大学物理教学的思考与探讨

【摘要】大学物理学是一门公共基础课，其教学质量的好坏，直接影响学生后续课程的学习，事关高素质创新人才的培养，故此必须改变现行的教学模式。

【关键词】大学物理学 STS教育 多媒体教学

【基金项目】广西壮族自治区高校自然科学基金重点项目资助

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）04-0228-02

大学物理学是高等院校理工科各专业开设的一门重要的基础学科，应该是丰富多彩、有趣又有用的课程，但是却被理工科学生普遍认为最没用、最难学、没几个人愿意学的一门课程。为什么会造成这种现象呢？当然这与当前不断压缩的学时、教学内容陈旧、脱离实践、脱离社会、教学模式单调、教学方式单一等有关，这与当前的社会对大学生的要求也是格格不入的。目前很多教育专家呼吁高校应该加强大学物理的教学，充分认识大学物理在培养人才的重要作用和地位[1-2]。要确立大学物理在基础课中的地位以及加强大学物理的教学，要提倡和鼓励教师进行大学物理教学内容、教学方法、教学手段的改革，发挥该课程的优势，培养学生的创新能力和创新精神，提高学生的综合素质[3-6]。

一、大学物理教学过程中存在的问题

我国现行教育的基本模式为听话教育、分数教育和知识教育。高等院校的教育应该是面向现代化，把培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才的精英教育模式逐步转向大众教育模式。目前，尽管有些教师在大学物理课程教学中也采用了一些现代化的教学手段来配合知识的传授，但由于课时紧张及教学任务繁重，所以大部分教师还是只重视学习的结果，不重视教学的过程。长此以来就形成了这种模式，就是从概念出发，按照“概念——性质与理论——公式——应用的模式来组织和教学，学生同样也按照这个模式接受教师传授的知识，学生也就失去学习的兴趣，虽然体现了教师的主导地位，却丧失了对学生创新精神和创新能力的培养，忽视了学生的主体地位。

而大学物理学是在大学第一学年的下学期开设的，对于刚入校不久的学生来说，学习目标不太明确，学习物理的目的也不太明朗。一些学生脱离了家长和班主任的约束，还存在着“修整“的心理，思想上有一定的惰性；也有部分学生由于中学物理课的基础不太好，对大学物理产生了畏惧心理。学生面对学时少、难度较大的大学物理课程，表现各异：（1）学习较认真的学生上课能认真听讲，但也只是被动的机械的跟着教师演绎的思路进行，套用公式完成作业，考出较好的成绩而已；（2）另有一部分学生是上课时的前一段时间能听讲，往后则自行其是（自己看参考书或课本等），最后只要能应付考试就行；（3）还有一部分学生是感到上课单调枯燥，不听讲，最后是考试难以通过。因此，从大学物理教学的现状、学生的认知规律和思想实际出发，在大学物理课堂教学中，要实现学生创新精神和创新能力的培养，体现21 世纪创新教育的理念，最重要的一环是突破旧的“知识教育”的模式。

二、对大学物理学教学改革的探讨

由于物理学不断向纵深发展和横向外延，才使得众多的交叉学科应运而生，迎来了现代科学技术发展的春天。以基础物理学为内容的大学物理课程，则是高等院校理工科各专业学生的一门重要基础课程，它所涉及的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，也是一个科学工作者和工程技术人员所必备的基础知识。因此大学物理课程的教学在为学生系统地打下必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生的分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其它课程不能替代的重要作用。由于目前高等院校教学存在着各种弊端，以及国内外正在进行的教育教学改革趋势，使得大学物理基础课的教学改革势在必行，因为没有深刻的教学改革就不能保证本科教学质量的提高、更不能保证创新人才的培养。本文从不同方面，阐述了实施大学物理教学改革的措施和途径。

1.把STS教育思想浸透到教学内容中

STS（Science，Technology and Society）是一门研究“科学——技术——社会”相互交叉的学科。在大学物理学STS教育的教学内容中可以结合物理学科与社会生产和生活之间的联系，找出开展STS教育的切入点，挖掘出物理教学中的STS内容，其内容包括以下各点：与生产和生活密切相关，并且已经广泛应用的物理知识、携带物理学科技前沿、与物理学知识相关的重大社会问题、与物理学相关的热点问题、物理知识的社会性质、物理学发展过程、与个人和社会生活密切相关的知识和实践。大学物理学课程的教学过程中，先进的科学前沿理论与陈旧的教学内容的矛盾日益尖锐，已经到了影响培养大学生创新能力的地步。因此，在大学物理课程教学中，应该结合经典内容相关的新理论和新方法。比如新兴材料的研制及应用、超导体的制备及应用、现代航空航天技术、信息技术、物理农业技术、通讯技术、大型及超大型集成电路技术、核电站、火力电站、激光全息摄影和防伪技术等，使物理教学具有时代气息，更贴近生活和社会。在教学过程中也要顾及学生的参与学习，以及学生参与目的性和实效性，保证学生有足够的时间和实践的机会。

除此之外，还可以在实践教学中创建大学物理STS教育模式。STS教育中多采用师生互动方式和师生全员对话沟通方式的师生间的沟通模式，充分体现教师的引导、指导、诱导和教导等方面作用。现代教师具有多重角色，由于社会的重任和与物理技术相关的高新技术的迅速发展，因此现代社会需要物理教师终身学习。在信息技术高速发展的今天，大学物理教师从传授知识模式向现代教学模式转变，向将学生置于由教师所创设的学习环境中，学生直面教师所设的学习环境，发现其意义并解决社会存在的问题，建构知识的模式转移。教师所创设的学习环境可从学校到社会，教师需要设计出能够调动校内外的种种教育资源的教学方案，教师的作用不再只是教授，而且要设计和构造STS环境。将课堂教学与实践教学有机的结合，这也有助于STS理论与实践的结合与统一。

2.多媒体技术的引入

在教育信息化的浪潮中，信息技术与课程整合已经成为最重要的课题之一。我国高度重视信息技术与课程的整合，在新课程中明确了信息技术与课程整合的目标与内容，随着信息技术的发展和计算机的普及，国内各高校，大学物理学应用多媒体课件进行全程教学活动已经展开。将现代信息技术运用于大学物理学将大大地扩展传统的教育手段，使大学物理教学更形象、更高效、更有利于培养学生理解和解决问题的能力。

多媒体课件是上课前已经做好的，在教学过程中难免会出现翻PPT、节奏快、忽视与学生的交流、也没有充分利用多媒体创造教学情境。无论是板书还是多媒体教学，都应该以“学生为中心”进行科学、和谐、人文、德育的教学活动，这也正是韩愈所说的“师者，所以传道、授业、解惑也”的真正含义和愿望。如果教学活动出现了死板、满堂灌、填鸭式的行为，也就违背了教学活动原来的初衷。

（1）遵循教育教学规律，控制好课堂教学的节奏。使用多媒体教学不仅节省了教师大量的板书时间，还可以让教师有更多的时间对物理现象、规律、方法和各种问题的分析和讲解。向学生展示更多的教学资料，增加课堂教学的信息量，同时也要处理好大信息量和恰当的教学节奏的协调关系。因为，物理学的知识一般都有一定难度，需要时间思考和消化，因此，在使用多媒体教学时，教师要借鉴传统教学手段的优点，一定要控制好讲解速度和演播节奏，做到“讲解、显示与学生思维三者关系的协调进行”。要留给学生思考理解的时间和空间，并随时注意与学生的互动。对于重点和难点内容还要反复讲解、演播，也可以采用合适的Flash或者视频录像来帮助学生的理解。对于例题以及重难点部分还可以利用网络下载课件来帮助解决。

（2）“以学生为中心”，与学生的交流。在课堂教学过程中，师生是相辅相成、缺一不可的，教师要把握住自己的主导地位，以学生为主体的教学活动。教师不应充当多媒体的操纵者、解说员，而应是师生情感交流的控制者和调节者。只有与学生的交流，教师才能判断学生是理解或是疑惑，进而调整自己的教学节奏、讲授方法和组织形式等。在教学过程中，最忌讳的是坐在电脑前操纵鼠标，对着屏幕讲解，忘记了正常的交流互动环节，使教学活动变成了一个人的独角戏。学校应该为教师配备PPT遥控器和移动麦克风，使教师能够行走自如，合理自如地运用肢体语言，更加生动地讲解，随时与学生交流，不受任何限制。

（3）充分利用多媒体创造教学情境。信息技术与课程的整合，不仅仅是把信息技术作为一种辅助教学的工具，而是要营造一种信息化的教学环境。但是，仍有部分教师，认识不到信息技术与课程整合的真正内涵，只是把多媒体当作黑板来使用，没有充分利用它的真正功效，使它充分发挥黑板所不具有的一切功能，为教学服务。为了让学生更好地理解物理学的博大精深，可以配以照片、图片、动画或视频，这样才能使教学生动、形象，利于学生吸收知识。当然，有些演示实验（如布朗运动、水波的产生、干涉与衍射实验等）是不可能在课堂上演示的，只有通过录像结合图片进行大屏幕演示。

3.在大学物理教学中开展探究式教学的程序

结合创新教育和创新型人才培养的目标，在大学物理教学中开展探究式教学有计划、有步骤地实施教学大纲、教学内容、专业特点、教师教学水平和学生的认知规律。如大学物理“单缝和圆孔的夫琅禾费衍射”一节，既是波动光学一章中的重点，又是难点，即可采用探究式教学模式进行教学。

（1）创设情境，提出问题。针对学生感性认识不足，但好奇心和探究欲强烈的心理，教师可运用多媒体展示单缝的夫琅禾费衍射实验装置和光路图，并通过计算机模拟演示如下情境：①单缝衍射和衍射图样；②射角的变化、入射光波长及介质折射率的变化导致的条纹间距的变化；③缝宽的变化导致衍射条纹的变化。通过实验图样的变化，激发学生的好奇心和探究欲，学生就会自然而然地提出问题：①单缝衍射的规律是什么；②衍射图样中明暗条纹形成的条件是什么；③条纹间距变化的规律是什么；④条纹移动的规律是什么；⑤如是圆孔，那么圆孔衍射的图样又是什么样的。然后给学生两分钟时间，让学生进行思考和讨论，进而进入下一步的探究式教学程序。

（2）启发思考，猜想与假设。猜想是对问题的事实寻求可能的解释，是培养学生创造性想象力的有效途径。尽管学生的猜想往往不一定是最终的科学结论，但这种猜想也不是毫无根据的胡思乱想，它要根据已有的经验、知识、一定的实验和观察结果，如前面已经学习过的光的相干性、光程和光程差、杨氏干涉及等倾干涉等。这一环节的教学活动也可借助“头脑风暴法”进行。

（3）设计实验，科学探究。教师将全班学生按其特点分为几个探究小组，每小组5～8 人，开展组内合作学习。编组完成后，各小组即围绕教学内容开始阅读单缝和圆孔衍射的教材内容，查阅相关资料，并根据实验室的仪器设备条件设计出探究单缝和圆孔衍射规律的实验方案，详细写出操作步骤，设计出数据记录表格，然后进行实验探索。教师在此过程中要注意引导和指导。实验完成后，各组总结实验现象，分析实验数据，结合对教材的自学与理解，在教师引导下得出单缝衍射的规律、干涉明暗条纹形成的条件、条纹间距变化及其移动的规律等。

（4）归纳总结，意义建构。为巩固和掌握新知识，实现学生对所学知识的意义建构，教师应继续创设情景引导学生探究。可通过多媒体展示单缝和圆孔衍射的实验装置和光路图，让学生结合教材自主探究出单缝和圆孔衍射的规律、衍射明暗条纹形成的条件及条纹间距、条纹移动的规律等。接下来，教师再通过多媒体对比展示单缝衍射、圆孔衍射的实验装置和光路图，对比所形成的衍射图样，在引导学生分析、比较各种衍射图样特点的基础上，对两种衍射的有关概念及衍射规律等进行概括总结，对探究过程中没涉及到的有关知识进行必要的补充，以强化学生对知识的理解与掌握。

（5）迁移运用，设计创新。运用和创新是学习的最终目的，为此教师可通过录像展示光的衍射在实际生产、生活中的应用：①展示衍射光栅，讲解其结构，让学生阐述其工作原理并进行一次最小分辨率的测量；②展示技术工人利用电子显微镜测量电子波的波长等，让学生利用实验室条件进行相应实验设计及操作。通过实例的展示和学生的亲身实践，不但能加强学生对所学知识的掌握，实现对所学知识的迁移运用，而且能激发学生的学习兴趣和探究欲，为学生以后的科技创新奠定基础。

结合物理学是一门实验科学的特点，在大学物理教学中实施探究式教学是非常适宜的。它不但能激发学生自主性学习物理课程的兴趣和热情，实现学生对所学物理知识的意义建构，而且能有效培养学生的创新能力，锻炼学生的自主思维，让学生学到科学的学习方法。

总之，大学物理教学蕴含着科学的方法，如何才能取得更好的教学效果，不只是掌握科学的教学理论就能达到的，还需要在教学过程中逐步的摸索实践。也可以观摩有经验的教师的示范课，借鉴别人的长处，不断丰富、提高自己的教学经验，更好的完成教学任务。

参考文献：

[1]赵凯华.对当前物理教学改革的几点看法[J].大学物理，2000，19（2）： 2-5.

[2]董少光.大学物理教学与理工科学生学习现状的思考. 中国西部科技，2008，7（4）： 73-75.

[3]衡耀付.大学物理教学开展探究式教学的探讨.教育探索，2008，3： 51-52.

[4]郭延生.透STS教育理论 改革大学物理教学[J].物理与工程，2009，19（3）： 55-56.

[5]尹志会，张兰训，许坦.对大学物理教学中开展研究性学习的思考[J]. 教育与职业，2013，14（1）： 148-149.

[6]罗文华. 大学物理教学改革的对策[J].物理与工程，2013，23（4）：34-36.

推荐访问:物理教学 探讨 思考 大学