教学对策在教学实践中得到了初步验证,还需要在更大的范围内进行实验验证,并在教学实践中逐步完善和加以推广。

参考文献

篇2

【关键词】研究性学习方法 选择性整合 教学效率 大学物理教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)30-0021-01

大学普通物理课程是理工类高等院校的公共基础课,它对于完善学生的知识体系,锻炼学生的思维能力,提高学生分析解决问题的能力有着非常重要的作用。但在实际的教学过程中,由于学时较少内容较多较杂、学生学习目的不明确造成的学习兴趣不高、教学方法较单一等诸多原因造成了该课程的教学效果不太理想,没有起到应有的作用。针对这种教学现状,各个学校都积极地进行大学物理教学的各项改革活动,旨在提高教学效率,提高教学质量。笔者所在学校主要将研究性教学方法和学校的实际情况相结合,将研究性学习的思想有选择的应用到大学物理的教学工作中,取得了较好的教学效果。下面从几个方面做简单的介绍。

一 研究性学习方法的特点

研究性学习方法是20世纪末出现的一种新型的教学学习方法,它提倡学生的主体性,通过多种方法来提高学生的学习兴趣,改善学生的学习方法和思维习惯,取得了较好的效果。研究性学习方法是一个灵活性很高的理论,其具体的实施和周围的软硬件环境有很大的关系。笔者所在学校就是将研究性学习方法的基础理论和学校的实际情况相结合,通过在大学物理的教学中选择性的适当应用研究性教学方法,来提高该课程的教学效果,使其真正发挥其基础类大课应有的作用。

二 具体的实施过程

笔者所在学校通过课堂教学、课外自主学习、适当的评价体系三个方面把研究性教学“以学生为教学主体的核心思想”深刻的融入到大学普通物理的教学活动中来。

1.课堂教学

第一,结合具体的教学内容,采用类比法、归纳法、演绎法等科学的思考方法,一方面让学生高效的掌握了学习的内容,同时潜移默化的锻炼了学生的逻辑思维的方法和能力。例如,在“静电场”一章的教学过程中,通过对电场强度、电势、磁感应强度三个基本概念的比较和归纳,通过选取研究对象、寻找场源、分析场源并确定思路三步就可以对这三个基本计算量有一个较好的掌握。

第二,采用启发式、讨论式等灵活的教学方法,充分调动学生的学习兴趣,让学生积极地投入到课堂教学中来。例如,在“光的干涉”的教学过程中,让学生通过对牛顿环、劈尖干涉、杨氏双缝等不同实验的分析方法上的讨论,学生自然就得到了分析干涉的基本方法,从而大大地提高了教学效率。

2.课外自主学习

研究性学习思想旨在发挥学生在教学过程中的主体地位,充分发挥学生学习的主动性和积极性,所以如何发挥学生学习的主动性,让学生在课堂外积极主动的学习就成了关键问题。笔者就通过布置小论文,讨论感兴趣的问题等方式促进学生的课外自主学习。例如,在学习完热力学第二定律和熵理论以后,可以让学生在课外积极探索有关熵理论在政治、经济、社会等领域的应用,在自我探索的过程中,领略学习的乐趣,培养学习的方法。

三 实际教学效果

“研究性学习方法和大学物理教学的选择性整合”获得了较好的教学效果。主要表现在以下几个方面:(1)该方法的实施,较高程度的激发了学生的学习兴趣,使学生能够更加主动参与到教学活动中来,充分发挥了其学习主动性。例如,上课时与教师的互动更加积极,课外通过写论文等形式表达自己的思想,课后答疑的质量和数量明显的提高。(2)该方法的成绩不仅表现在良好的课堂效果上,更重要的是该项目很好地培养了学生逻辑思维的能力,让学生初步具有了思维的习惯和思维的方法,体会到了思维的乐趣。这一点可以从课外答疑的内容和学生论文内容反映出来。例如,部分学生在看完美国大片《星球大战》后,用学过的物理知识去分析其中的部分情节是否满足科学规律,是否会真的发生,从分析的过程中,慢慢具有了科学对待生活的态度等科学精神。

四 特色和创新

将研究性学习方法和大学物理教学的选择性整合打破传统的大学物理的教学方法,将现代研究性教学方法和各个学校大学物理教学的实际相结合,创造一套适合情况的新的大学物理教学方法,以激发学生学习兴趣,提高学习效率,同时在学习的过程中,培养学生的思维能力,分析解决问题的能力,充分发挥大学物理课的基础作用,让学生在轻松学习的过程中,真正领悟到学习的乐趣、知识的力量、思维的奇妙。

参考文献

篇3

关键词:教学;教务;精细化;内涵

国家开放大学内涵发展是指学校依据自身的客观发展规律,提升办学的档次和水平,增强培养人员的综合素质和创新能力。落实科学发展观表现在学校范围上就是在一定程度上高度重视学校的内涵发展。学校的内涵发展最主要的是注重精细发展,其次在创新发展、质量发展、特色发展等各方面也需要作出相应的努力。

精细化管理已在教育改革中处于领先地位,是当前教育发展的新方法,体现了教育改革的创新,决定了近期教育改革将向精细化发展。精细化的管理理念最初起源于发达国家,是一种集人本管理与科学管理于一体的思想观念,旨在达到真善美,高度重视管理细节与过程,以达到质量和效益共同提升的管理策略。其中态度“精心”、过程“精细”、结果“精品”成为精细化管理的核心。

自从国家开放大学的教育改革得到教育部的认可后,现代开放大学已将远程开放教育作为办学的基本方式,这体现了全新的教育腾飞时期将由国家开放大学引领。近年来由于开放教育事业逐步增大办学规模,因而伴随着越来越多的学员进行注册,每年的毕业生人数也逐步增多,这不仅对“量”的规模效应产生了影响,而且也很大程度上影响着教学教务“质”的管理。质量发展是学校发展的根源,质量发展是学校内在实力的体现,因此学校要保证自身可持续发展,必须注重教学教务“质”的管理,以“精确、细致、深入、规范”为目标,以“粗放型”向“精细型”转型的先例为指导,把教学教务管理做精做细,促进国家开放大学内涵发展。

一、提高教学教务管理人员的素质

精细化管理最基本的要求就是精心做好每一件最基本的事,秉承“工作靠用心、育人靠爱心、互助合作、服务用真心”的教育理念,以认真负责的责任心去做好每一项工作,使优秀良好的师德在学校管理中表现出来。教学教务是一项非常繁琐复杂而正式的工作,必须以严肃端正的态度去面对,为应对远程教育的独特性,首先要提高教学教务管理人员的素质,管理人员必须从思想上转变传统的思维模式,用科学创新的想法启发人们,使人们跟上时代步伐,其次要增强管理人员的法制观念和责任心,使精细化管理的效果更加有力。管理人员作为一个学校的领班人,如果他们不具备优良的作风,是很难管理好教学教务的。以教务管理中的学籍管理来说,学籍管理包括很多环节,如学生的录取管理、入学审核管理、学籍异动管理、课程注册管理等,几乎遍及了教学教务管理的各个过程,学籍管理工作的好坏决定着一个学校的形象,再加上学籍管理需要整理大量的数据、收录繁重复杂的现代化信息,所以必须要有一批具备很强的工作能力、责任心的管理人员,才能保证远程开放教育的长久健康发展,保证教学教务管理的质量。因此提高管理人员的素质非常必要,第一要贯彻精细化管理理念,第二要学习运用新设备新手段,此外,要加强培养素质修养,通过宣传贯彻、实施、反馈等形式使他们高度重视管理工作。

二、加强教学教务管理的日常规范化

1.健全科学的规章制度。管理责任精细化、制定一套合理科学的管理制度是学校落实责任、加强管理的有效手段,为此我校制定了部门制度,对各管理层进行了明确分工,对管理结果进行量化,有利于“人尽其才、才尽其用”。

2.创建学生自主学习的教育模式。学生是一切教育教学行为的主体,而教师是教学内容的传授者,是学习活动的指导者、服务者和支持者,因此我校通过教务处统筹教学任务,教研组落实实施,科研处监督评价三位一体的教学管理模式促进了教学成果的优越性,这样也就促进了精细化管理。

3.增强以人为本的服务观念。精细化管理是科学发展观在学校领域的具体体现,所以学校必须以科学发展观为指导,坚持以人为本。管理人员要用最好的服务态度以最快的速度解决前来办事的老师、学生的各种问题,以高效的工作效率提供最优质的服务,从而确保远程教育的可靠性,实现学校管理的人文化和特色化。

三、倾力打造一支实力雄厚的师资队伍

质量是学校发展的根本,而师资队伍的强大与否是衡量学校教学质量的关键性因素,因此创建一支合适的教师队伍是非常有必要的,远程开放教育的教师必须先转变落后的教育理念,努力学习现代远程教学的教学方法,不断增加自己的专业知识,熟练掌握计算机的应用能力,以适应信息化远程开放教育的新要求,做好教学活动的引领者。

四、加强教学教务的网络管理

随着科技的飞速发展,网络平台已经非常普遍,我校的远程教育网站、计算机校园网络系统等网络平台已两次获得五星级网站,以优越的网络环境为学生服务,此外我校网站还成立了今日课表、实时答疑等,为学生自主性学习提供了方便,从而更有利于提高教学质量。

精细化管理是一个不断改善、追求完美的过程,学校是贯彻落实科学发展观的重要领域,因此将精细化管理理念引入教育领域已是必然趋势,精细化管理有助于提升学校实力,有利于国家开放大学的内涵发展。因此我们要从细节做起,把精细化管理落实到每一件平凡简单的事,从而提升学校声誉,显示开放大学的独特魅力,促进内涵发展。

参考文献:

篇4

关键词:大学物理;学生;教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)43-0054-02

大学物理是一门重要的学科,更是现代自然科学的代表,是非物理专业理工科学生的一门专业基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成科学素养的重要组成部分[1-5],大学物理以知识为载体,在提高学生的科学素质和认识世界方面起着非常重要的作用[3-5]。本文针对我校地方性应用型本科院校大学物理教学过程中学生学习效果差和教学质量难以提高的情况,存在部分学生的物理基础差、学习兴趣不高、学习方法不当、缺少独立思考以及物理教学课时太少等方面的问题,在非物理专业的各理工科学生中抽取200名学生对大学物理的学习情况进行了问卷调查,为此,提出要做好大学物理与中学物理课程的衔接,通过加强微元法、物理模型教学,重视物理图景的建立、加强物理学史教育和学习方法的引导,提升大学物理的教学质量。

一、大学物理课程存在的现状和学生的学习现状

通过调查,了解到非物理专业大学物理课程的教学实施现状和学生的学习现状:一是学时不断减少。比如,数学教育专业由原来的开设两学期,共144学时,均为考试课程,减为开设一学期,共54学时。二是生师比提高。由于学校增加专业设置,理工科学生人数大量增加,大学物理教师们课时数增加。三是地方性院校大多数学生的入学成绩要低于普通高校的学生,学生的综合素质、基础知识普遍较过去学生基础差,特别是数理基础较薄弱。四是传统教学模式的影响。导致不少学生认为学学物理是没有实际用途的,在学习过程中普遍存在厌学的现象。五是我校选用的教材都是21世纪教材,或者“十一五”国家规划教材,照搬985、211高校的教学模式。六是物理学是实验科学,由于扩招,学校没有配套的实验设施,学生运用理论与实践相结合的能力得不到锻炼。针对这些问题,对大学物理课程的教学改革势在必行,使大学物理教学更符合现代形势下教育的特点,以达到我校培养适应性强的应用型、技能型人才的培养目标。

二、大学物理教学改革的措施与对策

1.重视大学课程学习方法的引导。针对学生基础差,并且还沿袭高中物理学习方法和学习思维,学生还希望大学老师像中学老师那样对教学内容反复讲解,对习题还要求重复多次训练。这样,大学老师在很少的课时内是很难满足他们的要求的,主要原因是大学生还没有真正地适应大学教学方法。这就要求大学老师在教学中不断地把大学物理与中学物理相联系的知识进行对比,大学物理老师要把解决大学物理问题的基本方法“化整为零,集零成整”告诉学生,“化整为零”即是把变量化为不变量,把曲线化为直线,也就是微分。“集零成整”是用化整为零的结果相叠加,也就是积分,就得到了变量问题和曲线问题的解的结果了。比如,一点电荷在非均匀静电场力的作用下作曲线运动,从a点到b点,计算该过程中静电场力所作的功。先把曲线分割成无数个微元段,在每一微元段上的静电场力变为恒力F,曲线运动变为直线运动,其位移元为dl,因此,运用中学物理的知识就可以计算其元功为dA=F·dl,整个过程的功等于所以元功之和,即A=■F·dl,把F=q0E代入,再考虑方向即可知道变力作曲线运动的功。让学生自然地适应大学物理教学,也培养学生对知识的迁移,也能使学生很快地适应大学的教学和学习方法。

2.加强物理图景和物理模型教学,培养学生的物理思维。严谨的物理过程和物理现象是学生构建物理图景的源泉,而物理模型是由物理过程和物理现象抽象出来的能反映物理本质的简单模型,是数和形的统一。许多学生把学习物理当成推导公式、背公式和套公式,不懂得应该怎样对具体的物理现象和物理过程具体分析,物理图景相当模糊,做起题来张冠李戴,或者是无从下手。其原因是由于物理图景、物理模型不清晰,不会把一个实际的复杂的物理问题转化成能反映物理本质的物理图景、物理模型[3]。比如,求电场强度通量?椎e=■E·dS和利用高斯定理

求解某些带电体的电场强度,学生就张冠李戴,什么做法都有。这是因为学生没有建立清晰的物理图景、物理模型,不能正确理解?椎e=■E·ds和 的物理意义,不能理解为什么高斯面的电场强度通量只与高斯面所包围的电荷有关,与高斯面外的电荷无关,而利用高斯定理求出的电场强度又与高斯面外的电荷有关。通过调查,发现大多数学生的解题步骤为:读题—想公式—求解。而科学的解题模式是:审题—构建物理图景—选取研究对象—建立物理模型—分析物理过程和状态—运用与之相关的概念和定理(定律)建立方程—求解—检查。形成学生上述解题模式的主要原因是中学阶段的“题海战术”,而先前简单题求解的成功经验又强化了这一模式。所以,教好物理,关键的是教思路、教方法,尽量避免讲授艰深和复杂的数学,突出物理本质,建构鲜明的物理图景和物理模型。

3.探索形式多样的教学方法,激发学生学学物理的兴趣。利用课堂时间进行多种教学活动。在课堂教学中,教师采用讲授、讨论、习题课等多种形式的教学模式,向学生传授物理学基础知识和研究方法。同时通过介绍物理学史的生动事例,讲物理学史其实就是讲科学创新的历史,物理学史就是创新,就是教知识、教思路、授方法,注重用这些素材对学生进行科学素质教育,培养学生的科学精神、探索精神和奉献精神,创造非功利的驱动,传承崇高的价值观。培养学生“自主学习”的学习模式。大学教育与中学教育最大的不同就是教学生会学才是我们教学的主要目的,任何一门课程的学习都要经历学会到会学的过程。具体做法是:在教学过程中,对部分内容首先提出自学要求,自学提纲,布置学生下去自学,同时要求写出自学部分的读书报告,让学生通过自学掌握归纳总结知识的方法。部分难度在学生自学能力范围以内的章节则要求学生通过查阅资料、自己归纳总结,总结出要点,下一次上课时找学生上讲台来讲,或者分组讨论,学生讲完后老师对其优缺点进行总结、评比,以指出优点为主进行表扬,同时对其错误的地方进行更正,不足的地方进行补充,这样可以让学生深刻认识到错误,纠正错误,这样可以检查学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法是否掌握,同时培养学生自学能力、语言表达能力、表现能力、归纳总结等方面的综合能力,学生各方面的综合素质也得到提高,实践证明学生的学习效果是非常好的。采用多样化的教学辅助手段。由于我们的学生基础较差,不能完全脱离传统的教学方法而只用多媒体教学,大学物理可以适当采用多媒体教学与在黑板上书写相结合的方法,使教学过程更加生动、形象,可彻底改变一支粉笔一块黑板的传统教学手段。

4.变革不同专业大学物理教学的理念和方法。大学物理是一门基础课,其基本内容相对稳定,一般包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理等。高校里不同专业对于大学物理的要求是不同的,这就要求教师要根据不同的专业特点对原来自成体系的大学物理的教学内容进行合理地取舍、整合,形成结构性好、整体协调、专业适用性强的新型教学内容。大学物理内容的重点专业有别。根据不同的专业的要求,开展专题讲座的形式进行授课,将物理学发展的新理论、新技术、新内容有机地组合在一起,给学生呈现一个系统的实用的知识体系。明确服务于专业人才培养的观念来从事大学物理的教学工作,真正为学生的专业学习提供需要的物理知识。目前在就业竞争日益加剧的情况下,用人单位需要的是基础知识扎实、知识面广、人文素养高、适应性强的应用型、创新性型人才。地方性院校是人才培养培训基地、科技研发基地、文化传承基地、咨询服务基地、输送人才的基地。大学老师们应根据学校的教学现状及不同专业不同学生存在的问题,努力做到“因材施教,专业有别,重在应用,适应模式”。

参考文献:

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[5]蒋洪良,刘平.浅谈应用型本科院校的大学物理教学改革[J].改革与创新,2012,(2):109-111.

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关键词: 大学物理特点 教学策略

1 .引言

大学物理课程是大学阶段一门重要的基础课,它能在高中物理的基础上进一步提高学生的现代科学素质。大学物理教师应提供内容更广泛、更深入的系统的现代物理学知识,在介绍这些知识的同时进一步培养学生的科学思想、方法和态度,并引发学生的创新意识和能力。[1]

对于理工科学生来讲,物理是一门熟悉的课程,从初中开始到升入大学,他们至少已经学习了五年的物理知识。然而,这并不表示大学物理的学习会变得比较容易。大学物理和中学物理在教学方法、学习方法等方面有着显著的不同,同时,部分学生在中学时就感到物理抽象难学,导致在大学也对物理学习有着强烈的抵触情绪,因此,不少学生在大学物理的学习中反映出不适应,并且学习不主动不积极。

如何改进大学物理教学,在教学中充分体现出大学物理的特点,使学生尽快适应大学物理的学习,这对大学物理教学的继续深入和提高教学质量至关重要。

2.大学物理的特点

2.1从教学内容来看,大学物理仍然是力学、热学、电磁学、光学和原子物理学五大部分,只是相对于中学物理在深度上和广度上都加深了,而且结合了高等数学的有关知识,难度上略有增加。[2]

2.2从教学目标来看,大学物理强调的是对物理现象的解释,以及对物理概念的理解,对物理图像的建立,而不是逻辑和推演。和中学物理相比,并不要求学生做大量的题目。部分学生对中学物理有畏难情绪,是因为对物理的知识结构不了解,把主要精力放在了完成题目上,使得学习到的物理学的基本概念、基本原理等都是为了解题服务,而没有看到物理学现象和原理的联系。从这个意义上来看,大学物理对逻辑推演的要求较低,只要求学生能够建立起物理学的概念,并且应用一定的数学知识定量解决物理问题。

2.3从教学手段和学习方法来看,大学物理总体课时数较少,内容较多,因此课堂教学的信息量很大,教师课堂上很难把各物理知识点讲细讲透,更很少有时间进行课堂练习和评讲习题。因此教师主要是对物理思想和知识整体结构进行讲解,重在帮助学生建立起物理图像。学生在学习时,课堂下自我学习非常重要,要能够及时预习和复习。因此,大学物理要求学生有较强的自主学习意识,能够合理利用课余时间,展开自学和相互讨论。

3.大学物理教学策略

3.1重视大学物理绪论[3]。

大学物理一般在大一下学期开设,绪论一般会讲述物理学的意义和内容,以及一些物理学史的相关知识。除此之外,教师应该对大学物理和中学物理的区别向学生进行说明,使学生了解大学物理学习的方法和特点,指导学生如何利用图书馆、利用网络等获得信息;给学生的具体学习提出严格的规范要求。

实践证明,这样的绪论讲解可以让学生迅速理解学学物理的重要意义,使学生体会到物理是一门观察实验的学科,从而激发学习物理的兴趣。

3.2联系项目进行教学。

杨振宁博士告诫广大学生要学有血有肉的物理学:“我希望使大家了解物理学是一个多方面的学科,是一个活的科学,不是一个死的科学,是一个跟实验非常接近的学科,而不是整天在公式里打滚的学科,我所以这样说,是因为中国不少的学生,确实被引导到一个死的物理学,旧的物理学,以及跟实验没有关系的方向去了。”因此,在教学中,教师联系具体项目可以使学生建立清晰的物理图景,有利于理解物理学的相关知识。例如,在学习质点运动学相关知识的时候,教师可以引入卫星发射的例子:首先要对卫星进行定位,因此需要建立参考坐标系;其次要对卫星的运动状态进行把握,就需要知道卫星的速度和加速度;最后要知道卫星为何会如此运动,引入牛顿的运动定律。

实践证明,这样的教学方法能使学生明确学习目的,知道物理知识的实际用途,感到物理学不是空洞的知识,而是可以直接运用到实践中的理论。

3.3精心选择思考题,引入探究式学习[4]。

探究式学习是“学生自主地抓住自然的事务、现象,通过探究自然的过程而获得知识”;同时也是“旨在有效地形成认识自然之机缘――科学概念”。这充分说明了物理知识来源于物理过程,也说明了物理概念学习的重要性。

为了能够引入探究式学习,教师应该精心选择思考题而不是过多的习题。思考题应该选择生活中一些简单的物理现象,要求学生应用所学的物理知识进行解释,如乒乓球大球和小球的区别,以及鲨鱼皮泳衣是怎样提高游泳速度的;或者选择一些简单的物理实验,要求学生分析并且提出改进的意见;还可以进一步提出一些简单的物理设想,要求学生综合应用物理知识来设计实验,如设计一个装置,使得鸡蛋从3米高的地方落下而不至于摔碎,等等。

这样的教学方式能使学生注意起身边的物理现象,并且尽可能给出合理的解释。一些学有余力的学生会主动研究一些物理现象,如纸飞机的折叠方法是如何影响飞行速度的,它和物理学的哪些相关知识有联系。

3.4适当应用多媒体教学手段[5]。

大学物理课堂教学中信息量较大,依靠传统方式很难完全展示。依靠多媒体,教师可以极大地增加教学中的知识量,使课堂内容丰富多彩;可以把一些抽象的物理学理论采用动画等多种方式形象地展示在屏幕上,帮助学生理解。但是多媒体教学也有其自身的缺点,如教师可能受课件所限,难以发挥,同时学生因为有课件可看,上课时听课的乐趣大为减少。因此,教师要合理利用多媒体,而不是依赖。多媒体教学和传统教学相结合,可以达到更好的教学效果。

4.结语

教师正确理解大学物理的特点,并且在教学中充分体现这一特点,将有利于使学生从中学的题海学习中解放出来。教师不断改进教学策略,应用各种手段来提高大学物理课堂教学质量,可以增强学生学学物理的兴趣,并且有利于提高学生的综合素质和创新能力。

参考文献:

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[3]邓永和,容青燕.启迪式理工科大学物理创新教学改革探索[J]. 湖南工程学院学报,2008,18,(02):83-85.

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1.1研究对象的不同对于研究对象,中学物理一般只讨论自然现象中的简单问题如一维问题,而大学物理讨论的是二维、三维甚至多维等复杂问题。比如对于力学内容,中学力学只研究加速度为恒矢量的质点的运动学和动力学问题,而大学力学则还要研究加速度变化时的质点的运动学和动力学问题,中学力学只研究质点的运动问题,而大学物理力学还要研究刚体的运动学、动力学问题,从研究对象上看更广更趋于一般化。中学物理仅对宏观简单特殊规律作一般性的认识和了解就够了,而大学物理则要进一步研究物质运动的理论本质,要运用数理统计的方法得出自然界一般性的普适规律,更上升了一个理论的高度。

1.2研究方法的不同中学物理因研究对象简单,数学知识基础少,所以研究方法基本是归纳法,讨论的规律基本上是从物理现象出发,通过简单实验总结出来的简单规律,比如中学物理力学中得出动量定理、动能定理的时候都是实验归纳法得出的,并且涉及的力基本是恒定的,只讲恒力的冲量、恒力的功,平均冲力等,在电磁学中只介绍匀强磁场、匀强电场的规律等。而大学物理与自然实际就更接近了,要讨论变力的冲量、变力所做的功、非均匀磁场、电场,而研究这些复杂问题所用工具主要是高等数学的微积分思想、矢量代数,通过数学推导演绎的方法结合物理概念得出物理规律,即大学物理讲的规律比中学物理的规律又上升了一个理论的高度。

1.3教学内容和教学进度的不同从教学内容来讲,中学物理量少,概念、原理、规律简单,对物理基本概念和基本定律只有初步浅层的认识,而大学物理涉及的知识量大,概念、原理多且相对复杂,对物理基本规律和物理基本定律要求更多的是掌握其本质和内涵。从教学进度上讲,中学物理讲的较慢,每个概念,每个公式,每个原理教师会进行全面详细讲解,每一个知识点教师都会讲透讲精,讲课重点放在解题技巧的应试训练上,教师会给学生总结题型,归纳方法,并督促学生为了高考不断学习,学生的学多是跟着教师按部就班。而大学物理教学内容量大,而教学时数非常有限,进度快,教师讲课一般都只着重把握知识整体框架,讲清思路,注重理论性、系统性,不象中学那样讲得精细全面。对于解题方法有总结归纳,但习题课的次数较少,学生运用所学知识解决问题的能力较弱,对习惯于被安排、缺乏学习主动性的中学生,就很难在短时间内适应大学教学过程。

1.4学生学习方法的不同中学生一般课前不预习,课后也很少翻阅知识辅导书,只要课堂上跟着老师听课,课余时间除了完成老师布置的作业外,就是作大量的习题,实行题海战术,重复熟练程度高,认为学好物理的标准就是多做题,解难题,学生自主接受新知识的能力较差,不善于提问题,对教师的依赖性较强。而大学生必须做到课前预习,带着问题去听课,课堂上抓住重点、难点,做好课堂笔记,课后要翻阅大量课外资料,对所学知识要融会贯通,及时复结,做的题目不在多,而在精,要学会自学,善于提出问题,要有比较强的学习主体意识。中学物理由于数学知识的欠缺,很多物理概念、规律都是直接给出,没有经过推导,这就决定了中学生接受物理知识的方式主要靠记忆,而大学由于有了高等数学、矢量代数、数理统计等工具,物理概念、物理规律大多可以做详尽的推理,因而大学物理学习概念更注重概念的理解和掌握,物理过程的分析和论证。

2如何做好大学物理和中学物理教学的衔接

2.1循序渐进,适当放慢教学进度学生已习惯于中学教学慢节奏,少容量,讲练结合的教学方法,若一开始就进行快节奏,大容量的教学,学生一下子不能适应,这不仅影响了大学物理的教学效果,同时也会挫伤学生学习物理的积极性。所以,我们在教学过程中最初应适当放慢教学进度,使学生逐渐适应,慢慢逐步进入正常的教学进度,从而达到让学生适应大学的教学进度,学会大学的学习方法。

2.2通过物理绪论课灌输大学物理的重要性大学教师应充分考虑大学物理和中学物理的区别,从一开始就让学生明白大学物理和中学物理在研究对象、研究内容、学习方法等方面有许多的不同,让学生知道大学物理不是中学物理的简单重复。同时我们在绪论课中,应介绍物理学的发展历史、物理学的发展现状和物理学的发展的未来展望,从而引起学生学习物理学的兴趣,另外对理工科学生来说,可以适当地给他们介绍物理学和自己未来的专业的联系,以提高他们学习物理的积极性,例如对我们纺织专业的学生,可适当介绍量子力学与纺织材料等、质点、刚体力学与纺织机械方面的关系。同时还应强调,大学物理的基础学科性质,学学物理不仅仅服务于后续的专业知识,更重要的是学会一种思维的方法、学习方法以及研究问题的方法。

2.3从中学物理内容过渡导入大学物理课题在教学内容方面,很多大学物理知识是在中学物理内容基础上的提高,教师在物理教学时应简要复习中学教材内容,使学生对所学过的内容做一个简单回忆,随后指出中学物理知识的局限性或特殊性,从而比较自然地引入内容,使学生顺利地从中学物理知识过渡到大学物理知识的学习。要做到这一点,必须了解和研究中学物理教材内容,比如直线运动,中学研究了匀加速或匀减速直线运动,但加速度变化时的直线运动该如何考虑呢?比如圆周运动,中学研究的是匀速圆周运动的规律,但当速率变化时,圆周运动的规律又是如何呢?恒力的冲量的定义式和恒力做功的公式中学里都学过,变力的冲量和变力所作的做功又如何计算呢?这样中学内容过渡导入的话学生会很容易从已学过的知识比较顺利地过渡到大学知识。

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1注重创新大学物理教育理念

当前的物理学科正逐步从原来的领头学科,转向到实现学科间的交叉与融合,在这种科学发展的大背景下,就需要注重大学物理教育理念的转变,要及时从过去只注重自身知识体系完整的知识型教育,转到以培养物理科学精神和掌握其研究方法的能力型教育方向上来。因此,大学物理教育的理念要着眼于引导学生掌握物理科学中体现出来的精神和方法,培养学生独立思考,严谨求实的精神,进而掌握认识自然界中各种现象的科学方法。素质教育对大学物理来说,它不仅包括对物理基础知识的系统教育,还包括对物理认知规律和方法的教育,更应包括开发学生的智慧潜能,培养学生的良好学习态度和科学精神。因此要把大学物理教育定位在掌握物理的科学方法和培养物理的科学精神等方面,才能真正展现出物理学科的特色,从而激发出大学物理教育的内在活力,真正提高学生的整体素质。

2注重大学物理课程中基本概念、基本理论的学习

物理学基本概念、基本理论是构成大学生科学文化素质的重要组成部分,对非物理专业的学生来说,不可能花费大量时间学量专业物理的内容,而物理学基本概念、基本理论就成为构成他们科学文化素质的重要组成部分。[2]在实际生活中物理问题往往都是复杂的,是由多个简单的物理问题组合而成的,只有真正掌握了物理基本概念、基本理论,才能把复杂的物理问题分解成简单的物理问题,进而解决问题,这个过程和实际社会生活中解决复杂问题的过程都是一样的。因此通过大学物理基本概念、基本理论的教学,对提高学生分析问题、解决问题的能力是非常有效的。要想达到很好的效果,就要求教师在系统传授物理理论知识的前提下,指导学生从日常生活中选择有意义的物理课题,以科学的精神,求实的态度和创新的方法去自主地研究和获取知识,锻炼学生的实际操作能力和创新能力。还需要进行配套的非物理专业大学物理教材的编写工作,突出物理基本概念、基本理论,尽量把这些知识与实际问题相结合,增加教材的可读性、易学性和趣味性,引导学生养成自主学习的习惯。

3注重大学物理课程中教学手段的创新

教学过程中要充分做好备课工作,力争每次课引入一些能引起学生兴趣的知识点,以此来调动学生的情绪,激发学生学习物理的强烈兴趣,例如可以在授课过程中插入一些重要的物理事件,当前有影响的技术中所包含的物理知识等。[3]还可以在课堂教学的过程中适时引入物理学史中的典型史实材料,让学生在学习基本内容的过程中领会人类认识自然的过程是由简单到复杂、由表面到本质的认知过程。还要充分利用网络平台,向学生提供有利于素质教育的各类物理辅助资源,将素质教育拓展到课外学习的过程中,指导学生开展自主、开放、探究式的学习。还可以精选出一批典型的物理实验,在讲解的过程中传授基本的物理知识,并突出物理精神的简洁性、研究方法的独创性和精确性等特点。[4]总之,通过教学手段的创新,使学生在学学物理的过程中建立起一套适合自己的学习方法,真正做到自身素质的提高。

4注重提高理工科大学物理教师队伍的整体素质

总书记在全国优秀教师代表座谈会上指出:“推动教育事业又好又快发展,培养高素质人才,教师是关键”,素质教育的关键就在于要有高素质的教师。以前我国的高等教育文理严格分科,当今的大学教育理念正向科学教育与人文教育相融合的方向转变。而大学物理教学应注重非物理类理工学科院校的特点,教师不能仅满足于传授具体的物理知识,还要揭示知识背后所凝结的研究方法、科学精神、人文精神等,真正催进学生素质的提高。这就要求大学物理教师的目光不能仅仅停留在他所教学和所研究的领域内,应当广泛涉猎知识,并具有将社会科学与自然科学进行有机交融的能力与素质。在传授物理学基本理论的同时,借助博大精深的物理学所延伸出来的分支端口,充分连接于人类文明的各个领域,传承与发展物理文化,更好地培养出具有广博知识的高素质、复合型人才。

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关键词: 大学物理教学 认识 衔接

物理学是自然科学的基础,人类的生活离不开物理学。大学物理是理工科类的一门物理学基础学科,通过该课程的学习,能使学生了解物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律,为其他专业课程的学习奠定必要的物理基础,在大学教育阶段起着十分重要的作用。通过大学物理的学习,学生不仅能掌握必要的物理基础知识,而且能树立科学的世界观,培养创新思维、探索精神和科学研究方法。当前,我国高等教育大众化的步伐促进人才培养的模式发生了重大变化。因此,如何在新形势下教好大学物理这门课程,培养高素质人才,成为高校教师的一项重大挑战。对此,作为一个长期从事大学物理教学的教师,我对此谈谈在教学中的几点认识。

一、做好大学物理与高等数学的衔接

就知识体系而言,中学物理已经介绍了力学、热学、电磁学等部分内容。但是无论在广度还是在深度上,大学物理内容都有着显著的提高,而且需要运用崭新的数学工具,如导数、微积分和矢量计算,解决物理问题。大学物理是离不开高等数学的,尽管很多院校在第一学期就开设了高数课,但是很多学生还是不能运用数学知识解决具体物理问题。例如,在质点运动学中,有两类常见的求解质点运动的问题:在某一初始条件下已知质点加速度,学生不会运用积分求解运动方程;已知质点运动方程,不会运用导数求解速度和加速度。因此,在平时教学过程中,如何在传授物理知识的同时,又做好“兼职”数学老师,就成为大学物理教师的一项任务和技能。

局限于数学知识,中学物理研究的是恒量或均匀变化的问题,如恒力问题,匀变速直线运动,大学物理研究的是任意变化的量,如变力,任意曲线运动。这时,微元法方法起着桥梁作用,在dt时间内(对应微分)是恒量问题(中学阶段),在整个时间t内(对应积分)是变量问题(大学阶段)。由于大学物理是一门非物理专业的公共课程,我们应当突出物理思想与物理图像的教学,而不应把过多的精力和时间花在复杂的数学推导与演算上。费因曼曾说:“对学物理的人来讲,重要的不是如何正规严格地解微分方程,而是能猜出它们的解并理解物理意义。”能从物理角度说明问题,尽可能不用数学。例如,在讲解“时间延缓”和“长度收缩”时,我们可以从狭义相对论的两个基本原理出发,而不需要从繁琐的洛伦兹数学变换关系式推导。这样做的好处在于让学生真正明白相对论时空的物理图像,而不是纯粹的数学演算。

二、做好物理知识与科学思维方法的衔接

很多学生都有一个错误的观点,认为自己根据物理知识会做题就行,甚至一些教师让学生背知识点、进行题海战术。诚然,掌握知识点,会解物理题肯定没错,但是大学物理教育不仅于此。更重要目的在于,通过大学物理课程的学习,使学生掌握物理学研究问题的思想和方法;在获取物理知识的同时,使学生拥有的建立物理模型、定性分析与定量计算的能力;开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力,提高科学技术和整体素养。通过课程的学习,使学生掌握科学的学习方法、养成良好的学习习惯,树立辩证唯物主义的世界观、人生观和方法论。

无疑,物理知识很重要,但是对大学生来说,学会科学的思维和方法比掌握物理知识本身更重要。因此,教师平时要多收集一些对学生的科学思维和方法有启迪的素材,在授课过程中,要尽可能讲述一些科学家对某一问题的思想方法的典型内容,让学生知道物理学方法论中所用到的一些重要的基本方法和原理。例如,库仑定律和牛顿万有引力定律是如何发现的及二者的关联?爱因斯坦是怎么创立相对论的及与经典力学的关系?量子物理与经典物理的对应关系?光的微粒性与波动性?等等。在讲物理知识过程中,有机地融合这些素材,一方面能使学生产生浓厚的学习兴趣,加深对授课内容的掌握和理解,另一方面能使学生对科学家的思维方式有所了解,增加对物理学中方法的认识和运用。

三、做好物理概念与例题教学的衔接

概念教学在大学物理教学中具有关键作用。物理概念既是物理学的基石,又是物理学的支柱,占据举足轻重的地位。任何一门物理学分支的发展都离不开物理概念,如质点运动学离不开位矢、速度、加速度、动量等基本概念的支撑,热力学的发展离不开温度、内能、热量、熵等,电学的发展离不开电流、电压、电阻、电场强度、电势、电势能等。物理概念是组成物理知识体系的基本单元,原理和公式就是反映概念之间的相互联系和数量依存关系。由此可见,物理概念教学有利于学生对物理规律的掌握、对物理过程有准确的理解。同时,通过概念教学,使学生建立完整的物理知识体系,对培养学生自学能力和提高物理教学质量都有着积极的作用。

大学物理的概念多、理论性强,运用的高等数学知识较多,有些概念学生不容易掌握。要解决这个问题,除了分析理论知识外,讲解适量的例题也是非常有必要的。实际上,讲解例题是物理教学中一个不可缺少的环节。教师通过对例题的分析和演算,既教会学生分析问题的思路,又让学生学会正确解题步骤和方法,更重要的是加深学生对概念和理论的理解,提高运用所学知识解决实际问题的能力。由于大学物理课时数安排较少,完成教学任务的时间紧,选什么样的题、选多少题就非常有讲究,因此,所讲例题要有典型性和多样性的特点,典型性有利于学生对基本概念、规律的理解和消化,多样性可以开阔学生的视野和增加知识广度。同时课堂讨论很有必要,争论能激发学生的学习兴趣,提高学生的思维能力。

四、做好知识传授和品质教育的衔接

除了传授知识外,大学物理也是培养大学生优秀品质的一部好素材。物理学蕴藏着很多不同层次的美,如太阳系中行星共面的和谐美,雪花结构的对称美,原子中电子排布的有序美,等等。在课堂教学中,通过揭示物理之美,能强化学生的审美意识、陶冶学生审美情操、培养学生的优秀品质,从而产生科学灵感和火花。以“电磁场和电磁波”一章为例,物理学家麦克斯韦正是抓住电和磁的对称美,在总结安培定律、库仑定律、毕奥-萨伐尔定律、法拉第电磁感应定律等基础上,大胆提出了“位移电流”和“感生电场”的概念,建立了经典的电磁场理论,从而使得电、磁、光得到统一。

在平时教学中,要加强团队精神、拼搏精神的品质教育,启发和激励学生。在科学技术迅速发展、科学水平不断前进的当今时代,很多科学任务必须依靠团结合作,单打独斗是不能完成的。“团结就是力量”。例如,在讲授“氢原子的波尔理论”时,我就介绍了玻尔和卢瑟福的故事:众多学者共同生活、共同学习,通过争论、质疑和辩解,使思想相撞,知识互通;不同国籍、不同民族、不同领域的学者生活在同一实验室里,团结合作,共同解决原子结构难题。结合具体物理知识,通过适时的事例,向学生阐述顽强拼搏的重要性。爱因斯坦说:“上帝分送礼物时是毫不宽容的,他只给了我骡子般的顽强。”在讲“电磁感应定律”时,让学生了解到,法拉第在实验室奋斗了十年;在讲“量子论”时,告知学生:普朗克为了解释黑体辐射现象拼搏了六年。

总之,要使学生学好大学物理这门课程,广大物理教师必须热爱学生,热爱教育,付出辛勤的劳动,熟悉教材内容,掌握科学的教学方法,才能取得良好的效果。

参考文献:

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[4]毛骏健,顾牡.大学物理学[M].高等教育出版社,第一版,2006.

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Abstract: No matter from the teaching content and teaching method, teaching purpose, high school physics and the university physics have obvious differences. This article embarks from the differences and relation of high school physics and university physics to find a solution to move between cohesive device.

关键词: 中学物理;大学物理;衔接

Key words: high school physics;university physics;cohesion

中图分类号:G624 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)10-0264-02

0 引言

大学物理是工科院校一门十分重要的基础课程,大学物理一般都是面向大学低年纪的学生开设的基础课程,笔者在实际的教学中发现,虽然学生刚从高中阶段过来,但在大学物理的学习中,学生总习惯用高中的思维和方法来理解已经比较复杂的大学物理问题,比较难接受新的概念和方法,比如在中学物理中的路程等于速度乘以时间没有错,但在大学物理中求物理碰撞后移动的距离再利用这个规律就不对了,很多同学在学学物理的过程中还是习惯用中学的题海战术来学习发现最终掌握知识的效果并不好。

下面笔者从以下方面来谈几点感受。

1 中学物理和大学物理的联系与区别

1.1 中学物理和大学物理的联系与区别

大学物理和中学研究都是物体运动规律的学科,包括:力学,热学,光学,电磁学以及原子物理五大内容,虽然在内容上有所重复,但中学物理只是描述了基本的物理现象和概念,而大学物理是通过深入的学习并揭示出产生这些现象的物理规律,研究这些规律所需要的数学表达式和推导过程。

比如在静电场中,高中物理因为数学知识的限制只讲述了一些基本的规律和概念,无法描述静电场的相关性质,大学物理通过静电场中的高斯定理,环路定理揭示了静电场为有源无旋场,这是在高中学习中无法做到的。

1.2 在教学和学习方法上的区别

大学学习主要以复习和自学为主,而中学往往是集中时间学习一个概念和公式,然后强化训练举一反三,在教学形式上,高中物理内容比较少,课时多教学进度比较缓慢,教师有时间对内容进行讲解,分析,提问并进行随堂练习,大学物理在内容上多,课时却相对很少,所以课堂教学知识量需要学习的就比较大,在大学物理学习中如果学生不能从高中的学习方法上过渡过来在某个知识点方面花过多的时间就会感到力不从心,学习进度跟不上来。

1.3 学生学习目的和学习心理的区别

在高中阶段学生学习物理的目的就是为了高考有个理想的分数,所以在成绩决定论的作用下学生学习很刻苦,钻研也比较深,但在大学中由于大学没有了升学率的要求,只需要修完相应科目的学分即可,60分就算合格,所以在这样的要求下,学生学习积极性下降学习起来比较随意,甚至有旷课,考试的时候带小抄蒙蔽过关的情况。

2 如何做好中学物理和大学物理的衔接

2.1 教师在教学方法和手段上要更新

在大学物理开课时候就要向学生讲解高中物理和大学物理在学习方法上的区别,并介绍一些有建设性的意见。

教师要根据学生从高中过渡到大学的特点,刚开始适当的放慢教学进度,从学生由高中比较缓慢的节奏过渡到相对快,学习内容信息大的教学当中,对高中已经学习过的基础知识只需要复习一下,对需要加深的内容花更多的时间进行推导和讲解,采用启发式和讨论式的教学方法,增强师生的互动和交流,教师在上新课程之前可以向学生以布置作业的形式,提出相关的问题,让学生通过查找资料,预习教材相互讨论得到初步的答案,教师在上课的同时让学生回答相应的答案,通过答案给予肯定和意见,在比较抽象和深奥的知识点,应多利用多媒体教学的优点和演示实验通过模拟实验生动画面和实际的操作相结合,这样就使学生从高中的生硬的学习到能自主学习的成功转变,同时也加深了学生对理论知识的理解,也锻炼了他们的想象力。

2.2 了解中学物理教学,加强教材改革

大学老师应该首先对中学物理的教育特点,现状和内容有非常明确的了解,这样在实际的教学中能知道哪些知识点是学生可以掌握的,哪些知识点是需要重点讲解的,比如恒力冲量的定义式和恒力做功公式在中学都学过,但变力冲量和变力做功没有接触,在教学中在可以先通过简明扼要复习高中的知识,目的是引入大学的物理新内容。

在教材上,要了解中学物理教材改革的动向,密切联系学生学习的实际,把大学的物理教材和高中的物理教材紧密联系起来,避免知识点重复和过大的跨越,内容要做到少而精,真正把高中的物理和大学物理很好的衔接起来。

3 总结

目前已有许多高校开始重视大学物理和高中物理教学的衔接,根据自己学校学生的学习水平来制定适合本学校的大学物理教材,做好两者之间的衔接不仅可以增强学生学习的兴趣同时也提高了大学物理教学的质量,有助于学生对知识的全面理解达到一个全新的高度。所以现阶段作为大学物理教学的工作者要重视中学物理和大学物理衔接的工作,使大学物理的教学质量得到不断的提高。

参考文献:

[1]赵水标等.关于大学物理习题的几个问题[J].宁波教育学院学报,2003(4).

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关键词:物理学习态度;大学物理;教学模式改革

一、前言

由于学生的学习态度决定着学生的学习方向、进程以及学习效果和质量,当教师进行课程模式改革时,有必要关注学生学习态度移动方向,寻找有效的策略,促进学生学习态度的正向发展。

1.物理学习态度的含义

从认知因素的角度看:学习态度就是学习者对学习对象的价值判断,这种价值判断构成学习态度的基础。从情感因素的角度看,学习态度就是学习者对学习对象的情绪反映。我们在研究中,把物理学习态度定义为:通过物理课程学习形成的对物理学本质的观念和信念,产生的情绪、情感以及个体学习行为的倾向。

在过去的20年,国外物理教育研究领域对学生物理学习态度和学生对物理学科信念的研究产生了很大的兴趣。研究表明:学生对物理学本质的认知和他们物理学习态度,对学习结果有直接和显著的影响[1,2]。学生认为物理是由大量的概念组成,这些概念之间互不关联,他们就采用死记硬背物理概念和机械地使用公式求解题目的方法学习物理。相反,物理学专家坚信物理是由一些最基本的定律构成,大量的物理概念和原理都是以这些基本定律为核心,他们认为在学习物理时必须理解物理概念和原理与这些基本定律之间的本质联系。当学生对物理学本质的理解和认知接近物理学专家时,他们学习物理的方式就会从最初的死记硬背转变为深入理解概念意义并关注概念之间的本质联系。

2.物理学习态度测试量表

本研究使用国际公认的卡罗拉多科学(物理)学习态度的测试量表(Colorado Learning Attitudes about Science Survey 简称CLASS)[3],CLASS是美国科罗拉多州立大学在2006年研制的5点李克特量表(Likert scale),量表分为8个维度:个人兴趣(Personal Interest)、物理与现实生活的联系(Real World Connection)、一般问题的解决(Problem Solving General)、解决问题的自信心(Problem Solving Confidence)、复杂问题的解决(Problem Solving Sophistication)、意义理解(Sense Making /Effort)、概念理解(Conceptual Understanding)、概念应用(Applied Conceptual Understanding)、每个维度包含若干个题目,量表一共有42个题目,其中一个题目是用于检测学生回答测试是否有效,其余41个题目用于用来测试学生在学习物理过程中形成的对物理学本质的观念和信念及物理学习态度,CLASS是通过把学生的观点和物理学专家的观点比对来评价学生。题目开发者使用超过5000个样本做了严格的信度和效度检验,是目前在世界上被广泛应用的量表。本研究使用该量表的中文版是经过严格的量表翻译程序:先从英文翻译成中文,再由一位之前并不知道CLASS的人,将中译稿翻回英文后与原稿比对,检查两者的一致性,以确保中译文本的准确性[4]。

3.教学模式改革

近年来,我们对我校大学物理课程进行了一些系列的改革,结合国内外的先进教学经验,设计了大班课堂互动教学模式[5],在大班课堂教学中实现学生自主学习、合作学习、师生的互动、生生互动,构建了一个以学生为主体的启发式、激励式、参与式的“新的教学模式”。

二、研究方法和样本

我们使用CLASS,利用前、后测的方法,将实验班和对照班进行数据比较。在实验班我们使用新的教学模式,对照班中仍然使用传统的单一讲授的教学模式。我们对比传统教学模式,研究使用新的教学模式对学生物理学习态度的影响。两个班的学生都是来自同一个专业,它们除大学物理课程外其他课程基本一样,从而排除了学生学习其他课程的差异对这项研究的影响。我们在开学的第一周和课程结束后使用CLASS对学生进行了前、后测,对照班一共有114名学生(女79、男35),参加前测、后测并且两个答卷都有效的学生人数(配对样本数)是94人(女69、男25)。实验班一共有106名学生(女70、男36),配对样本数是95人(女62,男33),我们对两个班的配对样本进行比对研究。

三、研究数据和结果

1.CLASS总分变化

CLASS是通过把学生的观点和物理学专家的观点比对来评价学生,表一是两个班学生CLASS的前、后测的总分平均值及其分数变化(后测分数减去前测分数)。

从表1对照班的数据中可以看出,使用传统教学模式讲授一个学期大学物理课程,学生CLASS 的总分下降了4.4%,配对样本t检验结果是t = -3.17, p = 0.002。说明前、后测平均分之间的差异在统计上是显著。这个结果与国际上已有的一些研究结果相一致,例如W. K. Adams(2006)使用CLASS研究发现,大多数的物理课程的教学效果是使学生的CLASS分数负向移动[3]。

相反,从表1中实验班的数据中可以看出,使用新的教学模式,学生CLASS的总分升高了2.8%,使用配对样本t检验的结果是t = 2.15,p = 0.034,表明前、后测平均成绩之间的差异在统计上是显著,说明新的教学模式使学生CLASS总分数升高,学生物理学习态度发生了正向移动。

2. CLASS的8个维度上分数变化

如前所述,CLASS量表由8个维度构成,依次分别是1—个人兴趣、2—物理与现实生活的联系、3—一般问题的解决、4—解决问题的自信心、5—复杂问题的解决、6—意义理解、7—概念理解、8—概念应用。为了研究总分变化的原因,我们对CLASS的8个维度分数的变化做详细研究,图1是对照班CLASS前、后测分数在8个维度上的分数变化,8个维度的分数全部是负向移动,其中“5—复杂问题的解决”、“7—概念理解”、“8—概念应用”三个维度的变化在统计上最显著。

图2是实验班CLASS前、后测分数在8个维度上的变化,8个维度的分数中只有“2—物理与现实生活的联系”一个维度是负向移动,但统计上不显著;其余7个维度的分数全部是正向移动,其中“1—个人兴趣”、“3—一般问题解决”两个维度的移动在统计上是显著的。

四、结果讨论

1.传统教学方法中的问题

表2中列出CLASS 测试中的一些题目,使用传统教学模式讲授一个学期大学物理课程后学

生在这些题目上同意专家观点的人数明显减少,分数降低,直接导致学生的CLASS总分和“复杂问题的解决”、“概念理解”、“概念应用”的三个维度分数的显著性下降。

从表2中可以看出,学生在题目1、3、22、29、36上前测得分不高,后测分数变低,数据表明:在学习课程之前大约有一半左右的学生在这些题目上不同意物理专家的观点,存在的主要问题是:学生在学习物理时简单记忆公式、知识点和题型,很少尝试多角度理解物理概念,不使用物理知识解决日常生活中遇到的物理问题,知识迁移能力差,这些都是中学阶段应试教育产生的结果。然而,学生进入大学,在经过一个学期传统教学模式物理课程学习后,问题不仅没有得到改善反而变得更加严重,到学期末的时候,存在上述问题的学生由学期初的1/2增多至2/3。

2.教学模式改革有效改善学生物理学习态度

(1)教学模式改革解决了传统教学中存在的一些问题

图3显示了表2中的7个题目,在使用传统教学模式和新的教学模式讲授一个学期大学物理课程之后学生CLASS题目得分的变化。如前所述这7个题目的分数在一学期传统教学模式的课程之后都是降低的;相反,使用新的教学模式一学期后学生在其中的3、13、19、22、36五个题目的后测分数与其前测分数相比是增加的;其余的两个题目:1、29的分数仍然是下降的,但是相比传统教学模式,其下降的幅度变小。数据表明:新的教学模式可以解决传统教学模式中存在的大部分问题;在死记硬背物理概念和题型、机械地使用物理公式解题两方面存在的问题,由于学生受到之前的学习经验的影响太深,彻底改变需要更长的时间。

(2)教学模式改革促进学生物理学习态度正向发展

表3中列出CLASS测试中的一些题目和它们分数的变化,使用新的教学模式后,学生在这些题目上同意专家观点的人数明显增多,直接导致学生的CLASS总分和“个人兴趣”、“一般问题解决”的两个维度分数的显著性上升。为了便于比较,表3中同时给出相应的题目在使用传统教学模式教学一个学期后分数的变化。

结合图3和表3中的数据可知,通过教学模式的改革,改善了学生对物理本质的认知和他们学习物理的方法,具体表现在三个方面:(1)学生意识到物理知识之间是存在相互关联,学习物理时不再机械地使用公式而是深入理解概念、彻底弄清楚事物的来龙去脉。(2)学生在学习过程中不再是简单地记忆知识,而是通过将新知与其他信息或自己已有知识相关联,赋予新知以意义。(3)学生意识到物理与生活密切相关,认为物理知识和推理能力对日常生活有帮助,喜欢琢磨日常生活中所经历的物理问题,深刻地理解物理规律,学习物理的兴趣提高。

综上所述:在传统的教学模式中学生被动接受知识,很少考虑物理概念之间的关联,他们在学习中死记硬背物理概念和题型、机械地使用物理公式解决问题,不会迁移,不联系实际。新的教学模式要求自主学习和合作探究,是一个以学生为主体的启发式、激励式、参与式的教学模式,学生在学习物理时学生不再是简单记忆知识,而是自己构筑知识、发现知识、转变知识和扩展知识,从而改善了学生对物理本质的认知和他们的学习方法,促进了学生物理学习态度的正向发展。

参考文献:

[1] D. Hammer and A. Elby(2003), Tapping epistemological resources for learning physics, J. Learn. Sci. 12, 53.

[2] B. Hofer and P. Pintrich (1997), The development of epistemological theories: Beliefs about knowledge and knowing and their relation to learning, Rev. Educ. Res. 67, 88.

[3] W. K. Adams, K. K. Perkins, N. S. Podolefsky, M. Dubson,N. D. Finkelstein, and C. E. Wieman (2006), New instrument for measuring student beliefs about physics and learning physics: The Colorado Learning Attitudes about Science Survey, Phys. Rev. ST Phys. Educ. Res. 2, 010101.