大学物理知识点总结范文

时间:2023-04-08 20:45:33

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大学物理知识点总结

篇1

Abstract: In order to promote the rapid growth of youth teachers in our institute, the leaders have repeatedly organized youth teacher training activities. During the activity, there are not only class presentations from youth teachers, but also model lessons given by teaching masters invited to our institute. The model lessons are colorful and unique, which is a reflection of the teaching masters' rich teaching experience, exquisite and distinctive personal teaching style. These high level and high quality lessons have broadened the horizon of youth teachers and benefited them a lot. Starting from the perspective of university physics teaching method, this article summarizes some enlightenment through blackboard-writing and listening to the model lessons including requirements for solid professional knowledge, attention to difference of middle school physics and university physics, rigorous examples, summary of the content, and the combination of multimedia and blackboard-writing.

关键词: 青年教师;教学名师;示范课;大学物理

Key words: youth teachers;teaching masters;model lesson;university physics

中图分类号:G451 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)26-0230-02

0 引言

听教学名师的示范课,是引领青年教师快速成长的最有效途径。教书育人是教师的天职,作为刚从校门走出的青年教师,无论是对知识点的内涵还是在教学艺术上都很欠缺,因此,急需一批教学方面的专家、带头人来给青年教师一个正确的指引,促进青年教师的专业成长、提高青年教师的专业素质。

1 专研专业知识

青年教师的发展主要取决于自身,一方面要虚心学习老教师的教学方法;另一方面要对专业知识进行深入的专研,避免授课时出现明显的错误。在教学过程中,要严谨、准确的表达每一个知识点。如,当给学生讲解弹力和弹性势能概念的时候,部分学生将弹性势能叫做弹性力势能是不正确的,教师要给予及时的纠正。发生弹性形变的物体各部分之间,由于有弹力的作用而具有了势能,这种能量叫弹性势能。物体的形变量越大,弹性势能就越多,反之,则越小。要告知学生弹性力是力,而弹性势能是能量,其大小取决于物体克服弹力所作的功。再比如,曾有一名青年教师在讲解静电场中高斯定理之前,首先讲解了电通量的概念,“电通量表示穿过闭合曲面的电场线的条数”。显然,该教师没有准确的掌握电通量的概念,高斯定理表达的是穿过闭合曲面的电通量或者说电场线条数与电荷之间的关系,但并不能把电通量的概念直接定义为穿过闭合曲面的电场线条数,而应陈述为穿过任意曲面的电场线的条数。以上举例说明,部分青年教师对知识点本身的理解如果不够,会出现对相关知识点或者概念讲解错误的现象。因此,专业知识扎实很重要,备课过程中要多专研、多思考,不断提升自身的理论功底。

2 注重讲解大学物理与中学物理的区别

在中学阶段,学生在教师讲解知识点后,要劳记一些概念、公式、定律和定理,然后会利用它们解决实际物理问题,最注重的是如何利用所学的知识点去解题,教师在讲解知识点时,并不注重讲解这些概念、公式定律和定理都是如何演绎过来的。而在学学物理的过程中,学生们不仅仅要牢记一些物理概念、公式、定律和定理,最重要的是要掌握每个概念、定理的形成过程,要知道他们阐明了什么样的物理规律,体现了什么样的物理思想以及它们的适应条件和范围都是什么,在此基础上还要求学生们学会运用高等数学知识来解决物理问题。如,中学物理学生就学习过冲量的概念,但仅学习了物体在某个时刻冲量的算法,不知冲量概念是如何衍生过来的,是一个状态量。而大学物理教学中,教师先通过牛顿第二定律的数学表达式,推倒得出了动量定理的表达式,从而引出了冲量的概念,若已知力作用在物体上的时间范围,则在此时间范围内力对时间持续作用的效果对应的就是冲量,其表达式为■=■■dt,显然这里的冲量是一个过程量,适合求解物体在变力作用下所产生的冲量,而中学时学习的冲量■=■t只适合求解力在瞬时产生的冲量。因此,教师在讲解概念时,要通过给学生讲解概念的演绎过程,使学生更深刻的理解相应的物理概念,从而游刃有余的解决相关物理问题。

3 讲解例题时,出题要严谨,注意展开并进行总结

教师在讲解知识点之后,要讲解几道例题帮助学生消化以上知识点。例题不能随意出,不仅要将所教内容都能运用到例题中,还要注意出题要严谨,准确。如,在讲解变力所做的功例题时,书写力的表达式后要紧跟单位,位移后也要紧跟单位,从而影响着学生形成严谨的治学态度。再如,讲解迈克尔逊干涉仪时,会涉及到求解入射光波长的问题,教师举例时要注意给出合理的薄膜厚度等物理量,确保所求红光波长在实际620-760纳米范围之内。最后,讲解例题后一定要进行总结,让学生明白为何此题用以上知识点进行解决,要总结解题时需要注意哪些问题,此结果可以进行哪些延伸,会得出什么其他重要的结论,只有这样讲解例题,学生才能更深刻的理解该知识点的应用。除了讲解例题要有总结,每次讲完理论课都要对所学知识点进行总结和延伸,展开说明每个知识点的深刻内涵及其应用范围等,只有对知识点进行充分展开,才能让学生更深刻的记住这部分知识的物理意义。

4 板书与多媒体教学相结合

由于大学物理课程,教学面宽,学生普遍反映较难。如果一味使用多媒体进行教学,学生学习效果不会很理想。因此,教师要根据学生的特点,尽量使用板书进行教学。教师在上课之前,要精心设计板书,将每次课的重点内容全部体现在板书中。教师在教学过程中,要边讲解知识点边及时的书写板书,只有这样学生才能紧跟教师思路,当然部分物理知识使用多媒体和板书结合进行教学更合适。如,在讲机械波的干涉知识时,如果只利用数学推导方式,可以很容易得出驻波的波动方程,但多数学生仍不理解驻波的波形图是什么形态,此时采用多媒体进行演示,会更形象生动的展示驻波的波形图。因此,将板书和多媒体教学相结合,是提高课堂质量的有效方法。

以上是笔者通过多年来的自我专研,并总结教学名师的示范课程所形成的一些新的认识。总之,希望青年教师在走上教学之路之前,能具备扎实的专业知识;注意讲解大学物理与中学物理的区别;有针对性的讲解例题;以板书为主,采用板书和多媒体相结合的教学方式,这样才能提高教师的教学效率,从而提高学生的学习效率。

参考文献:

[1]浅析大学物理的学习方法[J].成功,2013,4.

篇2

【关键词】微课;大学物理;嵌入式教学;选题

微课是指时间在十分钟左右以内,内容短小且高效集中的讲述或解决教学难点或重点的短课程。微课具有内容精、时间短、移动性、便于传播和成本低等特征,即可以作为课程的一部分,也可以作为辅助教学资源。大学物理是一门理论性比较强的基础学科,是理工科学生进入大学后的必修科目。传统大学物理课堂教学主要依赖教师的板书讲解和分析,或者结合多媒体教学模式,但由于物理学理论本身的抽象性和复杂性,使得较大篇幅的讲解很难吸引学生长时间的注意力。而随着互联网技术和移动终端的快速发展和应用普及化,新的微课教学模式因其便宜且简短的特性正受到教学理论研究者、教师和学生的广泛关注和重视。本文主要针对大学物理教学本身的特点,并将微课视作课堂教学前后的重要支撑和辅助力量,对微课的选题及可行性进行深入而细致的分析。

1大学物理教学分析

大学物理的主要内容包括了力学、热学、静电场、稳恒磁场、电磁场理论和近代物理基础,所涉及的概念、模型、定律、数学、思想、科学史都相当庞杂,也都无法一一在课堂教学中全部呈现,但它们对初学者理解和把握大学物理的内在规律和科学精神都是不可或缺的。大学物理课堂教学有其使命和条理性,但很少对某个知识点的历史背景和相关物理学家做出充分的解说;某些知识点的近现展在教材中一般只被略微提及,但并不被初学者所注意;大学物理经常用到的数学技巧如微元法带有一定的技巧性,而大学物理教材常将之归于数学,而并不考虑数学思想和方法如何在大学物理中的应用。

2大学物理微课选题及分析

凭借微课教学,大学物理教学的以上缺憾可以一定程度上得到弥补。

2.1大学物理中比较富于思想性的知识点

大学物理作为一门基础理论课,其概念和定理、定律都具有一定的抽象性,对于初学者而言,在理解和应用上都有很大难度,而概念、定律在物理教学中起到基础性的作用。例如牛顿力学中的绝对时空观念,既作为牛顿力学的逻辑前提,又为日后狭义相对论的时空观做铺垫;又如麦克斯韦提出位移电流概念对电磁对称性的考虑和分析,也可以在此引申到磁单子假说。

2.2大学物理中典型题的分析及求解过程

在学学物理中必不可少的一个环节便是习题练习,教师可以在每一章选取几道典型的例题、习题做细致的分析和讲解,以期学生可以以此类推触类旁通。

2.3大学物理知识点的系统化梳理

在大学物理中结束每一章的学习时,教师有必要将本章知识整理有脉络的知识系统,有助于学生形成合理的知识框架。

2.4大学物理相关知识点的前沿发展

由于教学的课时所限,相关物理知识的大量前沿发展并不能都在课堂教学中展开,但其对培养学生对物理的重视和兴趣极其重要。如陀螺在定位导航中的应用、物质的磁性和超导体的磁现象、纳米材料的超疏水性等等。

2.5工业或生活中现象分析与探讨

工业以及生活中有大量有趣的物理现象,这些现象对学生领会物理学相关知识和原理很有帮助。如演示二维驻波的克拉尼图案,如墙上两个挂钟的锁频现象等等,可以借助这些现象对大学物理中的理想模型及相关方法进行深化和启发。

2.6相关物理学家和物理学史的介绍

由于课堂教学内容的局限,并没有充裕的时间对物理学家生平和物理学相关领域的历史发展做比较充分的讲解,而重要物理学家的人和事本身又对物理学的发展起着关键性的作用。物理学史主要侧重于对于同一个问题不同物理学家的探索和研究,而对物理学家的介绍则侧重于其人生的履历和大事件,这些故事性的内容可以激发学生对大学物理的感性认知。

2.7大学物理中相关的数学知识和技巧

大学物理的学习和解题过程中涉及到大量的数学知识和技巧,但是大学物理中的数学又和纯粹的数学有所区别,更侧重于技巧和应用。如机械振动一章的旋转矢量法、刚体定轴转动中进动和章动的方向等等。

3大学物理微课实践中应当注意的问题

3.1微课教学应处于辅助课堂教学的地位

大学物理教学内容的系统性和连贯性,决定了微课视频选题和互动上的局限性,也决定了并非所有大学物理知识都适合处理为微课模式。微课教学是为了学生更好的回归课堂,更好的领会和理解物理的认知模式和思想方法。

3.2微课视频中的讲解应轻松活泼且点到为止

微课中的讲解应不同于课堂讲解,因为学生进入“微课堂”本身是自由的,并不能被严格约束在其中,所以如何使学生感兴趣便显得非常重要。语言上的活泼是为了拉近与学生的距离,而点到为止是为了启发更进一步的思考。

4总结

综上可见,微课可以在大学物理教学中发挥更多的支撑或辅助功效。大学物理微课可以激发学生学学物理的兴趣和热情,也可以加强课堂教学中对教学重点难点的理解。通过适当的微课选题,将大大改善大学物理的教学效果,为理工科学生学习后续课程奠定良好的基础。

【参考文献】

[1]唐艳妮,徐军,罗积军,等.微课在大学物理实验教学中的应用探索[J].物理与工程,2014(7).

[2]倪燕茹,仲伟博.基于微课模式的大学物理实验教学探讨[J].吉林化工学院学报,2015,32(10):51-53.

篇3

关键词:高校物理 教学 困扰 解决措施

在我国高校教育体系中,大学物理是高校低年级教学中的基础课程。针对物理教学目标及需求及大学物理教学方法,大学生物理学习中面临着诸多的问题。高中与大学物理内容的衔接、教学方式的差异对学生的物理知识掌握有着重要的影响。而且,高中物理思维的形成也对大学物理教学活动产生了一定的负面影响,使学生按照固定思维模式分析大学物理课程内容,进而影响了学生物理知识的掌握、影响了高校教学目标的实现。针对高校物理教学工作需求,现代高校物理教学活动中加强对教学困扰问题的分析与探讨,制定相应措施以解决问题,实现教学目标。

一、高校物理教学中的困扰分析

在现代教育体系改革中,素质教育理念受到了越来越多的关注。但是受升学率、高考等应试教育影响,高校大学生的物理知识掌握存在较大的问题。学生物理思维单一、物理知识面狭窄、物理知识衔接问题等严重制约了高校物理教学目标的实现。根据学生认知心理学及教学理论需求,高校物理教师应根据物理学科内容制定有效的应对措施,以此使学生快速融入高校学习氛围,提高学生物理水平。

二、高校物理教学中困扰问题的解决措施

(一)解决物理知识衔接问题,实现教学目标

大学生入校后,高中物理知识与大学物理课程知识衔接存在的问题,影响了学生物理知识的掌握、影响了学生大学物理课程的学习。为了避免课程衔接对学生学习态度、学习积极性的影响,高校物理教师应对高中物理课程内容与大学物理教材进行分析对比,明确大学物理课程内容中对学生物理基础知识要求的重点。以此为基础,通过对高中物理课程内容的引导,使学生在学学物理新课程的同时不断强化高中物理基础知识内容,帮助学生构建系统的物理知识结构,满足现代高校物理教学活动需求。

(二)培养学生物理思维及物理知识面,促进教学活动的开展

在高中物理教学中,单纯追求升学率的教学方式造成了学生物理知识面窄、思维单一的问题。这一问题的存在使得学生在大学物理学习过程中面临着较大的学习困难,进而影响学生物理知识结构的建立。针对这一问题,高校物理教学活动中教师还应建立物理知识介绍及物理思维培养教案。针对学生知识面窄、思维单一的问题,增加教学活动中的思维培养内容及物理知识理论。通过实践分析、物理信息收集与整理等实践教学活动,增强学生物理知识搜索、学习能力,增强学生物理思维分析与解决问题的能力,满足现代综合素质培养需求。

针对物理学教学中对物理性质、运动规律教学特点,教学活动中应强化学生形象思维能力的培养,通过观察、实验现象及多媒体模拟等教学方式的运用,使学生形成正确的物理形象概念,帮助学生后期学习活动的开展。同时还应在教学活动中利用多媒体模拟方式,使学生能够将抽象问题形象化思考,促进学生对抽象问题的学习与理解。

针对高中物理学习中单一解题思路为学生物理思维能力的影响,在大学物理教学中还应针对物理问题千变万化的特点,培养学生基本思路及多样性思路。通过顺推、逆推、发散思维等,提高学生的解题能力及问题分析能力。

三、优化学生物理知识结构,实现教学目标

针对物理知识的内在联系,大学物理教学活动中还应加强对需而生知识结构的构建,并通过优化学生认知结构促进教学活动的开展。通过对物理教材的深入分析,将知识点及教学内容进行系统化、深入化的建立,以教师对知识结构的整合促进学生物理知识的掌握与学习,使学生形成物理知识网络及知识结构,进而促进学生物理综合素质的培养。

通过对每单元知识整体结构的总结分析,是学生分清物理知识的主干内容及分支内容。在此基础上,启发学生对知识点的归纳、概括与总结,并运用解题思路实现学生物理思维的建立。根据大学物理教学需求,教学活动中还应引导学生进行思维体系的建立,以综合素质培养为目标开展教学活动,促进教学目标的实现。

四、结论

针对现代高等专业技术人才培养需求,现代高校物理教学活动中应注重教学困难的分析与总结。针对教学活动中困扰制定解决措施,以学生学习中面临的困难为基础强化教学方法及教学重点的改进。针对高中升学教学方式存在的弊端,强化弥补措施的运用,为学生物理知识体系的构建、物理思维的建立奠定基础,促进学生综合素质的培养。

参考文献:

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【关键词】物理 教学方法 记忆能力 智力开发

【中图分类号】G642.41 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)6-0125-02

以后,我国国务院及教育部对高校的扩招做出了响应,从此我国的高等教育学府受到了政府和社会的重视。紧随其后,我国教育部又出台相关政策,要求把高等教育放到重中之重的位置上来,随着国家政策的号召,我国在二零零四年统计得出各个地方的高校明显增多,学生人数直线上升。如今高等教育对国家和社会的发展发挥着极其重要的作用,因此我们要在高校中展开生动有趣的教学活动和教学方法。物理作为理工科必修的一门学科,其难度远远高于其他学科。教师们对关于物理的教学方法都有不同的看法,因此怎样改进物理教学方法成了教育部门需要解决的一个重要问题。

一、物理教学方法的现状

物理随着课程改革取得了不错的教学成果,它作为一门大学理工科的必修课来讲所占的比重是非常重要的。但随着社会的发展,高校的扩招,学生的素质明显降低,而书本上的内容也与实际联系不到一起,老师讲,同学不听或听不懂,造成了如今物理教学困难的局面,而怎么解决这个问题,如何利用物理来激发学生的智力,成为了现今物理教学的一个难点问题。

1.1学生的基本知识薄弱

随着我国大学门槛的降低,百分之八十的学生只要想上大学就都可以进入高等学府念书,但随之而来的问题就出现了。很多学生不愿意学习,有些学生听不懂老师在讲什么,最后造成学生厌学的状态。有些高校学生是为了应付考试而学习物理这一学科,导致学过的知识很快就会忘记。

1.2学习方法不正确

大学物理与我们高中的物理有着很大的不同,在之前我们所学习的物理是反复的去讲一个问题,只要这个问题会了考试就没有问题。但大学的物理是一个知识点极其冗杂、信息量特别大的一门学科,如果单纯的靠以前死记硬背的方法,是不会取得良好的成绩的,大学物理主要考验的是学生的总结归纳能力,锻炼学生的自主学习。而学习方法还停留在高中阶段,那么在学习物理的过程中就会出现很多的问题,没有及时解决,问题就会如滚雪球一样越滚越大。

二、物理在教学过程中存在的一些问题

所有经历过大学的人都说大学是人这一生之中最轻松的几年,每天的课程安排都比较宽松,而留给物理这一门学科的课时也是少之又少,因此老师在教学过程中不能做到每位同学都提问到,老师只能利用有限的时间将所有的知识点全部讲给学生,整节课没有和同学沟通和交流的机会,严重影响了学生对物理的兴趣,增加了对物理的抵触心理。

三、如何根据目前大学物理教学方法的现状进行改进

大学物理的教学方法的改进应放到日程中来,因此为了更好地完善大学物理的教学方法,在教学过程中总结出以下方法:

3.1提高大学生对物理的兴趣

首先要让学生知道学习物理的具体意义在哪里,通过生动的教学方法和方式,将课堂上所要讲的内容呈现出来。我们在日常生活中也常常会发现只有对某一样东西产生兴趣了,才会更认真地去想把它学会,因此,兴趣在工作学习中占有很重要的位置,在物理课堂上老师可以根据今天所讲的内容,用实例来讲出来,这将会大大提升学生对物理的兴趣,从而使学生有自主学习的能力。

3.2老师应引导学生掌握正确的学习方法

根据在各个高校的走访调查我们应让学生理解地去记某一个知识点,只有理解地记住了,才能更灵活地应用于任何一个大框架上。还有一个最重要的问题就是,老师要利用有效的时间来和同学进行沟通和交流。并在课后安排适当的小实验,慢慢培养学生的自主学习能力。养成了好的学习方法,对以后的学习也有很大帮助。

3.3改变在物理教学中死板的教学手段

老师作为传授知识的主体,其所使用的教学方法和手段很重要,这两个是学生直接接触到的东西。在新的教育改革中,教育部提出要转换原有的教学手法,应利用的现代科技的教学技术和设施,在轻松的环境中学到知识,并将其充分吸收。目前高等教育中的教学方法主要是以下几种方法。

3.3.1讲授法

这个方法在高等教育中最常见且最常用的一种教学方法,主要是以老师为主体,将知识点通过语言来传授给学生。但在应用此教学方法时应充分发挥老师的主动地位,调动同学们的积极性,提高讲课的效率。还应注意,在此种教学方法中老师要培养学生的判断及思维能力。

3.3.2实验法

实验法是教学方法中理论与实践相结合的一种教学方法,让学生自主观察实验变化得出结果,从而获得知识的一种有效途径。

3.3.3讨论法

在现在的高等教育教学中一场大型的讨论会的开展是困难的,因此讨论法在教学方法中一直占领着比较主要的位置。讨论法不仅可以考验学生对知识的掌握能力,还能锻炼学生的沟通表达能力。

总结:

我们在大环境下要充分考虑我国的国情和教育水平,对大学物理教学方法不断的改进和完善。通过调查得出以上方法对学生学好大学物理有很大的帮助,对教师在进行授课时也起到了指导作用,只要我们对未来的教育前景充满希望,在不断地摸索中一定会大大提升物理的教学质量。

参考文献:

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【关键词】大学物理教学;教学效果;自主学习

大学物理教学对学生的作用不仅仅限于提供物理知识,它在培养学生的科学素质包括科学思维方法、科学研究方法和创新精神等方面,具有独特的优势。

1问题分析

由于近年来各高校扩招影响,生源质量参差不齐,给基础课程教学尤其是物理教学带来了一定困难。在教学过程中,发现很多学生学习的独立性、自主性较差,对教师的教学上的引导有很强的依赖性,许多学生课堂学习效果差,教学质量也难以得到提高。

1.1 学生功底较差

许多学生的中学物理基础差、物理思维训练不够,甚至有些学生对中学物理知识也没有什么概念。这样,就会造成部分学生很难跟上教学进度,平时的作业不能按时完成。有一部分学生甚至最后很难通过大学物理的考试。这些问题,既挫伤了学生的学习积极性,也影响其后面课程的学习。

1.2 学生学习兴趣不高

由于课时的限制,教师上物理课时不可能对所有的物理问题都像中学那样进行深入探讨,而大学物理知识理论性较强,内容比较抽象,需要较深层次的高等数学知识,导致学生在理解物理问题时感觉困难重重,久而久之将变得消极、懈怠。学生学习物理变得非常痛苦,无成就感。

1.3 课程节奏快使学生缺少独立思考过程

大学物理的理论性很强,有些内容比较抽象和深奥,并且高等数学的知识运用较多,通常把上课内容制成PPT教案,一定程度上缓解了学时少、教学内容多的矛盾,增大了上课的信息量,但由于课堂节奏加快,学生思考时间不够,课堂教学效率明显降低。

1.4 教学内容广课时不够

随着课程体系的改革,大学物理的总课时数不断减小。但是,作为一门完整的课程,大学物理内容多。为了完成教学大纲规定的内容,大学物理教师一般对要求的基本知识点进行描述性地讲解,很少像中学课程那样有时间进行详细分析和展开。这样,学生在学习的过程中难以把握重点,且很难关联各知识点,形成良好的结构体系。

2对策探讨

鉴于大学物理教学现状及存在的问题,为了提升物理课程的教学质量,培养学生探索和创新精神,有必要采取多个步骤,引导不同基础层次的学生提高其学习能力,树立起学习的自信心,以便在大学阶段获得比较全面的发展。

2.1 做好大学与中学物理课程的衔接

为了做好大学物理与中学物理课程的衔接,课程内容安排应由易到难、由少到多。刚上物理课时,应该让学生在思想上做好准备,知道有多少章节,每个章节花多少课时等,并在开始适当放慢教学进度,使学生逐渐适应后,再过渡到正常的教学进度。大学新生之前已习惯于中学课堂教学慢节奏、少容量、讲练结合的教学方法,不容易适应快节奏、大容量的教学,因此在大一上学期最容易有科目不及格的情况发生。物理课程虽然在大一下学期开始,学生也已经对大学的课程有了一定适应,但是考虑到大部分学生物理基础薄弱的情况,在教学进度安排上,开始时要尽量放缓节奏。比如绪论和第一章质点运动学,让学生从习惯了的教学模式过渡并接受新的教学模式。增加基础物理内容的简单教学,做好大学物理和中学物理的衔接教学,使学生尽快地适应大学物理的学习。

2.2 精心选编例题和习题

由大学物理的教学要求,学生只需对课程中的基本概念、基本理论、基本方法有较全面、系统的认识和正确的理解,并具有初步应用的能力;立足于对体现基本物理思想、思维技巧和计算方法的有关内容的认识。这些就规定了学生不必像中学那样陷入题海之中。于是,相对于中学物理教学来说,大学物理教学习题的数量大大减少。大学物理教学中的例题和习题,必须是经精选的典型例题和习题。并通过这些题目,达到巩固新知识的目的。用一些小题目来巩固所学的内容,以弄清物理定律、定理、物理意义及适用条件等,引导学生用高等数学微积分和矢量知识来解题,并且在与中学知识解题相比较的过程中,体会新方法的便捷性。

2.3 培养学生学习的主体意识

为了培养在将来学习、科研及工作中获得知识和运用知识的能力,在大学阶段必须培养学生学习的主体意识。具体可以从几方面人手:

首先,在课堂上布置自学的内容,在下周上课时抽查,让学生自己讲解这部分内容。并且,事先按学号编排小组。为了获得较好的效果,小组内进行分工,几个人写材料,几个人宣讲或补充,等等,这样就发挥出每个人的特长。小组之间的竞争,有效地激发了学生的兴趣。

其次,开列出参考书目录,要求学生借阅不同类型的参考书。一种是与教材相关的参考书,可以让学生在平时的学习中随时查阅书中有关内容,碰到重点难点便于跟教材相互印证,方便自己总结、归纳每个章节的主要内容、重要定理、解题方法等;一种是物理应用类的参考书,让学生在学习物理知识的过程中了解这些定律、定理有什么实际的应用价值。

再次,在平时的教学过程中,针对不同专业的学生,有目的地增加与不同专业联系紧密的内容,扩展其深度,侧重于展示科技进展给人们日常生活带来的影响。比如对电信专业的学生,讲到光波在一定条件下遇到折射率大的界面发生全反射,举例光纤正是基于这个原理进行远距离通信,这部分内容书上虽然有所涉及但并不详细,我们在教学时也总是有意识地把相关内容传递给学生。

2.4 建设网络教学系统

利用当前完善的网络平台,建立大学物理学习QQ群,或QQ群联,将各种教学资料置于群共享,让学生自由下载,实现学生自主学习。这样,就建立起包括学生辅助教材和复习题库在内的大学物理立体化教学体系,方便学生的自习和复习,以系统地掌握大学物理的知识体系。

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【关键词】大学物理;教学改革;建议

1 大学物理教学的现状

大学物理是工程技术类专业一门十分重要的基础课,是自然科学的核心,它在培养大学生科学思维能力和科研创新能力、树立科学的世界观方面具有其他课程不能替代的重要作用。但是,深入考察现在大学的物理教育就会发现,大学物理教育在许多方面还不能很好地适应社会经济发展的要求,教学内容在一定程度上还远不能跟上时展的步伐。目前的大学物理教学的还是处于传统的理论知识讲授以及专业技能的培训阶段,对如何培养学生的创新思维和自主探索能力没有引起足够的重视。现有的物理教学还是停留在传授知识的注入式教学方法阶段,教师采取满堂灌的教学方式,学生被动接受,学习积极性、主动性不高;现有的实验教学存在方法单一、过程单一、结果单一验证性实验阶段,不能激发学习兴趣。落后的教学观念与现代素质教育要求严重脱节。因此改革现有的物理教学方法刻不容缓。

2 怎么改

借鉴国内外的成功经验,从实际情况出发,充分利用现有的教学资源和条件,探索适合的教学模式,在此基础上总结、提高和创新教学理念。结合作者的大学物理教学的实践,谈谈自己对大学物理教学改革的几点看法。

2.1 更新大学物理教材内容,适当增加近现代物理内容

21世纪科学技术的突飞猛进,新技术层出不穷,新技术、新材料、新工艺不断涌现,产品的更替的周期越来越短,而大学物理教材内容更新不及时,经典部分比例较大,近现代部分相对不足,与时代严重脱节,因此加大大学物理教材内容的更新力度和频度是十分迫切的事情,只有教材和时代接轨,我们讲授给学生的知识才是最前沿性的东西,学生才能够接触到最新科技成果[1]。适当介绍近年来出现的激光、超导以及物质起源方面、半导体等最新成就、以提高学生学习物理的兴趣,开阔学生视野[2]。要突破传统、改革大学物理实验教学,要改革实验内容,培养学生的创新能力。

2.2 课堂教学要体现“学生为主体,以教师为主导”的原则

现阶段大多数高校大学物理的教学还是采取讲授法来开展教学,这就导致了教学知识的单向传递,而不是双向互动,师生之间难以有效沟通。这种教学方式学生不能自发的探索物理深层的规律,只能被动的接受教师的讲解,培养出来的学生创新能力不足。新型的教学模式应当是以学生为主体,教师为主导的科学定位。学生在课前自主学习,分组讨论,教师对重点知识讲解和梳理,答疑解惑,加强师生之间的交流和互动,培养学生发现问题和解决问题的方法。教师在讲授一个知识点前,先向学生提出问题, 引导学生思考,并启发学生提出问题, 然后根据学生的问题,对这个知识点展开。教师要调动学生的学习主动性和积极性,真正使学生由“要我学”变为“我要学”。要以培养能力为重点,以启发和发展学生思维为突破口,注重培养学生创新意识和创造才能。让学生通过思考和提问,逐步领会和掌握所学内容。

2.3 灵活采用多媒体等现代化教学手段,促进教学方法和教学手段的变革

多媒体技术的应用,可以强化课堂实验演示效果,提高学生的学习兴趣,把抽象的概念形象化。通过教师的引导,学生运用已掌握的知识来观察实验现象,经过积极思考,获得结论,能激发学生的求知欲和探索未知领域的兴趣,增强课堂学习效果。

2.4 搭建物理教学网站,开发物理仿真实验

结合物理学科特点和教学实践,充分利用多媒体,Flash,Maya, 3ds Max等开发虚拟物理实验,把物理教学内容,如教案和电子教材、仿真实验、习题和答案、在线自测、科学进展等放在物理网站供学生自主学习。学生登陆物理网站在线学习,可以不受时间、地点以及实验设备的限制,简单、快速、廉价、高效地进行物理课程实验。通过虚拟仿真实验,弥补了设备陈旧和资金短缺问题。

2.5 增加设计性物理实验

传统实验内容大多偏重于验证性和演示性实验,对每个实验的目的、原理、内容、仪器、数据处理都写得非常具体,学生只要按照操作步骤进行即可顺利完成实验,留给学生分析思考的余地很选择最优实验方案(包括确定实验方法,选择配套仪器设备),确定测量条件,制定实验少。设计性实验要求学生在教师的指导下,针对某一给定的物理实验题目或实验要求,查阅有关资料,提出实验原理,然后方法和步骤,观察和记录实验现象和数据、研究实验过程中发现的种种问题,并着重对实验结果进行分析和研究,直至完成实验。设计实验的最大优点,便是能够有效发挥学生主动性和思维能力,调动学生的动手能力和创造性思维,能够全面提高学生的创新能力和探索精神[3]。

3 结论

大学物理教学改革是一个系统工程,需要广大的物理教育着和学生不断的共同探索和实践,在实践和探索中不断的改进,更新教学内容,改革教学观念和方法,物理教学工作才会开展的越来越好,学生的学习能力、创新能力和动手能力才能得到大幅提升。

【参考文献】

[1]吴兆峰.对大学物理教学改革的几点看法[J].科技创新导报,2015(16):156-157.

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关键词:大学物理 课堂教学 有效性

有效教学是教育理论研究的一个热点问题,也是人们非常关注的教育实践问题。它提倡的是以学生的和谐发展为最终目标、以学生的有效学习为内在根据、在促进教师专业发展的保障下,以建构生本的课堂为途径,从而实现有效教学。大学物理课程是教育部规定的高等院校理工类各专业必须开设的一门重要的通识性基础课,该课程所传授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分,它在为学生系统地打好必要的物理基础、培养学生树立科学的世界观、增强学生分析问题和解决问题的能力、培养学生的探索精神和创新意识等方面,具有其他课程不能替代的作用。如何能充分地发挥大学物理课程的教育功能,实现有效教学,课堂教学是关键。

按照有效学习的理论,一切为了学生、一切从学生实际出发、关注学生情感的需要、关注学生的认知需要、尊重学生的人格、尊重学生的体验和发现、尊重学生的思维方式、发挥学生的主体作用,是课堂教学最基本的要求,因此,在大学物理课堂教学中实现教学的有效性,应注重以下几个方面:

1.驾驭大学物理课堂,加强课堂管理,创设宽松的课堂教学情境,营造“倾听-交流-促进-共享”的学习课堂,以极大的热忱调动学生参与教学活动的积极性,激发学生学习的兴趣,以提高教学的有效性。

实践证明,课堂教学情境既影响教学活动的过程,也影响教学活动的成果,在实际教学中,教学目标的建立和达成、教学方法的选择和应用、教学手段的确定和教学组织形式的安排、课堂信息的交流和师生课堂的交往形式,都直接或间接地受到各种教学情境因素的影响。因此,大学物理教师在进行教学时要努力创设良好的教学情境,加强课堂教学管理,运用有效的沟通技能、积极的情感,与学生发展成一种友好而恰当的关系,对学生课堂上的学习评价要给予充分的肯定,对课堂上有不积极行为的学生要加以引导教育,让学生主动参与到课堂中,增强学生学习的兴趣,使学生在“倾听-交流-促进-共享”的学习课堂中把握大学物理知识并达到深刻理解。

2.准确定位大学物理课堂教学目标,采用优化的教学方法和灵活的教学手段,提高教学的有效性。

教学活动是有目标的教学行为,大学物理教师在每上一堂课之前,必须对本节课的教学目标有一个准确的定位,必须弄清楚通过课堂教学,学生将获得什么?为什么要教这些内容?教到什么程度?只有目标明确了,才能做到有的放矢,不做无用功。反之,教师随心所欲、有意提高难度或者目标把握不准,必将会削弱课堂教学的有效性。例如,在进行“质点的角动量、质点的角动量定理及守恒定律”一节的教学中,在教学目标定位上,除了要求学生掌握质点角动量的物理涵义、质点的角动量定理和角动量守恒定律的具体内容以外,还必须要求学生能熟练地推导定理及守恒定律,并能应用定理及守恒定律解决简单的力学问题,让学生通过定理和定律的推导掌握物理学的方法――演绎推理法。此外,还可以通过介绍开普勒行星运动定律发现的历史背景,让学生了解物理学方法――物理归纳法,使得学生在学学物理知识的同时,能达到对知识的理解应用和对物理学思想方法的掌握。

其次,要提高大学物理课堂教学的有效性,还必须结合各种教学行为,采取优化的教学方法和灵活的教学手段,要在帮助大学生对物理现象、物理概念、物理规律、物理公式的理解上多下功夫,合理采用讲述、板书、声像、动作示范等呈示行为,问答、讨论等对话形式,自主学习指导、合作学习指导、探究学习指导等模式灵活进行课堂教学,以提高教学的有效性。

例如,在小结“牛顿定律”的教学中,教师除了讲述具体内容外,还可以结合板书,把本部分的知识框架图边讲解边板到黑板上。这样,知识点明朗,学生对物理概念和规律容易理解并且记忆深刻。在进行“电磁场”一章的教学时,可以根据教学内容适时利用板书把磁场部分知识点的教学与电场部分知识点进行比较,通过边板书边类比,使学生对磁场部分的概念描述、定理的文字表述及公式的表达进一步理解及掌握。

在讨论“磁场对运动电荷的作用力”时,可用电视插播片介绍洛伦茨及其关于电磁场的思想,并进一步用多媒体课件演示3种情况下均匀磁场对运动电荷的影响,用flas演示霍尔电压形成的原因,通过利用丰富的声像辅助教学,通过视觉刺激,调动学生的注意力,使学生融入课堂思考,可以大大地提高课堂教学的有效性。

此外,巧妙地设问、提问,让学生进行课堂思考和小组讨论,然后教师进行理答,在过程中让学生理解物理概念和规律,并达到具体应用,不失为提高课堂教学有效性的策略。如上面所提到的关于“角动量守恒定律”的课堂教学,为了加深学生对定律的理解及知识的拓展应用,可以“水池中的涡旋”为例:

现象:假设有一个大水池,盖上底部的出水孔,扭开水池上方的水龙头放水,不久水作某种圆周运动,若关掉水龙头,那种旋转运动就会慢慢停下来。假如当水还在旋转时拔掉水池底部的塞子,刚开始时,水笔直地从孔中流出来,不久,水就进入一种新的流动状态,它不是直流下去,而是形成很明显的涡流。

在给出现象时,可以设问:开始时,为什么水会作圆周运动?关掉水龙头后,旋转运动为什么会慢慢停下来?假如水还在旋转时拔掉水池底部的塞子,为什么最后会形成很明显的涡流?提出设问,让学生展开讨论,然后教师再进行问题的解释,学生对角动量守恒定律的理解和应用会进一步深刻,并且知识会得到进一步地拓展,课堂教学的有效性会得到进一步的提高。

3.及时反思,总结经验,完善改进,提高日后教学的有效性。

大学物理教师对课堂教学要有一个自我澄清的过程,即教学反思的过程,这种教学反思包括课堂上的及时反思和课后的自我反思,进一步使得自己的教学思维清晰化。通过教学实践的反思,研究学生的发展需要,研究学生的身心发展规律,研究教学过程中存在的问题及解决的方式,从不足的课堂个案中修正并完善,进一步改进教学策略,进一步界定课程教学目标及大学物理课程的知识结构,以便今后在教学中善用教材,并针对不同的教学对象,采取有效的教学策略。这对大学物理教师的业务提高、对课堂教学有效性的提高,具有十分重要的推进作用。

总之,在大学物理课堂教学中,只有时刻关注学生,了解学生课堂上的学习状况,创设良好的教学情境,采取优化的教学方法和教学策略,及时反思课堂教学,才能够促进学生的学习,提高教学的有效性。

参考文献:

[1]朱雄.物理学方法论[M].清华大学出版社,2008.

[2]韩仙华.大学物理教学设计[M].国防工业出版社,2006.

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【关键词】独立学院 建构主义 大学物理 目标维度

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)10C-0150-03

大学物理在高校理工科学习中是很重要的一个基础环节,具有延伸和辅助的作用。很多高校的大学物理教学要求较高,对物理教师的要求也相应提升。不过,就独立学院的现实情况而言,大学物理的教学具有其特殊性。独立学院一般比较重视专业课程的学习和应用,对于基础类课程往往不太重视,大学物理课程也在其中。如何在有限时间、空间和资金的基础上做好独立学院大学物理教学,是当前独立学院迫切需要解决的问题。将建构主义理论运用于独立学院大学物理教学中,能有效地改善独立学院学生大学物理的学习状况。

一、建构主义理论对独立学院大学物理教学的意义

建构主义理论可追溯到理性主义与经验主义的结合,其认为主体不能直接通向外在世界,而只能利用内部建构的基本认识原则组建经验,从而发展知识。杜威的经验性学习理论、维果茨基的教育思想、皮亚杰的发生认识论都深受建构主义思想影响,形成了自成体系的教育理论。20世纪,行为主义学习理论的进一步发展逐步形成了建构主义理论,使当代学习理论研究出现了革命性的转变,成为现论学习研究的现状和走势,推动了当代教育心理学的一次重大革命与突破。建构主义学习理论的核心就是要让学生主动地对所学知识产生兴趣,积极地去建构知识,由被动变成主动,从而提升自我的知识水平。这种教学方式可以很大程度地提升学生的学习自主性、主动性和积极性,尤其适用于独立学院学生的学习。独立学院是一种新型的办学模式,它的目标是培养复合型、应用型的人才。但是,在独立学院物理课程教学中,存在课时安排少、学生基础知识薄弱、学习态度不端正等问题,因而,大学物理的教学改革需要由建构主义学习理论来指导。

传统大学物理教学一般以教师为中心,采取满堂灌输的方式,老师在黑板前板书,学生在下面记录,学生的学习完全处于被动状态。而且,在现实中很多独立学院为了节省经费的开支,大学物理课程采取大班授课的方式。一个老师面对上百名学生,在教学过程中,精力难以顾全,更谈不上引导学生的学习了。而独立学院的学生又具有自身的特点,他们的知识基础相比一般本科学生而言是比较薄弱的,学习的主动性和自觉性也低于其他本科学生。大学物理的教学情况和条件使他们更加拒绝接受相关知识,只能维持低水平的吸收状况。但是作为基础课程,大学物理的学习直接决定了一些理工科学生的知识成长。知识系统的基础如果没打好,学生知识体系的建构就会受到影响,学生对大学物理的学习更提不起兴趣,从而形成一个恶性循环的怪圈。

因此,我们可以以建构主义学习理论为中心进行相应的教学改革,让学生学习兴趣得到提高,学习氛围得到改善。学生要由被动接受知识的对象转变为信息加工的主体、知识的主动建构者,教师要由知识的传授者转变为学生主动建构的帮助者、促进者。师生都要进行角色的转换,从而形成与建构主义学习理论、学习环境相适应的新的教学模式、教学方法和教学设计思想,以此引领学生学习方式的转变。

二、独立学院大学物理教学目标维度的探讨

在传统思维和教育教学理念下,大学物理课堂教学经常忽视学生对新知识的发现、萌芽、发展和形成过程;忽略了对学生物理思维、物理思想和物理方法的培养;忽略了教育应具备教书育人的作用,在传授知识的同时,更应注重兴趣的培养、正确价值观的形成和道德教育的渗透。将建构主义理论运用于大学物理教学中,也应将其渗透到物理教学的三大目标维度即知识与技能、过程与方法和情感、态度与价值观之中。

(一)知识与技能维度。建构主义学习理论强调,学生不是空着脑袋进教室的,所以教学不能无视学生原有的背景经验。独立学院学生本身知识基础薄弱,知识结构体系并不完整,对大学物理知识的吸收和理解被限定在一定的程度上。因此,在课堂教学中,教师绝不能忽视和抹杀学生在日常生活和先前学习中形成的知识经验,不能简单地从外部对学生实施知识的“灌输”,而应当以学生已有的知识、经验的总结为新知识的生长点,引领学生从原有的知识和经验总结中拓展、派生出新的知识。也就是说,教师需要根据学生知识经验并结合学生专业需求,在教学中协助学生在原有的知识基础上搭建其合适的立体的认知框架,并在其中不断地对各种信息进行加工和处理,新旧知识在框架中不断地转换,从而形成学生自己的知识框架体系。

(二)过程与方法维度。独立学院培养的学生偏重于技术型、应用型。学校对学生动手能力和解决实际问题的能力要求很明确,对学生的要求也是相对较高的,但独立学院学生的相关能力却是较弱的。在大学物理课堂教学中,我们需要用物理学家探究物质世界的科学思维、方法和过程来指导、引领学生对知识的学习,使得学生的每一次学习过程都是一个合理、完整的科学探索、发现、探讨和思考的过程,从而提高学生的各方面能力。在这样的教学中,学生能够真正看到物理问题是怎样被提出、发现和发展的;学生还能够看到,如何从多个角度来分析、思考问题,有利于最终解决问题;并由此真正体会到在探索与发现并存的学习方法和环境下,学习物理知识的能动性及其乐趣。除了在教学中渗透能力和思维方法的培养外,物理实验也是大学物理教学中必不可少的一个环节。大学物理实验一方面可以巩固提升物理知识水平,另一方面则是为以后的专业实验打下基础。学生通过大学物理实验的训练,提升自己的动手能力,并且在实验过程中培养出团队合作的精神,进一步培养学生的人格和素养。但是,大多数独立学院物理实验的基础并不牢固,很多实验由于设备不足不能完成,学生学到的知识没有通过实践来巩固,间接地导致了实践知识的欠缺和薄弱,这样物理知识系统的构建就会出现瑕疵。

(三)情感、态度与价值观维度。独立学院学生学习兴趣相比其他本科院校而言较为薄弱,如何将枯燥无味的课本知识变成具有吸引力的课堂,这是教师不得不思考的问题。其实物理作为一门理论学科,却又不是纯理论的,它与实际生活、生产科技密切相关,日常生活中的种种现象无不透露着物理的奥妙。因此,教学的重要目的之一是使学生能将学到的知识更好地应用到工作和生活中。在学生已有的知识基础上,通过学生生活中能见到的例子或情境引起学生共鸣,吸引学生的注意,这样可以极大地激发学生学习的兴趣和热情。教学时将物理知识隐含在这些情境设计中,并和专业知识融合在一起。这样,学生在学学物理知识的同时也加深了对自己专业的了解。浓厚的学习兴趣和良好的学习态度可以提升学生的学习主动性,更能拓展学生逻辑思维、开阔学生视野,锻炼解决实际问题的能力和创新思维。在此基础上,学生学习物理新知识的适应力也增加,能够最大限度地激发原有知识的拓展作用。

三、基于三大目标维度的大学物理教学设计的提升和应用

根据建构主义理论,大学物理教学设计相对于老式教学设计,更要考虑学生知识系统的建构过程。但由于学生一直是在传统教学模式下成长起来的,突然接受新式教学方法可能会出现难接受或抵触现象。这样,既不能完全照搬构建主义理论的教学方法,也不能固守传统的单主体教学模式。教师应当根据独立学院学生的特点和实际情况,以建构主义理论为基础,融合传统教学的优点,创造出适合独立学院学生的教学模式。

(一)激发兴趣,精彩导入。教师精心设计每一节课的课题导入环节,设计好课堂的铺垫。课堂导入是对学生以前知识的巩固和系统整理,通过导入,引出新的知识点,在新的知识高度上帮助学生优化知识。课程的导入可以和生活相结合,组成一个情景环境,使得学生身入其境,引发共鸣和兴趣。还可以将专业知识与物理知识结合,使得学生明白大学物理与专业知识之间的关系,从而更正自己的学习态度。大学物理教学还应该和人文教育结合,将物理知识与人文素质结合在一起,在教学中渗透德育。教师可以利用人文事例,寻找其中的物理知识点,并将其灵活运用到物理课堂上。例如,学习动量定理时通过“最美妈妈”的事例引入课题,“那一刻她挺身而出,接住生命”,让我们敬仰,相信也会让学生感动;学习动能定理和机械能守恒定律时,让学生计算物体从高处下落的动能,体会高空坠物的危害,“拒绝高空坠物从我做起”,每个人都要做一个有文明有道德的公民。总之,课堂可以从兴趣、专业和人文三个方面出发,组成一个新的课堂导入方式。

(二)多元化的教学方式。教学方式的多样性取决于教学理念的改变。从建构主义理论出发,要求教学方式应该以学生为主体,师生互动;以学生自学为主,善于提问和思考,并学会批判思维。将教师板书、学生听取的传统教学方式转变成以学生为主,学生参与教学中,学生提问、老师答疑的方式。教师可以根据学生的不同水平、专业和所学内容,采取情景式、合作式、研究式等多种教学模式。所谓情景式教学,就是创设一个更容易让学生建构新知识的情境,让学生在与周围情境相互作用的过程中,对蕴含相关物理学原理的社会或者生活情境在内化知识时进一步提炼加工。所谓合作式教学,就是通过将学生分成一个个小组,合作进行课题研究或实验,在合作过程中,培养学生的探索精神、实践能力和协作精神。所谓研究式教学,是指将课程的内容转变成生活、生产或科学中的实际问题,以学生为中心,在教师的帮助下按照科学研究的模式来分析、解决这些问题,侧重于引导学生主动获取物理知识和解决物理问题,提升学生自己的探索能力和求知欲望。大学物理教学课堂采取多元化的教学模式,有助于加大课堂吸引力,提升教学实效性。

(三)教师控制教学中的精讲与点拨。教师可以根据独立学院学生知识体系的特点,选择重点讲解和浅层分析。还可以根据学生不同专业需求,加深专业相关知识的讲解,给学生形成一个完整的知识体系。当然,教师在控制教学同时,一定要学生做好课前准备,鼓励学生收集课程内容相关的资料,与当前的课堂内容联系在一起,充分激发学生的学习主动性和创造性。

(四)巩固与转变,利用实践构建学生的知识体系。巩固与转变是教师们必须考虑的问题,想要真正掌握一门知识,必须达到举一反三、灵活运用的境界。在课堂传授知识后,教师还必须注意到如何将这些知识巩固、升华和运用。独立学院可以创造一个良好的巩固知识的环境,如教师可以鼓励学生申请创新创业活动,参加自己的课题研究,参与各种相关竞赛和调查,使得他们通过这样的社会实践进一步提升自己的物理知识水平,同时也开阔了学习视野和创造精神。独立学院可以为这样的良性循环提供相应的物质保障、制度保障和人员保障,给予学生和老师相应的表彰和奖励。学生在一系列的教学模式培养下,充分吸收知识理论,增强自己的实践能力,构建出适合自己的知识体系,并且在这个知识体系上面,进一步发展自己的各学科知识,完成建构主义理论所提倡的自主性学习。

总之,作为公共必修基础课的大学物理课程,不仅仅要教授学生相关的物理知识,更重要的是培养学生分析、解决实际问题的能力和思想方法,从而培养、提高学生的科学素质,激发对科学的求知欲望及创新精神。教学中以建构主义思想为指导,以学生为中心,将知识、方法、能力和情感态度价值观教育熔于一炉,才能达到良好的教学效果。

【参考文献】

[1]季颖,林波,李宽.基于建构主义理论的大学物理教学模式改革[J].吉林建筑工程学院学报,2014(10)

[2]马保科,常红芳,孙琳,等.建构主义逻辑下大学物理教学学生素质的科学培养[J].科教导刊,2015(1)

[3]张晓艳,王青狮.基于转变学习方式的建构主义视角下的大学物理教学模式思考[C].2014年全国高等学校物理基础课程教育学术研讨会论文集,2014:158-160

【基金项目】2015年桂林理工大学博文管理学院教改项目(JYJG20150003);2016年度广西高等教育本科教学改革工程项目(2016JGA424)

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大学物理是一门实验学科,它的许多原理和结论都来自于实验结果[3]。但目前大学物理课程主要以课堂讲授为主,物理实验多数以验证性为主,知识陈旧,与实际问题偏差较大,不能激发学生的学习兴趣,少数物理实验是设计性实验,但是受到实验仪器、实验时间和场地的限制,学生很难有深入的研究,学生只能被动地去做实验,限制了发散思维,不利于综合素质的培养。

2大学物理教学的改革措施

2.1整合教学内容,与学生专业相结合

学校根据应用型人才培养规格和专业人才培养目标,以“大德育、大工程、大实践”三大教育理念为指导,按照基础课程服务专业的思想,对大学物理课程内容进行了整合,以满足专业发展的需要。首先,向各院系专业教师和学生发放调查问卷,了解大学物理与各专业后继专业课的关系,明确物理知识在专业课中的应用,进行知识点统计,总结出适合不同专业的知识体系[4],按照专业对不同知识的侧重,把大学物理教学分成三类。针对建工学院、矿业学院、理学院(工程力学专业)等相关专业应用力学知识较多,增加非惯性系与惯性力、刚体进动、伯努利方程、非线性振动、声波等教学内容。针对环化学院、材料学院的相关专业应用热学和元素性质的知识较多,增加多方过程、输运现象、玻耳兹曼分布、碱金属原子、交换对称性、能带理论和超导等内容。针对电气学院、电信学院等相关专业应用电磁学知识较多,增加电介质极化、物质磁化、交直流电、暂态过程、谐振电路、超导体电磁性质、电磁场的相对性等内容。在教学中增加了案例教学,根据不同专业,选取工程技术中与专业知识联系紧密的案例进行教学,培养学生应用知识的能力,树立学生的工程意识。

2.2优化课堂教学环节,提高授课效率

2.2.1丰富教学内容与课堂节奏的把握

多媒体教学能使课堂信息量达到最高,一定程度上缓解了大学物理学时不足的问题。但是过多的教学内容会使教学节奏加快,学生没有时间去理解、思考教学内容。因此,教师要根据专业特点,合理地选取教学内容,选择的教学内容不仅要有一定的信息量,而且要重点突出,与专业结合,详略得当。多媒体课件文字要简练,以概念、定理和定律的叙述、图片的展示、动画和视频的演示为主,对于重点、难点和基本方法要放慢教学节奏,使学生看得清,来得及思考,能够接受和理解。

2.2.2多媒体技术与传统的板书教学有机结合,优化课堂教学

大学物理教学中的公式推导、定理定律证明、典型例题的分析讲解,还需要采用传统的板书教学方式。通过教师板书、讲解和丰富的肢体语言来控制课堂、传递信息,实现与学生的互动交流,学生利用教师书写板书的时间,可以对问题进行深入的思考和消化理解,好的板书还起到提纲挈领的作用,使讲授的内容一目了然。对于教师用语言难于叙述的情景、物理过程等,采用图片展示、动画演示、视频播放等多媒体教学和演示实验教学传递教学信息,使学生对教学内容有深刻的理解,达到事半功倍的效果。大学物理教学的板书和演示实验这些传统的教学手段是不可缺少的,也是多媒体教学手段无法替代的,因多媒体的使用而放弃这些传统的教学手段是得不偿失的[5]。

2.2.3课堂教学中突出学生的主体地位,发挥教师的主导作用

开展教学活动,目的是传授知识,培养提高学生的综合素质。因此,要将所教知识与学生生活实际经验、专业案例和科技发展相联系,激发学生的学习兴趣。教师要突出学生的主体地位,调动学生参与课堂讨论的积极性,让学生积极思考问题,启发学生提出各种各样的问题,引导学生探索思考,开发学生的学习潜能。对课堂中的演示实验,更要让学生参与操作,以激发学生主动获取知识的兴趣。发挥学生的主体作用,提高课堂效率。

2.3开展实践教学,让学生在“做”中“学”

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关键词:大学物理;教学改革;学科交叉;教育心理学

大学物理是所有非物理专业理工科学生的一门重要公共基础课程,也是理工科大学生走进大学校园最先接触到的基础性课程之一。其目标在于让学生通过对课程的学习,认识自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律,培养出基本的理学素养,为后继专业课程的学习奠定必要的物理基础。大学物理课程内涵丰富,其所覆盖的知识面和信息量以及理学素养的建立是其它任何一门课程都难以比拟的。可以说,大学物理课程对于理工科学生科学素养和学习研究能力的建立起着奠基性的作用。然而,令人遗憾的是,目前国内高校的理工科院系普遍存在着只重视专业核心课,而轻视公共基础课程的现象。这一思潮自然也影响到了学习这门课程的同学们,抱有唯成绩论的思想,即仅仅为了期末成绩优秀甚至只是通过考试而学习的学生不在少数。这无疑为实现本课程的教学目标,达到最优教学效果设置了很大的障碍。我国的高等教育背负着为社会进步提供智力支持,为社会主义建设事业培养高级人才的重要使命。因此高校的教学质量好坏直接影响到国家建设者素养的高低。如何对大学物理课程进行内容乃至结构上的改革,以激发高校学生的学习热情,达成该学科的最佳教学效果,无疑是一个令人重视的问题。

一、大学物理教学中出现问题的根源

我们认为,当前国内高校中,大学物理的教学出现问题的根源可以归纳为以下几点:

(一)所学知识与学科内容相差较大

虽然学科间的交叉与整合一直是现代科学发展最主要的方向之一,但是在高校中,由于过分强调课程层次的“分离”和各门课程的“独立”,大学物理课程与后续与之联系的专业性课程在时间、形式和方法上有明显的隔膜和脱节。我们应当意识到,大学物理课程最重要的教学目的之一,在于使学生通过方法与思维的训练,熟悉和掌握“观察、归纳、推理与演绎“以及“从特殊到一般,从一般到特殊”的完整研究方法。而不应当把大学物理课程看成是刻板的知识点传授。

(二)理论知识的教授过于系统化,缺少灵活的形式

物理学经过数个世纪的发展,早已成为一门成熟完善的学科,有着严密的逻辑架构与学科体系。物理定理、理论虽然大多源于实验,但其出现在教科书与文献中的形式,却是高度数学化的,要经过严格的推演。这样相较于很多以实验为理论基础的学科(如生物、化学),大学物理课程的课堂学习可能会显得严谨有余,生动不足。而教师们往往过分强调“逻辑性”,使得大学物理的内容特别是理论部分的内容缺乏开放性和灵活性。

(三)课程内容较为分散,缺少必要的串联

出于理论体系的完整性考虑,绝大多数教材都是按照力学(包括机械波等内容)、电学、磁学、光学、热学这样的子学科分类分别介绍相应的内容。而在教学过程中,大多数教师往往只是按部就班地讲课,而不能够很好地引导其进行横向的联系及对比,同学们很容易便机械地把其看做是几个分立的体系来学习。不讲求方法与效率的学习方式会让学生感觉课程内容过杂,任务过重,从而降低学习期望与热情。

二、大学物理教学改革的策略与方法

鉴于以上情况,很多教育工作者已经在积极探寻着解决的办法。譬如“比起学到了什么,教师应更加注重怎样学习与学习者学习动力的获得”[1]“;应使学生认识到,物理已成为其他诸多自然科学和工程技术发展的基础”[2];“将本学科内易混淆的对称知识进行比较,让学生在比较中掌握物理概念与本质”[3]“;大学物理的课程目的除了传授知识,还应培养学生学习能力、解决问题的能力,使他们能更快适应未来工作的要求”[4]等等。然而以上研究和建议大多着眼于大方向上的理论指导,而缺少具体的措施和建议以保障教学效果的达成。从自身教授大学物理课程的实际经验出发,结合平日里对于教学情况的及时调查、评估与反思,我们认为,对大学物理课程的改革可以从以下方面进行:

(一)合理地开展学科融合,以调动学生的学习积极性,激发其学学物理课程的热情

首先,我们要使得学生感受到物理学与所学专业的紧密联系[5]。优秀的大学生往往有很强的专业意识,我们应当探究如何使学生正确地认识到学习物理学对专业知识学习的基础性促进作用。物理偏重科学,专业偏重技术。我们需要让同学们牢固树立“科学为技术服务,技术需要以科学为依托”的思想,并在此思想的指导下学习。其次,学科交叉内容的引入,主旨在于激发非物理专业学生的学习动机。因此该部分内容引入的形式必须恰当,而不能影响课程本身的教学。否则反而会给同学们的学习增加负担,影响其学习热情。这就要求教师在教授某个专业的大学物理课程前,借阅该专业后续课程的教材,并检索相关文献,了解其发展趋势与学科前沿,以便上课时将不同课程的内容有机地结合。

(二)正确地处理数学与物理,以及理论与实验的关系,以突出大学物理课程的核心内容

大学物理与中学物理的一个重要区别便是从定性对规律的认识过渡到定量对现象的描述。因此高等数学工具便发挥了很重要的作用。但是也必须意识到,数学仅仅是物理学的工具而已,它所描述的物理现象都有其实在的物理内容与物理意义。在引入数学描述后,教师必须引导学生把握其背后的物理内涵。在让课堂教学变得生动和多样的同时,帮助学生抓住课程的本质,学透课程内容。除了正确处理数理之间的关系,如何适时地引入课堂上便于开展的实验,以加强对于物理内涵的认识,也是教师要认真考虑与设计的。在大多数国外的原版教材中,每涉及到一个重要定理时,都非常强调“quicklab”的思想,即可以迅速验证的简单实验。我们应当尝试将它应用到大学的课堂当中,并引导学生由实验现象自行总结、归纳定律,以培养其科研精神,训练其科研素养。

(三)教师应在教学过程中多采用启发式教学,以及联想、迁移等教育心理学方法,提高学生的学习效率

科学的教学方法会给大学物理的教学效果带来很大的提升。如前所述,由于大学物理课程内容的丰富性,不少学生会感觉负担过大。我们认为,教师应当在课堂上引导学生对所学知识进行科学编码和分类,引导学生在明晰概念、辨清区别的前提下,对存在相似性的内容大胆地运用知识迁移和联想。譬如在教授刚体绕定轴的转动时,我将其与物体的平动进行比较。每介绍一个新的物理内容前,我都会用物体平动的相应概念进行铺垫与类比。同学们很快就建立起了不同运动形式之间的联系,学习起来事半功倍。此外,有些理论体系不仅在实验室中可以得到验证,其原理也经常被应用在实际生活中。教师应当抓住这样的机会,在充分的理论铺垫后,设计由浅入深的一系列问题,启发同学们自发寻找问题的答案,以巩固对于物理定律的认知[6]。譬如在教授角动量守恒定理时,为了让同学们更好地理解转动惯量的作用,我特意选取了花滑王子普鲁申科的一小段表演视频,引导同学们找出每组动作对应的转动惯量大小与旋转快慢的关系,从而自行归纳出结论。从同学们的反馈来看,当他们发现可以利用刚刚获取的知识体系,来解决生活或者专业中的实际问题时,其兴奋与满足感是难以言喻的。合适的启发式教学对于同学们的学习动机与效率都有很大的提升。

三、讨论与总结

本文中,我们论述了在当前高校中,大学物理课程教学遇到的问题及其原因。为了提升学生们的学习兴趣,提高大学物理的教学质量,我们结合在教学中的具体实践经验,提出了进行教学改革的方向与方法。概括来说,即适当地引入学科交叉的内容,建立起物理与相应专业的联系;正确处理数学工具与物理内容,以及理论体系与实验验证的联系;在教学中应用教育心理学理论,利用联想、迁移以及启发式教学提升学生的学习效率,培养其独立思考与解决问题的能力。

参考文献:

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[3]王斌.大学物理概念教学的现状分析与教学模式探讨[J].中国科教创新导刊,2009(22):94.

[4]杨树荣.研究性教学在大学物理课程中的应用[J].通化师范学院学报,2011(12):86-87.

[5]高.谈谈物理学领域的新兴与交叉学科[J].现代物理知识,2005(4):15-16.