前言:在撰写大学物理总结的过程中,我们可以学习和借鉴他人的优秀作品,小编整理了5篇优秀范文,希望能够为您的写作提供参考和借鉴。
大学物理总结范文第1篇
摘要:本文介绍了材料类专业大学物理教学现状,分析了目前教学中的不足,提出了大学物理除了培养学生基本自然科学素养外,还应为专业课程奠定物理基础,并针对性提出了优化大学物理课程内容和教学方法的建议,旨在提高材料类专业大学物理的教学质量。
关键词:大学物理;材料类专业;教学改革
1引言
物理学研究的是物质的基本结构、基本运动形式、相互作用及相互转化,它的基本理论是各个自然学科工程技术的基础,广泛的应用于生产、生活实际。大学物理课程则是以物理学的基本原理和基础应用为内容的高等学校理工科各专业学生一门重要的必修基础课,该课程是养成学生科学素养的重要组成部分,对培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题、解决问题的能力,以及探索精神和创新意识的培养等方面具有重要作用。同时,各理工类专业领域中都会涉及到物理学的基本原理、基本结论和基本方法,因而大学物理课程能为学生在后续的专业课程学习以及将来工作中解决生产技术问题,进行技术改造和技术创新奠定重要的基础,是合格的理工科毕业生、科技工作者和工程技术人员所必备的知识。对于不同专业,所需的物理知识侧重点是不同的,如电子类专业侧重于电磁学,化工类专业侧重于热学,机械类专业侧重于力学等。要充分发挥大学物理课程的作用,就应当根据各专业特点,合理安排大学物理内容,在教学过程中结合学生专业的需求有重点、有选择地进行物理教学。我们以材料类专业为基础,探讨分专业大学物理教学的教学模式。
2大学物理教学现状
2.1专业针对性不足
大学物理作为自然科学的基础,除了培养学生科学素养外,也应该起着连接基础理论知识与实际应用技术的桥梁作用。然而目前很多高校各理工专业都采用相同或类似的教材和大纲。这种安排虽照顾到了物理学各个基本组成部分,但是内容庞大,容易让学生产生学习的畏惧感,同时也不能体现出各专业的特点以及对物理知识要求的侧重点的差异,容易让学生学无所用的感觉,从而影响学习的积极性,仅仅是应付了事。
2.2教学设计不合理
传统的大学物理教学,更多的偏重于理论知识教学,实践教学(包括课堂演示实验)偏少,容易造成理论和实践的脱节教学中有很多的专业术语和复杂繁琐的理论推导,需要学生很好的掌握高等数学知识。然而随着目前高校的扩招,很大部分学生的数学基础薄弱,学习中一旦理解不了,容易出现畏难和厌学情绪,从而影响学习效果。
2.3学时少,内容多
随着高校扩招,办学规模扩大以及专业技术的不断发展,高校的教学计划也在不断的调整,大学物理教学内容也一再压缩。根据教育部高等学校物理基础课程指导委员会颁布了《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》,大学物理建议学时不少于126学时,但实际上目前各院校材料类专业大学物理课程学时普遍少于此建议。大学物理课程内容多,难度大,学时的压缩增大了教师教学难度,也导致学生难以在短时间内掌握如此多的知识。如何在短时间内教给学生足够的知识,对大学物理教学来说是一个不小的挑战。
2.4教学手段单一
目前大学物理教学更多的是采用教师用多媒体讲授,学生被动接受的方式。这种以教师为中心的教学方式减少了学生和老师的互动交流,导致了学生的学习的主动性下降,课堂注意力不集中。如何运用形式多样的教学方法,提升学生的积极性,也是大学物理教学改革的方向。
3材料类专业
大学物理的分专业教学改革基于以上大学物理在教学中所遇到的问题和困难,笔者在本校材料类专业中进行了大学物理分专业教学的改革尝试。所谓分专业教学,即在满足培养学生基本物理科学素养的基础上,根据各专业的特点,合理制定不同的教学计划,弱化与专业关系不大的物理知识,加深与专业关系密切的部分教学,加强与专业相关的物理前沿科技介绍,为专业课程学习奠定良好的物理基础。通过改革明确学生学习的目的,提高学习兴趣。
3.1教学内容的调整
根据材料类专业课程特点,综合考虑学生的数学基础和专业培养方案,本着科学素养培养+材料专业物理基础的原则,结合材料学科发展趋势,对大学物理知识进行重组,形成材料类大学物理教学体系。
3.1.1热学
热性能是材料学研究的重要方面,如材料热膨胀、热传导等。目前的大学物理教材中只以理想气体为对象介绍热力学定律和分子动理论,对于固体和液体甚少提及。为此,笔者在讲授热力学定律时,同时介绍热力学定律对固体、液体的简单应用,介绍熵、焓的概念,并结合具体材料介绍相变概念。在介绍分子动理论时,以气体为研究对象,得出气体速率分布,并引出玻尔兹曼统计,简要介绍统计物理在材料学中的应用。
3.1.2光学
传统大学物理中光学部分主要讲解波动光学,包括光的干涉、衍射、光栅和光的偏振,着重在讲光程差计算、条纹特点、光强变化等,涉及到多个实验装置和大量公式,学生极易混淆,学习效果不好。因此我们弱化干涉,衍射条纹计算,减少实验装置,重点在相干叠加的物理思想。适当增加材料的光学性质介绍,如法拉第效应、光弹性效应等,增加光谱分析在材料检测中的应用。
3.1.3力学
力学是整个物理学的基础,材料的力学性能也是材料学研究的重要方向,而当前大学物理教学主要在质点运动学、动力学、机械振动和机械波。为与材料专业相适应,我们引入了弹性体力学和流体力学部分基础知识,让学生更多了解材料的力学性能及其研究方法。质点力学是力学的基础,讲授时我们特别强调物理研究的思想、物理概念和方法,如理想物理模型、矢量叠加原理、微元法等,培养学生科学的研究方法。
3.1.4电磁学
整个电磁学知识体系庞杂,学习难度大。其中静电场、稳恒磁场和电磁感应,是整个电磁学的基本,讲授时我们主要强调物理思想、概念和方法。导体和电介质、磁介质是描述材料的电磁性质的基础和基本方法,与材料专业密切相关,为此我们做了重点学习,让学生了解材料电磁性质的描述和研究方法。
3.1.5近现代物理
近现代物理主要包括相对论和量子物理。其中相对论与材料专业关系不大,因此,仅作简介,让学生了解基本的时空观概念。量子物理是研究微观粒子运动规律,而任何材料总是由基本粒子构成的,是材料研究的基础,然而量子物理知识复杂且难以理解,要求数学知识也较高,故仅介绍量子力学基本原理和原子物理的初步知识。
3.2教学方式改革
大多数大学教学中采用多媒体讲授式教学模式,即教师在讲台上讲,学生在下面听。这种模式教学课堂传输知识量大,知识点和公式都直接投影在屏幕上,可以省去教师书写节省时间,但教学过程中过于依赖多媒体而忽略了板书,板书书写可以突出关键性的知识难点,学生也可以跟上老师的思维从而理解重要的知识点。因此在教学实践中,采用“多媒体+板书”的教学方式是有效的方式。物理作为一门实验学科,所有理论都需要通过实验验证,因此在ppt课件中,适当引入相关的动画和视频资料,可以起到事半功倍的效果,比教师枯燥的讲授要生动、深刻得多,既丰富了教学内容又开阔了学生视野。在教学过程中,启发式教学比满堂灌更能提起学生兴趣,教师要从现象引入,引导和启发学生进行积极思考,逐渐解开难题,教会学生用科学的思维方法解决问题。教学是个双向的过程,一定要加强师生间的互动,才能达到好的教学效果,教师要适时的提出问题,让学生思考回答。
4结语
总之,大学物理作为理工类专业的基础课,自有其重要性,我们需要重视大学物理的教学,既要培养学生自然科学的素养,又要架好和专业课程之间的桥梁。实践证明,考虑到材料类专业自身特点,本文中提到的教学改革方法能有效提高学生学习兴趣和物理素养,奠定专业学习必要的物理基础。然而,大学物理课程改革是一个复杂的系统过程,我们需要坚持不懈的进行研究和探索,完善教学体系,充分利用课堂时间,达到更好的教学效果。
参考文献:
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[2]程南璞.材料类专业中数理方法课程的改革与实践[J].西南师范大学学报(自然科学版),2011,36(2):202-205.
[3]赵军伟,赵觅.材料类专业固体物理课程创新教学改革与实践初探[J].轻工科技,2012,1:134-135.
[4]陈传祥.材料类专业物理化学课程教学探索与实践[J].教学研究,2014,37(4):60-61.
第二篇:大学物理教学PBL模式的应用
摘要:在大学物理教学中,PBL教学模式值得我们学习和使用。经实践研究,在大学物理教学中采用PBL教学模式要重点把握内容的选择、问题的创设、分组和讨论、总结与评价四个环节,PBL教学模式能够促进学生的创新精神和实践能力的培养、激发学生的学习兴趣和主动参与性、拓展评价的范围和功能。
关键词:PBL;大学物理;教学模式
一、引言
基于问题和项目的学习(ProblemBasedLearning,简称PBL)“最早起源于20世纪50年代美国西域大学医学院的综合教育课程改革,1969年,美国神经病学教授Barrows在加拿大McMaster大学第一次将全新的PBL教学模式引入到医学教育领域”,随后从医学领域推广到了其它学科领域,目前已成为国际上较流行的教学方法,“世界范围内的高校都在不同程度上对PBL教学模式进行尝试”10-55。作为一种教学模式,PBL体现了建构主义、人本主义等的学习和教学理念,它的主要特点是使学习发生在问题的探究解决过程中,小组学习或自主学习是其主要的学习方式,教师在此过程中的作用是及时提供帮助和指导,以确保学习活动能顺利进行。这一教学模式与当前的教学理念相吻合,“效果也被广泛证实”,值得我们在大学物理教学中学习和借鉴。
二、PBL与大学物理课程的适契程度分析
纵观物理学的发展史,人们在观察和探究自然世界的过程中遇到的问题和疑惑是推动物理学发展的直接动力。比如经典物理学的发展就是在与传统观念的决裂开始的,在对轻重物体下落快慢的质疑过程中,总结出了落体定律,开始了物理学的发展。正当物理学家们为经典物理学的成就而感到满意时,迈克尔逊—莫雷实验和黑体辐射实验带来了巨大的冲击,被称为笼罩在19世纪物理学上空的两朵乌云,再次促成了物理学的大发展,导致相对论和量子力学的创立,开辟了物理学的新篇章。可以说,物理学的发展始于一些列的问题。基于问题的PBL学习模式让学生从问题开始,通过问题的解决来建构物理学知识,这与物理学的发展规律是相吻合的。
从物理学的方法论分析,观察、实验与科学思维相结合是推动物理学发展的主要方法。“在中世纪,物理学和其他科学一样,是神学的侍女和奴婢,只有当物理学家有可能采用科学实验仪器和精确的数学计算作为认识大自然的锐利武器后,物理学才完全从自然哲学中分化出来,成为一门独立的真正的科学。”[4]1589年,伽利略做了著名的斜面实验,并进行了定量的计算,从而奠定了物理学的方法论基础。可以说,物理学是在观察、实验的基础上通过理论总结发展来的,而不是对公式和定律的解释和运用。PBL通过建立小组,让学生经历观察、分析、讨论和总结的过程,这不仅与物理学方法论相一致,同时也为培养物理学的基本技能和方法提供了有效途径。可见,PBL与物理学的本质是相适应的。同时,作为一种注重过程的教学模式能克服传统教学的诸多弊端,限于篇幅不一一例举。毋庸置疑,在大学物理中采用PBL能够极大地丰富我们的教学手段。
三、PBL的教学设计
PBL有两种代表性的教学设计,“一是问题导向学习之先驱Barrows(1985)提出问题导向学习的学习过程可分为五个阶段:问题分析阶段、资料搜集阶段、综合阶段、摘要阶段、反思阶段。二是Benjamin,Schneider和Hinchey(1999)认为问题导向学习过程可分为:确定问题、分析问题、形成假设、确认已知、确立所需信息、确认资源、收集新信息、新旧知识整合等八阶段。”[5]任何的教学模式都要根据具体学科的特点进行了创新和发展,也正因如此它在实践中的发展日益多元化,“呈现出不同的形态和模式”[3]。结合上述两种教学设计和大学物理学科的特点,笔者认为在大学物理教学中运用PBL,需要突出以问题为导向、以学生自主学习为主要手段的本质,重点把握好内容的选择、问题的创设、分组和讨论、总结与评价四个环节。以驻波的教学为例进行说明。
(一)内容的选择
一个内容需要根据授课对象、环境条件等选择最合适的教学方法;同样一种教学方法也要有适合的内容和条件才能发挥最大功效。因此,内容的选择成了采用PBL模式的前提和必须要重视的问题。首先,PBL是开放性的教学方式,需要大量时间做支持,否则无法完成授课任务,这要求数量上不宜过多;其次PBL要求学生的合作探究,这要求内容上要具有探究性和可操作性的特点。驻波这一内容根据教学要求有驻波的产生、驻波的方程、相位跃变、驻波的能量和简正模式五个知识点,我们选择驻波的产生和驻波的方程两个知识点进行PBL教学。
(二)问题的创设
问题创设的质量,决定了PBL教学的成败,因为问题情境在很大程度上决定着能否激发学生的兴趣并引起认知冲突和积极的参与。情境的创设要结合学生的生活实际、联系生活经验,在驻波方程的讨论中创设了这样的问题情境。
(1)角铁演示实验:手握住角铁的中点,另一只手抹上松香,摩擦角铁,可以听到刺耳的单频率声音。
(2)鱼洗视频:视频播放,双手弄湿之后,在雨洗两边的铜耳上来回摩擦,听到雨洗发出的嗡鸣声,伴有水珠在盆中跳跃而起。
(3)弦线驻波演示实验:弦线的一端系在音叉上,另一端系着砝码使弦线拉紧。
当音叉振动时,调节劈尖至适当位置,可以看到弦线被分为长度相等的几段作稳定的振动。在这样的情境下,学生提出了各种问题:我们平时听到角铁发出是声音都是“叮叮当当”的声音,为什么摩擦角铁就能发出刺耳的单音节声音?雨洗中为什么会产生水柱,水柱的形状为什么像波形?改变辟尖的位置,振动的情况会发生怎样的变化?弦线中的振动是怎么产生的,方程如何表示?等等。教师要发挥引导员的作用,分析和评价学生的这些问题,最终引导学生确立这种振动的形成原因和方程的表述这一问题。
(三)分组和讨论
分组和讨论是PBL教学的核心,物理学的技能方法,自主学习能力、合作交流能力和创新能力的培养都需在这一过程中得到培养和锻炼。首先,对学生进行分组,以5-10人为一组,组员之间既要相互合作也要进行分工,明确各自的主要责任,如组织员、操作员、记录员、汇报员等角色。然后组织各小组进行资料的收集,如图书资料、网络资料、演示实验等。最后进行集体讨论,并形成假设、制定验证的方案。在制定验证方案的过程中,有学生提出了可以用两根细铁丝,弯成波的形状,重叠在一起后分别使之向两个方向运动,观察在这一过程中两列波叠加情况。这在我们以前的教学中是不曾使用过的,体现了学生的创造性。教师要做好引导的工作。首先要营造轻松愉快的学习氛围,这样有利于激发学生的参与性和现场的发挥,同时能够促进学生开动头脑风暴,提出各种的猜想和假设。其次要根据学习的进度提供必要的学习资源,并以恰当的形式呈现,引导学生对问题的解决。最后对毫无头绪的小组要进行适当的干预帮助;对假设错误的小组要进行解释引导;对假设正确的小组要进行宣传鼓励。
(四)总结与评价
总结与评价的方式不仅决定着PBL教学的最终成效,也在很大程度上影响着学习的策略,决定着对PBL过程的反馈,从而影响PBL模式的开展,因此必须要处理好总结与评价环节。总结汇报和过程性评价是这一教学模式中必须要重视的环节。在总结环节,要让每个小组推荐自己的代表上台进行交流汇报,讲解他们对问题的研究过程及结论。可以采用不同的形式、工具和技能,如实验展示、理论推导、图表、口头表述等方式。学生的总结不完善,缺乏严密性和完整性,教师要根据学生的汇报情况加以总结引导,使学生建立系统的知识结构。在评价环节,可以采用学生的自评、学生间的互评和教师评价相结合的方式,重点要根据学生在这个学习过程中的参与程度、表现、作用等给予总结与评价,指出好的方面和有待改进的方面,要发挥评价的激励和促进功能。
四、PBL教学模式的效能分析
从驻波的教学可知,PBL教学模式是一种强调以学习者为中心的主动、开放式的教学模式,这一模式与传统的以教师讲授为主的授课模式具有明显的优势,在大学物理教学中具有积极意义。
(一)促进了创新精神和实践能力的培养
关于创新精神的认知机制,国内外的心理学家和教育家尚未形成有说服力的成果。一种普遍的共识是,让学生经历科学研究的过程,经历观察、分析、综合、演绎、科学抽象、类比联想、实验等方法,在这一过程中能培养创新精神,轰轰烈烈的基础教育课程改革便是一例证。PBL让学生经历问题解决的过程,学生在对问题进行研究分析,对解决问题的方法进行假设、判断,以及实践操作和总结的过程,这些过程需要学生的思考和相互之间智慧的碰撞,这有利于创新精神和实践能力的培养。
(二)激发了学生的学习兴趣和主动参与性
根据建构主义学习理论,兴趣是学习过程中的一个极为重要的因素,研究表明,如果学生的动力被激发了,学习的质量和效果都会提高。PBL教学模式将学习者投入于问题的情境中,加强了物理与生活实际、与学生的认知经验的联系,克服了物理学的枯燥、晦涩、难懂的现象,能够有效激发学习的兴趣;其次,小组学习或自主学习的方式将学习的主动权交还给学生,在制度上保证了学生的参与性。
(三)拓展了评价的范围和功能
传统教学模式主要以教师的讲授为主,因此在评价上只能以考试成绩为标准,过程性评价无法实施;从评价的功能来讲,考试的评价只起到了甄别的功能,而评价的激励功能、促进功能被荒废。PBL教学模式注重学习的过程,在参与过程中,教师能够根据学生的具体表现,如发现、解决问题、交流合作、分析判断、查阅文献等能力等进行综合评价,自评、互评的评价方式也能得以实施;这些评价能够反映学生的现实状况,明确存在的缺点和不足,进而促进学生的发展、教师的成长和教学质量的提高。
参考文献
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[2]沈小峰,陈浩元.物理学发展史概述[J].北京师范大学学报:自然科学版,1979(11):82-92.
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第三篇:大学物理教学人文素质培养
[摘要]讨论了物理教学中人文素质培养的必要性以及人文素质教育融入物理课堂教学的方法。
[关键词]物理教学;科学素养;人文素质教育
物理教学中科学素养的培育离不开人文素质教育,为了提高学生的科学素养,使他们身心全面健康发展,将人文素质教育融入课堂教学是物理教育发展的大势所趋,是时代的要求。
一、人文素质教育融入物理课堂教学是大势所趋
(一)人文素质教育是和谐社会发展的必然要求
和谐社会就是指社会的发展符合人类社会发展的客观规律,社会系统中各个子系统、各种要素处于一种相互依存、相互协调、相互促进的状态。构建和谐社会离不开对学生的人文素质教育。改革开放及经济全球化带来的巨大社会变化不断冲击着人们的价值观和人生观。在追求效益至上的大社会背景下,有些学校为了追求升学率或就业率,往往把学习成绩放在第一位,忽视对学生的人文知识培养和人文精神关怀。这样培养出的学生往往比较功利主义和个人主义,缺乏奉献精神和集体观。他们虽然专业知识很强,但对专业以外领域知之甚少,很难融入社会,也很难与周围人建立起和谐良好的人际关系。
(二)人文素质教育融入课堂
教学是物理课程改革的要求物理学是一门研究物质运动、变化规律的科学,它是人类文明发展的重要推动力量。物理学发展过程不仅是科学技术的发展过程,也是人文精神进步的过程。因此,教师在教学中不但通过传授物理知识来提高学生的科学素养,而且要在教学过程中注重培养学生的健全人格、健康个性和文化素养。在倡导素质教育的新形势下,大学各专业的培养目标不再仅仅使学生单纯地掌握一些本专业知识,而是通过将素质教育和专业教育相结合,达到提高学生的人文素质、科学素养、创新和实践能力的目的,将人文素质教育融入大学课堂教学是物理课程改革的要求。
(三)人文素质教育融入物理课堂
教学是学生德、智、体全面发展的需要爱国精神、奉献精神和科学精神是学校德育教育的重要组成部分,物理教学中要有效地渗透德育教育,全面提高学生的综合素质,不但使学生扎扎实实地掌握物理基础知识和基本技能,还必须着力培养学生的人文素养,为学生以后的继续学习创造条件,为学生的终身发展奠定良好的基础。因此,我们必须重视人文教育,通过系统的人文知识传授以及人文环境熏陶,结合学生自身的实际体验,将人类璀璨文明的文化成果逐渐转化为学生个人相对固定的品格、道德、修养等,最终形成学生相对稳定优秀的内在品质是人文素质教育的精髓所在。作为一门自然科学,物理具有极为丰富的人文教育素材,这使得物理教学成为人文素质教育的重要领域。物理教学中切实融入人文素质教育是物理教育工作者应深入探索和研究的重要课题。作者认为具体可以从以下几方面着手:
二、人文素质教育融入物理课堂教学的方法
(一)爱学生,形成良好的师生关系
良好的师生关系是培养人文素养的基础。教师和学生构成了物理教学的两个重要方面,学生的学科情感常取决于对任课教师的喜好。如果教师在课堂上对全班每个学生都抱着积极、热情、信任的态度,并在教学中让学生真切感受到关怀和挚爱时,他就会有一种受到信赖、鼓舞与激励的内心情感体验,从而从内心升腾起对老师的信赖和爱戴。“爱屋及乌”,由喜欢老师而喜欢他所任教的学科,从而愉快接受教师的教诲,并努力实现教师的期望。
(二)创设宽松民主的环境,肯定学生的大胆设想
民主、平等、轻松、和谐的环境和氛围是奠定学生积极主动学习的基础。老师可通过各种活动,形成师生间相互尊重、和谐的气氛,养成师生均能“微笑和点头,专心听他说”的习惯。多鼓励、多表扬学生,支持学生的不同回答和想法,使他勇于表达自己。肯定学生大胆设想,充分体现人文精神。
(三)利用多媒体教学设备,有效激发学生兴趣
多媒体除了文字,还能插入声音、图像和动画,丰富的表现力可以激发学生的学习兴趣,使教学内容更形象、更生动。通过精彩的幻灯片、视频剪辑和物理学史专题短片,可以让学生充分感受大自然的魅力,感受科学进步的不易。从而激发学生学习物理的兴趣,培养他们遇到困难不畏艰险、勇往直前的良好品德。
(四)努力培养学生的创新能力
创造性被认为是思维的最富活力和最有价值的特性,以创造性思维为核心的创造力是人的素质中最重要的组成部分。作为基础自然学科的物理学,其中每一物理规律的发现,都离不开方法论的思想,都闪烁着科学家创新的火花。基于学科这样的特点,在教学中就要重视物理规律的发现、形成和建立过程,重视培养学生的创造性思维,提高学生的创新能力,为学生成功走向社会、全面服务社会打下坚实的基础。学生的人文素养越高,文化底蕴越深厚,其学习的主动性和创造性就越高,融会贯通能力也就越强。我们要重视人文素质教育,在课堂教学中,努力营造融洽宽松的课堂氛围,利用先进的教学理念和方法来提高学生的主体能动性,塑造其健康完美的人格。
参考文献:
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第四篇:大学物理教学同伴教学法实施研究
摘要:大学物理是高等院校理工类专业学生的一门重要必修基础课。如何提高大学物理的教学效果,改变大学物理急需改革的现状,是值得思考的问题。本文通过文献阅读找到大学物理改革值得借鉴的方法-同伴教学法。针对我校同伴教学法的实施现状,从课前、课堂、课后提出同伴教学法策略,为大学物理教学改革和同伴教学法的进一步推广提供信息。
关键词:大学物理;同伴教学法;同伴教学法策略
大学物理课程是高等院校理工类专业面向低年级大学生开设的一门重要必修基础课,就目前高等院校大学物理教学现状来看,大学物理的教学中还存在许多亟待解决的问题。从学生学习角度来看,面对抽象、理论性较强的教学内容,学生有畏难情绪;在学习中常常侧重于记忆物理公式,对于最能体现物理本质的物理概念不求甚解;学生没有预习和复习的习惯。从教学角度来看,大部分大学物理教师习惯于“全盘授予”的传统教学方法,将学生置于被动接受的地位,忽视了学生参与对于提高课堂教学效果的重要性。这些问题启示我们大学物理的教学改革势在必行,而同伴教学法则为我们提供了一种值得借鉴的方法。
同伴教学法是上世纪90年代哈佛大学著名教授EricMazur在对本科生教授大学物理的过程中,针对当时的物理教学困境创立的一种新的教学方法。同伴教学法是围绕概念测试题展开,借助计算机应答交换系统或选项卡片,引导学生参与教学过程,构建学生自主学习、合作学习的创新教学方法。我校于2013年9月引入同伴教学法,在初步实践中,我校对同伴教学法已作出增加预习报告和简化反馈流程的初步策略思考,现阶段为了更好得改善大学物理教学效果,我们在扬州大学物理科学与技术学院选择了一个班级作为实验班,实施我校现行的同伴教学流程,在实施过程中,我们对学生和教师进行访谈发现我校目前的同伴教学流程还具有不适应性,需要对其实施进一步的策略研究。本文针对我校同伴教学流程提出了课前准备策略、课堂实施策略以及课后延伸策略。
一、同伴教学法课前准备策略
同伴教学法要求教师在课前能对教学内容进行整合,放弃部分知识点的讲解,针对关键知识点展开教学。由此可以看出,课前的准备充分与否将直接影响课堂教学效果的好坏。通过访谈发现,目前摘抄知识点的预习形式虽然能帮助学生习得部分简单概念,但对学生自主学习能力要求较高,无法使学生在预习中形成较为明确的知识框架,达到较好的预习效果。所以,我们在课前从学生自主学习和教师课前教学两个方面设计了进一步的课前准备策略,以期望能更好得完成同伴教学法的课前准备工作。
(一)学生课前学习策略
大一的学生大多缺乏自主学习的能力,为了使学生能有目的、有效率的预习,教师应该在提前给学生设置一定的预习任务。我们认为对教学内容的基本熟悉是预习的起点,所以教师应该首先让学生明确预习范围,通过课前阅读课本和相关预习背景资料,对书本知识有大概的了解,并以回答预习问答题的方式,实现知识的内化和巩固过程,掌握部分简单概念并反馈出整体的预习情况。在此基础上,学生需要进一步作答检验具体概念掌握情况的阅读测试题,在阅读测试题的作答中进一步巩固预习的知识点并将暴露出的问题反馈给教师,为教师选择调整教学内容提供依据。
(二)教师课前教学策略
教师在课前需要作到布置合理的预习任务,要作到能使学生明确预习的重点,暴露预习的难点,提高预习的质量。我们选择预习问答题和阅读测试题作为预习任务。在任务设置中,预习问答题应全面,问题层要层层深入引导学生完成预习过程。阅读测试题的设置要做到能尽量使学生暴露出具体的认知盲点,从而使教师在反馈中能整理出本节课的关键知识点,为课堂教学作准备。
二、同伴教学法课堂实施策略
课堂中,同伴讨论的质量好坏直接决定着同伴教学法的课堂教学效果,而同伴讨论的质量与同伴选择的恰当与否又息息相关。Eric教授在阐述同伴教学法时提到学生在课堂中自由选择同伴,也可以达到较好的讨论效果。但这是与国外大学生在课堂中善于交流的习惯有关的,我国大部分大学生一般不善于在课堂中自发得与他人交流,自由选择同伴或随机分配同伴的做法会使同伴讨论的效果有所降低。所以,教师有必要为学生确定合理的同伴,引导学生有效讨论,而分组则是一个很好的同伴选择方式。
教师在给学生分组时应保证“组内异质,组间同质”的原则,所谓“组内异质”的原则是保证一个小组内的学生各具特色,能够相互取长补短,这样就保证了小组在同伴交流中有更多、更丰富的信息输入和输出,可以激发出更多的观点,使学生对概念形成更深入、更全面的认识,一般来说分组是要从学生的成就异质,性别异质等方面考虑进行组内异质分组,所谓“组间同质”是指组与组之间的结构要基本一致,在学生学业成就等方面组与组之间要做到基本相似。“组间同质”的原则,保证全班的学生都能在较好的同伴环境中进行有效的讨论。
三、同伴教学法课后延伸策略
另外,就目前教学情况而言,在课堂同伴教学结束后,部分学生对于部分概念的理解上仍然存在困惑,但在课后一般寻找不到途径去解决问题,长此以往,必然对同伴教学法的后续学习造成困扰。由此看来,同伴教学法中的“同伴教学”不仅应该在课堂上存在,在同伴教学法的课后学习中仍然需要“同伴教学”。所以我们一般可以利用网络教学平台中的课程讨论区,搭建起课后同伴讨论的平台,让更多的同伴参与问题的讨论,帮助学生在课后解决疑难问题。
第五篇:大学物理教学哲学思想的渗透
摘要:物理,是探究事物原理的学问;哲学,是关于人对事物的思考。物理学中的物理哲学,就是要通过对事物原理的不断探究,来指导人们对自然环境、社会环境、思维环境的概括和认识,形成合乎事物原理的世界观。大学物理教学中物理与哲学的融合,是对事物全方位的认识,对学生正确世界观的形成有积极作用。物理与哲学的渊源、发展,物理学中的理论展示,都给了我们物理教学中渗透哲学的充分信息。
关键词:大学物理;物理哲学;物理教学
大学物理课程是以物理学为基础,根据高等院校不同专业大学物理的理论和知识要求,结合人才培养的要求,编制的一门大学公共课教程。在现阶段的大学本科教学中,大学物理是物理学专业之外的学生,诸如计算机、化工、生命科学等相关理学专业和电子信息、机械工程、建筑等工科专业的学生的一门必修课。但从2014年起,中南大学等部分高校的公共基础课程改革方案中,赫然出现了《大学物理》、《高等数学》等让学生望而生畏的课程,这意味着本科教育进一步将在文科专业也开展大学物理课程的教学。究其原因,物理乃至大学物理,是探究宇宙万物真实面目的学问,是一门最基础的自然学科,它的研究方法、论证方法所体现的思维方式的逻辑性与严密性,将影响人们一生的学习、生活,有关人士提到,开设这些课程,主要在于提高学生们的科学素养,而非注重深奥的理论内容。因此,大学物理教学将在大学阶段成为通识教育的一门课程。
一、物理学与哲学的渊源
当我们把物理学的知识传播给更多非物理学专业人士的时候,相信我们的教育目的更多地不是以传播物理学知识为重,而是为了传播物理学演进的思维方法,认识事物原理的客观存在方法,这其中无疑渗透了哲学的思想。从物理学与哲学的渊源看,这一点也是可行的。“哲学”一词在古希腊中,是“爱智慧”的意思,人们常把知识丰富、智力超群的人称为“先哲”,那时没有“物理学”、“物理学家”,这些称谓的代名词就是“自然哲学”、“自然哲学家”,如亚里士多德。可见,物理与哲学本就是一体的,只是随着人类科学的进步、知识的积累,使得知识总量变大,个人思维容量不足,才出现了分科,哲学也同科学出现了分离,当然,物理也不例外。直到现在,多个分支领域的研究不断完善,出现了数十门的子学科。哲学作为马克思主义原理的重要组成部分,它的思想传播的重要性不言而喻。我国的学校教育,从中学开始已经有了哲学思想的传播,当学生进入大学阶段之后,理解事物、认识事物的能力较之少年时期有了长足进步,把哲学与物理学融为一体,简言之,把物理学知识从哲学的角度进行理解,在大学阶段开展将更为现实,对于学生从更高的层次、更广的角度去学习物理学,将是必要的。这样,也符合我们大学培养复合型人才、全面发展人才的教育目标。
二、大学物理教学中哲学思想的渗透
(一)物理学研究方法中的哲学
哲学,是人们行为的指导思想。完整的物理学研究必须由前期的哲学计划和后期的物理实际部分共同构成。在问题研究中,首先要有计划:是提出可以验证的物理现象作为假设条件,还是使用不可验证的物理现象作为假设条件?是使用已经过验证的科学结论作为依据,还是在理论上得到公认的结论作为依据?是用纯数学方法进行研究,还是结合物理现象进行研究?在研究中是否需要考虑条件原则、伦理原则?等等,这些都需要我们在做计划的时候进行哲学的思考。
(二)物理学思维方法中的哲学
物理思维中的对应思维和互补思维。互补思维主要指物质本性的吸引与排斥的相互作用是互补的。一切吸引的总和等于一切排斥的总和,这里体现了能量守恒定律。两个互斥的对立面是同一物体,又说明了对立统一规律。这种阴阳相生相胜、相反相成的思想对当代科学具有强大的启蒙力量。1937年玻尔到中国访问,他发现,对自以为最得意的科学创见———互补思想,居然在中国古代文明中早就是一块哲学的基石,感到十分震惊。
(三)物理学理论中的哲学例如:
时空的稳定性与不稳定性量子时空的不稳定性与微观粒子的稳定性。这种稳定中有不稳定,不稳定中有稳定,作为矛盾的双方,稳定性是相对的,不稳定是绝对的、普遍的。总之,我们从物质形态的相互转化中,从宇宙形态的转化中,从时空形态的转化中,亦即从稳定性与不稳定性的对立统一中,认识到宇宙的无限性,认识到物质的永恒性[5]。以辩证唯物主义来看,事物是对立统一的。在经典理论看来,波动性与粒子性是两种截然不同的物质形态,二者是尖锐矛盾着的,不可调和的。但在量子力学中,二者出现了和谐的统一。由此引发的经典力学与量子力学适用范围的此消彼长,以及二者转化的界限,都体现了辩证唯物主义。万有引力现象中的引力存在,爱因斯坦的相对论理论,宇宙学中的光速距离,以及137亿年的宇宙年龄,宇宙大爆炸理论等,都超出了人类观察能力之外的认识,人们是凭借想象去解释事物,这个过程也是哲学的,而非物理的。因此,可以说哲学是万能的。
三、大学物理教学中哲学思想渗透的要求
(一)教材的选取与使用
大学物理教材的版本多样,教师在选取教材时,应该根据不同专业的人才培养规格、层次、方向的不同,择优选取。从知识结构纵横的布局、内容重点的选取、示例习题的设置等所能透射出的哲学思想方面进行最佳选择。例如,一些理科专业可以选取普通高等教育“十二五”规划教材中的《大学物理》,工科专业可以选取普通高等教育“十一五”国家级规划教材中的《大学物理学》,一些文科专业可以选取由倪光炯、王炎森主编的《物理与文化》,或者施大宁主编的《物理与艺术》,或者选取一些有关物理学史的教材。这些不同教材,所体现的物理学理论的深度与广度有很大区别,但是其中的哲学思想是相通的。正确把握教材内容和教学内容的区别。教学内容来源于教师对教材内容结合教学实际的深加工后的再生内容,它应该不仅包括教材内容,而且还有师生在教学过程中的实际活动的全部。从学生的兴趣、爱好和经验出发,从物理学的教材内容中尽可能挖掘其中蕴含的哲学理念。教师应该有一桶水,才可教给学生一碗水,因此大学物理课程的教师应该选取多种版本的教材,特别是具有科普性质的更多地体现哲学思想的刊物作参考,以使自己对物理学中哲学思想的渗透有更透彻的理解。
(二)课程内容的调整
我国学生从初中二年级起就开设有物理课程,从初步对物理知识的理解与简单联系生活实践,到高中进一步学习物理课程,达到了对物理学科的理论得出更具有思辨性的认识,直到大学物理课程,这种融合了科学与想象、与实践的理论体系体现得理论性更加强烈。例如,初中我们学习了电流,高中学到电荷的定向运动形成电流,大学将要学到电荷之间更加复杂的相互作用。大学物理教程的版本有很多,一般主要包括了力学与狭义相对论基础、电磁学部分、振动和波动、分子运动论和热力学、波和粒子以及激光的基本原理,当然,不同教材划分内容的维度、排列内容的顺序会有所区别,但包含的内容大致相同。如果所有内容平均用时用力,我们的教学任务是不能按时完成的,因此本着培养学生的物理素养、对中学物理课程进行深度与广度延伸的理念,对于思想体现完备、哲学思想体现明显的内容可以多加阐述,而学生已经熟知的或理论解释繁杂的、有争议的部分,可以作删减,把内容选精讲透,而非全选泛讲。
(三)讲授过程的思想性体现
教师教学过程要力求思想性和系统性,启发学生的思考。要正确地阐述每一个概念、原理、规59律,并要以确凿的材料为依据,做出合乎辩证唯物主义的理论概括,指导学生运用马克思主义的观点和方法来认识、研究和解决问题。在讲授中要阐明理论所产生的实践根据,说明一定的理论是在一定的条件下为实际问题而产生的,尽可能说明理论在实践中的应用,并启发学生用理论去解决实际问题。同时,结合教材内容对学生进行思想政治教育,寓德育于教学之中。这种理论联系实际的思想,一个正确结论的得出中所体现的肯定———否定———否定之否定的过程,它们本身就体现了辩证哲学思想。
(四)提高专业素养,为教学储智
陶行知先生说过:“我们做教师的人,必须天天学习,天天进行再教育,才能有教学之乐而无教学之苦。”那种满足于已有知识,停滞于一知半解,拘泥于条条框框,习惯于照本宣科、浅尝辄止、不求上进的作风,是教师职业的大敌,是教师缺乏职业道德的表现。一个物理教师要进行哲学的分析,必须有一个边教边学,自我进步的过程。要扩大视野,不断吸取新鲜知识,思考新鲜思想,把最新的知识指导给学生。不论看书交友,还是上网交流,都要认真细致,善于学海拾贝、分析鉴别、博采众长,逐渐形成自己的具有哲学文化渗透的物理学科体系。
四、大学物理教学中哲学思想渗透的必要性
我们看到,大多数学学物理课程的大学生,尽管是物理学专业,毕业之后从事的职业并非与物理直接有关,但物理哲学的观点会对他们有所启发。至少人们会觉得:物理哲学是好懂的,有趣的,值得进一步思考的;它绝不是枯燥无味或故弄玄虚、高深莫测的东西。物理教学中渗透哲学思想,可以避免人文主义者过分主张人文的重要性,也可避免科学主义者过分强调科学的重要性,有助于理工科类学生人文素养的提高,也有助于文科学生科学素养的提高。最近有观点表示量子物理学证明了所谓的“迷信”其实是超前的科学,其间的研究方法主要是哲学与物理学的融合。从哲学的角度去理解物理学,它的思维、它的存在,你会发现物理学更多的美,会体会到哲学的魅力所在,这种文理的融合,也是当下我们通识教育的最高境界。特别是对于理工科的学生,“不识庐山真面目,只缘生在此山中”,更需要从哲学的角度去审视物理学的思想,才可以看得更高,走得更远。
五、结语
在我们现行的大学教育中,我们的大学物理课程教师多为物理学本专业科班出身的教师,高中的文理分科,加上现行的大学教育专业中,很少有物理哲学这样的专业,导致大学物理教师对哲学的理解本身就不是足够深刻,这就导致了教师自身对物理学中哲学思想的认识不到位。但是,我们的高校教师都是高等教育下的受益者,他们的学识让我们自信他们有足够的学习能力加深自身的哲学理念,高校的学术交流环境让我们相信他们有优良的学术氛围提高自身的文学素养,只要我们教师不断学习、思考、先行,教师哲学素养的提高将不是问题。但我们需明白:我们的大学物理课程教师任重而道远!
参考文献:
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大学物理总结范文第2篇
一、大学物理实验让我养成了课前预习的好习惯。一直以来就没能养成课前预习的好习惯(虽然一直认为课前预习是很重要的),但经过这一年,让我深深的懂得课前预习的重要。只有在课前进行了认真的预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。
二、大学物理实验培养了我的动手能力。“实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。”现在,大学生的动手能力越来越被人们重视,大学物理实验正好为我们提供了这一平台。每个实验我都亲自去做,不放弃每次锻炼的机会。经过这一年,让我的动手能力有了明显的提高。
三、大学物理实验让我在探索中求得真知。那些伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。实验是检验理论正确与否的试金石。为了要使你的理论被人接受,你必须用事实(实验)来证明,让那些怀疑的人哑口无言。虽说我们的大学物理实验只是对前人的经典实验的重复,但是对于一个知识尚浅、探索能力还不够的人来说,这些探索也非一件易事。大学物理实验都是一些经典的给人类带来了难以想象的便利与财富。对于这些实验,我在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握。大学物理实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。学习就是为了能自我学习,这正是实验课的核心,它让我在探索、自我学习中获得知识。
大学物理总结范文第3篇
摘要:随着素质教育的全面推进,大学物理如何在课时压缩的情况下完成教学内容,提高教学效率,保证教学质量,开展好素质教育,是大学物理教学面临的重要问题.教学工作者必须改变观念,通过采用新的现代化的教学手段、与时俱进的教学方式,提高大学物理的课堂教学效率以满足新的教学培养计划.同时,通过知识点学习与知识背景相结合、与培养学生科学思维的素养相结合等方式提高学生的素质,接受教学课时压缩对大学物理教学带来的挑战.
关键词:大学物理;教学效率;教学方法;素质教育
大学物理具有实践性强、抽象、概念多的特点,普遍存在着难教难学的现象.随着素质教育的全面推进,许多课程的理论教学都被压缩,大学物理也不例外.理论课程压缩旨在给学生腾出相对多的时间自主学习,以培养创新精神和实践能力.然而课时压缩后,教学大纲中对学生应掌握的知识技能并没有改变.师生普遍担心课时量压缩后,会影响教学质量.在新的形势下,如何在有限的学时数中取得好的教学效果,开展好素质教育是必须要正视的一个问题.
1改变观念:
课时压缩的可行性面对着大学物理课程改革,质疑声一直不断,主要集中在很多人反对减少大学物理课时,抱怨教学进度紧张,认为这是薄基础、偏应用的改革方式.其实,随着时代的进步和科学的发展,大学物理课程改革有其可行性.大学物理的学习经历在工科大学教学中不可或缺,教学层次越高物理学越重要.但是,这不等于需要花更多的课堂教学时间.由于多媒体教学的引入,课堂教学效率获得了很大的提高,因此,课程教学学时的压缩具有可行性.课堂教学方法手段的改变,势必使教师的备课时间增加,教师必须首先在观念上接受课时压缩是可行的,在课程的准备上花更多的时间,提高教学效率,保证教学质量,提高学生的培养素质.
2课时压缩背景下教学效率的提高
大学物理课时压缩对现代化的大学教育意义深远,同时也肩负着巨大的压力,既要革新发展,又要坚守原则,有理有据,循序渐进.课时减少了,课程的核心教学内容不能少,培养扎实的基础理论功底的原则不能变,发展素质教育、培养科学的思维的目标不能丢,要做到传承和改革相结合.由于教学学时的减少,陈旧的教案和教法得不到有效改进,在规定的时间内完成了教学内容,但学生的能动性、积极性是否调动起来,教师却无暇顾及.因此,必须优化课堂教学内容和教学方式,激发学生的学习兴趣,提高教学效率以保证教学质量.
2.1多媒体硬件配置和软件发展相结合
计算机辅助教学运用到大学物理教学中是行之有效的,要求多媒体硬件配置和多媒体软件应该同步发展.从江宁大学城的十几所院校来看,大多媒体设备种类齐全,数量充足,都能够满足现代化教学的需求.相比之下,软件的发展较为薄弱单一,就大学物理课程来说,存在很多院校使用同一款PPT的现象,南京地区运用较为广泛的是东南大学马文蔚先生《物理学》版本,不同层次的班级缺乏针对性.每个任课教师要充分发挥自己的聪明才智,切身地投入到教学软件的建设中去.
2.2多媒体辅助教学和板书相结合
多媒体课件能把许多难教难学的内容变成易教易学的内容,因此,借助多媒体是生动课堂的重要手段,生动的动画可以帮助学生深刻理解物理模型,清晰的文字和图示描述可以节省板书的时间.但是公式的推导和演算速度过快,学生很难跟得上,这时候传统的黑板推演非常的必要,带着学生一起,一个符号一个字母地演算,对学生的学习效果帮助显著.此外,多媒体的播放会不停地擦除前面的内容,课堂知识结构缺乏整体的画面感,不利于学生联系前后知识和总结归纳,此时重要的知识内容需要有整洁的板书设计,并保留在黑板上,也是很重要的.
2.3理论讲解与演示实验相结合
很多深刻的物理道理需要教师深入浅出地分析,切入的角度要合理,让学生循序渐进地接受知识.此时,若能设计一些演示实验,不仅能说服学生接纳理论观点,还能活跃课堂气氛,激发兴趣,很多教师都看过麻省理工学院的沃尔特?列文(WalterLewin)教授的公开课视频,他的课程教学融入了大量演示实验,很多的科学道理不言而喻,这样的课堂给学生留下的是一幅画面,知识融入在画面中,记忆深刻而且久远.目前在国内的大学物理教学过程中很少有演示实验,几乎很少有院校具备课堂演示实验准备室,但没有专业的设备不是主要的原因.比如讲解伯努利方程式,两个纸杯或者两张纸就可以生动地演示,在生活中取素材,手工制作,可以完成很多演示实验,但很少有老师会这么做,需要大力倡导将演示实验融入大学物理教学中.
2.4课堂互动和课堂管理相结合
如何提高课堂教学的质量被广泛地讨论,这是教与学两个主题的共同问题,但是多数都是从教师的课堂教学方式的角度来审视问题的,却忽略了另一个重要的问题———课堂管理.学生上了大学很多缺乏学习的主动性,这样的现象确实存在而且正在愈演愈烈.不是每个知识点都能用演示实验来展示,物理学中有很多较为复杂的公式和深刻的物理意义,这需要有较好的抽象思维去感悟,这也是学习中需要的一种能力,大学生毕业理应当具备一定这样的能力,这些相关知识的学习具有一定的难度,学习习惯较好的学生就能够凭借坚定的毅力去攻克难关,止步于此的学生显然达不到大学教育应有的高度.同时,在信息如此发达的时代,充满着如此多的诱惑,课堂上的低头族绝不是个别现象,这样的现象已经很大程度阻碍了正常的课堂教学,失去了一门课本的知识并不可怕,错过了思维培养的过程,教育的意义也就基本丢失了;同时也缺失了中华民族优良的礼仪品德,因为他们忘记了尊重老师的劳动、公共的课堂和父母的期望.给予一定的约束和管理,这样的教育远比知识的教育来的更重要,意义更深远.课堂提问是老师得到学生反馈的最好方式,及时地了解学生对知识的掌握情况,也能锻炼学生的语言表达能力和观察能力,培养学生公开场合与人交流的素养,同时提问能提高学生对课堂的专注度.课堂互动是管理课堂非常有效的手段.
2.5大学物理教材体系的传承与改革相结合
这是一个知识爆炸的时代,大学物理教材不做及时的补充难以做到与时俱进.就大学物理课程的发展现状来看,教材的理论基础没有问题,但是这些理论基础和实际应用的发展结合较为疏远,所以教材改革是个势在必行的工作,这需要很多学者呕心沥血地研究、交流和讨论,每位一线的教学工作者都应主动投身到这个课题上来,奉献自己的力量.但这并不意味着所有的教学改革总是好的,改革需要一定科学的论证,要具备较高水平的团队作为保证.赵凯华先生说:“人们喜欢改革,我却觉得继承、恢复传统和改革、创新同样重要的.”大学物理不仅仅是基础知识的教育,还承担着学生科学的思维素养和世界观的培养,而且大学物理其完备的体系不可替代.因此,大学物理的教材改革既要传承经典的体系,同时随着物理学科的发展,需要对大学物理教材知识做及时的更新.
3课时压缩背景下素质教育的开展
大学物理不仅是专业基础课和专业课的基础,大学物理在传授知识、培养学生能力和推进全面素质教育有着不可替代的地位和不可比拟的优势.
3.1知识点的学习和知识背景相结合
课时减少了,课程的引入和知识背景讲解不能少,不仅让学生理解物理知识,还要理解物理学.物理学的基本理论和基本方法渗透在自然学科的许多领域,甚至经济学、社会学等社会学科,但是对于学生来说,他们不一定能及时意识到这门课的意义,所以,教师不仅要教会学生如何理解和应用大学物理的基本定理和定律,还要结合实际地给学生阐述这些知识的价值,上好生动的绪论和理论联系实际的课堂小结,让学生明白知识的重要性,有利于激发学生的学习兴趣,促成良好的教学环境,培养学生开阔的知识视野.
3.2知识点的学习与培养学生科学思维的素养相结合
大学物理具有完备的体系,逻辑严谨,方法科学.培养严谨的思维,科学的方法论,这正是素质教育的体现,而大学物理完备的系统恰好能充当这样的角色,即使多年以后已经忘掉了大学物理的知识点,学习过程中培养的学习素养会让学习者终身受用,这是基础学科教育最伟大之处,同时也最容易被人们忽略.当然,其他学科教育也有类似的教育效果,但是,纵观物理学科的发展历程和成果,显然大学物理课程是更为完备的思维训练体系.物理教师要承担的不只是知识点的教学,更重要的是在教学的过程中要有意识地去引导学生思考,培养他们的科学的思维能力.
3.3知识点的学习与培养学生的世界观相结合
在大学物理学科开山引入时,教师们多数会从苏格拉底到柏拉图,然后到亚里斯多德,初现了自然科学的雏形,而后伽利略、牛顿、开普勒、爱因斯坦等,寻着哲学的印记带来了伟大的自然学科的重要基石,小到物质的微观结构,大到天体宇宙,都被大学物理的知识囊括在内,物理学的发展为唯物辩证法的提供了科学的论证,自然科学和哲学密不可分.教师们要有意识地引导学生树立唯物主义世界观,这也是大学物理教育应该给予学生的基本素养.
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第二篇:学物理教学实例教学法分析
【摘要】大学物理被学生认为是最难最头疼的一门基础课。本文建议在大学物理课堂教学中采用实例教学法,调动课堂上老师和学生的情绪,并使教学内容和形式上更具趣味性。给出了实例的精选原则及问题的提炼原则,并进行举例。
【关键词】实例教学法;大学物理;课堂教学;趣味性
笔者做过一项问卷调查,“基础课程中最让你头疼的是哪门课?”51%的学生选择了大学物理,大学物理被学生认为是最难最头疼的一门基础课。但是大学物理又是一门非常重要的基础理论课,不能让学生背着“最难”这个沉重的包袱学习,怎么办呢?如何化难为易呢?认真分析会发现在教学过程中存在如下的问题:更注重知识讲授,忽视了学生是不是会学习,因而使教的很辛苦,学的很费劲;不注重知识的应用性、趣味性,课堂枯燥、乏味,讲起来空洞无趣,听起来云山雾罩。教学方法是影响老师执教能力的关键,老师有义务综合运用各种教学方法,有效地服务于课堂教学,充分调动课堂上老师和学生的情绪,并使教学内容和形式上更具趣味性。采用实例教学法能够达到这一效果。实例教学法不同于案例教学法,具有实践性、应用性、结合理论背景、易于接受、针对学生特点等优点,可以有效提高教学效果,提高学生的分析能力,加强课堂学习的氛围。
1实例教学法的实施方法
高效率的教学必须建立在老师“高投入”教学准备之上,只有在课前“高投入”,才能确保课堂上的高效率。实施实例教学法首先要精选实例,实例要具备以下特点:1)实例要紧密结合知识点,突出重点,突破难点,要能具体说明某一问题而不偏离主题;2)要联系实际,贴近生活或装备;3)要难易适度,易于被学生理解和接受;4)要有一定的趣味性,可以寓教于乐,更好的调动学生的积极性和参与热情。然后从实例中提炼问题:1)问题要有导向性,与本次课内容结合紧密,最好是本次课要解决的基本问题或者应用延伸;2)问题要具体明确,要与相关的一个或者几个知识点对应,便于授课过程中穿插逐步解决问题。学物理课程本身包含许多概念,定律和物理公式,单纯进行理论讲授,难以与现实世界建立联系,导致老师讲起课来空洞无趣,学生听起来云山雾罩。采用实例教学法就是要把学习的重点依附在教学实例上,使抽象的理论知识在实践中找到相应的着陆点。爱因斯坦说:一个人最完美和最强烈的情感来自面对不解之谜,带着这些问题进行相关知识点学习。随着内容的深入逐个破解最初的问题,最后解决全部问题,对实例进行综合的总结,升华。
2大学物理中的几个典型实例实例
1:等厚干涉等厚干涉是波动光学的第二讲,是深入理解光的波动性的非常好的案例,通过这节课的学习,可以使学生掌握分析光学问题的一般步骤和基本方法:从现象到装置到分析原理及特征,为后面学习光的其它干涉、衍射等内容打好基础。本次课的教学主线是等厚思想,重点是等厚干涉的原理及条纹特点,难点是利用等厚思想解决实际问题。本次课采用实例教学法的方法是:以吹肥皂泡这样一个生活实例开始(用图片或者视频),提出“肥皂泡上彩虹般的彩色条纹是如何形成的?为什么还会动?”等问题进行实例引题,引出等厚干涉。带着这些问题来学习等厚干涉的干涉原理、条纹间距、彩色条纹、条纹的移动等问题,在授课过程紧抓“等厚”二字,逐步渗透等厚思想,随着内容的深入逐个破解最初的问题,最后给出“彩色肥皂泡”的完美解释。在学生掌握这些基本知识的基础上再延伸应用。实例
2:刚体定轴转动定律刚体定轴转动定律是力学中刚体力学部分的第一讲,在刚体力学中处于核心位置,它是后面学习角动量守恒以及转动中的功和能的基础。通过本次课的学习使学生理解力对轴的距是刚体定轴转动状态改变的原因,掌握刚体定轴转动定律并能熟练应用。本次课的教学主线是刚体定轴转动状态的改变,重点是刚体定轴转动定律的意义及应用,难点转动定律的应用。这节课采用实例教学的方法是:以杂技表演为实例开始,提出“究竟是杆长一些还是短些比较容易保持平衡呢?引起刚体定轴转动的原因是什么?”等问题进行实例引题。带着这些问题我们来学习力对轴的矩、定轴转动定律、转动定律的应用等问题,在授课过程紧抓“刚体定轴转动状态的改变”字,随着内容的深入逐个破解最初的问题,从而借助实例增强学生对物理学基本概念和原理的理解。实例
3:驻波驻波是振动与波动的最后一讲,是深入理解波的干涉非常的案例。本次课要将驻波的有关概念、原理与弦乐器的发声规律及应用结合起来,使学生们更生动地体会到驻波的特点、规律及与行波的区别,进一步深入理解波的干涉现象。本次课的教学主线是驻波的“驻”字,重点是驻波方程及特点,难点是驻波在弦乐器中的应用。这节课采用实例教学法的方法是:以弦乐器的发声规律为实例开始,提出“究竟是一种怎样的波对应如此特殊的振动而使这些弦乐器可以发出如此优美动听的声音呢?这种波有什么特点?是如何产生的呢?为什么在弦乐器中可以形成这种特殊的波呢?”等问题进行实例引题,通过实验引出驻波。带着这些问题我们来学习驻波现象、驻波的形成原因、驻波方程及弦驻波等问题,在授课过程紧抓“驻”字,随着内容的深入逐个破解最初的问题,从而借助实例增强学生对物理学基本概念和原理的理解。
3小结
笔者在课堂上实施实例教学法,收效相当明显,老师课前的高投入也保证了课堂上的高效率,极大地调动了学生的参与热情学,课堂气氛非常活跃,现在跟他们提起“天上一天地上一年”,他们就能想到时间延缓效应,提到杂技演员的表演他们就能想到刚体定轴转动定律,提到肥皂泡他们就能想起薄膜干涉,提起小鸟撞飞机,他们就能想到动量、冲量,还能举一反三,灵活应用。
【参考文献】
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第三篇:信息技术发展对大学物理教学的影响分析
摘要:21世纪以来,人类快速步入信息社会,因此将信息技术引入我们的教育体系十分必要。本文将针对大学物理教学,从信息技术在大学物理教学中应用的必要性、信息技术在大学物理教学中的具体应用现状、信息技术应用在大学物理教学中存在的问题以及促进信息技术在大学物理教学中应用的具体对策四个方面对其对于大学物理教学的影响进行研究。
关键词:信息技术;大学物理;教学
“知识是第一生产力”,正如小平同志所说,这些年国家之间的竞争已经不再是力量的竞争,而转为科技的竞争、人才的竞争、国家软实力的竞争。科学技术在国际竞争中起到作用尤其重要,大学物理作为科学技术发展的后盾,其在新时代的关键作用不言而喻。因此研究信息技术发展对大学物理教学的影响势在必行。
1信息技术在大学物理教学中应用的必要性
对于信息技术的解读应该从两个方面展开:一方面是手段,即我们所熟知的各种信息媒体;另一方面是方法,即运用信息媒体采集信息并进行传播的方式。总而言之,信息技术是指对信息的采集、加工、储存、交流、应用的手段和方法的体系。21世纪以来,信息技术成为了人人皆知的概念,其应用也广泛分布于各行各业并对整个社会的政治、教育等体系产生了深远的影响,因此接下来我们将讨论大学物理教育中引入信息技术的必要性。
1.1有助于培养创新型人才
“中国制造”已经风靡全球,我们国家现在在经济领域的主要目标之一就是让“中国创造”走向世界,因此21世纪的中国对于创新型人才的需求十分迫切。信息技术的应用就为大学创新型人才的培养提供了土壤,在大学物理课堂的应用有助于将传统的科研与时代紧密结合,同时信息技术的引入有助于加强学生和外界的交流,进而将其培养成时代所需的创新型人才。
1.2有助于提高学生的信息素养提高
信息素养是每一位社会成员必须面临的挑战,尤其针对作为新时代建设者的大学生而言。在大学物理课堂上推广信息技术的应用可以在提高科研能力的基础上培养学生的信息处理能力,使之迅速成为社会需要的高素质综合型人才。
1.3可以摆脱物理教学的时空限制
传统的教学在时间、空间层面都限制了学生的自主活动,将信息技术应用于大学物理课堂可以大大扩展学生的活动范围、机动调整学生的时间安排以提高他们的能动性和创造性。比如学生可以在联网的实验室和正在外出的任课老师进行交流。
2信息技术在大学物理教学中的具体应用现状
2.1教师年轻化
一些调查数据显示:目前大学物理教学中大量应用信息技术的教师主要集中在25到35岁之间,35到45岁的次之,55岁以上的教师无论从使用人数还是使用次数都是最少的。
2.2教学效果参差不齐
信息技术在大学物理课堂上的应用可以以动画、图片、视频的方式加强学生对知识的印象,也有助于教师更生动地展现物质和机械的结构以提高教学效率,但是这种方式在一定程度上也分散了学生的注意力。
3信息技术在大学物理教学中应用存在的问题
3.1教学资源有限
一些高校十分鼓励信息技术在大学物理课堂中的使用,但是现实情况是硬件设施有限、适用性强的课件资源不足。物理课件开发对于教师而言是费时费力还不一定讨好的工作,这种情况直接限制了信息技术在大学物理课堂中的实际应用。
3.2教师对信息技术的掌握水平过低
由于信息技术是在近些年迅速发展起来的产物,一些资历老、学识高的教师对于信息技术的掌握水平相对较低,他们不能按照自己的教学思路制作合适的课件,网上购买的课件又总是或多或少地存在问题,这种情况在某种意义上就影响了信息技术在大学物理课堂中应用所起的效果。
3.3信息技术应用内部的问题
信息技术在大学物理课堂中的应用可以将一些抽象知识具象化,从而有效降低课程的难度,但是信息技术的应用一般是通过制作视频、制作动画等形式来实现,这些方式总是在不经意间吸引着学生的注意力。
4促进信息技术在大学物理教学中应用的具体对策
4.1引进足够的硬件设施
巧妇难为无米之炊,引入足够的、先进的硬件设施是提高信息技术在大学物理课堂影响力的前提,所以学校应该加强对于引入先进教学设备等项目的财政支持。
4.2加大软件资源建设力度
信息技术的应用不是引入硬件设施就可以了,软件资源才是信息技术在大学物理课堂中发挥积极作用的核心力量。因此学校应该加大教学资源开发和引入的力度,有计划地开展多媒体课件、电子教材的编纂工作。
4.3提高教师的信息技术水平
首先,教师作为课堂的主导者必须熟练掌握相关信息技术的应用,因此学校应该针对教师开设信息技术培训班以提高教师的课件制作水平、资料检索水平等。未来的竞争是人才的竞争,人才的竞争中信息技术扮演着十分重要的角色,学校和社会必须让教师认识到信息技术的重要性,只有教师重视才可以在传授知识的同时有意识地培养学生信息素养。
4.4教学中恰当进行信息技术和传统教学的整合
在大学物理的教学中,以信息技术为基础的现代教学方式和一直以来采用的传统教学方式各有千秋,现代教学方式在短时间内不可能完全取代传统教学模式,教师在教学过程中应该根据具体情景将信息技术和传统教学有效整合以实现教学效果的最优化。5总结综上所述,信息技术的发展已经给大学物理教学的开展以及整个教育系统带来了不容忽视的作用,但是随着信息技术的发展,相关人员对于信息技术的利用却没有发挥出该有的效果。这要归咎于很多原因,客观的、主观的,不过总而言之,身处21世纪的信息时代,我们必须加大信息技术在教育领域的应用力度以跟上时代的步伐。
参考文献:
[1]薛霞.信息技术发展对大学物理教学的影响[J].课程教育研究(新教师教学),2014(8):68.
大学物理总结范文第4篇
关键词:应用型人才;培养模式;大学物理
前言
随着时展、经济的增长、科技的进步,我国越来越需要高素质高技能的人才,因此,大学物理教师在教学过程中不仅要对学生进行素质教育,同时,也要挖掘学生内在的潜力,帮助学生掌握正确的学习技能,让学生学会自主学习物理知识。其次,教师再着重培养学生的综合能力和物理素质,让学生成为一个全面发展的人。而这也十分有利于学生日后的工作。
一、关于大学物理教学的现状分析
(一)物理课时减少,教师缺乏明确的教学目标
2005年国家教育部明确颁布关于大学物理教学课时的文件,要求理工院校最低课时为126课时,非理工类的物理课时为不少于144课时。但据调查显示,部分院校没有依旧教育部下发的文件合理安排物理课时,理工专业的课时仅为64-96之间,而其它非专业院校的物理课时仅为32-48,甚至有部分非专业院校取消物理课程,这不仅不符合教育部对物理课时的基本要求,而且,也严重影响到国家对物理人才的培养[1]。
(二)生源质量较低,学生缺乏良好的学习能力
由于部分院校不断的扩招学生,导致学校的生源质量下降。学生的学习水平和知识掌握程度层次不一,使得物理教师在讲解教学知识时,无法根据学生的学习特征采用不同的教学方法,教师只从基础知识讲起,这对于一些基础知识掌握较好的而言,毫无实际作用,久而久之,这些学生就会对物理知识失去学习的兴趣。另一方面,因为其余学生缺乏良好的学习能力,教师要耗费大量的教学时间和精力,培养学生的学习能力。再加上部分学生无法意识到物理教学对自身的帮助和作用,所以导致教师无法有效的维护课堂教学秩序,提升物理课堂教学质量[2]。
(三)课堂教学模式和教学手段单一
受传统教学观念的影响,部分教师在教学过程中依旧采用传统的教学方法和教学手段,这使得课堂教学模式过于单一,与此同时,物理教学知识也变得枯燥乏味,缺乏新颖性和趣味性,这样教师就很难调动学生学习的积极性,并且这种“填鸭式”的教学方法,严重阻碍教师转变教学观念,进而使得学生无法形成正确的学习意识[3]。
(四)物理教师的专业素养有待提升
教师是学生学习时的指导者和引领者,因此,教师应具有良好的专业素养和教学水平。但是,对物理教师的调查显示,部分物理教师的缺乏良好的专业素养和文化内涵,在教学过程中以自我为主体,阻碍学生表述自身的想法,与学生之间缺乏交流互动,致使整个课堂教学氛围沉闷,学生无法体会教师对自身作用。另外,因为缺乏大量的物理教学资金,使得先进的科学技术无法引进大学物理课堂中。
(五)物理教学缺乏完整的评价体制和考核机制
大学物理教学考核形式为统一考核,无论是本专业的学生,还是其他专业的学生,考核内容和考核方式都是相同的。因此,这无疑给非物理专业的学生带领了学习压力和学习难度,学生无法理解试卷中重点、难点,更无法将日常掌握的知识应用到试卷中。由于考核方式存在问题,使得学生很难有效的培养自身的创新能力。而且,教师评价体制也较为落后,无法跟随新课程的改革和发展。
二、针对应用型人才培养模式下的大学物理教学改革提出的策略
(一)大力宣传应用型人才培养模式的重要性和作用
我国相关部门应在适当的时期内,对各专业院校大力宣传应用型人才培养的重要性和作用,并让大学教师掌握正确的教学方法。尤其对于大学物理教师而言,相关部分要让大学物理教师科学的使用应用型人才培养模式,在教学的过程中积极开展教学实践活动,让学生在实际活动中激发自身的思维能力和创造能力,并使学生养成良好在实践能力。只有让物理教师理解应用人才培养的内涵和意义,大学物理教师才能对应用型人才培养教学模式受到重视[4]。
(二)增强对大学物理教师的培训和指导
大学院校应增强对大学物理教学的指导和培训,在培训的过程中将新颖的教学理念和应用型人才培养的教学方法灌输到教师的思想中,让教师准确的理解新课标中的内容,从而使教师积极主动参与培训,并让教师在培训的过程中能与相关专业的教师分析教学内容,研究教学反复,探索出一个课程的教学路程。只有对教师加强指导和培训,才能使教师增强自身的教学技能[5]。
(三)提升学生的学习意识
在教学过程中,学生才是学习的主体,因此,大学物理教师要帮助学生转变学习观念,让学生意识到学习物理知识的重要性,使学生积极主动的对物理知识的进行研究和探索,并帮助学生树立良好的自信心,这样学生就能勇于面对困难,结合自身的学习能力解决困难,从而提升自身的自主学习能力,比如:在物理实验教学过程中,首先,教师对学生明确实验事项和应注意的问题。然后,教师完全让学生自主进行物理实验,在此过程中,教师可以适当的指引学生,让学生根据教学内容进行物理实验,为了提升学生的实践操作能力,教师应让学生在边进行实验,在对实验的方法和步骤提出问题,从而引发学生的逻辑性思维,使学生既能够提升自身实践能力,也能形成良好的思维创新力[6]。
(四)结合实际教学内容,明确教学目标
无论是语文课程还是数学课程,在教学过程中教师都应按照教学方案,对学生进行教学,帮助学生提升学习效率。因而,大学物理教师在课前也应制定科学教学方法,从而在教学过程中有针对性向学生讲解教学内容。例如:首先,教师结合实际教学内容,明确教学目标,按照“知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观”这三个维度和学生的身心发展特征,研究教学方法,并合理的将应用型人才培养模式应用到教学方案中。然后,教师再引导学生学习物理知识[7]。
(五)培养学生的学习兴趣
兴趣是学生最好的良师,当学生对某种事物产生强烈的兴趣后,学生就会对这种事物进行研究和探索,从而形成良好的学习动机,并具有充足的研究动力。因而,物理教师应利用综合性人才培养模式,培养学生的学习兴趣,让学生对物理知识产生浓厚的学习兴趣,只有这样,学生才能融入到课堂教学中,并在教学过程中激发自身的思想情感,使自身养成良好的学习习惯和物理素养[8]。
(六)改善课堂教学模式,提高教学效率
物理是一门理论与实践相结合的课程,教师在教学过程中不仅要将理论知识灌输到学生的思想中,同时,也要让学生进行实践练习,让学生既可以掌握丰富的理论性的物理知识,也能正确的利用知识进行实践操作。因此,大学物理教师应改善课堂教学模式,为学生呈现出一个与众不同的物理课堂,引发学生对物理知识的关注,使学生积极主动的配合物理教师教,从而提升课堂教学效率,并让综合性人才培养模式发挥实际的教育作用和效果。
(七)充分的利用先进的教学手段,开展综合性人才培养模式教学
伴随着科学技术进步,先进的教学手段已融入到我国教育的各个领域中。因此,大学物理教师可以充分的利用先进科学技术,开展综合性人才培养模式教学。例如:在教学过程中教师的可以利用多媒体,为学生播放物理实验视频或者物理实验教学工具,以弥补物理实验设备的缺失和不足,而且教师为学生播放物理实验视频可以吸引学生的注意力,让学生结合视频中的内容更准确的理解物理知识,从而增强学生的观察理解能力。
(八)创设良好的课堂教学环境
良好的学习氛围可以促使学生自主学习物理知识。因此,物理教师应结合学生的身心发展特征和学习特点,根据教学内容布置课堂环境,为学生创建出一个良好的学习氛围,从而有效的培养学生的综合能力和文化素养。例如:教师可以利用物理实验器具,创设课堂教学氛围,让学生自主学习物理知识,然后说出物理实验器具的名称和作用,强化学生的记忆力。
(九)完善评价体系和考核制度
对于物理教师而言,完整的评价体系可以提高自身的教师水平和教学效率。因此,物理教师应结合实际的教学情况,完善物理教学评价体系,教师应按照教学评价体系,在完成教学任务后,及时对教学过程进行反思,研究教学过程中存在的问题,只有教师不断进行自我反思、自我总结、自我评价,物理教学课堂质量才能得到显著的提升。此外,物理教师应与学校相结合,共同研究物理知识的考核内容,根据不同专业的学生制定考核方案,从而完善考核制度,这样教师就能发现学生在学习时存在的问题,并使考核制度公平、公正,让学生感受到学校合理的教学体系。
三、结束语
总而言之,大学物理教师应按照新课标的教学要求,改进教学方法,合理的利用应用型人才培养模式教学,从而在教学过程中培养学生的学习兴趣,让学生热爱学习物理,当学生发现物理知识的乐趣时,学生就积极主动的参与到课堂教学中,这样教师就可以有效的对学生进行全面教育,并让学生充分发挥自身的主观能动性,使学生发展自身的综合能力。所以,教师应积极参与学校组织的培训活动,在培训的过程中,丰富自身的专业知识,提升自身的教学水平和文化素养,让自己成为一名优秀的物理教师,这样才能保障在课堂教学过程中能帮助学生解决实际的问题,并不断的提高学生的学习水平。
参考文献
[1]牛,宋明皓,杨爽,等.如何把科幻影片中的物理元素融入大学物理教学[J].山东工业技术,2016(4):12-23.
[2]李向荣.关于大学物理教学的思考和建议[J].亚太教育,2015(12):34-45.
大学物理总结范文第5篇
在斯坦福大学,DOUGLASDOS?HEROFF教授特意在黑板上写下“GOAL:Learnhowtodophysics,notspecifictechnique.”意思是说要通过物理实验使学生懂得如何去研究物理问题,而不是只局限在知识的传授和技能的训练范围内。究其这种观念上的区别,原因有二:其一是与传统教学方法有关。我国习惯于从抽象到特殊的教学方法,而美国则重视从特殊到抽象的教学方法。其二是与实践意识有关。国内的学生学习纯理论的较多,理论性、逻辑性较强,而美国的学生非常注重实验,当遇到有争论的问题,往往不是先翻书,而是“让学生实验一下探个究竟”。正如杨振宁博士曾说过的:“我到芝加哥大学攻读博士学位,学到一种与中国完全不同的学习方法。教师要你注意的不是最高原则,而是一些新的现象,并抓住这些现象进行探究、研究、归纳、思考。”这给了我们很大的启示,应该更加充分地认识到物理实验教学的作用和性质,在实验教学中树立更高的目标。
(一)实验教学内容体系的比较
教学内容体系由知识素材、技巧能力和品质道德三个基本因素组成。知识素材是教学内容的基础,技巧能力和品质道德蕴含在知识素材之中。而教材的差异,是导致课程设置、教学内容、教学方法和手段一系列差异的必然结果。在我国,大学物理实验课程基本上是独立设置,与之相适应的教材大多是正式出版的“规划教材、面向21世纪课程教材”等,这些教材理论严谨,内容全面深入。在知识素材的选取上,大多注重传统,经典实验、命题实验较多。所选的实验项目大多是与仪器设备相配套的经典内容,演示实验很少,即使有演示实验,大多是在计算机上通过动画、模拟的形式来完成的。这些传统的物理实验项目规定了实验内容、实验仪器和实验方法,甚至要达到的实验结论,没有选择性且缺乏层次性。学生的实验领域大多在力学、电磁学和光学部分,重点在于培养学生的实验技能,正确使用仪器和取得正确结果。近代物理实验是针对UpperDivision学生开设的,按照力、热、电、光、原子和原子物理的理论结构顺序分别在相应的学期开设,并且所选的实验项目大多是以经典的“验证型”为主,与科技发展的前沿联系不多,对于“研究型、设计型和综合型”的实验,只有少数高校开设。现在有条件的高校逐步在改变这种模式,正在由“验证型”向“研究型”、由训练学生的动手能力向训练学生的逻辑思维能力发展。在美国,教学与实验合二为一。在知识素材的选取上,实验没有专门的教材,实验教材基本上是自编的讲义,有些大学没有自编教材,由教师从市场上选择推荐给学生,根据教师和学生的需求,再由出版商出版。知识素材的显著特点是充分利用现代高新技术并贴近工作生活。对于近代物理实验,大多只有相关的参考教材和实验内容指导书,并且在课程网站上一般都会提供相关资料供学生阅读和使用。对教师而言,教材只是作为一种教学工具,用于帮助师生交换意见和展开讨论;对学生而言,教材也仅仅作为一种辅助学习的工具,不是什么至高无上的考试宝典。据有关专家归纳,美国高校教材有以下特点[1]:(1)统筹安排实验内容,避免不必要的重复和脱节;(2)重点突出,详略得当,注意提高学生的科学素质和能力;(3)注意与现代概念的衔接,引入现代的观点和方法,反应科学的最新成果;(4)不搞统一模式,按不同要求、不同层次有不同安排,突出自身特点。其行文多为谈话式、探讨式,表达形式新颖、流畅,很有亲和力。在课程设置方面主要包括四个部分[2]:(1)课堂演示实验。他们的演示实验的条件非常完善,且内容丰富。加州大学伯克利分校,多媒体教室可容纳500人,教师的演示实验过程清晰地投影到大屏幕上,学生的学习兴趣浓厚,收效甚佳。(2)LowerDivision物理实验。针对一、二年级学生基础知识相对薄弱的特点,各校的开课方式有所不同。有的学校把理论教学和实验教学统一为一门课程,而有的学校则独立设课,学生成绩单独给出。对于不同学科的学生,在选择实验内容和要求上也是有区别的。(3)UpperDivision物理实验。针对三、四年级学生知识面宽的特点,各高校均是独立设课,独立评定实验成绩。且实验题目多、选题广,基本上涵盖了物理学的每一个领域。(4)科研型课题实验。是针对高年级学生开设的选修课,如哈佛大学,每年都会选拔一批本科生参与到科研课题当中,并且课题的内容大多是Project实验,显然其深度和广度要高于我国高校开设的设计、研究型实验。
(二)实验教学方法、手段的比较
教学方法是实验教学中的重要一环,标新立异的教学方法能起到事半功倍的教学效果。教学手段是教学中师生相互传递信息的工具,多媒体网络技术和电子视听设备在教学手段中的应用,能大大提高教学的效果和水平。在我国,大学物理教学和实验教学各自有自己的教学计划,二者根本不一致。这种教学模式无形中给教师的“教”提供了便利,而给学生的“学”却带来了难度。在实验教学过程中,大多是首先让学生在课外预习实验,并按规定的格式要求写出实验报告。然后教师在学生实验之前花上几十分钟针对实验仪器分组讲解实验原理、方法和仪器使用等,再将学生进行分组,由小组共同完成实验任务。学生完全按照既定步骤和要求完成操作过程,效率较高,学生、教师都省心。实践表明,有不少学生是在被动地做实验,盲目得到实验结果。因此,这种缺少想象力和创新性的教学方法,对学生的思维、创新能力的培养是不利的。随着国力的增强,多媒体网络技术和计算机在教学中的广泛应用,大大提高了教学的效果和水平。相比之下,我国高校实验设备的自动化程度还很低,计算机的普及率还远没有达到要求,学生拥有计算机的还不足2/3,并且利用计算机进行娱乐的不在少数。当然,在物理实验中,并非是使用计算机越多越好。因为许多物理现象的观察、操作能力的培养、物理思想的掌握等都不能由计算机来代替。在美国,大学物理理论教学和实验教学一般都是整合在大学物理课程之中的,且讲授内容与实验一致。如麻省理工学院的普通物理学课程中,完全是在实验室里完成的,按照学生每组3人进行分组,以学生自学习为主,教师讲解理论与指导实验同步进行。这样的教学方法,学生能及时从实验中验证所学理论知识,并深刻理解和掌握实验方法;对教师来说无形中增加了工作量,并对教学设施提出了比较高的要求。归纳起来,美国高校在物理实验教学中主要采用的方法有两种:(1)分组探究式教学。这种方法是由华盛顿大学物理教学研究组MCDERMOTT教授等在过去的20多年实践中研究和发展起来的[3]。在课堂教学中,教师将学生分成若干小组,通过启发式的提问,让学生通过设计、实验、观察实验现象,来解释、验证物理现象。2000年美国国家研究理事会组织编写出版了一本科学探究专注,其中将探究式教学的基本特征概括为提出问题、证据、解释、评价及交流[4]。(2)工作室物理实验教学(StudioPhysicsteaching)。这种方法是JACKWILSON于1994年在伦斯勒理工学院首创的,并被美国一些高校广泛应用[3]。这种教学模式是在高度合作、开放的实验环境中,利用先进的实验装置和技术,让学生自觉、主动地学习,然后教师通过一对一的巡回指导帮助学生完成实验。这样的学生知识面要宽一些,解决实际问题的能力也强一些。其自动化程度较高的数据采集和处理的计算机等设备已广泛应用到美国高校的实验教学之中,使用计算机完成普通物理和近代物理实验的比率几乎是35%和100%。况且,他们的每门课程都有相应的网站,学生通过阅览网站,能获得课程大纲、学习辅导、考核方式等课程相关信息。对于大学物理实验,网站上一般都有对实验项目、实验仪器、实验方法、实验原理、实验步骤和实验时间的详细说明,以及利用计算机编程语言编写的虚拟实验,以向学生展示不同内容的实验现象。所以,美国高校的实验教学手段更先进一些。
(三)实验教学评价的比较
教学评价是现代教育教学管理的一种重要手段,是为改进教学、提高教学质量提供决策依据的过程。能否对教学活动作出科学、全面和准确的评价,不仅直接影响到教师的工作积极性和学生的学习主动性,更重要的是关系到对人才培养方案的落实。本文只讨论教师教学工作中对学生大学物理实验课程成绩的评价方式。在我国,大学物理实验课程主要通过平时成绩和期末考试进行评价的。平时成绩是对每个实验的评价而进行的,评价的方式是以学生的预习报告和实验报告而进行的。这一评价方式往往对实验过程的评价没有给予足够的重视,包括实验预习,实验操作和实验报告。期末考试虽然在考试大纲中规定是实验操作,但由于时间、人员、仪器和经费的原因,往往流于形式。为了应付检查,甚至把学生的某一次实验作为期末考试。学生学业成绩的评价,大都是按“课程总评成绩100%=平时成绩60%+期末成绩40%”的方式来评价。这种评价方式无疑给教师的工作带来了方便,却体现不出培养能力、提高素质、突出创新为指导的评价理念。在美国,对学生学业成绩的评价,一般按“课程总评成绩100%=期末考试成绩30%~40%+平时测验成绩20%~30%+课后作业成绩20%+实验成绩10%左右+考勤、课堂表现成绩10%~20%”的方式来评价。显然,这种增加平时成绩权重的评价方式比较全面、客观,强化了学生对实验的重视。近代物理实验的教学评价既严格认真又细致深入,如麻省理工学院(Massachu?settsInstituteofTechnology),是按“课程总评成绩(100%)=四次单独口头考察(40%)+期末公开口头表达(10%)+实验记录(15%)+预备问题分析(10%)+考勤及表现(10%)+四页书面总结(15%)”的方式来评价。可见,在整个教学评价中“四次单独口头考察”占的比重最大,其目的是培养学生做报告的能力;“四页书面总结”是按照学术论文的格式来做;“期末公开口头表达”是按照学术报告的要求来进行[5]。
二、美国大学物理实验教学模式的突出特点及对我们的几点启示
通过对中、美大学物理实验教学模式的比较,可以看出美国高校在大学物理实验教学中的突出特点,以期为我国的大学物理实验教学改革提供有益的借鉴。
(一)美国大学物理实验教学模式的突出特点实验教学观念标新立异;实验教材不拘一格,引入现代的观点和方法,反应科学的最新成果;教学方法灵活多样,教学手段新颖别致,重视课前准备、课外辅导和课堂教学效果;教学评价科学、全面、准确、客观;具有高度合作、开放的工作室物理实验环境;实验室学术气氛浓厚,学术自由。
(二)中美大学物理实验教学模式的启示1?多渠道筹措办学资金,改善实验室教学条件一方面,需要政府不断增加对教育的投入,尽早实现国家财政性教育经费支出占国内生产总值比例为4%的目标;另一方面,充分利用社会力量以及依靠科技服务增加学校的收入。2?崇尚学术自由师生在校内享有完全的教学、学习和科研自由的权利,教师教学的真理性只接受理智和事实的检验,除此之外不受任何限制[6]。学校体制能否为学术自由打开绿灯,也是同仁们比较关注的问题。3?实行开放式实验教学模式实行全方位、多层次的开放式实验教学,不只在于时间和空间的开放,更侧重的是教学内容、教学方法和教学手段上的开放,是观念意识上的开放。这种教学模式能为学生的主动学习和个性发展创造一个较好的外部环境,能满足学生求知、探索、和创新的欲望,侧重创新精神与能力培养,体现了以人为本的教学理念,有效地解决当前实验教学中存在的问题。4?构建合理的实验评价体系对学生学业成绩的评价,按“课程总评成绩100%=平时成绩60%+期末成绩40%”的方式来评价。针对学生不注重平时实验的操作过程、抄袭(修改或编造)数据的不良作风,采用基于过程评价的新模式,对学生实验全过程进行评价。具体做法是:将实验过程分为实验预习、实验操作和实验报告三个阶段进行评价,每个阶段都有具体的评价指标。(1)实验预习的测评项目包括:实验预习报告和实验课堂提问。这部分成绩占平时成绩的20%。(2)实验操作测评项目包括:实验操作及动手能力情况、实验原始数据等。实验操作及动手能力的考核,是教师对学生实验过程的关键操作环节进行巡视考察。这部分成绩占平时成绩的40%。(3)实验报告的测评项目包括:实验数据的真实、实验数据的处理、根据数据分析得出实验结果、应用科学知识解析实验结果、对实验中出现的问题作出合理的解析以及课后思考题的回答。这部分成绩占平时成绩的40%。这样评价体系,能公正客观、真实有效地评价学生的实验成绩和实验能力,体现了以提高素质、培养能力、突出创新为宗旨的评价理念。
三、结束语