時(shí)間:2022-03-18 21:02:10
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理理論論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
(一)階段性總結(jié)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)正是一種階段性總結(jié),它可以將那些很多在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)復(fù)現(xiàn)在課堂上的所學(xué)物理理論知識(shí)的原理與結(jié)果再一次進(jìn)行總結(jié)和歸納,從而實(shí)現(xiàn)自我分析和思考的目的,這是一種深度的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的方法。通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),很多物理知識(shí)得到了最為直觀的展示和呈現(xiàn),增加了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力;而進(jìn)行及時(shí)的階段總結(jié)式的論文撰寫(xiě)可以使得學(xué)生將實(shí)驗(yàn)中的種種物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行紀(jì)錄和分析,加深其對(duì)有關(guān)物理知識(shí)的理解,給出一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)是客觀和真實(shí)的總結(jié)。
(二)階段成果固定
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)可以使得其階段性成果得到鞏固。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不應(yīng)該只是按知識(shí)分類(lèi)簡(jiǎn)單串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成的一系列的實(shí)驗(yàn),而是一個(gè)有著確定的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計(jì)劃的能力培養(yǎng)過(guò)程,在此過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)參與物理實(shí)驗(yàn)來(lái)感知物理知識(shí)的應(yīng)用并親身操作和體驗(yàn),此后,學(xué)生需要將自己在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題和得到解決的問(wèn)題都得以記錄和反思。這就是一個(gè)階段成果固定的過(guò)程。在此階段,學(xué)生可以將物理知識(shí)在實(shí)踐中的反映以論文的形式總結(jié)并鞏固,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力,從而為學(xué)生今后的個(gè)性發(fā)展創(chuàng)造條件。
(三)階段性修正
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)也是一種階段性修正。在物理實(shí)驗(yàn)中,為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀和準(zhǔn)確,往往會(huì)盡可能地排除外界的許多干擾或是影響因素,突出其中的主要因素,其目的是使得物理知識(shí)的獲取既要源于實(shí)踐又要高于實(shí)踐,可以說(shuō),它是一種發(fā)現(xiàn)物理學(xué)理論而又檢驗(yàn)物理學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn)且具有唯一性。然而,在物理實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自身在學(xué)習(xí)中的一些問(wèn)題,即是對(duì)于物理知識(shí)本身的理解或是對(duì)于實(shí)驗(yàn)中各種結(jié)果的分析等,這些都可以在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)中得到修正。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)形式
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)形式因其研究?jī)?nèi)容、研究方法等不同而有所不同,下面就其中的方法性論文、反思性論文以及結(jié)論性論文進(jìn)行介紹,希望對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)有所幫助。
(一)方法性論文
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以是以方法性論文的形式進(jìn)行撰寫(xiě)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的目的就是希望通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象來(lái)發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)客觀事物間的因果聯(lián)系的一種科研方法,因此,在此過(guò)程中必須通過(guò)某些方法來(lái)加以實(shí)驗(yàn)和研究,從而撰寫(xiě)出最后的階段性論文。通過(guò)方法性論文,可以將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的觀察和調(diào)查應(yīng)用其中,以干預(yù)研究對(duì)象的前提下去重新認(rèn)識(shí)和檢驗(yàn)對(duì)于研究對(duì)象所形成的理論知識(shí)。由于物理實(shí)驗(yàn)會(huì)在實(shí)際操縱中受到實(shí)驗(yàn)條件等限制,或是人為地改變研究對(duì)象的存在方式、變化過(guò)程等,都會(huì)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異性,所以,一定要使得物理實(shí)驗(yàn)符合科學(xué)認(rèn)識(shí)的需要,這就需要科學(xué)的方法觀和方法論,將論文撰寫(xiě)之前的基礎(chǔ)———科學(xué)實(shí)驗(yàn)按照要求和研究需要來(lái)操作和實(shí)踐,借助各種可行性的方法技術(shù)來(lái)減少或消除各種可能影響科學(xué)性的無(wú)關(guān)因素的干擾,展開(kāi)實(shí)驗(yàn)和對(duì)比,從而完成最后的論文撰寫(xiě)。
(二)反思性論文
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以是以反思性論文的形式進(jìn)行撰寫(xiě)的。如前所述,由于物理實(shí)驗(yàn)會(huì)在實(shí)際操縱中受到實(shí)驗(yàn)條件等限制,或是人為地改變研究對(duì)象的存在方式、變化過(guò)程等,都會(huì)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異性,這就需要在論文撰寫(xiě)中得到體現(xiàn),從而有了反思性。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生可以將物理理論知識(shí)得以驗(yàn)證和檢驗(yàn),使得很多平時(shí)難于理解或是不好理解的物理理論知識(shí)直觀化和形象化,可以說(shuō),物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),許多理論就是多次實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)論。因此,在我們進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作之后,必須要進(jìn)行反思和深度思考,并將其展現(xiàn)在論文撰寫(xiě)之中,從而達(dá)到物理理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合,在撰寫(xiě)中體現(xiàn)反思,凸顯出實(shí)驗(yàn)者的主動(dòng)性和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)誤差分析時(shí),論文中需要將其中的各種條件所限進(jìn)行反思,例如,“為何每一次的測(cè)量值與真值間會(huì)存在一定的差異?”學(xué)生在論文撰寫(xiě)中就會(huì)提出諸如此類(lèi)的問(wèn)題,并在之后的論文撰寫(xiě)過(guò)程中進(jìn)行諸如實(shí)驗(yàn)方案、測(cè)量技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)條件等方面進(jìn)行不斷的反思和探索。
(三)結(jié)論性論文
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以是以結(jié)論性論文的形式進(jìn)行撰寫(xiě)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)通過(guò)總結(jié)性的方法對(duì)于物理實(shí)踐活動(dòng)中的具體情況進(jìn)行歸納與分析,使之系統(tǒng)化、理論化,從而上升為更深層次的理解并將其撰寫(xiě)為結(jié)論性論文。需要做到:第一,通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的操作和分析可以進(jìn)行探討性研究,然后進(jìn)行討論內(nèi)容的最后歸納、總結(jié),從而形成新的發(fā)現(xiàn)或是新的認(rèn)識(shí)或是新的觀點(diǎn);第二,結(jié)論性論文中的對(duì)于研究對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律性的知識(shí)和理論可以進(jìn)行具有科學(xué)性和高度性的總結(jié)和概括;第三,總結(jié)性論文中還需要指出本研究的理論意義和今后的應(yīng)用意義;第四,在總結(jié)性的論文中還需要指出今后的研究方向和可以深化的課題等。總之,結(jié)論性論文是以“討論”為前提的,是對(duì)包括在整個(gè)討論中所有研究?jī)?nèi)容的總結(jié),具有確定性和概括性,給出最終的結(jié)論。
三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)內(nèi)驅(qū)引領(lǐng)作用
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)內(nèi)驅(qū)引領(lǐng)作用是指在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中,會(huì)起到發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)、啟發(fā)性引領(lǐng)和階段成果驅(qū)動(dòng)性引領(lǐng)作用。對(duì)大學(xué)生來(lái)說(shuō),論文是一個(gè)階段的學(xué)結(jié),也是學(xué)習(xí)成果的重要體現(xiàn),也是同行進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的媒介。這種內(nèi)驅(qū)動(dòng)性引領(lǐng),可以推動(dòng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技術(shù)技能應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力快速的成長(zhǎng)。具體到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文的撰寫(xiě)來(lái)說(shuō),它可以起到幫助大學(xué)生將物理理論知識(shí)進(jìn)行內(nèi)省化,從而實(shí)現(xiàn)其內(nèi)驅(qū)引領(lǐng)作用。
(一)發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)具有發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)作用,這是指在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中通過(guò)對(duì)于大學(xué)物理理論以及知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的重現(xiàn)和檢驗(yàn),對(duì)于這種物理知識(shí)和理論由客觀事物到人的主觀認(rèn)識(shí)的“意化”并到最后的書(shū)面表達(dá)的“物化”。在這個(gè)過(guò)程中,一些新的發(fā)現(xiàn)或是新的認(rèn)識(shí)或是新的觀點(diǎn)會(huì)隨之出現(xiàn),這就是發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)作用的體現(xiàn)。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,通常某一物理現(xiàn)象被作為基本的探究?jī)?nèi)容并最終以撰寫(xiě)論文的形式進(jìn)行完善,使得學(xué)生在此過(guò)程中可以充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究和討論,完成對(duì)于新發(fā)現(xiàn)或是新認(rèn)識(shí)或是新觀點(diǎn)的發(fā)現(xiàn),從而最終使得學(xué)生得到了分析和處理問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)向主動(dòng)探究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變。可以說(shuō),當(dāng)物理實(shí)驗(yàn)中有新的發(fā)現(xiàn)、出現(xiàn)新的結(jié)果時(shí),學(xué)生在撰寫(xiě)論文時(shí)就會(huì)得到新的靈感和動(dòng)力,以此來(lái)促進(jìn)其對(duì)自然規(guī)律的探索向廣深推進(jìn)。
(二)啟發(fā)性引領(lǐng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)具有啟發(fā)性引領(lǐng)作用,這是指在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中通過(guò)實(shí)驗(yàn)性的操作,很多物理理論和知識(shí)會(huì)重新給予論文撰寫(xiě)者一些具有啟發(fā)性的認(rèn)識(shí),啟發(fā)他們進(jìn)行研究和探討。可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)的世界觀,這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)和最終目標(biāo)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文可以不斷地促進(jìn)學(xué)生對(duì)于以往所學(xué)的物理知識(shí)和理論進(jìn)行嶄新的認(rèn)識(shí)和思考,學(xué)生在撰寫(xiě)論文的過(guò)程中得到不斷的啟發(fā)并進(jìn)行探究,從而實(shí)現(xiàn)其啟發(fā)性引領(lǐng)作用。
(三)階段成果驅(qū)動(dòng)性引領(lǐng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫(xiě)具有階段性成果驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的引領(lǐng)作用。通過(guò)每一次的物理實(shí)驗(yàn),物理知識(shí)可以在有效的實(shí)踐內(nèi)得到檢驗(yàn)和鞏固,并使得其中的那些較為抽象或是晦澀的內(nèi)容給以具體化和形象化,使得學(xué)生在此階段的學(xué)習(xí)中盡快形成自己的學(xué)習(xí)觀點(diǎn)并取得一些成果性收獲。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以有助于學(xué)生在接受物理理論和知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行物理科學(xué)的研究工作,從而促進(jìn)其物理學(xué)知識(shí)面和知識(shí)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充和增加,從而在某一階段中形成具有成果性的研究論文,并將其中的物理學(xué)具有嶄新的某些思想方法和研究成就得到體現(xiàn)和歸納總結(jié)。
四、結(jié)語(yǔ)
【論文摘要】文章根據(jù)農(nóng)科類(lèi)大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀和教學(xué)改革的發(fā)展,從教學(xué)的幾個(gè)環(huán)節(jié),提出了大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法改革的幾點(diǎn)想法,提出建議,以促進(jìn)農(nóng)科類(lèi)大學(xué)物理在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目的、教學(xué)效果等方面得到更好的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)農(nóng)科類(lèi)院校大學(xué)物理教學(xué)改革的目的。
大學(xué)物理是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)最基本最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。物理學(xué)的研究對(duì)象是非常廣泛的,它的基本理論滲透到自然科學(xué)的很多領(lǐng)域,應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)部門(mén),它是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。它包含經(jīng)典物理、近代物理和物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)方面的應(yīng)用等基本內(nèi)容,這些內(nèi)容都是各專(zhuān)業(yè)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和今后從事各種工作所需要的必備知識(shí)。因此,它是各個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生必修的一門(mén)重要基礎(chǔ)課[1]。
在農(nóng)科類(lèi)各專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)大學(xué)物理課的作用,一方面在于為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ),另一方面是使學(xué)生學(xué)會(huì)初步的科學(xué)的思維和研究問(wèn)題的方法。這對(duì)開(kāi)闊學(xué)生的思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、增強(qiáng)適應(yīng)能力、提高人才的素質(zhì)都將起到非常重要的作用。同時(shí),也為學(xué)生今后在工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)新的知識(shí)、新的理論、新的技術(shù)等產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
一、大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀分析
21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代,對(duì)人才的要求將更高、更全面,這對(duì)我們的大學(xué)物理教學(xué)也提出了更高的要求,必須跟上時(shí)代的步伐。但是,目前以農(nóng)科類(lèi)大學(xué)物理教學(xué)為例存在以下問(wèn)題:
(1)大學(xué)物理教材的內(nèi)容中,以經(jīng)典物理為主,分為力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和近代物理,內(nèi)容各自獨(dú)立,彼此之間缺乏聯(lián)系,沒(méi)有形成統(tǒng)一的物理系統(tǒng)。教學(xué)內(nèi)容大部分標(biāo)題與中學(xué)類(lèi)似,學(xué)生看到目錄后學(xué)習(xí)熱情和興趣銳減。
(2)經(jīng)典物理和近代物理的比例極不平衡,經(jīng)典物理部分占物理教學(xué)內(nèi)容的80%以上,而且基本上都是20世紀(jì)以前的成果,沒(méi)有站在近代物理學(xué)發(fā)展的高度,用現(xiàn)代的觀點(diǎn)審視、選擇和組織傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)近代物理的內(nèi)容非常少,特別是沒(méi)有反映20世紀(jì)后半個(gè)世紀(jì)以來(lái)物理學(xué)飛速發(fā)展的現(xiàn)代物理思想,使學(xué)生對(duì)近代物理知識(shí)知之甚少,與現(xiàn)代物理嚴(yán)重脫節(jié),因此大學(xué)物理教學(xué)改革勢(shì)在必行。
(3)教學(xué)手段落后,雖說(shuō)現(xiàn)在有些老師已經(jīng)用上了多媒體教學(xué),但是總體對(duì)現(xiàn)代化教學(xué)手段的充分利用還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,未能充分體現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)手段的優(yōu)越性,對(duì)教學(xué)手段的改進(jìn)也期待著進(jìn)一步探索。
二、對(duì)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容改革的幾點(diǎn)想法
(1)從大學(xué)物理非物理專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)的總體要求出發(fā),對(duì)農(nóng)科類(lèi)各專(zhuān)業(yè)采取不同側(cè)重點(diǎn)的教學(xué),現(xiàn)在所用的教材,或是適合我們的短學(xué)時(shí),又無(wú)配套的教學(xué)參考書(shū),或是對(duì)農(nóng)科類(lèi)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容不足,我們可以根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)制定不同的教學(xué)大綱,注重各部分知識(shí)的聯(lián)系,以近代物理學(xué)的發(fā)展為主導(dǎo),完整而系統(tǒng)的講述物理學(xué)的基本內(nèi)容。同時(shí),教研室可以準(zhǔn)備組織力量編寫(xiě)一本少學(xué)時(shí)且適合農(nóng)科類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)用的大學(xué)物理教學(xué)參考書(shū),主要用于幫助學(xué)生理解基本概念、基本定理,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,幫助學(xué)生提高把物理學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中的能力。
(2)添加近代物理內(nèi)容,介紹當(dāng)今物理學(xué)前沿的發(fā)展,如量子理論、相對(duì)論的時(shí)空觀等,啟發(fā)學(xué)生興趣,擴(kuò)大學(xué)生的科學(xué)視野,開(kāi)闊學(xué)生的思路。把近代科學(xué)技術(shù)成就和前沿課題的內(nèi)容融入教材中,補(bǔ)充一些物理學(xué)與相關(guān)專(zhuān)業(yè)的交叉或補(bǔ)充的前沿的新發(fā)展內(nèi)容,使學(xué)生在學(xué)習(xí)基本理論的同時(shí)了解現(xiàn)代科技發(fā)展的新信息、新動(dòng)向。
(3)對(duì)經(jīng)典物理部分進(jìn)行處理,精選與現(xiàn)代科技、現(xiàn)代物理知識(shí)緊密聯(lián)系的內(nèi)容,刪去陳舊部分,避免和中學(xué)物理的內(nèi)容重復(fù),將經(jīng)典物理延伸至近代物理,增添新意。
(4)將相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)納入教材。如今科學(xué)技術(shù)越來(lái)越向交叉學(xué)科發(fā)展。因此,針對(duì)農(nóng)科類(lèi)各專(zhuān)業(yè),在教材內(nèi)容的選擇上,增加農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的內(nèi)容,緊密聯(lián)系學(xué)生專(zhuān)業(yè)進(jìn)行因材施教。
三、關(guān)于大學(xué)物理教學(xué)方法和教學(xué)手段改革的想法
(1)注重應(yīng)用,弱化計(jì)算。傳統(tǒng)的物理教學(xué)方法是以物理理論和計(jì)算公式為主,要求學(xué)生會(huì)解題,而對(duì)物理概念的理解和應(yīng)用則一掠而過(guò)。其實(shí),學(xué)生對(duì)用數(shù)學(xué)方法解決物理問(wèn)題不適應(yīng),導(dǎo)致對(duì)解題產(chǎn)生畏懼心理。因此在教學(xué)中不應(yīng)以做題為目的,使學(xué)生陷入題海之中,而是要著重應(yīng)用方面的教學(xué),適當(dāng)進(jìn)行習(xí)題練習(xí),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)分析問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(2)靈活運(yùn)用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代教育中的重要組成部分,適當(dāng)?shù)亩嗝襟w教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性,實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為本”的教育理念。在多媒體電子課件中,加入動(dòng)畫(huà)、演示實(shí)驗(yàn)、圖示說(shuō)明和物理學(xué)的一些基本模型等,以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,增加課堂教學(xué)的形象性,對(duì)學(xué)生動(dòng)態(tài)認(rèn)識(shí)和掌握物理概念有著重要的作用[2]。
(3)在考試方面,可改變現(xiàn)在的考試模式,采用多種考試方法結(jié)合。一方面閉卷筆試,采用試題庫(kù)考試,另一方面,采取書(shū)寫(xiě)小論文、新想法等方式,加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性,減輕學(xué)生的壓力,同時(shí)也提高了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和探究問(wèn)題的能力。
(4)重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。物理學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,所以大學(xué)物理包括理論和實(shí)驗(yàn)兩部分,學(xué)生通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)了動(dòng)手能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開(kāi)放,給學(xué)生提供觀察和實(shí)際操作的機(jī)會(huì),學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇觀看和操作實(shí)驗(yàn),從中體會(huì)物理學(xué)知識(shí)的奧秘。
1.1評(píng)價(jià)方式方面
大學(xué)物理考核評(píng)價(jià)方式主要還是以最后期末考試的卷面考分成績(jī)?yōu)樽罱K評(píng)定結(jié)果,在很大程度上仍然沿用學(xué)科式應(yīng)試教育的評(píng)價(jià)方法,缺乏科學(xué)性。視分?jǐn)?shù)為區(qū)別學(xué)生知識(shí)與技能掌握的唯一的標(biāo)準(zhǔn),過(guò)分重視學(xué)生的考試成績(jī),反而忽視了千差萬(wàn)別的個(gè)性發(fā)展。
1.2評(píng)價(jià)功能方面
現(xiàn)有的大學(xué)物理課程考核評(píng)價(jià),其對(duì)教學(xué)活動(dòng)的結(jié)果非常關(guān)注,相反,卻不重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中參與的積極性和努力的程度,對(duì)學(xué)生的變化、發(fā)展等忽視了。
2構(gòu)建大學(xué)物理課程考核評(píng)價(jià)體系應(yīng)遵循的原則
2.1目的性原則
目的性原則是指在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)必須有明確的目的。教育評(píng)價(jià)的根本目的是在于提高教育質(zhì)量,使教育活動(dòng)達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。但是每一次評(píng)價(jià)一定要有具體的目的,不能為評(píng)價(jià)而評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的目標(biāo)目的決定著采用什么樣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),也決定著評(píng)價(jià)的具體做法。因此,評(píng)價(jià)應(yīng)該遵循目的性原則。評(píng)價(jià)實(shí)際上是一種管理手段,每一次評(píng)價(jià)就是對(duì)教育系統(tǒng)進(jìn)行一次調(diào)控。
2.2定性分析和定量分析相結(jié)合原則
定性分析,就是對(duì)教育過(guò)程和結(jié)果的性質(zhì)進(jìn)行分析,這種分析側(cè)重于事物的質(zhì)的方面。而定量分析是對(duì)于教育過(guò)程的結(jié)果從數(shù)量方面進(jìn)行分析,這種分析側(cè)重于事物的量的方面。教育評(píng)價(jià)是對(duì)教育過(guò)程和教育結(jié)果進(jìn)行價(jià)值判定。它既需要定性分析,又需要定量分析,而且要把兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)。
2.3靜態(tài)評(píng)價(jià)與動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則
靜態(tài)評(píng)價(jià)就是對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象已經(jīng)達(dá)到的水平或已經(jīng)具備的條件進(jìn)行判斷。它的特點(diǎn)是在評(píng)價(jià)時(shí)不考慮評(píng)價(jià)對(duì)象的情況和今后的發(fā)展趨勢(shì),只是考慮評(píng)價(jià)對(duì)象在特定的時(shí)間和特定的空間中的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)。單純的靜態(tài)評(píng)價(jià)不利于教育改革。而動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)是指對(duì)于評(píng)價(jià)對(duì)象的發(fā)展?fàn)顟B(tài)的評(píng)價(jià)。動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)的特點(diǎn)是著重縱向比較,考察其歷史情況,注意其發(fā)展的潛力和發(fā)展趨勢(shì)。但是該種評(píng)價(jià)不便于進(jìn)行橫向比較。所以應(yīng)該把兩者有機(jī)結(jié)合起來(lái)。
3大學(xué)物理課程考核評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建
3.1評(píng)價(jià)內(nèi)容豐富化
大學(xué)物理課程考核評(píng)價(jià)的內(nèi)容包括扎實(shí)的物理理論知識(shí)外,還包括實(shí)踐環(huán)節(jié)即討論課。扎實(shí)的物理理論知識(shí)主要是指以試卷的形式考核大家對(duì)物理概念、原理等的理解和掌握等情況。實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是討論課。對(duì)我院來(lái)說(shuō),討論課一般安排在每學(xué)期的期末。在力學(xué)、電磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、振動(dòng)與波等這幾部分中選出相應(yīng)的版塊作為討論的內(nèi)容,每個(gè)版塊都有3—5個(gè)參考題目。把全班學(xué)生先分成若干個(gè)小組,每個(gè)小組有5—7個(gè)學(xué)生,每個(gè)小組必須制作PPT進(jìn)行發(fā)言,發(fā)言人輪流擔(dān)任,每次發(fā)言時(shí)間限定在5分鐘內(nèi),提問(wèn)或被質(zhì)疑的時(shí)間為3分鐘。討論課的成績(jī)由以學(xué)生為主的評(píng)委來(lái)打分,評(píng)委隨機(jī)抽出共10人組成。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為5個(gè)方面:觀點(diǎn)與思路、說(shuō)理與材料、語(yǔ)言與手段、分工與協(xié)作、提問(wèn)與解答。在討論課過(guò)程中,教師擔(dān)任引導(dǎo)的角色,隨時(shí)糾正討論中的明顯錯(cuò)誤并積極鼓動(dòng)和引導(dǎo)討論的深入進(jìn)行。如果發(fā)言人介紹的討論結(jié)果與其他組的有分歧,其他同學(xué)可提出質(zhì)疑,進(jìn)而展開(kāi)全班性的討論。最后在討論結(jié)束之前,老師用5—8分鐘的時(shí)間對(duì)整個(gè)討論作個(gè)總結(jié)。實(shí)踐證明,學(xué)生對(duì)討論課非常感興趣,一部分學(xué)生的講解口才提高不少,語(yǔ)言提煉能力也進(jìn)步很快,同時(shí),提高了學(xué)生們解決問(wèn)題的能力,開(kāi)闊了他們的視野。
3.2評(píng)價(jià)方式多元化
(1)隨堂考核。老師在平時(shí)的授課過(guò)程中可以隨堂對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)驗(yàn)或要求學(xué)生隨堂完成某些作業(yè)題進(jìn)行考核,這樣就大大增加了學(xué)生對(duì)課堂的參與性與重視性,讓學(xué)生更加注重平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程,而不是平時(shí)學(xué)習(xí)不認(rèn)真,到了期末考試,臨時(shí)抱佛腳;而且還可以使教師隨時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。為了能夠更好地體現(xiàn)評(píng)價(jià)體系的重過(guò)程性的特點(diǎn),為了更能體現(xiàn)出學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的認(rèn)真情況,在相應(yīng)的章節(jié)結(jié)束后就會(huì)舉行一次測(cè)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其學(xué)習(xí)情況,這樣學(xué)生也愿意接受。(2)能力考核。為了能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的歸納、運(yùn)用等能力,在有些章節(jié)結(jié)束后,要求學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行一個(gè)總結(jié)和梳理,對(duì)某個(gè)重點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)或概念等,要求知道它們的應(yīng)用。例如:可以將教學(xué)內(nèi)容“第13章磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)”作為學(xué)生的自學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生在課下利用課余時(shí)間進(jìn)行自學(xué),并上交“章節(jié)小節(jié)”。包括本章所講的主要內(nèi)容,重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容是什么,一些重要知識(shí)點(diǎn)或概念的應(yīng)用。以檢驗(yàn)學(xué)生自學(xué)該章節(jié)知識(shí)的理解和掌握情況。(3)論文考核。論文考核主要是以小論文的形式總結(jié)出某個(gè)重要物理概念的應(yīng)用,包括在工程技術(shù)或生活中的應(yīng)用等。
3.3評(píng)價(jià)主體多元化
主體多元化有利于評(píng)價(jià)結(jié)果的認(rèn)同和反饋,有利于體現(xiàn)評(píng)價(jià)者與被評(píng)價(jià)者之間的平等地位,有利于更好地實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的激勵(lì)、改進(jìn)和發(fā)展功能。大學(xué)物理課程考核要建立由學(xué)生和任課教師等構(gòu)成的多元化的評(píng)價(jià)主體,對(duì)學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)和教師評(píng)價(jià)三者相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式也會(huì)使評(píng)價(jià)結(jié)果更客觀和有信服力。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:工學(xué)結(jié)合 人才培養(yǎng)模式 物理教師職業(yè)發(fā)展
1 工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式改革初探
工學(xué)結(jié)合,顧名思義,就是將實(shí)際操作運(yùn)用到課堂教育中的一種全新現(xiàn)代化教學(xué)理念。該教學(xué)培養(yǎng)模式強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性,也就是學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)必須要和實(shí)際工作緊密聯(lián)系。其目的是將職業(yè)發(fā)展作為教學(xué)方向,將學(xué)校課堂教育和具有實(shí)際實(shí)踐效應(yīng)的校外工作進(jìn)行緊密聯(lián)系。在形式上,該種教學(xué)模式非常重視學(xué)生的動(dòng)手操作能力、實(shí)踐技能能力等等實(shí)際性能力培養(yǎng)。職業(yè)教育發(fā)展的本質(zhì)要求就是要以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力為導(dǎo)向,而工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式無(wú)疑是極為切合高職能力培養(yǎng)方向的,充分利用校外一切可利用教學(xué)和實(shí)踐資源也是該種模式的一大特色。
《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》【教高(2006)16號(hào)】提出:大力推行工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式的發(fā)展,要積極將學(xué)習(xí)固有方式和校外工作有機(jī)結(jié)合,將工學(xué)結(jié)合作為高職院校教學(xué)的重要切入點(diǎn)。
高職物理教學(xué)作為工學(xué)結(jié)合模式下的一個(gè)重要基礎(chǔ)課程,物理教學(xué)過(guò)程中的工學(xué)結(jié)合顯得尤為重要。如何將工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式應(yīng)用到高職物理教師職業(yè)能力發(fā)展中去,如何培養(yǎng)教師隊(duì)伍“工學(xué)結(jié)合”理念,如何讓教學(xué)課堂充滿“實(shí)踐操作性”。這些都是高職物理教學(xué)必須要考慮的問(wèn)題。讓學(xué)生身歷其境地感受工作情景,讓學(xué)生在體驗(yàn)中獲得真知,這些都是高職物理教師能力培養(yǎng)的重中之重。
“要給學(xué)生一碗水,老師得有一桶水”。高職物理工學(xué)結(jié)合教學(xué)的關(guān)鍵是建立一批具有“工學(xué)結(jié)合化”的現(xiàn)代化物理教師隊(duì)伍。物理教師作為工學(xué)結(jié)合管理模式的先驅(qū)者,物理教師隊(duì)伍的建設(shè)直接關(guān)系到高職院校物理人才培養(yǎng)大發(fā)展。高職院校物理教師隊(duì)伍建設(shè)必須以物理教學(xué)的實(shí)際操作性為理念。高職教育人才培養(yǎng)模式改革正確方向要具有實(shí)踐性、開(kāi)放性和職業(yè)性。這些方向?qū)ξ锢斫處煹摹肮こ袒焙汀奥殬I(yè)化”背景提出了新要求,缺少“工程化”背景的師資難以將物理課堂教學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際工作案例中,難以將實(shí)際工程和實(shí)際施工操作與課堂物理教學(xué)緊密聯(lián)系;缺少“職業(yè)化”背景的師資,難以進(jìn)行行之有效的物理課堂教學(xué)。
2 高職物理教師隊(duì)伍現(xiàn)狀分析
在黨和政府的重視下,我國(guó)高職物理教師隊(duì)伍獲得了很大的發(fā)展,總體狀況是良好的。從個(gè)體情況分析,我國(guó)高職物理教師物理理論知識(shí)扎實(shí)、創(chuàng)造性強(qiáng)、思維敏捷;學(xué)歷層次普遍較高,受過(guò)較為系統(tǒng)的高等教育;物理知識(shí)結(jié)構(gòu)較為合理,實(shí)踐素質(zhì)較強(qiáng),現(xiàn)代化物理操作意識(shí)較強(qiáng),有干勁有希望,在高職的物理教學(xué)建設(shè)工作中發(fā)揮重要作用。從高職物理教師整體隊(duì)伍來(lái)看,高職物理教師整體素質(zhì)有了一定提高,教師職稱(chēng)結(jié)構(gòu)明顯得到改善,年齡結(jié)構(gòu)趨于合理,中青年物理教師成為高職物理教師隊(duì)伍的中堅(jiān)力量。
然而,我國(guó)高職物理教師隊(duì)伍建設(shè)雖然獲得一定的提高,但是與高職學(xué)生出現(xiàn)越來(lái)越多的物理理論和實(shí)際工作聯(lián)系不緊密的問(wèn)題相比還是有不小的反差。只有從物理教師隊(duì)伍個(gè)體和整體兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行職業(yè)能力發(fā)展,才能推動(dòng)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式改革。
從個(gè)體角度分析,高職物理教師職業(yè)能力培養(yǎng)程度首先體現(xiàn)在物理教師個(gè)體素質(zhì)水平上。物理教師素質(zhì)是教師完成物理教學(xué),力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等等一系列物理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容所必備的各種素質(zhì)和能力,它是高職物理教師的職業(yè)品質(zhì)。總體來(lái)講,高職物理教師個(gè)體素質(zhì)“工學(xué)化”水平可以從教學(xué)觀念的工學(xué)化,教學(xué)能力工學(xué)化和學(xué)術(shù)科研水平工學(xué)化,實(shí)際工作工學(xué)化四個(gè)方面體現(xiàn)。一個(gè)高職物理教師,必須具備先進(jìn)的教學(xué)理念,先進(jìn)的教學(xué)能力,較高的學(xué)術(shù)科研水平以及培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作,工學(xué)結(jié)合的能力。然而通過(guò)抽樣調(diào)查所得到的數(shù)據(jù)卻反映出高職物理教師隊(duì)伍與工學(xué)化的要求存在一定差距:教育教學(xué)理念沒(méi)有達(dá)到高度和諧,工學(xué)化觀念沒(méi)有達(dá)到認(rèn)知的高度;教育教學(xué)能力工學(xué)化水平較差,教學(xué)內(nèi)容和方法的落后;企業(yè)操作型教師人數(shù)過(guò)于貧乏,沒(méi)有形成企業(yè)工程人員的學(xué)術(shù)梯隊(duì);物理教師課時(shí)較多,無(wú)法形成將工作聯(lián)系到實(shí)際中去的“一線生產(chǎn)教學(xué)”機(jī)會(huì);教師所教物理知識(shí)內(nèi)容和實(shí)際工作聯(lián)系不是很緊密,無(wú)法切實(shí)形成校企合作的實(shí)踐性教學(xué)……這些都是個(gè)體角度高職物理教師工學(xué)化管理要求方面的缺陷。
從整體要求分析,當(dāng)前,高職物理教師隊(duì)伍建設(shè)質(zhì)量有了一定提高,但是這并沒(méi)有消解我國(guó)高職物理教師隊(duì)伍的參差不齊,掩蓋不了高職物理教師隊(duì)伍出現(xiàn)的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái),高職物理教師職業(yè)能力發(fā)展的建設(shè)總是缺少一套切實(shí)可行的物理教師職稱(chēng)考評(píng)制度。高職院校與其他學(xué)術(shù)型院校,科研型院校不同,但是評(píng)定的職稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)卻和普通高校保持一致,這些都是極其不合理的。應(yīng)該將切實(shí)抓好物理教師的實(shí)踐能力,工程能力作為職稱(chēng)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)而不是將論文科研學(xué)術(shù)成果作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),這點(diǎn)需要切實(shí)改變,并從政策中給以支持。
3 物理教師職業(yè)能力發(fā)展舉措
高職院校想要加強(qiáng)物理教師職業(yè)能力培養(yǎng),要完善物理教師機(jī)制,切實(shí)擺脫科研型物理教師固有枷鎖,不斷提高工學(xué)化能力。
進(jìn)行高職物理教師能力培養(yǎng)發(fā)展,具體可以從以下幾個(gè)方面入手:
首先,提高物理教師職業(yè)教學(xué)能力。高職院校作為職業(yè)化院校,物理學(xué)科教學(xué)的職業(yè)化顯得尤為重要。物理教學(xué)的實(shí)踐性的存在對(duì)于物理教師大發(fā)展指明方向,能否解決實(shí)際性問(wèn)題則是物理教師的職業(yè)化“標(biāo)簽”。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)職業(yè)化,高職物理教師必須多思考,多學(xué)習(xí),多將實(shí)際教學(xué)聯(lián)系到實(shí)際工作中去,身歷其境地考慮在實(shí)際工作中會(huì)遇到的問(wèn)題,創(chuàng)新思考,對(duì)物理教學(xué)目標(biāo)、手段、多媒體技術(shù)等等充分結(jié)合運(yùn)用,力爭(zhēng)職業(yè)化物理教學(xué)目標(biāo)。
其次,提高物理教師職業(yè)實(shí)踐能力。物理作為高職院校一門(mén)極具實(shí)踐操作性學(xué)科,教學(xué)過(guò)程中一定要緊密將“工學(xué)結(jié)合”理念結(jié)合。高職院校教改的重要目標(biāo)是實(shí)行工學(xué)結(jié)合,將物理教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容、職業(yè)能力訓(xùn)練的項(xiàng)目和考察素材、教學(xué)考核和企業(yè)職業(yè)實(shí)踐操作緊密結(jié)合,將學(xué)到的物理理論知識(shí)充分應(yīng)用到實(shí)際操作中去。因此,高職物理教師必須深入教學(xué)實(shí)踐領(lǐng)域,切實(shí)做好教學(xué)職業(yè)調(diào)研活動(dòng)。隨著新時(shí)代下科研技術(shù)發(fā)展的日新月異,越來(lái)越先進(jìn)的科研技術(shù)、科研材料、科研素材、科研方法、科研工藝越來(lái)越需要高職物理教師具備相匹配的職業(yè)實(shí)踐能力。高職物理教師應(yīng)該將最新學(xué)到的知識(shí)和技術(shù)及時(shí)在物理教學(xué)課堂中展現(xiàn)。
物理教師應(yīng)該經(jīng)常去企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化設(shè)備研究,并將研究的現(xiàn)代化設(shè)備充分運(yùn)用到課堂教育上去,多進(jìn)行現(xiàn)代化物理素材收集,切實(shí)培養(yǎng)教師職業(yè)化技能。高職院校應(yīng)該加大投入,充分改善教學(xué)設(shè)施和教學(xué)設(shè)備的建設(shè)工作,并建立一套完善的物理教師長(zhǎng)期實(shí)踐管理制度,切實(shí)為高職物理教師職業(yè)能力發(fā)展打下時(shí)間和經(jīng)費(fèi)基礎(chǔ)。
第三,強(qiáng)化重實(shí)踐能力的升級(jí)評(píng)職稱(chēng)制度。學(xué)術(shù)性、科研型高校將論文著作作為高校教師職稱(chēng)評(píng)定制度,這在很大程度上反應(yīng)理論性成果被認(rèn)可,而實(shí)踐性成果卻不易得到公認(rèn)。高職院校必須改變物理教師職稱(chēng)評(píng)定制度,將實(shí)踐評(píng)定也作為職稱(chēng)評(píng)定的一部分,多從操作研究成果入手,切實(shí)公平評(píng)定。
第四,“校企融合、雙崗雙能”專(zhuān)業(yè)物理教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。師資隊(duì)伍是工學(xué)結(jié)合的關(guān)鍵因素。為適應(yīng)物理工學(xué)課程需求,一方面要建設(shè)專(zhuān)職教師和兼職教師結(jié)合的物理教學(xué)團(tuán)隊(duì),另一方面是努力提高物理教師隊(duì)伍的教學(xué)能力和專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng),也就是加強(qiáng) “雙崗雙能”的專(zhuān)業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。通過(guò)校外實(shí)訓(xùn),校企合作等等方式切實(shí)運(yùn)作。
4 結(jié)語(yǔ)
高職院校在工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式改革下,高職物理教師職業(yè)能力發(fā)展一定要和“工學(xué)結(jié)合”的宏觀主題緊密結(jié)合,只有將理論教學(xué)和實(shí)際工作充分聯(lián)系,才能實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng),才能實(shí)現(xiàn)高職院校物理教師的能力發(fā)展與壯大。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部.關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)[EB
/OL].
[2]劉彩琴,劉慶華,路建彩.高職教育工學(xué)結(jié)合模式物理課堂探索[J].高等教育研究,2010,(1).
[3]全國(guó)高職高專(zhuān)校長(zhǎng)聯(lián)席會(huì)議全國(guó)高職高專(zhuān)教育教師培訓(xùn)聯(lián)盟.高等職業(yè)教育師資隊(duì)伍建設(shè)情況報(bào)告[J].職業(yè)技術(shù)教育,2010,(30).
【關(guān)鍵詞】原始物理問(wèn)題;能力培養(yǎng);教學(xué)策略
1 增加實(shí)踐體驗(yàn)。豐富感性認(rèn)識(shí)
1.1 充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的作用
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),在中學(xué)物理教學(xué)中有著極其重要的作用。首先,物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生興趣、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。興趣是最好的老師,學(xué)生對(duì)物理的興趣直接影響他們的物理學(xué)習(xí)狀態(tài)。其次,物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生的觀察力、分析歸納能力等多種思維能力及動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)有很高的價(jià)值。
1.2 積極開(kāi)展物理課外實(shí)踐活動(dòng)
物理學(xué)和學(xué)生的生活息息相關(guān),物理知識(shí)不是僅僅來(lái)自于課堂之上,課外也是學(xué)生積累經(jīng)驗(yàn),增加體驗(yàn)的廣闊天地,所以為了豐富學(xué)生的體驗(yàn),除了在課堂教學(xué)中通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)等手段外,教師還應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng)。開(kāi)展豐富的物理課外活動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鞏固學(xué)到的物理知識(shí),更重要的是讓學(xué)生通過(guò)親身感知、直接體驗(yàn)、主動(dòng)觀察、操作實(shí)驗(yàn)等方式,從而獲取課本上沒(méi)有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn);并且在獲得直接知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),學(xué)生的能力也會(huì)獲得較大提高。
1.3 用多媒體手段強(qiáng)化感性認(rèn)識(shí)
多媒體是現(xiàn)代化的教學(xué)輔助手段,它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將文字、圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)和視頻等多種呈現(xiàn)手段組合起來(lái)構(gòu)成綜合的信息系統(tǒng),改變了以往的“粉筆”加“黑板”的單一教學(xué)環(huán)境,可以向?qū)W生提供豐富的感性材料。利用多媒體教學(xué)手段可以使教學(xué)手段、教學(xué)方式、教學(xué)效果都有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。
2 拓寬學(xué)生知識(shí)面,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)
2.1 在教學(xué)中融入物理應(yīng)用性知識(shí)
為了提高學(xué)生對(duì)原始物理問(wèn)題的解決能力,教師在課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)不宥于教材,應(yīng)當(dāng)對(duì)所教內(nèi)容作適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展和延伸,多介紹一些和學(xué)生生活相關(guān)的應(yīng)用性知識(shí),這樣不僅可以加深教的物理概念和規(guī)律,更有利于啟發(fā)學(xué)生思考、擴(kuò)大知識(shí)面,開(kāi)闊思路。
2.2 滲透物理學(xué)史教學(xué),提高科學(xué)素養(yǎng)
在教學(xué)中滲透物理學(xué)史,不僅可以增加教學(xué)的趣味性,更重要的是從物理史實(shí)出發(fā)充分展某個(gè)物理概念或理論產(chǎn)生發(fā)展的真實(shí)過(guò)程,從而有助于學(xué)生建立準(zhǔn)確的物理模型,并能加強(qiáng)生對(duì)物理理論與生產(chǎn)生活實(shí)際聯(lián)系的能力。而科學(xué)家們歷史上對(duì)這些原始問(wèn)題所進(jìn)行的分析探索并得出物理規(guī)律的過(guò)程對(duì)學(xué)生而言也是一種解決原始問(wèn)題的思維方法的教育。
2.3 滲透現(xiàn)代科技成就,拓寬學(xué)生視野
提到拓寬學(xué)生知識(shí)面,一定要涉及到現(xiàn)代科技成就,因?yàn)閷W(xué)生生活中到處能感受到現(xiàn)代科技進(jìn)步所帶來(lái)的便利,新聞中天天能聽(tīng)到新的科技成就,這里邊有不少是和物理學(xué)相關(guān)的。利用現(xiàn)代科技成就不但可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),還可以拓展學(xué)生視野和知識(shí)面,從而增加學(xué)生解決原始物理問(wèn)題的能力。
3 提高學(xué)生對(duì)問(wèn)題情境的抽象和轉(zhuǎn)化能力
3.1 提高對(duì)復(fù)雜問(wèn)題分解化簡(jiǎn)能力
教師在進(jìn)行物理概念與規(guī)律的教學(xué)時(shí),可以設(shè)法使問(wèn)題更原始化、更情境化,這樣一方面可以使學(xué)生增加學(xué)習(xí)的興趣,另一方面可以訓(xùn)練學(xué)生解決原始物理問(wèn)題的各項(xiàng)能力,尤其是對(duì)原始物理問(wèn)題情境的抽象和轉(zhuǎn)化能力的訓(xùn)練。教師在平時(shí)教學(xué)中應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生這種能力,比如可以要求學(xué)生講述問(wèn)題有哪幾個(gè)環(huán)節(jié)組成,或教師在分析問(wèn)題時(shí)進(jìn)行逐步將復(fù)雜問(wèn)題分解的具體示范。
1.1重理論知識(shí)理解與驗(yàn)證,輕實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力培養(yǎng)
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中,往往只重視物理理論知識(shí)的理解,將重心放在大學(xué)生物理知識(shí)的獲取與驗(yàn)證,忽視大學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的培養(yǎng),偏離了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的培養(yǎng)方向和培養(yǎng)目標(biāo).
1.2實(shí)驗(yàn)教材偏理論性,實(shí)驗(yàn)思想和方法不足
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)工具,直接影響著大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量.但是,目前我國(guó)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材大多理論性偏強(qiáng),物理實(shí)驗(yàn)思想和物理實(shí)驗(yàn)方法不能很好的體現(xiàn).大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)更應(yīng)注重物理實(shí)驗(yàn)思想和物理實(shí)驗(yàn)方法的教育.
1.3多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為輔
目前我國(guó)各高校開(kāi)設(shè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相對(duì)于新技術(shù)和新方法運(yùn)用類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)更容易使學(xué)生感到枯燥無(wú)味,課堂氛圍會(huì)比較呆板沉悶,不能夠很好地激發(fā)學(xué)生的求知欲望,很大一部分學(xué)生只滿足于測(cè)出所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成格式化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
1.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一,學(xué)生實(shí)驗(yàn)較為被動(dòng)
目前我國(guó)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)形式相對(duì)固定,教學(xué)方法比較單一,忽視各學(xué)科之間的兼容性和互補(bǔ)性.由于教學(xué)形式的固定,教學(xué)方法的單一使大學(xué)生做大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)時(shí)比較被動(dòng)消極.
1.5強(qiáng)調(diào)按規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟操作,忽視靈活性與創(chuàng)新能力培養(yǎng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)適應(yīng)時(shí)代和科學(xué)發(fā)展的要求,應(yīng)不斷求思、求變和求新,要給大學(xué)生營(yíng)造和創(chuàng)設(shè)自由發(fā)揮的空間和時(shí)間.但是,目前我國(guó)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)比較強(qiáng)調(diào)按規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟操作,嚴(yán)重忽視大學(xué)生靈活性與創(chuàng)新能力的培養(yǎng).
2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的五維一體改革
基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)五維一體綜合改革由大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念改革維度、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革維度、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革維度、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告改革維度和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定改革維度這五個(gè)維度構(gòu)建形成一個(gè)綜合改革體.
2.1大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念改革
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要以大學(xué)生為主體,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導(dǎo)向,從傳統(tǒng)的學(xué)生接受性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移到學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)及合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式,充分激發(fā)大學(xué)生在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主動(dòng)性和積極性.貫徹以大學(xué)生為主體,以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革理念,使大學(xué)生能夠?qū)⒋髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到的理論、思想、方法和技能等運(yùn)用于其專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域,并逐步培養(yǎng)大學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力.針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)不足,學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性低,探究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少,忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)等問(wèn)題,通過(guò)學(xué)習(xí)、反思與討論,提出行之有效的改革方案(其中包括教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)及實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式改革等內(nèi)容).加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)、啟發(fā)和幫助,減少實(shí)驗(yàn)中對(duì)學(xué)生思維能力及動(dòng)手能力的束縛,以提高大學(xué)生做大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性,提高團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),開(kāi)發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力為主要目標(biāo).
2.2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革
改變目前我國(guó)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仍以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,以探究性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為輔的局面,過(guò)多的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)會(huì)束縛大學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力.大力開(kāi)發(fā)探究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),增加探究性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)比例,提高綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)質(zhì)量,使學(xué)生能夠根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)需求及其興趣特長(zhǎng)選擇實(shí)驗(yàn),切實(shí)有效地培養(yǎng)大學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力.針對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容開(kāi)展調(diào)研,通過(guò)座談會(huì)、問(wèn)卷調(diào)查方式向?qū)嶒?yàn)教師和實(shí)驗(yàn)學(xué)生進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革調(diào)研,以更好的設(shè)計(jì)并確定適合本校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革方案.開(kāi)設(shè)了尊重學(xué)生求知欲和興趣的“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)研究實(shí)驗(yàn)”課程體系.開(kāi)設(shè)的壓力傳感器實(shí)驗(yàn)、半導(dǎo)體溫度傳感器實(shí)驗(yàn)、電表的設(shè)計(jì)和改裝等綜合性及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)改變了學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情不高的狀況,激發(fā)了學(xué)生的興趣和動(dòng)力.很多學(xué)生還將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與自己的專(zhuān)業(yè)背景結(jié)合,深入研究探索,在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相關(guān)的研究論文.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革效果顯著.
2.3大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革
目前我國(guó)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多的采用教師講解→教師演示示范→學(xué)生自己操作→教師總結(jié)點(diǎn)評(píng)→學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告→教師批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的教學(xué)流程,教學(xué)方法固定單一,教學(xué)效果不佳,特別不利于學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).要更多的采用實(shí)驗(yàn)探究法、提問(wèn)解問(wèn)法、小組研討法、課題引領(lǐng)法、課內(nèi)課外融合法、師生團(tuán)隊(duì)法和設(shè)計(jì)創(chuàng)新法等教學(xué)方法,更加靈活多變,具有創(chuàng)新因子,有效地提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,進(jìn)一步培養(yǎng)大學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力.針對(duì)教學(xué)方法也開(kāi)展了一系列改革.首先,建立了信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了學(xué)生根據(jù)自己的意向自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)教師及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;其次,教師實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上評(píng)定成績(jī)、網(wǎng)上教學(xué)質(zhì)量分析;另外,針對(duì)創(chuàng)新意識(shí)及能力較強(qiáng),且對(duì)科研具有較高熱情的學(xué)生選擇性地開(kāi)設(shè)與目前科學(xué)研究的前沿課題相關(guān)的研究性演示實(shí)驗(yàn),向?qū)W生展示更多的學(xué)科前沿實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,展示物理實(shí)驗(yàn)的思想和方法,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和科研能力,并為學(xué)生將來(lái)走上其專(zhuān)業(yè)相關(guān)的研究領(lǐng)域及研發(fā)崗位培養(yǎng)濃厚的興趣,奠定良好的科研基礎(chǔ).通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,切實(shí)高效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,以達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新人才的目標(biāo).
2.4大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告改革
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)是一個(gè)重要環(huán)節(jié),教師能夠通過(guò)大學(xué)生撰寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況,實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定的重要依據(jù).目前,在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所采用的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)格式相對(duì)固定,都是格式化的模板,大學(xué)生依次填入實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理、誤差分析與討論以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的體會(huì)就完成了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě).有特色、有創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)報(bào)告很難見(jiàn)到,很難體現(xiàn)出學(xué)生的探究與創(chuàng)新,面對(duì)雷同的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)教師也很難給出科學(xué)恰當(dāng)?shù)脑u(píng)定成績(jī).要結(jié)合本校的條件和特色,對(duì)具體形式不做過(guò)多固定要求,不采用格式化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板,采用形式多樣化的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式,增加實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)綜合和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新等板塊,還可設(shè)置一定比例的按照科技小論文寫(xiě)作格式與寫(xiě)作方法來(lái)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.目前對(duì)于少部分設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)有能力的學(xué)生采用開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)報(bào)告.以硅光電池特性研究實(shí)驗(yàn)及核磁共振實(shí)驗(yàn)為例,學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)和引導(dǎo)下,根據(jù)自己的興趣提出問(wèn)題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并最終以小論文形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.這和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)方式相比,能夠更多地開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力.目前,這種實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成方式有必要進(jìn)一步推廣擴(kuò)大,但這必須建立在實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的素質(zhì)提高和數(shù)量的擴(kuò)充上.
2.5大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定改革
目前我國(guó)多數(shù)高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定一般分為平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)兩部分,平時(shí)成績(jī)考核參考出勤、預(yù)習(xí)報(bào)告等情況給出成績(jī);實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定則根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)等給出.這往往使大部分學(xué)生忽視探究問(wèn)題能力的提高.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定要增加以下內(nèi)容:(1)要求學(xué)生在預(yù)習(xí)報(bào)告中寫(xiě)出自己對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的理解,并提出自己思考的問(wèn)題;(2)實(shí)驗(yàn)中可以4名學(xué)生組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組(每位學(xué)生都有一套完整的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備,每位學(xué)生都要完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)),針對(duì)不同實(shí)驗(yàn),學(xué)生輪流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講解,并進(jìn)行小組討論,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、科學(xué)語(yǔ)言的表達(dá)能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí).實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)討論的情況判斷學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)程度及學(xué)習(xí)積極性,據(jù)此給出相應(yīng)成績(jī);(3)實(shí)驗(yàn)完成后,激勵(lì)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)與自己專(zhuān)業(yè)的聯(lián)系、實(shí)際應(yīng)用鏈接、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新等寫(xiě)入實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力.目前,已進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革相適應(yīng)的成績(jī)?cè)u(píng)定方式,針對(duì)不同層次的實(shí)驗(yàn)采取不同的方式評(píng)定成績(jī).基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)仍根據(jù)預(yù)習(xí)、操作和報(bào)告三個(gè)模塊評(píng)定成績(jī);綜合性及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則通過(guò)實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告或小論文和簡(jiǎn)短答辯方式綜合評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī).這樣既能訓(xùn)練學(xué)生的基本功,打好基礎(chǔ),又能夠進(jìn)一步滿足不同專(zhuān)業(yè)、不同興趣愛(ài)好學(xué)生的需求,有的放矢地進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).小論文和答辯方式成績(jī)?cè)u(píng)定的進(jìn)一步大范圍推廣也有賴于實(shí)驗(yàn)教師素質(zhì)的提高和數(shù)量的擴(kuò)充.從實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式方面全面進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐,并通過(guò)反饋信息進(jìn)一步進(jìn)行改革——實(shí)踐——再改革的循環(huán),將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣,對(duì)其他專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革起到輻射和推動(dòng)作用.
3結(jié)論
高分子物理實(shí)驗(yàn)是高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)實(shí)踐性強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課,是本科生今后從事本專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)訓(xùn)練。高分子物理實(shí)驗(yàn)課程的良好開(kāi)展可以強(qiáng)化其理論知識(shí)的學(xué)習(xí),進(jìn)一步理解和加深高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的聯(lián)系,為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及畢業(yè)論文和科研實(shí)驗(yàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作訓(xùn)練,強(qiáng)化本科生的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力,逐漸養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的各種問(wèn)題,本文提出建立起分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué),以提高學(xué)生對(duì)高分子物理理論知識(shí)的理解,提高學(xué)生的適應(yīng)能力、創(chuàng)新能力,提高教學(xué)水平。通過(guò)本文研究,明確分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高分子物理課程中的具體作用,為實(shí)驗(yàn)在理論教學(xué)中的作用提供一定的理論基礎(chǔ)。
一、國(guó)內(nèi)高分子物理教學(xué)的研究現(xiàn)狀分析
高分子物理是一門(mén)理論性與實(shí)踐性結(jié)合很強(qiáng)的學(xué)科。如何通過(guò)高分子物理平臺(tái)實(shí)驗(yàn)課程的改革,深化學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的物理思維方式和實(shí)踐能力,從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力,是我們面臨的一個(gè)新問(wèn)題。以往的高分子物理實(shí)驗(yàn)通常是根據(jù)教學(xué)大綱的要求,在某一種性能的課堂教學(xué)后安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種傳統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不適應(yīng)當(dāng)今材料科學(xué)“寬基礎(chǔ)、多方向、重實(shí)踐”的培養(yǎng)人才模式,也不符合高分子物理平臺(tái)實(shí)驗(yàn)課程的目標(biāo)。
實(shí)驗(yàn)課程的改革首先是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性能力,讓學(xué)生從材料的設(shè)計(jì)入手,制備出具有某種特殊性能得材料,再對(duì)所設(shè)計(jì)的材料的物理性能進(jìn)行檢測(cè)。因此這種分層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué),能提高學(xué)生獨(dú)立自主性的研究材料,在實(shí)踐中獲得高分子物理性能知識(shí),是我們培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)。因此將專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課從專(zhuān)業(yè)理論課中剝離出來(lái),重新整合,形成分層次實(shí)驗(yàn)教學(xué),將有助于使學(xué)生從橫向和縱向兩個(gè)方面熟悉和掌握高分子材料的結(jié)構(gòu)和性能,同時(shí)也使學(xué)生對(duì)即將從事的本科畢業(yè)論文階段的學(xué)習(xí)有了明確的認(rèn)識(shí),也利于學(xué)生擇業(yè)。通過(guò)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)的改革,有計(jì)劃地推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放,對(duì)提高學(xué)生的適應(yīng)能力、創(chuàng)新能力具有促進(jìn)作用,符合高素質(zhì)人才培養(yǎng)的總方針。
二、現(xiàn)在高分子物理教學(xué)方式方法的不足
高分子物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),為了使學(xué)生能夠更好地掌握高分子物理課程內(nèi)容,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,有必要開(kāi)設(shè)一定的實(shí)驗(yàn)課程,我們開(kāi)設(shè)這些基礎(chǔ)性的高分子物理實(shí)驗(yàn)是否缺乏趣味型,啟發(fā)性。在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,高分子物理實(shí)驗(yàn)是單獨(dú)開(kāi)設(shè)的,往往學(xué)生做完了高分子物理實(shí)驗(yàn),不知道自己使用的樣品是如何制備的,不能評(píng)價(jià)制備條件對(duì)性能的影響,這些不足是我們不希望的。
課堂教學(xué)是一種以教材為媒介,教師的教授活動(dòng)與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)這三者之間的互動(dòng)過(guò)程。一般說(shuō)來(lái),參與課堂教學(xué)的學(xué)生無(wú)論對(duì)于教材的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),還是興趣和目標(biāo),都是大相徑庭的。教師不能不以擁有這些差異的學(xué)生為對(duì)象,盡管采用同樣的教材卻要求按照一定的教學(xué)目標(biāo)展開(kāi)有效的教學(xué)活動(dòng),而這種過(guò)程是不可能刻板劃一地按照教師預(yù)設(shè)好的計(jì)劃展開(kāi)的。它是不斷流動(dòng)的、“混沌”的過(guò)程。在教學(xué)實(shí)踐中往往是“重吃透教材、輕吃透學(xué)生”,恰恰是輕重顛倒了。其典型表現(xiàn)是,在日常的備課中,許多教師往往全神貫注地準(zhǔn)備教材和教法,卻把“為學(xué)生做準(zhǔn)備”置之腦后。或者說(shuō),往往采取了“以教定學(xué)”的備課路徑,而不是“以學(xué)定教”。這是舍本逐末的做法。
三、改革方案的具體實(shí)施措施
為了新的課堂文化的創(chuàng)造,我們需要采取針?shù)h相對(duì)的舉措。課堂教學(xué)以“學(xué)生主體的學(xué)習(xí)活動(dòng)”為目標(biāo),那么,對(duì)學(xué)生觀察的視點(diǎn)就是:是否主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)活動(dòng);是否每一個(gè)學(xué)生都能積極地展開(kāi)學(xué)習(xí)活動(dòng);是否展開(kāi)了逼近學(xué)科本質(zhì)的探究活動(dòng)或是聲情并茂的表達(dá)活動(dòng);是否作為學(xué)習(xí)集體的一員深化了合作性的學(xué)習(xí)活動(dòng)。
通過(guò)這樣的教學(xué)活動(dòng),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的差異,但這不是教學(xué)的障礙而恰恰是一種教學(xué)資源,教師如何以學(xué)生既有知識(shí)為媒介引領(lǐng)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)、誘發(fā)不同解讀方式的提問(wèn);教師如何以欣賞旁生枝節(jié)的姿態(tài),作出巧用學(xué)生的“錯(cuò)誤”資源的努力;教師如何包容“走調(diào)”“越軌”的思路等,都是提升教師的教學(xué)效果所不可或缺的。
學(xué)習(xí)課題的提出(設(shè)定)必須恰到好處,難易適中。在課題的設(shè)定中,學(xué)生需要按照設(shè)計(jì)要求查閱資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,動(dòng)手操作,觀察現(xiàn)象,收集數(shù)據(jù),分析結(jié)果并完善實(shí)驗(yàn)方案。設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)不再是簡(jiǎn)單的重復(fù)設(shè)定的實(shí)驗(yàn),而是自己設(shè)計(jì)并完善新的實(shí)驗(yàn),更多的是強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
四、高分子物理教學(xué)改革的實(shí)踐成效
(1)通過(guò)高分子物理教學(xué)改革和實(shí)踐探索,在兩屆本科生實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中教學(xué)效果良好。而且,通過(guò)教學(xué)激發(fā)了大學(xué)生參與業(yè)余科研活動(dòng)的熱情。掌握知識(shí)與提高能力是教學(xué)的重要任務(wù),要淡化教育科研的功利性,以學(xué)生為本,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,提倡教學(xué)互動(dòng),讓學(xué)生和教師共同營(yíng)造和諧的教學(xué)氛圍。
(2) 高分子物理實(shí)驗(yàn)課程的單獨(dú)設(shè)立,有利于學(xué)生基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)研究及工程應(yīng)用知識(shí)的完善,有利于實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)和完善。同時(shí),有利于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)和工程教育的改革和創(chuàng)新,也有利于提高我國(guó)高等教育中應(yīng)用型和工程型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。
基金項(xiàng)目:黑龍江工程學(xué)院教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(JG2013042)
參考文獻(xiàn):
[1]王繼虎, 甘文君,溫紹國(guó),等. 《高分子物
理實(shí)驗(yàn)》綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
[J].高分子通報(bào),2012,5:119-121.
[2]白利斌, 田月蘭,閆明濤.高分子物理實(shí)
驗(yàn)教學(xué)教改模式的探索[J].科學(xué)時(shí)代,
2010,3:8-9.
[3]華道本.高分子物理課程教學(xué)實(shí)踐與探
索[J].化工高等教育,2012,1:89-91.
[4]喻湘華,鄢國(guó)平,李亮,等.高分子化學(xué)與
高分子物理課程教學(xué)改革與探索[J].化
工時(shí)刊, 2011,25(3):68-70.
摘要:追求以世界和諧為前提的科學(xué)理論的統(tǒng)一性,正是歷代物理學(xué)家高尚的動(dòng)機(jī)與力量的源泉。他們以宇宙的合理性,世界的和諧、自然的秩序、事物的統(tǒng)一性、實(shí)在的理性本質(zhì)等言詞,來(lái)描述他們關(guān)于世界的認(rèn)識(shí),這是他們關(guān)于世界的合理性或者可理解性的根本信念。數(shù)學(xué)對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō),在其所有的語(yǔ)言傳達(dá)中,不只是最有效的而且也是最美的傳達(dá)。
關(guān)鍵詞:統(tǒng)一性;科學(xué)理論;臻美原則
統(tǒng)一性思想,是人類(lèi)思想領(lǐng)域里最早萌芽、經(jīng)久不衰并最富有魅力的思想之一。它不僅是哲學(xué)的基本思想,而且也是自然科學(xué)的基本思想。古希臘早期的原始唯物主義思想,在自己的萌芽時(shí)期,就十分自然地把自然現(xiàn)象的無(wú)限多樣的統(tǒng)一性看作是不言而喻的,并且在某種具有固定形體的東西中,在某種特殊的東西中去尋找這個(gè)統(tǒng)一。古希臘泰勒斯的水,我國(guó)古代的元?dú)獾龋荚划?dāng)作物理世界的統(tǒng)一本原而令人激動(dòng)。
一、科學(xué)理論統(tǒng)一性預(yù)設(shè)
所謂科學(xué)統(tǒng)一性原則,就是指科學(xué)家在構(gòu)建科學(xué)理論體系時(shí),除了確保其具有客觀真理性、全面性和邏輯性以外,還必須追求理論體系是以—定的結(jié)構(gòu)形式而成的合規(guī)律的系統(tǒng),其組成要素都應(yīng)處在相互聯(lián)系和相互作用之中,從而使諸要素以其不同作用組合成一個(gè)不可分割的有機(jī)整體,不管它的橫向聯(lián)系和縱向聯(lián)系,都應(yīng)符合事物自身的內(nèi)在邏輯。
世界的統(tǒng)一性思想,對(duì)于富有理性思維能力的人來(lái)說(shuō)幾乎是不言而喻的。恩格斯早就指出,世界上任何事物之間既有質(zhì)的統(tǒng)一性,又有質(zhì)的差異性。統(tǒng)一和差異是客觀事物內(nèi)在的一對(duì)基本矛盾,是反映客觀世界的兩個(gè)重要側(cè)面。統(tǒng)一性思想的哲學(xué)依據(jù)即是客觀世界的統(tǒng)一性,它認(rèn)為客觀世界的統(tǒng)一性無(wú)時(shí)不有,無(wú)所不在,它不僅普遍存在,而且不可窮盡。正是這個(gè)統(tǒng)一性思想,數(shù)千年來(lái)激勵(lì)著無(wú)數(shù)的自然科學(xué)家去探索那隱蔽在紛繁復(fù)雜、干變?nèi)f比的現(xiàn)象世界背后的壯麗統(tǒng)一,渴望著用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言、邏輯的體系,完備而統(tǒng)一地構(gòu)造出整個(gè)和諧的宇宙圖景。如物理學(xué)家們?cè)谔剿魑镔|(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式過(guò)程中,總是力圖揭示物理現(xiàn)象之間的內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系,力圖揭示物理現(xiàn)象之間的同一性、統(tǒng)一性或共同性,從而在這個(gè)基礎(chǔ)上建立統(tǒng)一的理論體系。這就是通常所說(shuō)的實(shí)現(xiàn)物理學(xué)的綜合,即科學(xué)的綜合。物理學(xué)的各個(gè)組成部分,無(wú)一不是科學(xué)綜合的結(jié)果。每一次科學(xué)綜合的實(shí)現(xiàn),都使物理學(xué)理論達(dá)到新的水平。一部物理學(xué)發(fā)展史,在一定意義上講,就是—部科學(xué)的綜合史。從古代物理學(xué)到經(jīng)典物理學(xué)再到現(xiàn)代物理學(xué),就是通過(guò)科學(xué)綜合走過(guò)來(lái)的。與此同時(shí),涌現(xiàn)出一批又一批推崇統(tǒng)—性思想物理學(xué)巨匠。在科學(xué)史上高度贊美統(tǒng)—性思想,并在科學(xué)研究中自覺(jué)而卓有成效地運(yùn)用統(tǒng)一性思想的物理學(xué)家當(dāng)首推愛(ài)因斯坦。他在統(tǒng)一性思想指引下所創(chuàng)造的科學(xué)奇跡,使統(tǒng)一性思想在科學(xué)界獲得廣泛的重視和聲譽(yù)。統(tǒng)一性思想所以能在今天廣大自然科學(xué)家心目中,成為一個(gè)普通的科學(xué)思想和準(zhǔn)美學(xué)方法論原則,愛(ài)因斯坦的倡導(dǎo)和榜樣具有不可低估的作用。探索自然界的統(tǒng)一性,曾給愛(ài)因斯坦帶來(lái)了無(wú)窮的樂(lè)趣。他感受到“從那些看來(lái)同直接可見(jiàn)的真理十分不同的各種復(fù)雜的現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)到它們的統(tǒng)一性,那是一種壯麗的感覺(jué)。”[1]
二、邏輯統(tǒng)一性原則
所謂邏輯上的統(tǒng)一性原則,就是科學(xué)家在構(gòu)建理論體系時(shí),必須將客觀物理世界中的不同事物、不同層次按照邏輯規(guī)律集合到物理科學(xué)理論形態(tài)之中,從而使理論顯示出和諧與統(tǒng)一的美。愛(ài)因斯坦等一些著名的科學(xué)家就是在統(tǒng)一性這個(gè)準(zhǔn)美學(xué)原則指導(dǎo)下,在科學(xué)理論的構(gòu)建中獲得物理內(nèi)容邏輯上的統(tǒng)一性的。
眾所周知,1905年3月,愛(ài)因斯坦發(fā)表的“關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的—個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)”論文,開(kāi)創(chuàng)了輻射量子論的研究,提出了著名的光電效應(yīng)基本定律。文章一開(kāi)篇,愛(ài)因斯坦就以其深厚的哲學(xué)思想作基礎(chǔ),高屋建瓴,以邏輯統(tǒng)一性原則分析了物理學(xué)當(dāng)時(shí)所面臨的某些基本情況:“在物理學(xué)家關(guān)于氣體或其他有重物體所形成的理論觀念同麥克斯韋關(guān)于所謂虛空空間中的電磁過(guò)程的理論之間,有著深刻的形式上的分歧。這就是,我們認(rèn)為一個(gè)物體的狀態(tài)是由數(shù)目很大但還是有限個(gè)數(shù)的原子和電子的坐標(biāo)和速度來(lái)完全確定的;與此相反,為了確定—個(gè)空間的電磁狀態(tài),我們就需要用連續(xù)的空間函數(shù)。因此,為了完全確定一個(gè)空間的電磁狀態(tài),就不能認(rèn)為有限個(gè)數(shù)的物理量就足夠了。”[2]這段話表達(dá)了愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)研究輻射問(wèn)題的思想的出發(fā)點(diǎn),即用邏輯統(tǒng)一性原則來(lái)改造物理理論體系內(nèi)部存在著的各種不統(tǒng)一現(xiàn)象。也就是,實(shí)物理論與場(chǎng)理論在間斷性與連續(xù)性、有限性與無(wú)限性方面的內(nèi)在形式上的對(duì)立性。按照傳統(tǒng)的牛頓經(jīng)典力學(xué)觀點(diǎn),一切物體都由數(shù)目有限的原子和電子組成,這些原子和電子在空間的分布是間斷的。然而麥克斯韋電磁理論卻告訴物理學(xué)家們,電磁波在空間是連續(xù)分布的,確定一個(gè)空間中的電磁狀態(tài),需要有無(wú)限多個(gè)物理量。愛(ài)因斯坦以其敏銳的科學(xué)眼光審視出存在于物理理論體系中的這種邏輯上的非統(tǒng)一性,這正是物理理論的缺陷所在。在愛(ài)因斯坦看來(lái),克服物理理論上的邏輯不統(tǒng)一性,構(gòu)建具有更高統(tǒng)一性的新理論,是物理學(xué)發(fā)展的必由之路。針對(duì)原有理論的內(nèi)在不統(tǒng)一性,愛(ài)因斯坦大膽假設(shè),在經(jīng)典電磁理論看來(lái)是連續(xù)的光輻射,其實(shí)也可以看成是有限的間斷的光量子組成。這一光量子概念,直接導(dǎo)致了光電效應(yīng)基本定律的發(fā)現(xiàn)。這一創(chuàng)造性的光量子概念,使物理學(xué)理論內(nèi)容獲得了新的更高程度的統(tǒng)一。
對(duì)世界統(tǒng)一性的追求基于人類(lèi)的本性,它是哲學(xué)的永恒目標(biāo),是自古希臘以來(lái)物理學(xué)的夢(mèng)想。科學(xué)家們渴望在千變?nèi)f化的各種物中發(fā)現(xiàn)最基本的構(gòu)成模塊,達(dá)到世界的統(tǒng)一。在運(yùn)動(dòng)形式上,努力追求相互作用的統(tǒng)一,從而使各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律納入統(tǒng)一的理論框架,弱電統(tǒng)一規(guī)范理論、強(qiáng)弱電大統(tǒng)一規(guī)范理論已部分地實(shí)現(xiàn)了這一理想,超統(tǒng)一理論和超弦理論的研究把物質(zhì)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一和相互作用的統(tǒng)一,視為物理學(xué)統(tǒng)一理論的終極接近。統(tǒng)一性思想是一種深深刻在人類(lèi)思想結(jié)構(gòu)中的科學(xué)與哲學(xué)信念。作為科學(xué)指導(dǎo)思想和方法論的統(tǒng)一性思想,廣泛地貫穿于許多著名科學(xué)家一生的科學(xué)探索之中。莫蘭在其具有很大影響力的《復(fù)雜思想:自覺(jué)的科學(xué)》一書(shū)中指認(rèn):“偉大的發(fā)現(xiàn)、偉大的理論,都是在人們看到異質(zhì)性的地方加入了統(tǒng)一性。科學(xué)一方面是分隔的、箱格化、劃分的、割裂的;另一方面又是重新綜合的、產(chǎn)生統(tǒng)一性的。只看到這兩個(gè)方面的一方面是一個(gè)錯(cuò)誤。科學(xué)是這兩種觀點(diǎn)的辯證法和對(duì)話,在這里面也形成科學(xué)活動(dòng)的生命力。科學(xué)被對(duì)立的力量所推動(dòng)和搖動(dòng),而事實(shí)上這些力量給它以活力。”[3]諸多科學(xué)家從他們從事科學(xué)研究的一開(kāi)始,就已接受了自古希臘以來(lái)的世界統(tǒng)一性的認(rèn)知模式,甚至作為一種來(lái)規(guī)范自己的科學(xué)假設(shè)。
1.1學(xué)生基礎(chǔ)差,不重視作為本三院校的學(xué)生,高中物理基礎(chǔ)普遍比較薄弱,許多同學(xué)基礎(chǔ)概念及定律不清楚,給大學(xué)物理的學(xué)習(xí)造成了困難.另外,學(xué)生的高數(shù)基礎(chǔ)不扎實(shí),無(wú)法在物理模型建立中靈活應(yīng)用微積分等高數(shù)知識(shí).再次,現(xiàn)在的學(xué)生學(xué)習(xí)功利性比較強(qiáng),學(xué)生們主要把精力放在英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)等考證科目,甚至一些校外的考證上,而對(duì)大學(xué)物理這門(mén)課程重視不夠.
1.2教師教學(xué)模式固定化教師上課大部分還是采用老式的教學(xué)法,以教師講授為主,照本宣科,致使學(xué)生覺(jué)得課上枯燥無(wú)味.另外,教師教學(xué)中教學(xué)大綱統(tǒng)一化,不同專(zhuān)業(yè)采用同一教學(xué)大綱,沒(méi)有專(zhuān)業(yè)特色,與學(xué)生專(zhuān)業(yè)課課程結(jié)合不夠緊密和充實(shí),因此學(xué)生對(duì)大學(xué)物理課程興趣不夠.
1.3考評(píng)方式單一本校大學(xué)物理的考評(píng)方式基本是采用期末成績(jī)?yōu)橹鳎綍r(shí)出勤和作業(yè)為輔的的方式.學(xué)生學(xué)部分還是以應(yīng)試為向?qū)В瑢W(xué)習(xí)被動(dòng),沒(méi)有深入領(lǐng)會(huì)到物理的奧妙.
2改革方向
為了解決教學(xué)中遇到的這些問(wèn)題,針對(duì)獨(dú)立學(xué)院特色,大學(xué)物理改革可以從以下幾方面入手.
2.1不同專(zhuān)業(yè)區(qū)分對(duì)待,應(yīng)制定不同的教學(xué)大綱大學(xué)物理涵蓋的內(nèi)容是非常廣泛的,包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、波動(dòng)光學(xué)和近代物理等五篇,如果要全部授予學(xué)生,學(xué)時(shí)往往不夠,而且只授予學(xué)生點(diǎn)滴皮毛知識(shí)而已.教師應(yīng)該深入各系進(jìn)行調(diào)研,了解不同專(zhuān)業(yè)的需求.教學(xué)中做到心中有數(shù),有針對(duì)性的授課.讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理有本專(zhuān)業(yè)的特色,為他以后的專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)以及之后的工作有所準(zhǔn)備.比如對(duì)于機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè),跟物理緊密相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程有“理論力學(xué)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“工程力學(xué)”等,對(duì)于他們大學(xué)物理教授時(shí)應(yīng)重點(diǎn)放在力學(xué)和熱學(xué)篇章,如質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和能、動(dòng)量、剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、熱學(xué)等.教師在授課時(shí)就應(yīng)該多注重力學(xué)的分析和計(jì)算,并且多舉一些跟專(zhuān)業(yè)相關(guān)的例子,如飛輪、皮帶輪、滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題,橋梁結(jié)構(gòu)的承重、鋼架的頻率和周期等.而對(duì)于電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè),后續(xù)的專(zhuān)業(yè)課程里“電路分析”“電子技術(shù)”跟物理關(guān)聯(lián)較大,對(duì)于他們大學(xué)物理教授時(shí)應(yīng)重點(diǎn)放在電磁學(xué)篇章,并多介紹相關(guān)的科研新進(jìn)展,以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的興趣.同時(shí),增設(shè)電磁波的知識(shí)點(diǎn)并將其作為重點(diǎn)介紹,為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程電磁場(chǎng)與電磁波做好準(zhǔn)備.
2.2物理理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合大學(xué)物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性的科學(xué),很多物理定律都是實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的.但是很多學(xué)校的大學(xué)物理理論課和實(shí)驗(yàn)課是分開(kāi)設(shè)置的兩門(mén)課,由不同的教研室不同的老師教授.這樣的教學(xué)就有可能使得理論和實(shí)驗(yàn)相脫節(jié).應(yīng)該加強(qiáng)理論課和實(shí)驗(yàn)課的統(tǒng)一,或者直接由同一部門(mén)來(lái)授課.有些比較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室操作,而有些儀器比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以直接搬到教室穿插在理論課上進(jìn)行演示.建議可以學(xué)習(xí)麻省理工學(xué)院的WalterLewin教授在公開(kāi)課《電和磁》課上的的授課方式,用直觀的實(shí)驗(yàn)來(lái)演示復(fù)雜深刻的物理原理,使得課程具有啟發(fā)性和趣味性.比如,靜電屏蔽、光的偏振、駐波等都可以穿插在理論課上進(jìn)行演示.這樣不僅可以化抽象為具體,學(xué)生親眼看到,甚至親自參與驗(yàn)證,對(duì)定理的理解會(huì)更加深刻,同時(shí)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們的科研興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí).
2.3將物理理論和現(xiàn)實(shí)生活和社會(huì)實(shí)際結(jié)合起來(lái)物理學(xué)并不是一堆枯燥的定理和公式堆砌起來(lái)的學(xué)科,它反映的是自然界萬(wàn)物的規(guī)律,是一門(mén)和生活息息相關(guān)的學(xué)科.物理課程改革要強(qiáng)調(diào)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”,即注重與社會(huì)實(shí)際和生活實(shí)際相聯(lián)系.而物理教師就可以起到這個(gè)橋梁的作用,教師在上課時(shí),要特別注意將物理內(nèi)容和實(shí)際生活的應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)介紹,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.比如,講到渦流時(shí),就可以舉電磁爐、渦流探傷、探測(cè)金屬(安檢、掃雷)等例子;講到角動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用時(shí),就可以舉跳水運(yùn)動(dòng)員空中翻轉(zhuǎn)、花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員旋轉(zhuǎn)、舞蹈演員旋轉(zhuǎn)等例子;講到熱學(xué)循環(huán)時(shí),就可以介紹冰箱、空調(diào)的工作原理等.把物理理論知識(shí)跟生活社會(huì)實(shí)際結(jié)合起來(lái),學(xué)生能夠深切體會(huì)到物理是一門(mén)很有用的學(xué)科,變被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)學(xué)習(xí).
2.4考評(píng)多樣化,注重素質(zhì)教育對(duì)學(xué)生大學(xué)物理課程的考評(píng)單純采用平時(shí)作業(yè)和期末考試的形式的話,不能完全反映學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握和應(yīng)用程度,這種考核方法不適應(yīng)素質(zhì)教育的要求.比較全面而科學(xué)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該包括對(duì)知識(shí)的理解、應(yīng)用和創(chuàng)新.教師可在傳統(tǒng)考核方式的基礎(chǔ)上增設(shè)其他比較開(kāi)放、靈活的考核方式,比如李元杰推薦的數(shù)字物理教學(xué)方法。可根據(jù)學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)在開(kāi)學(xué)初開(kāi)設(shè)一些小課題或者小應(yīng)用公布給學(xué)生選做,學(xué)生可以自由組隊(duì)選題,也可以個(gè)人單獨(dú)選題.讓學(xué)生自己檢索資料、分析原理,并以科技論文或課件的形式在課上跟大家回報(bào)分享和討論,有些模型還可以做成動(dòng)畫(huà)的形式演示出來(lái)給大家看.這樣不僅可以開(kāi)闊學(xué)生的視野和思路,也能培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、科研能力和創(chuàng)新能力.這樣的考核方式還可以讓師生很好的互動(dòng)起來(lái),并讓學(xué)生充分參與到課堂教學(xué)上來(lái),同時(shí)鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和社會(huì)實(shí)踐能力.課題的成果最終計(jì)入本門(mén)課程總成績(jī)中,教師評(píng)價(jià)的話也可以靈活一點(diǎn),直接讓全班學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分.
2.5成立物理興趣小組大學(xué)物理作為一門(mén)公共課,一般都是大班授課,很多學(xué)生有問(wèn)題也很難全部在課上反應(yīng)給老師,師生互動(dòng)也會(huì)受到限制.為了解決這個(gè)問(wèn)題,可以在班里或者整個(gè)學(xué)校內(nèi)成立物理興趣小組,也可以建立相關(guān)的物理網(wǎng)站和論壇,大家可以聚在一起或者在論壇上討論問(wèn)題,各抒己見(jiàn).老師可以定期參與到興趣小組的討論中,并隨時(shí)到物理論壇上跟同學(xué)交流討論.同時(shí)還可以把課件、題庫(kù)、演示實(shí)驗(yàn)、上課視頻、物理學(xué)史介紹等資料上傳到網(wǎng)上,還可以設(shè)置網(wǎng)上輔導(dǎo)、在線提問(wèn)等模塊,以彌補(bǔ)課上教學(xué)課時(shí)的限制,同時(shí)擴(kuò)充大家的視野,拉近師生距離.只有當(dāng)學(xué)生和老師之間建立起個(gè)人的直接聯(lián)系的情況下———這時(shí)學(xué)生可以討論概念、思考問(wèn)題和討論問(wèn)題———才能達(dá)到最好的教學(xué)效果.
2.6承上啟下大學(xué)物理教學(xué)要做到承上啟下.所謂的承上,指的是要結(jié)合中學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ).首先要讓學(xué)生理解大學(xué)物理不是中學(xué)物理的簡(jiǎn)單重復(fù),大學(xué)物理比中學(xué)物理要更加廣博,內(nèi)容也更加深?yuàn)W.教師在授課過(guò)程中,要與已經(jīng)學(xué)過(guò)的中學(xué)物理內(nèi)容聯(lián)系起來(lái),進(jìn)行比較和區(qū)別,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用新的思維,采用新的方法來(lái)解決大學(xué)物理問(wèn)題.其次要讓學(xué)生明白高等數(shù)學(xué)與大學(xué)物理的密切聯(lián)系,在大學(xué)物理授課之前,都要先了解學(xué)生的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),對(duì)于高數(shù)基礎(chǔ)比較薄弱的,還要適當(dāng)?shù)慕o他們補(bǔ)習(xí)高數(shù)的知識(shí),特別是矢量代數(shù)和微積分運(yùn)算.大學(xué)物理教學(xué)也要做到啟下,即為學(xué)生后續(xù)的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和工作服務(wù),讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理的意義所在.
3結(jié)束語(yǔ)
論文摘要:針對(duì)鄭州輕工業(yè)學(xué)院量子力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀,結(jié)合“量子力學(xué)”的課程特點(diǎn),立足于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神及創(chuàng)新能力,簡(jiǎn)要介紹了近年來(lái)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方法等方面進(jìn)行的一些改革嘗試。
論文關(guān)鍵詞:量子力學(xué);教學(xué)改革;物理思想
“量子力學(xué)”是20世紀(jì)物理學(xué)對(duì)科學(xué)研究和人類(lèi)文明進(jìn)步的兩大標(biāo)志性貢獻(xiàn)之一,已經(jīng)成為物理學(xué)專(zhuān)業(yè)及部分工科專(zhuān)業(yè)最重要的基礎(chǔ)課程之一,是學(xué)習(xí)“固體物理”、“材料科學(xué)”、“材料物理與化學(xué)”和“激光原理”等課程的重要基礎(chǔ)。通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能熟練掌握量子力學(xué)的基本概念和基本理論,具備利用量子力學(xué)理論分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。同時(shí),這門(mén)課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)及科學(xué)素養(yǎng)亦具有十分重要的意義。然而,“量子力學(xué)”本身是一門(mén)非常抽象的課程,眾多學(xué)生談“量子”色變,教學(xué)效果可想而知。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的熱情,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,提高量子力學(xué)的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,已經(jīng)成為擺在教師面前的重要課題。近年來(lái),筆者在借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合鄭州輕工業(yè)學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”)教學(xué)實(shí)際,在“量子力學(xué)”的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法方面做了一些有益的改革嘗試,取得了較好的效果。
一、“量子力學(xué)”教學(xué)內(nèi)容的改革
量子力學(xué)理論與學(xué)生長(zhǎng)期以來(lái)接觸到的經(jīng)典物理體系相去甚遠(yuǎn),尤其是處理問(wèn)題的思路和手段與經(jīng)典物理截然不同,但它們之間又不無(wú)關(guān)聯(lián),許多量子力學(xué)中的基本概念和基本理論是類(lèi)比經(jīng)典物理中的相關(guān)內(nèi)容得出的。因此,在“量子力學(xué)”教學(xué)中,一方面需要學(xué)生摒棄在經(jīng)典物理學(xué)習(xí)中形成的固有觀念和認(rèn)識(shí),另一方面在學(xué)習(xí)某些基本概念和基本理論時(shí)又要求學(xué)生建立起與經(jīng)典物理之間的聯(lián)系以形成較為直觀的物理圖像,這種思維上的沖突導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這門(mén)課程時(shí)困惑不堪。此外,這門(mén)課程理論性較強(qiáng),眾多學(xué)生陷于煩瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)之中,導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣缺失。針對(duì)以上教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,筆者對(duì)“量子力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容作了一些有益的調(diào)整。
1.理清脈絡(luò),強(qiáng)化知識(shí)背景
從經(jīng)典物理所面臨的困難出發(fā),到半經(jīng)典半量子理論的形成,最終到量子理論的建立,對(duì)量子力學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行細(xì)致的、實(shí)事求是的分析,特別是對(duì)量子理論早期的概念發(fā)展有一個(gè)準(zhǔn)確清晰的理解,弄清楚到底哪些概念和原理是已經(jīng)證明為正確并得到公認(rèn)的,還存在哪些不完善的地方。這樣一方面可使學(xué)生對(duì)量子力學(xué)中基本概念和基本理論的形成和建立的科學(xué)歷史背景有一深刻了解,有助于學(xué)生理清經(jīng)典物理與量子理論之間的界限和區(qū)別,加深他們對(duì)這些基本概念和基本理論的理解;另一方面,可使學(xué)生對(duì)蘊(yùn)藏在這一歷程中的智慧火花和科學(xué)思維方法有一全面的了解,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及科學(xué)素養(yǎng)。比如:對(duì)于玻爾理論,由于對(duì)量子化假設(shè)很難用已經(jīng)成形的經(jīng)典理論來(lái)解釋?zhuān)瑢W(xué)生往往會(huì)覺(jué)得不可思議,難以理解。為此,在講解這部分內(nèi)容時(shí),很有必要介紹一下玻爾理論產(chǎn)生的歷史背景,告訴學(xué)生在玻爾的量子化假設(shè)之前就已經(jīng)出現(xiàn)了普朗克的量子論和愛(ài)因斯坦的光量子概念,且大量關(guān)于原子光譜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也已經(jīng)被掌握,之前盧瑟福提出的簡(jiǎn)單行星模型卻與經(jīng)典物理理論及實(shí)驗(yàn)事實(shí)存在嚴(yán)重背離。為了解決這些問(wèn)題,玻爾理論才應(yīng)運(yùn)而生。在用量子力學(xué)求解氫原子定態(tài)波函數(shù)時(shí),還可以通過(guò)定態(tài)波函數(shù)的概率分布圖,向?qū)W生介紹所謂的玻爾軌道并不是真實(shí)存在的,只是電子出現(xiàn)幾率比較大的區(qū)域。通過(guò)這樣講述,學(xué)生可以清晰地體會(huì)到玻爾理論的承上啟下的作用,而又不至于將其與量子力學(xué)中的概念混為一談。
2.重在物理思想,壓縮數(shù)學(xué)推導(dǎo)
在物理學(xué)研究中,數(shù)學(xué)只是用來(lái)表述物理思想并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯演算的工具,教師不能將深刻的物理思想淹沒(méi)在復(fù)雜的數(shù)學(xué)形式之中。因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師要著重于加強(qiáng)基本概念和基本理論的講授,把握這些概念和理論中所蘊(yùn)含的物理實(shí)質(zhì)。對(duì)一些涉及繁難數(shù)學(xué)推導(dǎo)的內(nèi)容,在教學(xué)中刻意忽略具體數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程,著重于使學(xué)生掌握其中的思想方法。例如:在一維線性諧振子問(wèn)題的教學(xué)中,對(duì)于數(shù)學(xué)方面的問(wèn)題,只要求學(xué)生能正確寫(xiě)出薛定諤方程、記住其結(jié)論即可,重點(diǎn)放在該類(lèi)問(wèn)題所蘊(yùn)含的物理意義及對(duì)現(xiàn)成結(jié)論的應(yīng)用上。這樣,學(xué)生就不會(huì)感到枯燥無(wú)味,而能始終保持較高的學(xué)習(xí)熱情。
二、教學(xué)方法改革
傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)法把課堂變成了教師的“一言堂”,使得學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中始終處于被動(dòng)接受地位,極大地壓制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性,十分不利于知識(shí)的獲取以及對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力及科學(xué)思維的培養(yǎng)。而且,“量子力學(xué)”這門(mén)課程本身實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱、理論性較強(qiáng),物理圖像不夠直觀,一味采取灌輸式教學(xué),學(xué)生勢(shì)必感到枯燥,甚至厭煩。長(zhǎng)期以往,學(xué)習(xí)積極性必然受挫,學(xué)習(xí)效果自然大打折扣。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)其科學(xué)探索精神及創(chuàng)新能力,筆者在教學(xué)方法上進(jìn)行了一些有益的探索。
1.發(fā)揮學(xué)生主體作用
除卻必要的教學(xué)內(nèi)容講解外,每節(jié)課都留出一定的師生互動(dòng)時(shí)間。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究討論,或者針對(duì)已講授內(nèi)容,使學(xué)生對(duì)已學(xué)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)、總結(jié)、辨析,以加深理解;或者針對(duì)未講授內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)的興趣(比如,在講授完一維無(wú)限深方勢(shì)阱和一維線性諧振子這兩個(gè)典型的束縛態(tài)問(wèn)題后就可引導(dǎo)學(xué)生思考“非束縛態(tài)下微觀粒子又將表現(xiàn)出什么樣的行為”),這樣學(xué)生就會(huì)積極地預(yù)習(xí)下節(jié)內(nèi)容;或者選擇一些有代表性的習(xí)題,讓學(xué)生提出不同的解決辦法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對(duì)于在課堂上不能解決的問(wèn)題,積極鼓勵(lì)學(xué)生利用圖書(shū)館及網(wǎng)絡(luò)資源等尋求解決,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。此外,還可使學(xué)生自由組合,挑選他們感興趣的與課程有關(guān)的題目進(jìn)行討論、調(diào)研并完成小組論文,這一方面激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性,另一方面使其接受初步的科研訓(xùn)練,一舉兩得。 轉(zhuǎn)貼于
2.注重構(gòu)建物理圖像
在實(shí)際教學(xué)中著重注意物理圖像的構(gòu)建,使學(xué)生對(duì)一些難以理解的概念和理論形成較為直觀的印象,從而形成深刻的記憶和理解。例如:借助電子束衍射實(shí)驗(yàn),通過(guò)三個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)過(guò)程(強(qiáng)電子束、弱電子束及弱電子束長(zhǎng)時(shí)間曝光),即可為實(shí)物粒子的波粒二象性構(gòu)建出一幅清晰的物理圖像;借助電子束衍射實(shí)驗(yàn)圖像,再以光波類(lèi)比電子波,即可凝練出波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)解釋?zhuān)唤柚娮与p縫衍射實(shí)驗(yàn)圖像,可使學(xué)生更易接受和理解態(tài)疊加原理;借助解析幾何中的坐標(biāo)系,可很好地為學(xué)生建立起表象的物理圖像。盡管這其中光波和電子波、坐標(biāo)系和表象這些概念之間有本質(zhì)上的區(qū)別,但借助這些學(xué)生已經(jīng)熟知和深刻理解的概念,可使學(xué)生非常容易地接受和理解量子力學(xué)中難以言明的概念和理論,同時(shí),也可使學(xué)生掌握這種物理圖像的構(gòu)建能力,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維具有非常積極地作用。
三、教學(xué)手段和考核方式改革
1.課程教學(xué)采用多種先進(jìn)的教學(xué)方式
如安排小組討論課,對(duì)難于理解的概念和規(guī)律進(jìn)行討論。先是各小組內(nèi)討論,再是小組間辯論,最后老師對(duì)各小組討論和辯論的觀點(diǎn)進(jìn)行評(píng)述和指正。例如,在講到微觀粒子的波函數(shù)時(shí),有的學(xué)生認(rèn)為是全部粒子組成波函數(shù),有的學(xué)生認(rèn)為是經(jīng)典物理學(xué)的波。這些問(wèn)題的討論激發(fā)了學(xué)生的求知欲望,從而進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生對(duì)一些不易理解的概念和量子原理進(jìn)行深入理解,直至最后充分理解這些內(nèi)容。另外課程作業(yè)布置小論文,邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家開(kāi)展系列量子力學(xué)講座等都是不錯(cuò)的方式。
2.堅(jiān)持研究型教學(xué)方式
把課程教學(xué)和科研相結(jié)合,在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)教學(xué)內(nèi)容,吸取科研中的研究成果,通過(guò)結(jié)合最新的科研動(dòng)態(tài),向?qū)W生講授在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在量子力學(xué)誕生后,作為現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱之一的現(xiàn)代物理學(xué)的每一個(gè)分支及相關(guān)的邊緣學(xué)科都離不開(kāi)量子力學(xué)這個(gè)基礎(chǔ),量子理論與其他學(xué)科的交叉越來(lái)越多。例如:基本粒子、原子核、原子、分子、凝聚態(tài)物理到中子星、黑洞各個(gè)層次的研究以量子力學(xué)為基礎(chǔ);量子力學(xué)在通信和納米技術(shù)中的應(yīng)用;量子理論在生物學(xué)中的應(yīng)用;量子力學(xué)與正在研究的量子計(jì)算機(jī)的關(guān)系等,在教學(xué)中適當(dāng)?shù)卮┎暹@些知識(shí),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,消除學(xué)生對(duì)量子力學(xué)的片面認(rèn)識(shí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。
3.利用量子力學(xué)課程將人文教育與專(zhuān)業(yè)教學(xué)相結(jié)合
量子力學(xué)從誕生到發(fā)展的物理學(xué)史所包含的創(chuàng)新思維是迄今為止哪一門(mén)學(xué)科都難以比擬的。在19世紀(jì)末至20世紀(jì)初,經(jīng)典物理學(xué)晴空萬(wàn)里,然而黑體輻射、光電效應(yīng)、原子光譜等物理現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)重沖擊經(jīng)典物理學(xué)理論,讓經(jīng)典物理學(xué)陷入危機(jī)四伏的境地。1900年,德國(guó)物理學(xué)家普朗克創(chuàng)造性地引入了能量子的概念,成功地解釋了黑體輻射現(xiàn)象,量子概念誕生。1905年,愛(ài)因斯坦進(jìn)一步完善了量子化觀念,指出能量不僅在吸收和輻射時(shí)是不連續(xù)的(普朗克假設(shè)),而且在物質(zhì)相互作用中也是不連續(xù)的。1913年,玻爾將量子化概念引入到原子中,成功解釋了有近30年歷史的巴爾末經(jīng)驗(yàn)光譜公式。泡利突破玻爾半經(jīng)典、半量子論的局限,給予了令玻爾理論不安的反常塞曼效應(yīng)以合理解釋。1924年,德布羅意突破普朗克能量子觀念提出微觀粒子具有波粒二象性,開(kāi)始與經(jīng)典理論分庭抗禮。和學(xué)生一起重溫量子力學(xué)史的發(fā)展之路,在教學(xué)過(guò)程中展現(xiàn)量子力學(xué)數(shù)學(xué)形式之美,使學(xué)生在科學(xué)海洋中得到美的享受,從精神上熏陶他們的創(chuàng)新精神。
4.考試方式改革
在本課程的教學(xué)中采用了教考分離,通過(guò)小考題的形式復(fù)習(xí)章節(jié)內(nèi)容,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平適當(dāng)輔導(dǎo)答疑,注重學(xué)生對(duì)量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)理解的考核。對(duì)于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立,其中平時(shí)成績(jī)(包括作業(yè)、討論、綜合表現(xiàn)等)占30%,期末考試占70%。從實(shí)施的效果來(lái)看,督促了學(xué)生的學(xué)習(xí),收到了較好的效果,受到學(xué)生的歡迎。
物理教師在教學(xué)時(shí),要提高教學(xué)的有效性,使物理課程以學(xué)生學(xué)習(xí)為本,既能實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)的掌握,又能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。要做到這些,我認(rèn)為物理教師要從以下幾個(gè)方面努力。
一、教師要真正樹(shù)立全面的教學(xué)質(zhì)量觀和人才觀
傳統(tǒng)的教學(xué)只重視知識(shí)與技能,而忽視了過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)。新課程具有目標(biāo)多元化、評(píng)價(jià)體系多元化的特點(diǎn),要求學(xué)生應(yīng)該具備主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手的能力;具備搜集和處理信息、獲取新知識(shí)的能力;具備分析和解決問(wèn)題的能力,以及交流、合作的能力;具有正確的人生觀、價(jià)值觀,以及終生學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)和技能。因此,物理教師應(yīng)當(dāng)把教學(xué)的立足點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究、提高技能和掌握方法上,把教學(xué)的著眼點(diǎn)放在樹(shù)立思想、形成品質(zhì)、發(fā)展智力上,從而培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新精神、解決問(wèn)題的能力以及正確的人生觀和價(jià)值觀。
二、與學(xué)生建立起良好的師生關(guān)系
良好的師生關(guān)系是提高教學(xué)有效性的前提。因此,建立良好的師生關(guān)系是很有必要的,可以從以下幾個(gè)方面入手。
第一,教師要熱愛(ài)自己的事業(yè),要以高度的敬業(yè)精神、良好的工作態(tài)度和方法影響學(xué)生、感化學(xué)生。這是建立良好的師生關(guān)系的基礎(chǔ)。
第二,教師要真誠(chéng)、不帶一絲雜念地愛(ài)護(hù)學(xué)生,這是一種高尚的人格魅力,極具親和力。教師要轉(zhuǎn)變觀念,從師道尊嚴(yán)中走出來(lái),建立民生、平等、和諧的新型師生關(guān)系。這是建立良好師生關(guān)系的前提。
第三,在新課程理念的指導(dǎo)下,教學(xué)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng),但還是需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神。教師只有對(duì)教學(xué)工作一絲不茍,嚴(yán)肅認(rèn)真,創(chuàng)造性地探索新的教學(xué)途徑、教學(xué)方法和教學(xué)手段,才能夠贏得學(xué)生的尊重和信賴。
三、教師應(yīng)該改變教學(xué)方式。給學(xué)生更多自主發(fā)展的空間
新課程的物理教科書(shū)的一個(gè)鮮明的特點(diǎn)是,它不再只是知識(shí)的載體,而具有物理知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多方面的教育功能。這種多維度的教育目標(biāo)不可能明顯地出現(xiàn)在教科書(shū)的文字與插圖中,需要教師去挖掘、去詮釋?zhuān)残枰獙W(xué)生去體會(huì)、去遐想。
教科書(shū)中又一個(gè)明顯的特點(diǎn)就是:文字?jǐn)⑹錾倭耍鍒D多了。顯然,對(duì)插圖的不同理解會(huì)給教師與學(xué)生更多的想象空間。在教科書(shū)傳遞的信息中蘊(yùn)涵著很多寶貴的課程資源,這些資源對(duì)學(xué)生的教育作用需要教師在教學(xué)中和學(xué)生在學(xué)習(xí)中更好地去開(kāi)發(fā)。知識(shí)的學(xué)習(xí)不必遵循固定不變的程序,應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的需要因勢(shì)利導(dǎo),因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)的過(guò)程,不能將知識(shí)作為“絕對(duì)客觀的真理”強(qiáng)加給學(xué)生。
新的教學(xué)理念更強(qiáng)調(diào)通過(guò)學(xué)生自己的探究獲得知識(shí),在探究過(guò)程中,從問(wèn)題的提出到利用各種教育資源來(lái)尋求證據(jù)、論證結(jié)論,給教師和學(xué)生都留下了廣闊的展現(xiàn)自己才能的空間。
四、教學(xué)評(píng)估不應(yīng)該以純粹的筆試為準(zhǔn)則
傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)中,筆試的指導(dǎo)作用幾乎左右了整個(gè)基礎(chǔ)教育的發(fā)展。傳統(tǒng)教育把筆試作為惟一的評(píng)價(jià)方法,沒(méi)有根據(jù)評(píng)價(jià)的目的、性質(zhì)、對(duì)象不同,而選擇相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。而新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)方法多樣化。因此教師要會(huì)根據(jù)不同的評(píng)價(jià)內(nèi)容和對(duì)象選擇不同的評(píng)價(jià)方式,將定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合起來(lái),提高評(píng)價(jià)的有效性。我們可以把觀察、操作、制作、研究、設(shè)計(jì)、應(yīng)用等,作為初中物理的具體教學(xué)目標(biāo),采取合理的方式引入筆試,其指向和導(dǎo)向符合總的教育目標(biāo),因而能收到促進(jìn)教學(xué)全面發(fā)展的良好效果。
五、把提高學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)水平作為物理教學(xué)的關(guān)鍵
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理概念的確立,物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)等都是概括了大量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,物理理論正確與否必須由實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中起著重要的作用。中學(xué)物理教學(xué)也必須以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ),中學(xué)物理教學(xué)的目的是要求學(xué)生比較系統(tǒng)掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),了解這些知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)、思維能力以及分析和解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法論和世界觀,鼓勵(lì)他們獨(dú)立思考和創(chuàng)造精神。教師應(yīng)在編制實(shí)驗(yàn)考題、組織實(shí)驗(yàn)考核、評(píng)估學(xué)生觀察能力及實(shí)驗(yàn)水平三個(gè)方面做出努力。評(píng)估學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)水平應(yīng)從“報(bào)告”評(píng)估和“操作”評(píng)估兩個(gè)方面著手。只有把提高學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)水平作為物理教學(xué)的關(guān)鍵,才能提高物理教學(xué)的質(zhì)量。
六、教師要把課外活動(dòng)作為重要的陣地
物理課外活動(dòng)是物理教學(xué)的一個(gè)重要方面。它是物理課堂教學(xué)的必要補(bǔ)充和延伸,課堂教學(xué)是課外活動(dòng)的依據(jù)和指導(dǎo),兩者應(yīng)該有機(jī)地結(jié)合構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的教學(xué)體系。
課外活動(dòng)要堅(jiān)持“四動(dòng)”“五聯(lián)系”的原則(“四動(dòng)”即動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)嘴、動(dòng)腦;“五聯(lián)系”即聯(lián)系生活、聯(lián)系生產(chǎn)、聯(lián)系科技、聯(lián)系自然、聯(lián)系社會(huì)),融知識(shí)性、思想性、科學(xué)性、趣味性、技能性為一體,真正地把教學(xué)的理論融合于課外活動(dòng)當(dāng)中,讓學(xué)生樂(lè)于接受,達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、發(fā)展學(xué)生智力、鞏固和深化物理基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生能力的重要目的。
七、把學(xué)生寫(xiě)小論文、小設(shè)計(jì)等作為物理教學(xué)的要求
物理教學(xué)中必須注重學(xué)生的動(dòng)手操作能力,只有這樣才能將抽象的理論與具體的實(shí)踐結(jié)合起來(lái)。
科技論文是用來(lái)表述科學(xué)研究和描述科研成果的文章,是探討、研究問(wèn)題的一種手段,又是學(xué)術(shù)交流的一種工具。學(xué)生寫(xiě)小論文,實(shí)際是學(xué)會(huì)如何運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)分析和解決某一實(shí)際問(wèn)題的文章。在小論文的寫(xiě)作中,學(xué)生可以將難懂的物理概念及公式融入實(shí)踐,便于更清楚地理解。同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力。
小設(shè)計(jì)可以作為課外活動(dòng)的一個(gè)內(nèi)容,它對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力要求更高一些,同時(shí)也更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師在進(jìn)行指導(dǎo)的過(guò)程中,要多點(diǎn)撥,少灌輸,讓學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)踐中學(xué)習(xí),這樣學(xué)來(lái)的知識(shí),是無(wú)論如何也不會(huì)遺忘的。
【關(guān)鍵詞】物理;分層次;教學(xué)改革
物理教學(xué)是高等院校培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、協(xié)調(diào)理論知識(shí)與提高動(dòng)手能力的一門(mén)重要公共基礎(chǔ)課,具有其他課程不能替代的重要作用.如何在物理的教學(xué)中既注重傳授知識(shí),又注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);既強(qiáng)調(diào)經(jīng)典物理知識(shí)的掌握,又結(jié)合近代科學(xué)發(fā)展的前沿問(wèn)題;既保障教學(xué)的內(nèi)容及教學(xué)效果的完成,又提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣;既保證大多數(shù)同學(xué)對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握,又調(diào)動(dòng)部分成績(jī)偏差,基礎(chǔ)較薄弱同學(xué)的學(xué)習(xí)物理的積極性主動(dòng)性;既引導(dǎo)部分基礎(chǔ)好,對(duì)物理興趣濃厚的同學(xué)對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行更深層次探索,又保證一般學(xué)生課時(shí)壓縮大背景下教學(xué)任務(wù)的完成.這些問(wèn)題的解決其關(guān)鍵點(diǎn),在于如何運(yùn)用“多層面分層次”教學(xué)的方法,以完善人才培養(yǎng)中的“厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、求質(zhì)量、高素質(zhì)”的基本要求.
1.目前的大學(xué)物理教學(xué)中面臨的問(wèn)題
1.1學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)興趣差別較大.由于目前的高等教育已由昔日的“精英教育”實(shí)現(xiàn)了向“大眾化教育”的轉(zhuǎn)變.高校擴(kuò)招規(guī)模的擴(kuò)大,同時(shí)也使得學(xué)生生源分布差異、學(xué)生入學(xué)水平差異等問(wèn)題日漸突出.
1.2學(xué)時(shí)壓縮與學(xué)習(xí)內(nèi)容膨脹的矛盾日益突出.各個(gè)學(xué)科對(duì)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置與各個(gè)課程的學(xué)時(shí)
安排做出不斷的調(diào)整.如何利用最少的課時(shí),講解更多的教學(xué)內(nèi)容;如何處理好本學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)與不斷更新的學(xué)科前沿的關(guān)系都為物理教學(xué)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn).
2.多層面、分層次物理教學(xué)模式的探討
在分層次物理教學(xué)改革的具體實(shí)踐中,本著“厚基礎(chǔ)、重創(chuàng)新、求質(zhì)量、高素質(zhì)”的原則要求,根據(jù)學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力等實(shí)際狀況,提出了多層面、分層次物理課程的教學(xué)模式.主要分以下幾個(gè)層面,展開(kāi)和推進(jìn)物理教學(xué)的改革探索.
2.1依據(jù)不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)采用分類(lèi)指導(dǎo)原則
在物理的教學(xué)學(xué)時(shí)數(shù)、指導(dǎo)學(xué)生的原則定位、不同學(xué)科學(xué)生的教材的選取、實(shí)驗(yàn)的安排等方面采用分類(lèi)指導(dǎo)的原則.
2.2針對(duì)不同的學(xué)科設(shè)置及專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)增加專(zhuān)題講座
在物理的教學(xué)中,采用增加專(zhuān)題講座的形式,便于教師在遵循大綱又不拘泥于大綱的原則基礎(chǔ)上,結(jié)合自己的專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)及所教授的學(xué)生的專(zhuān)業(yè)開(kāi)展物理的前沿課題的講座,這些講座不但能豐富同學(xué)們的知識(shí),更能使同學(xué)在大學(xué)物理學(xué)習(xí)中體會(huì)到與專(zhuān)業(yè)知識(shí)的相關(guān)特性,激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣.在選講題目的選取上,既可偏向工程實(shí)際應(yīng)用,也可以偏向近代物理的理論進(jìn)展.由于物理學(xué)與多個(gè)學(xué)科之問(wèn)的緊密關(guān)系,還可以是一些跨專(zhuān)業(yè),跨學(xué)科的交叉領(lǐng)域問(wèn)題.這些選講內(nèi)容,涉及近代物理中許多重要的專(zhuān)題,跨越了不同的學(xué)科.這些內(nèi)容的講解對(duì)教師也提出了更高的要求.需要指出的是,我們?cè)诰唧w的實(shí)踐中即使對(duì)同一個(gè)專(zhuān)題的內(nèi)容,面向不同的學(xué)科專(zhuān)業(yè),也采用了不同的教學(xué)側(cè)重點(diǎn).
2.3同堂教學(xué)中的分類(lèi)指導(dǎo)原則的運(yùn)用
即使采用了分學(xué)科、分專(zhuān)業(yè)的分類(lèi)指導(dǎo)原則,但實(shí)際上,由于目前大學(xué)物理教學(xué)中一般采用大班授課方式,不同班級(jí)、不同學(xué)生在入學(xué)成績(jī)、興趣愛(ài)好等方面還有很大的差異.
如何最大限度地引導(dǎo)不同特點(diǎn)的學(xué)生在掌握物理概念的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng),提高學(xué)習(xí)能
力.以突出大學(xué)物理課程的基礎(chǔ)性和全面培養(yǎng)學(xué)生的能力總原則,還需要教師在每堂課的教學(xué)環(huán)節(jié)中,不斷靈活運(yùn)用分類(lèi)指導(dǎo)的原則.這樣才能引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自我、改變自我、超越自我,最大限度地調(diào)動(dòng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及主動(dòng)性.在具體的課堂教學(xué)中,主要采用“黑板板書(shū)+多媒體課件+課程思考題和選作課外論文”的方式,針對(duì)不同特點(diǎn)及學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)程度的同學(xué)展開(kāi)分層次教學(xué)指導(dǎo)的教學(xué)工作.充分滿足各層次人才的科學(xué)素質(zhì)的要求,引導(dǎo)學(xué)生朝著能發(fā)揮自己優(yōu)勢(shì)的方向發(fā)展,讓優(yōu)秀人才更快更好地成長(zhǎng).其中每節(jié)課的黑板板書(shū)是針對(duì)教學(xué)中的最基本要求,是大學(xué)物理該節(jié)課程的最基本要求,包括本節(jié)課必須掌握的理論內(nèi)容,主要公式,重要定理定律.這些內(nèi)容是保留在板書(shū)中要求學(xué)生必須掌握的內(nèi)容.
在基本層面,我們按照教學(xué)大綱的要求圍繞基本問(wèn)題展開(kāi)討論.教師制作的多媒體教
學(xué)課件學(xué)生可以直接從老師處拷貝或者從學(xué)校網(wǎng)站上下載.提高層面中我們主要采用布置思考問(wèn)題的方法,引導(dǎo)部分學(xué)有余力的同學(xué),展開(kāi)更深入的關(guān)于干涉問(wèn)題的思考.比如在等厚干涉中的劈尖干涉問(wèn)題中,一般教學(xué)中都會(huì)舉肥皂泡表面由于薄膜的反射所引起的彩色干涉現(xiàn)象.例如鐵絲圓環(huán)上沾了肥皂水再豎直放置起來(lái)之后的肥皂膜照片.由于肥皂薄膜自身的自重影響,薄膜會(huì)形成頂部薄,而底部漸厚的楔形分布.因此會(huì)出現(xiàn)較為明顯的平行狀條紋,由于是白光入射,條紋呈彩色分布.針對(duì)這個(gè)大學(xué)物理中經(jīng)常提及的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們提出思考問(wèn)題:①薄膜上部較暗區(qū)域中為什么沒(méi)有干涉條紋.如何解釋這個(gè)區(qū)域中暗區(qū)域現(xiàn)象.②當(dāng)干涉條紋在薄膜厚度增大到一定程度的時(shí)候,干涉現(xiàn)象不再明顯,怎樣解釋這些現(xiàn)象.如何定量給出薄膜厚度達(dá)到什么程度將不能再觀察到明顯的干涉現(xiàn)象的基本判據(jù).③如果人射角度發(fā)生變化又會(huì)出現(xiàn)什么樣的條紋變化,如何解釋這些現(xiàn)象?④薄膜干涉的成像區(qū)域具體在哪里等.這些問(wèn)題只是點(diǎn)到為止,在課題上不能占用太多的時(shí)間.感興趣的同學(xué),可以進(jìn)一步地去查閱相關(guān)資料,對(duì)課本要求以外的內(nèi)容,如厚度特別小的薄膜的干涉問(wèn)題展開(kāi)深入的思考,進(jìn)一步還可以對(duì)其中涉及的相位突變理論展開(kāi)討論.而這部分的思考與討論我們將指導(dǎo)學(xué)生采用課下討論,通過(guò)上網(wǎng)查閱資料,圖書(shū)館檢索的方式完成課業(yè)論文,課業(yè)論文的成績(jī)記人物理考評(píng)最終總成績(jī).有時(shí)課程進(jìn)度緊張,這部分思考問(wèn)題就作為課堂幻燈片的一部分,請(qǐng)感興趣的同學(xué)在課下思考完成.這些思考題目涉及大學(xué)物理教學(xué)的每一堂課
參考文獻(xiàn):
[1]教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天義學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)物理基礎(chǔ)課群教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì).非物理類(lèi)理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求[M].北京:高等教育出版社,2008
[2]喀蔚波.醫(yī)學(xué)物理學(xué)教育的現(xiàn)狀與思考[J].中Ⅲ醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志,2002,19(4):l98~199
[3]童家明,劉成乇,周曉彬等.普通高等學(xué)校醫(yī)藥類(lèi)擘業(yè)物理理論課教學(xué)現(xiàn)狀涮查[J].大學(xué)物理,2005,24(7):55~59