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時間:2023-03-08 15:27:11
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【關(guān)鍵詞】物理學(xué) 畢業(yè)論文 選題 教育研究
【中圖分類號】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)23-0055-02
本科畢業(yè)論文是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)的綜合性實踐教學(xué)環(huán)節(jié),它既是對學(xué)生大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的一次綜合考查,也是對學(xué)生運用所學(xué)知識和技能進(jìn)行科學(xué)研究工作的初步訓(xùn)練。近幾年,筆者在指導(dǎo)物理學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文時發(fā)現(xiàn),物理學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文選題出現(xiàn)了一些新特點:主要是選題呈現(xiàn)多樣化,物理教育研究方向的選題趨熱,理論物理研究方向的選題趨冷,中學(xué)物理教育研究方向的選題已成為熱點。出現(xiàn)這種現(xiàn)象,既有考研與就業(yè)形勢的影響,也有學(xué)生的學(xué)習(xí)觀與就業(yè)觀的因素,值得我們?nèi)リP(guān)注和思考。
本文研究所選數(shù)據(jù)為最近幾年的數(shù)據(jù),具有較好的時效性,數(shù)據(jù)來源準(zhǔn)確,且基于浙江師范大學(xué)的學(xué)校地位(1980年被列為浙江省屬重點高校),所以能基本反映全國高師院校中物理學(xué)專業(yè)本科學(xué)生畢業(yè)論文寫作的趨勢。
一 畢業(yè)論文選題的調(diào)查統(tǒng)計分析
對浙江師范大學(xué)物理學(xué)專業(yè)2010~2012年三屆學(xué)生畢業(yè)論文選題的研究方向作了較詳細(xì)統(tǒng)計,分別從縱向、橫向進(jìn)行了比較,見表1、表2、表3。從表1可以看出,學(xué)生畢業(yè)論文選題涉及十幾個小研究方向,通過對這些小研究方向進(jìn)行合并,可歸類整理成“物理教育”“理論物理”“普通物理”“應(yīng)用物理”四個大研究方向。其中,物理教育包含中學(xué)物理教育、物理學(xué)史和大學(xué)物理實驗;理論物理包含理論力學(xué)、量子力學(xué)、電動力學(xué)和統(tǒng)計物理;普通物理包含力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和原子物理;應(yīng)用物理包含新能源材料、家用電器和其他。如“物理教育”研究方向,除了傳統(tǒng)的中學(xué)物理教育研究方向外,還涉足了物理學(xué)史研究方向和大學(xué)物理實驗研究方向,畢業(yè)論文選題呈現(xiàn)了多樣化的特點。
從表2可以看出,三屆學(xué)生畢業(yè)論文選題為物理教育研究方向的人數(shù)分別占年級總?cè)藬?shù)的24.4%、30.4%、37.4%,而選題為理論物理研究方向的人數(shù)分別占年級總?cè)藬?shù)的43.3%、40.2%、26.4%,物理教育研究方向的選題趨熱而理論物理研究方向的選題趨冷的特點明顯。從表3可以看出,在物理教育研究方向畢業(yè)論文選題中,選題為中學(xué)物理教育研究方向的人數(shù)分別占物理教育研究方向總?cè)藬?shù)的63.6%、78.6%、82.4%,中學(xué)物理教育研究方向的選題已成為學(xué)生研究熱點的特點非常明顯。
面對以上高師物理學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文選題的新趨勢,指導(dǎo)教師中出現(xiàn)了各種各樣的看法,褒貶不一,概括起來主要有以下幾點:(1)目前,由于中學(xué)教師待遇較好,越來越多的高師畢業(yè)生想進(jìn)中學(xué)工作,學(xué)生選做中學(xué)物理教育研究方向課題既實事求是,又能為將來從事中學(xué)物理教育研究打下一定的基礎(chǔ)。(2)目前,我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革正在全面推進(jìn),新的課程理念、教材、課程評價觀強(qiáng)烈沖擊著現(xiàn)有的教師教育體系,高師物理學(xué)專業(yè)本科學(xué)生選題以中學(xué)物理教育為研究方向,充分體現(xiàn)了當(dāng)前高師物理學(xué)專業(yè)本科學(xué)生對我國基礎(chǔ)教育物理課程改革的關(guān)注。(3)中學(xué)物理教育研究方向的論文學(xué)術(shù)性低,讓大學(xué)本科學(xué)生去做中學(xué)物理教育研究方向的選題,會降低物理學(xué)專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)。(4)高師物理學(xué)專業(yè)的本科生只有幾周中學(xué)物理教學(xué)實踐時間,讓學(xué)生做中學(xué)物理教育研究方向的選題既不切實際,也無法寫出高水平的中學(xué)物理教育研究論文。
二 高師物理學(xué)專業(yè)教育改革的幾點思考
1.轉(zhuǎn)變觀念,自覺提高對物理教育研究的認(rèn)識
隨著教育的發(fā)展,“科研興校”“科研促學(xué)”的理念日益被大家所接受,物理教育研究的能力作為物理教師一項必備的素質(zhì)也越來越受重視。物理教育研究是以物理教育現(xiàn)象和物理教育問題為對象,有計劃、有目的地運用科學(xué)研究的原理和方法,通過對物理教育現(xiàn)象的描述、解釋、預(yù)測和控制,探尋物理教育活動規(guī)律及其有效物理教育途徑和方法的一種科學(xué)實踐活動。物理教育研究的能力是一種高級的、來源于物理教育實踐,而又有所超越和升華的創(chuàng)新能力,它要求研究人員具有扎實的教育學(xué)、心理學(xué)的理論和方法論知識,具有發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力,具有收集文獻(xiàn)資料和篩選信息整理資料的能力,具有較好的文字表達(dá)能力,具有開拓創(chuàng)新精神等。高師物理學(xué)專業(yè)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生物理教育研究的能力,不僅符合高師物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,而且適應(yīng)當(dāng)前基礎(chǔ)教育物理課程改革與發(fā)展的需要。因此,高師物理學(xué)專業(yè)的教育管理者和任課教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念,自覺提高對物理教育研究的認(rèn)識。
2.與時俱進(jìn),積極關(guān)注基礎(chǔ)教育物理課程改革
由于物理學(xué)專業(yè)本科畢業(yè)論文選題中中學(xué)物理教育研究方向的選題占了較大比例,這一項指導(dǎo)任務(wù),單由幾個從事物理課程與教學(xué)論的教師來承擔(dān)難以完成,還需其他專業(yè)課教師也來承擔(dān)才能完成。這就給本科畢業(yè)論文的指導(dǎo)教師提出了新的要求,必須轉(zhuǎn)變輕視中學(xué)物理教育研究的觀念,與時俱進(jìn),全面了解當(dāng)前基礎(chǔ)教育物理課程改革的內(nèi)容及發(fā)展趨勢,這樣才能正確指導(dǎo)學(xué)生做好中學(xué)物理教育研究方向的畢業(yè)論文。另外,作為一名高師物理學(xué)專業(yè)的任課教師,即使不指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)論文,也應(yīng)時刻關(guān)注我國基礎(chǔ)教育物理課程改革的發(fā)展與需求,也應(yīng)積極參與我國基礎(chǔ)教育物理課程改革的實踐和研究,因為高師物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)主要是未來的中學(xué)物理教師,高師物理學(xué)專業(yè)所有的教學(xué)工作都應(yīng)圍繞這一目標(biāo)來進(jìn)行。因此,高師物理學(xué)專業(yè)的任課教師必須與時俱進(jìn),積極關(guān)注基礎(chǔ)教育物理課程改革。
3.因勢利導(dǎo),積極為學(xué)生創(chuàng)造物理教育研究的條件
第一,開設(shè)“物理教育研究論文寫作”課程。為了提高學(xué)生的物理教育研究論文寫作能力,幫助學(xué)生盡早參與物理教育研究。筆者建議在高師物理學(xué)專業(yè)大三開設(shè)“物理教育研究論文寫作”課程。在做物理教育研究方向的畢業(yè)論文時,絕大多數(shù)學(xué)生從未有過做物理教育研究的體驗,完全不清楚物理教育研究論文寫作的具體要求和規(guī)范,這與沒有開設(shè)“物理教育研究論文寫作”課程有直接關(guān)系。該課程應(yīng)從理論和實踐兩個層面剖析物理教育研究論文寫作的要旨。如物理教育研究論文寫作的目的、意義、價值;物理教育研究論文的選題、文獻(xiàn)綜述、論點的形成、研究方法的選擇、論據(jù)的梳理;物理教育研究論文的規(guī)范、要求、修改等,從理論層面進(jìn)行剖析。同時將一些有代表性的優(yōu)秀物理教育研究論文作為范本,在學(xué)生仔細(xì)閱讀的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生一起評析,諸如評析論文的選題與結(jié)構(gòu),材料的整理與分析,研究其學(xué)術(shù)性、科學(xué)性、創(chuàng)新性、專業(yè)性、實踐性等,以此給學(xué)生示范作用,從實踐層面使學(xué)生準(zhǔn)確地掌握物理教育研究論文寫作的要領(lǐng),提高學(xué)生物理教育研究的能力。
第二,拓展物理教育實習(xí)的內(nèi)容和形式。做物理教育研究的先決條件是必須深入物理教學(xué)的第一線。目前,我國高師院校學(xué)生物理教育實習(xí)普遍采用在大四集中(或相對集中)實習(xí)的模式進(jìn)行,時間一般只有6~8周,實習(xí)目的主要是讓學(xué)生了解中學(xué)物理教學(xué)常規(guī)工作,進(jìn)行中學(xué)物理課堂教學(xué)實踐,培養(yǎng)其獨立從事中學(xué)物理教育和教學(xué)工作的能力及中學(xué)物理教育研究的能力。時間短且形式單一的物理教育實習(xí),是學(xué)生做中學(xué)物理教育研究論文的不利因素,也是造成中學(xué)物理教育研究論文水平不高的直接原因。筆者建議拓展物理教育實習(xí)的內(nèi)容和形式。高師物理學(xué)專業(yè)應(yīng)讓本科學(xué)生在大一到大四整個學(xué)習(xí)過程中盡早、多次、漸進(jìn)地全程接觸和了解中學(xué)物理教學(xué)實際,在中學(xué)物理教育實踐活動的不同階段中(如在教育見習(xí)、模擬實習(xí)、正式實習(xí)等階段中)感知、思考和深化對中學(xué)物理教育教學(xué)的專業(yè)性、復(fù)雜性的認(rèn)識,并有目的地指導(dǎo)學(xué)生在中學(xué)物理教育實踐中開展物理教育現(xiàn)狀調(diào)查和物理教育研究工作,以培養(yǎng)學(xué)生的物理教育研究能力。國外許多國家在師范生教育實習(xí)方面有很多好的經(jīng)驗值得我們借鑒。如德國師范生實習(xí)時間是72周,在較長的實習(xí)期間,學(xué)生能深入了解教育實際,學(xué)會在真實的教育實境和教學(xué)個案中調(diào)查研究、發(fā)現(xiàn)問題、選擇課題、搜集數(shù)據(jù)、形成觀點,以培養(yǎng)他們的教育研究能力。總之,積極為學(xué)生創(chuàng)造物理教育研究的條件,能有利于培養(yǎng)學(xué)生物理教育研究的能力。
參考文獻(xiàn)
作為物理學(xué)專業(yè)學(xué)生重要學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的畢業(yè)論文寫作,是一種重要的專業(yè)實踐教學(xué)形式,是全面發(fā)展學(xué)生信息素養(yǎng)的一個有效途徑。教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會制訂的《高等學(xué)校物理學(xué)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》指出:“論文內(nèi)容可以是理論研究、實驗研究、文獻(xiàn)綜述、調(diào)研報告或應(yīng)用開發(fā)。論文應(yīng)具有完整性和一定的系統(tǒng)性,對所研究的問題應(yīng)有比較充分的調(diào)研,分析具體,結(jié)論可靠。提交的論文應(yīng)符合通常科技論文的規(guī)范和要求,內(nèi)容基本正確。對論文的評價重點是學(xué)生的學(xué)風(fēng)、對知識的綜合掌握、應(yīng)用能力、分析能力和解決問題的能力”。[6]因此,結(jié)合物理學(xué)專業(yè)特點制訂畢業(yè)論文寫作的信息素養(yǎng)教育目標(biāo)就顯得非常重要。因為科學(xué)合理的信息素養(yǎng)教育目標(biāo),能夠促使學(xué)生主動將信息素養(yǎng)能力納入自身能力建設(shè)中,使學(xué)生的信息素養(yǎng)能力隨著專業(yè)知識的增長而得到不斷的強(qiáng)化,并最終成為保障其終身學(xué)習(xí)的一種能力。[7]對于物理學(xué)專業(yè)學(xué)生而言,基于畢業(yè)論文寫作的信息素養(yǎng)教育的總目標(biāo)是在發(fā)展學(xué)生物理學(xué)專業(yè)素養(yǎng)的同時,促進(jìn)信息素養(yǎng)的發(fā)展,使學(xué)生成為終身學(xué)習(xí)者。具體的信息素養(yǎng)教育目標(biāo):一是使學(xué)生掌握信息檢索策略,學(xué)會運用專業(yè)數(shù)據(jù)庫,具備檢索物理學(xué)專業(yè)信息的良好能力;二是使學(xué)生學(xué)會批判性的運用所獲得的信息,并選擇有益信息融入自己的知識結(jié)構(gòu)和價值體系,會在所獲取信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行初步的學(xué)術(shù)創(chuàng)新;三是在論文寫作過程中遵循學(xué)術(shù)規(guī)范、學(xué)術(shù)道德和信息道德;四是在答辯過程中能夠有效的傳遞、交流信息。
二、基于畢業(yè)論文寫作的信息素養(yǎng)教育策略
畢業(yè)論文寫作中的信息素養(yǎng)教育是基于物理學(xué)專業(yè)情境的學(xué)習(xí)過程。這種滲透式的專業(yè)信息素養(yǎng)教育可以使學(xué)生鞏固所學(xué)物理學(xué)專業(yè)知識,擴(kuò)大知識面,發(fā)展學(xué)術(shù)素養(yǎng),全面提升信息素養(yǎng)。
1.通過論文選題培養(yǎng)學(xué)生的信息檢索能力物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文選題可以是教師科研項目的組成部分,也可以在教師指導(dǎo)下自由選題。例如,與教師科研項目相關(guān)的畢業(yè)論文題目:一維三原子鏈的晶格振動分析,一維線性諧振子薛定諤方程的數(shù)值計算,相互作用帶電粒子運動軌跡的數(shù)值模擬與分析,航天器變軌過程分析,光學(xué)渦旋的產(chǎn)生及衍射特性,數(shù)字全息顯微技術(shù)研究,光學(xué)實驗中的圖像處理與應(yīng)用,等等。學(xué)生參與教師的科研項目,可以增加科研實踐機(jī)會,拓展物理學(xué)專業(yè)知識視野。學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自主選題時,要綜合考慮自己的知識掌握情況和專業(yè)能力,并根據(jù)自己的專業(yè)興趣選定論文題目。學(xué)生可以從科學(xué)研究中尚未解決的難點問題,以及公眾關(guān)心的熱點問題中自主選題,也可以在他人研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行選題。無論如何選題,都是以大量信息為基礎(chǔ)的,充分利用信息,善于捕捉為己所用的信息,了解課題的學(xué)術(shù)意義、學(xué)術(shù)創(chuàng)新和國內(nèi)外最新進(jìn)展,就會大大拓寬研究思路。[8]在論文選題過程中,課題檢索是一個必不可少的環(huán)節(jié)。通過課題檢索,有助于學(xué)生掌握各種物理學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫的檢索途徑、方法和技巧,如學(xué)會熟練運用中國知網(wǎng)、超星數(shù)字圖書館、萬方數(shù)據(jù)庫、維普等中文數(shù)據(jù)庫的使用方法,了解SCI、EI、ISTP、EBSCO、IOPP、ScienceDirect、SpringerLink、IEEEXplore等外文數(shù)據(jù)庫的使用方法。這樣可以督促學(xué)生自覺主動地利用圖書館的各類館藏文獻(xiàn)資源進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會課題檢索,掌握文獻(xiàn)檢索知識,豐富信息知識,鞏固所學(xué)物理學(xué)專業(yè)知識,使學(xué)生的專業(yè)信息能力得到發(fā)展。
2.通過文獻(xiàn)綜述培養(yǎng)學(xué)生的信息能力在確定好論文題目之后,學(xué)生需要進(jìn)一步進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索和整理,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述是指在全面掌握、分析與課題相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對該課題在一定時期內(nèi)的已有研究成果進(jìn)行分析、歸納、整理和評述而形成的論文。文獻(xiàn)綜述一般要對研究現(xiàn)狀進(jìn)行客觀的敘述和評論,以便預(yù)測發(fā)展、研究的趨勢或?qū)で笮碌难芯客黄泣c。[9]在文獻(xiàn)檢索過程中,教師要指點學(xué)生注意文獻(xiàn)資料的新穎性、價值性和真實性,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)合理的篩選、評價所獲取的信息資源,提取有價值的信息內(nèi)容,并將收集到的文獻(xiàn)資源進(jìn)行分類,將其融入到自己的知識體系中。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)充分利用所獲取的信息,完成文獻(xiàn)綜述。當(dāng)然,本科生的文獻(xiàn)綜述只要能夠?qū)σ延醒芯砍晒M(jìn)行較為全面的分析和述評即可。文獻(xiàn)綜述的作用體現(xiàn)在多個方面:第一,充分了解課題的全面情況,把握課題的發(fā)展規(guī)律,熟悉已取得的成果和存在的問題,以及從事該課題工作的主要學(xué)者的成就和水平;[10]第二,可以培養(yǎng)學(xué)生熟練運用信息檢索工具的能力以及根據(jù)主題收集信息、整理信息的能力;第三,文獻(xiàn)綜述對參考文獻(xiàn)的要求可以幫助學(xué)生掌握學(xué)士學(xué)位論文的規(guī)范要求;第四,文獻(xiàn)綜述可以有效減少學(xué)生的抄襲現(xiàn)象,便于對學(xué)生進(jìn)行信息倫理道德教育。
3.通過畢業(yè)論文寫作全面提升學(xué)生的信息素養(yǎng)畢業(yè)論文的寫作不僅需要學(xué)生掌握系統(tǒng)的物理學(xué)專業(yè)知識,還需要學(xué)生具備復(fù)合型的知識結(jié)構(gòu)、良好的邏輯思維能力和扎實的文字功底。在論文寫作過程中,學(xué)生要充分利用所占有的各類信息資源,運用各種創(chuàng)造性思維,在綜合歸納材料、分析實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成自己的見解。教師要指導(dǎo)學(xué)生掌握論文寫作的各個細(xì)節(jié),如要讓學(xué)生掌握科技論文的結(jié)構(gòu):一是論文前置部分,包括封面、題名、中英文摘要、目錄;二是主體部分,包括引言、材料和方法、結(jié)果與分析、討論、結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn);三是附錄;四是致謝。在開始論文寫作前,要列出論文的寫作提綱。寫作提綱要提綱挈領(lǐng)、主次分明、組織合理。在寫論文的主體部分時,要注意結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、層次清楚、文字通順、銜接自然、用語符合技術(shù)規(guī)范,圖表清楚,格式規(guī)范。論文中的論據(jù)應(yīng)該真實可靠;論證要合情合理;論述要具有科學(xué)性、專業(yè)性、創(chuàng)新性;結(jié)論與全文觀點要保持高度的一致性。
4.通過論文答辯評價學(xué)生的物理學(xué)專業(yè)信息素養(yǎng)能力論文答辯是畢業(yè)生在規(guī)定時間內(nèi)展示自己畢業(yè)論文的研究內(nèi)容、研究方法和主要結(jié)論,由答辯委員會就論文進(jìn)行點評,指出優(yōu)缺點及修改意見的過程。論文答辯是學(xué)生展示、交流畢業(yè)論文成果及學(xué)業(yè)成就,檢驗學(xué)生信息能力的重要環(huán)節(jié)。通過論文答辯可以全方位檢驗學(xué)生對所寫論文的認(rèn)知程度,對物理學(xué)專業(yè)知識的掌握程度及運用能力,運用論文觀點回答問題的應(yīng)變能力,以及對文中創(chuàng)新點的解釋能力。
三、結(jié)論
論文摘要:在新課程改革的步伐中,教師充當(dāng)著重要角色。適應(yīng)新課程形式的發(fā)展,認(rèn)清當(dāng)前高中物理教育中存在的不足并加強(qiáng)改進(jìn)是高中物理教師工作的當(dāng)務(wù)之急。文章就以新課程背景下高中物理教學(xué)的轉(zhuǎn)變談起,并進(jìn)一步分析了高中物理教師應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)葉等問題。
開展基礎(chǔ)教育教學(xué)工作改革是國家近些年來推進(jìn)素質(zhì)教育改革的重要策略。而新課程改革則是在素質(zhì)教育改革步伐下的有一大策略。新課程改革的推進(jìn)直接關(guān)系到素質(zhì)教育的改革發(fā)展,也關(guān)系到國家國民綜合素質(zhì)的全面提高。高中物理新課程改革中指出,對學(xué)生的教學(xué)要求以學(xué)生實際生活經(jīng)驗為基礎(chǔ),在關(guān)注學(xué)生情感、認(rèn)知的基礎(chǔ)上全面提高物理學(xué)科的實踐操作性,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,并強(qiáng)調(diào)教學(xué)中科學(xué)與人文精神的有機(jī)結(jié)合。這些要求,基于當(dāng)前高中物理教學(xué)現(xiàn)狀所產(chǎn)生,具有一定的實效性,為今后高中物理教學(xué)的改革和發(fā)展方向指明了道路。
1新課程背景下高中物理教學(xué)的轉(zhuǎn)變
要跟進(jìn)發(fā)展,提高高中物理教學(xué)質(zhì)量,確保在新課程改革的步伐下物理教學(xué)思想得以鞏固和實踐就必須立足于改革,近些年來,社會和教育部門都給予了極高的關(guān)注,從整體上看來,高中物理新課程改革發(fā)生了許多變化,這些變化主要體現(xiàn)在以下幾個方面;
1.1教材的創(chuàng)新與操作性
以往的高中物理教材,以理論概括為主,而學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)往往停留在物理知識普及的表面,學(xué)生很難促進(jìn)到真正的物理學(xué)術(shù)領(lǐng)域。在新課程改革后,高中物理教學(xué)則加強(qiáng)以理論為教學(xué)知識開展的載體,加之科學(xué)的課程設(shè)置,對學(xué)生手動能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)探究能力的進(jìn)一步要求與發(fā)展,教材更富有時代特征。它將理論與實踐結(jié)合,關(guān)注學(xué)生在物理知識探究過程中的情感需求,更符合新課程改革的特征,出現(xiàn)了新思維、新結(jié)構(gòu)、新措施和新版面等幾大亮點。
1.2試題設(shè)置更趨于理性化
試題一直是課程改革的亮點。對于試題的改革則關(guān)系到新課程改革的動向。以往,傳統(tǒng)的教學(xué)模式不僅僅局限于教師不善于創(chuàng)新的思維,更重要的是應(yīng)試教育背景下對于結(jié)論的過分重視。學(xué)生雖然努力學(xué)習(xí),但是由于不能熟記題型,不能讀懂出題人的思維與意圖已難以獲得高分的情況,這就導(dǎo)致了考試在學(xué)習(xí)中占據(jù)很大的成分,學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的態(tài)度始終是理論學(xué)習(xí)與做題亮點一線的進(jìn)行。而近些年來,對于考題的變更在很大程度上決定了教師的教學(xué)習(xí)慣和特點,以往對于成績的重視要求學(xué)生對于理論公式、物理概念生搬硬套,甚至背誦,而現(xiàn)在的課題呈現(xiàn)出更多的開發(fā)性,對于條件的開放、對于結(jié)論的開放、對于過程的開展給予了學(xué)生更多的思考空間,學(xué)生可以根據(jù)自己對物理的理解,進(jìn)行分析和總結(jié),甚至很多體型答案不再是唯一的。試題的開放性就促使了教師在教學(xué)中不但要進(jìn)行理論教學(xué),更重要的是在教授的過程中關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知需求,關(guān)注學(xué)生的情感態(tài)度,關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得的樂趣。
1.3與時代更貼近,關(guān)注物理學(xué)的運用
物理本是一門生活學(xué)科,與生活的聯(lián)系十分緊密,增強(qiáng)物理在生活中運用的介紹可以使得學(xué)生更清楚的認(rèn)識到物理。讓學(xué)生意識到物理對于生活的重要性,增強(qiáng)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣。同時可以滿足學(xué)生對于物理學(xué)科的好奇心,將物理的理論知識帶到現(xiàn)實生活中,更符合物理學(xué)科的特征。新課程改革下,物理學(xué)科更多關(guān)注時事的發(fā)展。
2新誤程背景下高中物理教師贊略轉(zhuǎn)杏
要跟進(jìn)新課程發(fā)展的步伐,適應(yīng)新的挑戰(zhàn),迎接新的機(jī)遇,作為高中物理老師就必須要在教學(xué)中肯下功夫,進(jìn)行研修與創(chuàng)新,在教學(xué)方式上進(jìn)行改革,在課程設(shè)置上善于變通,以符合新時代的要求,滿足物理學(xué)科的發(fā)展。
2.1倡導(dǎo)自主性學(xué)習(xí)
新課程改革背景下,教師的角色地位發(fā)生著深刻的變化,教師將由教學(xué)的主宰者變?yōu)橐龑?dǎo)者,對學(xué)生進(jìn)行輔助與點撥是教學(xué)的重要責(zé)任,而更多的是在教學(xué)普及的基礎(chǔ)上給予學(xué)生更多開放性的空間,讓他們的思維得以拓展和發(fā)揮,只有培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力,敢于猜測和實踐的能力才符合物理學(xué)科品質(zhì),才能促發(fā)學(xué)生的思維靈感,進(jìn)行創(chuàng)新。因此我們提倡自主性學(xué)生,就是要求教師通過多元化的教學(xué)方式,去幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理的知識與技能,遇見物理問題應(yīng)當(dāng)讓他們獨立思考,培養(yǎng)他們的探究能力,形成他們的物理學(xué)科精神。
2.2培養(yǎng)學(xué)生的個性,注重學(xué)生的成長
高中物理仍然屬于基礎(chǔ)教學(xué)的范疇,因此無論教材進(jìn)行多么重要的變革,教師的策略變得多么科學(xué)都必須要注重基礎(chǔ)教學(xué)的本質(zhì)與特征。倡導(dǎo)物理教學(xué)的生活化和物理學(xué)科的實踐性就是要從小培養(yǎng)學(xué)生對于物理學(xué)科的熱愛,培養(yǎng)學(xué)生與物理之間的感晴。這就要求教學(xué)在教學(xué)中“因材施教”,根據(jù)高中生多存在的客觀因素,進(jìn)行個性化的針對輔導(dǎo),使得學(xué)生從小就奠定物理學(xué)習(xí)的興趣,這對于他們再今后物理學(xué)習(xí)道理上的求知欲望和探索精神。所以教師要進(jìn)行針對的教學(xué)和訓(xùn)練,逐步提高班級學(xué)生的整體水平。
2.3教師要指導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)
論文摘要: 本文主要闡述物理學(xué)史在實現(xiàn)新課程三維目標(biāo)中的作用,分別從《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》三維目標(biāo)中的“知識與技能”維度、 “過程與方法”維度、“情感態(tài)度與價值觀”維度三方面展開。
一、 “知識與技能”維度
1.有助于學(xué)生深入理解物理概念、規(guī)律。
認(rèn)知心理學(xué)家奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,在學(xué)習(xí)新知識時可以利用適當(dāng)相關(guān)的、概括性的,并且比較清晰和穩(wěn)定的引導(dǎo)性材料。這種引導(dǎo)性材料就是所謂的“先行組織者”,它有助于促進(jìn)學(xué)習(xí)和保持信息,并在一定程度上為新知識提供一種“腳手架”,使學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。在物理基本概念和規(guī)律的教學(xué)中,很多時候,物理學(xué)史可以提供比較性的組織者或說明性的組織者。在講述電磁感應(yīng)規(guī)律時,我以安培、法拉第、楞次和麥克斯韋等物理學(xué)家在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所得的成果為主線,使學(xué)生在對電磁發(fā)展總體認(rèn)識的基礎(chǔ)上,加深對左、右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等關(guān)鍵點的把握。
2.有助于學(xué)生充分認(rèn)識實驗在物理學(xué)中的作用。
物理學(xué)是一門以實驗為本的科學(xué),物理理論來源于實驗,并且還必須經(jīng)過實驗的檢驗。縱觀物理學(xué)史,每一個理論的產(chǎn)生與發(fā)展都建立在實驗的基礎(chǔ)上,而物理學(xué)發(fā)展所經(jīng)歷的每一次理論上的大綜合和大統(tǒng)一,都伴隨著實驗技術(shù)與實驗思想的進(jìn)步,可以說沒有實驗就沒有物理學(xué)。
3.有助于學(xué)生更好地了解物理知識的體系。
物理學(xué)是整體向前推動發(fā)展的,但物理的各個分支是交錯發(fā)展的,將物理學(xué)的整個發(fā)展歷史,發(fā)展網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)的介紹將使學(xué)生更好地了解物理知識的體系。比如對力發(fā)展史的介紹,我們可以從亞里士多德在《物理學(xué)》中提出落體運動,發(fā)展到阿基米德的杠桿理論、重心測量,到伽利略的理想實驗,牛頓的經(jīng)典力學(xué)……直至愛因斯坦的相對論。整個力學(xué)從基礎(chǔ)到前沿,完整的框架可以展現(xiàn)在學(xué)生的腦海中,更容易記憶。當(dāng)然,各個板塊的發(fā)展史錯綜復(fù)雜,互相交織,只有在系統(tǒng)了解后才能牢固地把握,對學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)也是適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充。
二、 “過程與方法 ”維度
1.有助于學(xué)生理解科學(xué)的探究本質(zhì)。
物理學(xué)發(fā)現(xiàn)的歷史也就是物理學(xué)探究的歷史,在探究過程中洋溢著科學(xué)精神,滲透著科學(xué)思想和方法。在課堂上教師可選擇物理學(xué)史上著名的實驗或發(fā)現(xiàn)事例,經(jīng)簡化、設(shè)計,形成富有啟發(fā)性的材料,讓學(xué)生“追蹤”當(dāng)年科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)思路。在課堂上應(yīng)盡量給學(xué)生機(jī)會自主地探究,讓學(xué)生學(xué)會探究的方法。比如在“變壓器”教學(xué)中就可以給學(xué)生一些實驗器材,讓學(xué)生自主尋找變壓器的變壓規(guī)律和變流規(guī)律。這樣可使學(xué)生從中學(xué)到物理學(xué)的一些探究方法,豐富自己的思路。所以這樣的探索過程也是具有創(chuàng)造意義的。
2.有助于學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法。
物理學(xué)的研究思想和方法是人類智慧的結(jié)晶,它們的傳授與學(xué)習(xí),只有緊密地與物理學(xué)史結(jié)合起來,才不流于形式,而是成為有聲有色的活例。在物理教學(xué)中適當(dāng)結(jié)合物理學(xué)史,展現(xiàn)物理學(xué)發(fā)展中有代表性的科學(xué)家探索知識的思維過程,可以使學(xué)生了解前人是用什么樣的方法去研究和探索發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律和理論的,從中去領(lǐng)悟物理學(xué)的研究方法。比如,通過介紹伽利略的斜面實驗,可以使學(xué)生了解正是伽利略開創(chuàng)了把物理實驗與科學(xué)思維相結(jié)合的物理學(xué)研究方法。就像愛因斯坦評論中所說的:“伽利略的發(fā)現(xiàn),以及他所用的科學(xué)推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一,而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。”
3.有助于培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和創(chuàng)新能力。
物理學(xué)史上大量的事例表明,不囿于傳統(tǒng)理論和傳統(tǒng)觀念,不迷信權(quán)威和書本,敢于質(zhì)疑是科學(xué)前進(jìn)的動力。比如人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,首先是湯姆生提出了棗糕模型,在此基礎(chǔ)上湯姆生的學(xué)生盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗的結(jié)果提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,盧瑟福的學(xué)生玻爾把量子理論運用到原子系統(tǒng)上,建立了玻爾原子模型,這樣使人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識由錯誤到正確并不斷加以完善,三代物理學(xué)家對原子結(jié)構(gòu)的研究都是在承襲前人的理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行質(zhì)疑,從而創(chuàng)新,使得原子物理學(xué)飛速發(fā)展。在物理教學(xué)中,滲透這些物理學(xué)家質(zhì)疑、批判、創(chuàng)新的物理學(xué)史,對于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑、批判精神和創(chuàng)新能力是大有裨益的。
三、 “情感態(tài)度與價值觀”維度
1.有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,產(chǎn)生學(xué)好物理的驅(qū)動力。
心理學(xué)家赫爾的學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)系統(tǒng)首先要有驅(qū)動力,驅(qū)動力是處于需要時產(chǎn)生的一種動力狀態(tài)。只有當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)有了興趣,才能在學(xué)習(xí)中去開拓、去探索,去克服學(xué)習(xí)中遇到的困難。物理學(xué)史記載了人類揭開世界奧秘和令人興奮的探索歷程,有很多真實的故事、趣聞和材料。如果老師能抓住學(xué)生的心理,將物理學(xué)史引入教學(xué)中,不僅能使學(xué)生對所學(xué)的內(nèi)容印象深刻,而且會引發(fā)學(xué)習(xí)物理知識的興趣,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)原理。在講解大氣壓強(qiáng)時可介紹格里克的馬德堡半球?qū)嶒?在講單擺時可介紹伽利略通過觀察教堂的吊燈的擺動進(jìn)而發(fā)現(xiàn)單擺的等時性;介紹浮力定律時可講述曹沖稱象和阿基米德稱皇冠的故事,等等。
2.有助于培養(yǎng)學(xué)生堅持真理、不屈不撓的科學(xué)精神。
物理學(xué)史上大量事例表明,科學(xué)的探究過程不可能是一帆風(fēng)順,都是經(jīng)過曲折和磨練。這需要科學(xué)家頑強(qiáng)的意志甚至是獻(xiàn)身科學(xué)的犧牲精神。布魯諾為捍衛(wèi)科學(xué)真理走上火刑場;伽利略被終身監(jiān)禁而矢志不移;開普勒貧病交加,歷受迫害,死在討債的路上;富蘭克林為了研究雷電而冒險進(jìn)行“費城實驗”。教師要號召學(xué)生學(xué)習(xí)這種為探求真理而堅持不懈的精神。因為這種精神對于端正學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī),樹立學(xué)生對真理的非功利性追求,具有重大意義。
3.有助于培養(yǎng)學(xué)生的人文精神和愛國主義精神。
《新課程標(biāo)準(zhǔn)》提出通過物理學(xué)史的教學(xué),使學(xué)生受到科學(xué)和人文相結(jié)合的教育,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中在情感態(tài)度與價值觀等方面得到熏陶。比如在講人造衛(wèi)星時教師就可講我國兩彈一星功勛獎?wù)芦@得者錢學(xué)森放棄國外優(yōu)越的生活,沖破種種阻力毅然回到祖國擔(dān)任火箭導(dǎo)彈和航天器研制的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù),為中國火箭、導(dǎo)彈和航天事業(yè)的發(fā)展作出了不可磨滅的巨大貢獻(xiàn)。在教學(xué)中將這些物理學(xué)史與物理知識相融合,其中蘊涵的科學(xué)家充滿人文主義的態(tài)度和愛國主義精神必將激起學(xué)生心靈的震動。
總之,物理學(xué)史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地,值得我們?nèi)ラ_墾,去從中吸取營養(yǎng)。在新課程改革的形勢下,教師對物理學(xué)史的教育任用要有正確、深刻的認(rèn)識,要加強(qiáng)對物理學(xué)史的了解,研究如何在物理教學(xué)中引入物理學(xué)史,更好地實現(xiàn)新課程的三維目標(biāo)。
1900年大學(xué)畢業(yè)之后,愛因斯坦面臨著一個大學(xué)畢業(yè)生的典型生活狀態(tài):求職、租房、上班、交友、兼職。
畢業(yè)成績一般,留校當(dāng)助教是不可能了,寄到德國和意大利的求職信也無佳音。申請博士學(xué)位也沒成,因為他遞交的論文質(zhì)量平平。國家檔案管還留存了愛因斯坦1901年寫給伯爾尼州工程學(xué)院的回函,自薦為該校物理講師,未遂。運氣不好的愛因斯坦靠在蘇黎世附近的溫特圖爾和沙夫豪森做學(xué)校臨時工和家教賺錢,與女朋友一起捱窮。
給朋友Besso寄出明信片4個月后,愛因斯坦通過對哈勒的私訪和附加的面試,終于在1902年6月16日被瑞士聯(lián)邦專利局聘用為試用工(1904年9月才轉(zhuǎn)為正式三級技術(shù)員)。他贏得了年薪3500瑞士法郎(現(xiàn)約合人民幣24364.9元)的工作,雖然學(xué)院職位之夢未圓,但養(yǎng)家糊口總算不成問題了。
此時愛因斯坦搬到伯爾尼Postfach大街Kramgasse49號三樓,40平方米的1室1廳,在這租住了兩年半。當(dāng)時,整棟樓四層共用一個廁所和廚房。
從住處步行1分鐘即到伯爾尼鐘樓,步行10分鐘即到專利局辦公室。愛因斯坦每天8點上班,每周工作48小時。累嗎?愛因斯坦跟朋友說:“很好啊,還有每天自由支配的16小時和周日呢。”他業(yè)余時間研究物理,沒有專業(yè)壓力,盡情表達(dá)自己的想法。他與同學(xué)MauriceSolovine、家教對象ConradHabicht共同組成一個物理學(xué)愛好者圈子,
起名“01ympiaAcademy”。下班后他先跟朋友去附近喝點東西,聊研究,然后再回家,有時也聊天到深夜。此外,他還會與朋友排練室內(nèi)音樂放松心情。
1905年,26歲的愛因斯坦迎來奇跡年:3月,完成《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個推測性觀點》;4月,完成《分子大小的新測定法》;5月,完成《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》;6月,完成《論運動物體的電動力學(xué)》,提出狹義相對論和著名方程式E=mc2;9月,完成《物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎?》。他寫出了光,熱,電3個不同領(lǐng)域的5篇論文,在德國《物理學(xué)年鑒》上發(fā)表。
一次,愛因斯坦得意地對密友揚言:“我是伯爾尼專利局的小公仆,卻給物理界帶來了革命。”
論文沒有幫助愛因斯坦迅速跳槽成功。德國物理學(xué)權(quán)威普朗克認(rèn)為愛因斯坦的工作可與哥白尼相媲美,但愛因斯坦申請大學(xué)講師和中學(xué)教師職位的嘗試相繼失敗,他只得繼續(xù)當(dāng)小公仆,并構(gòu)思廣義相對論。1906年4月,他晉升為二級鑒定技術(shù)員。1908年他總算申請到了伯爾尼大學(xué)的兼職教員,但是1908年,他上熱量理論課,只有3個聽眾(其中兩個還是他朋友):上光學(xué)課,只有4個聽眾。1909年夏天,校方取消了他的課程,因為沒有學(xué)生來聽了。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;有效教學(xué);教學(xué)目標(biāo);教學(xué)策略
自2003年開始,我們課題組以河南一所地方高校為教學(xué)實驗基地,開展了一系列大學(xué)物理課程教學(xué)改革嘗試。2006年,根據(jù)教學(xué)改革實驗需要,課題組結(jié)合校級課題“大學(xué)物理分級教學(xué)模式探析”,針對不同學(xué)習(xí)層次和水平的學(xué)生設(shè)計了多模塊課程,嘗試分級、分層教學(xué)。課題組在不斷探索中逐漸積累了改革經(jīng)驗,為進(jìn)一步深入研究奠定了基礎(chǔ),2009年成功申報了河南省高校教學(xué)改革項目“新課程背景下地方院校大學(xué)物理教學(xué)模式創(chuàng)新研究”。該課題2011年結(jié)題,獲河南省教學(xué)成果二等獎。經(jīng)過十余年不懈努力,我們在有效教學(xué)的策略探索中積累了一些經(jīng)驗,取得了一定成果。
教學(xué)策略既包括基本教學(xué)策略,又包括支持性教學(xué)策略,既包括涉及面較廣的大策略,也包括教學(xué)方面、管理方面的小策略和小技巧。此處對有效教學(xué)策略的敘述采用從宏觀(規(guī)劃)到具體操作的實踐路徑進(jìn)行。
一、模塊教學(xué),分層管理
高校大規(guī)模擴(kuò)招、基礎(chǔ)教育課程改革以來,中學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇性增強(qiáng)等造成了大學(xué)入學(xué)新生物理基礎(chǔ)和物理水平的差異增大,大學(xué)物理教學(xué)的難度隨之增加。統(tǒng)一的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)方法以及考核要求,不僅難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,而且預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)也很難保質(zhì)保量完成。為此,我們提出了分模塊教學(xué)、分層次管理的教學(xué)改革策略。首先,從修改教學(xué)大綱、制定新教學(xué)計劃入手,針對不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生和不同的學(xué)科專業(yè)需求,以《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》[1](以下簡稱《基本要求》)為藍(lán)本,制定了A、B、C、D四個不同層次的教學(xué)計劃,并設(shè)置了相應(yīng)的四套模塊課程。A模塊屬大學(xué)物理教學(xué)要求的較高層次,主要針對理工科普招學(xué)生,課程安排在一年級第二學(xué)期,要求學(xué)生能較全面地認(rèn)識和理解大學(xué)物理的基本概念、的基本理論,掌握物理研究的一般方法并具有一定的應(yīng)用能力。B模塊主要針對理工科對口學(xué)生設(shè)置,屬教學(xué)要求中的一般層次,課程教學(xué)安排在大一第二學(xué)期和大二第一學(xué)期共兩個學(xué)期。因為該模塊針對的是理工科對口生,雖然學(xué)生在中學(xué)已接觸過物理,具有一定的物理知識基礎(chǔ),但基礎(chǔ)普遍較差,因此該模塊的設(shè)計適當(dāng)降低了課程難度。要求對課程中的重要定律、定理進(jìn)行詳細(xì)講解,并根據(jù)實際情況對教學(xué)中難度較大的內(nèi)容或作適當(dāng)取舍或降低準(zhǔn)入門檻,要求盡量與學(xué)生的生活常識以及專業(yè)知識相聯(lián)系,以便消除學(xué)生對大學(xué)物理的畏懼心理,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時強(qiáng)調(diào)要注重學(xué)生在應(yīng)用層面上的能力提高,加強(qiáng)應(yīng)用技能訓(xùn)練。C模塊針對農(nóng)牧林專業(yè)普招生設(shè)置,屬教學(xué)要求的一般層次,課程安排在大一第二學(xué)期。在農(nóng)牧林類各專業(yè)開設(shè)大學(xué)物理,目的在于為學(xué)生奠定必要的科學(xué)知識基礎(chǔ),使學(xué)生形成基本的科學(xué)實驗技能以及科學(xué)思維方法,該模塊內(nèi)容少而精,以滿足實際需要為度。D模塊主要針對農(nóng)牧林專業(yè)對口學(xué)生設(shè)置,屬教學(xué)要求的較低層次,課程一般安排在大一第二學(xué)期。農(nóng)牧林專業(yè)對口學(xué)生,物理基礎(chǔ)普遍較差,一般只具有初中物理水平甚至更差,因此對該類學(xué)生的要求不能過高。該模塊降低了入門學(xué)習(xí)門檻,以最基本的概念、定律、技能為主要教學(xué)內(nèi)容,要求學(xué)生了解物理學(xué)的研究對象、研究方法,掌握最基礎(chǔ)的物理學(xué)知識和基本實驗技能,旨在于為其后續(xù)學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定物理學(xué)基礎(chǔ)。
二、改革教學(xué)內(nèi)容,為課程提質(zhì)瘦身
當(dāng)前大學(xué)物理課程教學(xué)普遍面臨教學(xué)內(nèi)容多、教學(xué)課時少的現(xiàn)實難題,據(jù)不完全統(tǒng)計,80%的高等院校都未能達(dá)到《基本要求》所規(guī)定的教學(xué)時數(shù),有的甚至差距很大。大學(xué)物理具有系統(tǒng)、完整的知識體系,由于各部分知識之間的連貫性,往往是牽一發(fā)而動全身,簡單地刪減很容易造成后續(xù)知識學(xué)習(xí)的困難。在教學(xué)課時無法保證的前提下,要想按部就班完成教學(xué)任務(wù),達(dá)到《基本要求》所規(guī)定的教學(xué)目標(biāo),幾乎不可能。為此,我們課程團(tuán)隊在多年教學(xué)實踐經(jīng)驗基礎(chǔ)上,對大學(xué)物理課程內(nèi)容進(jìn)行了大膽改革,特別是在知識結(jié)構(gòu)和知識體系上做了重大調(diào)整,打破了力、熱、光、電、近代物理的經(jīng)典框架結(jié)構(gòu),以“運動、力、能量及守恒定律”的知識主線將大學(xué)物理基礎(chǔ)知識進(jìn)行貫穿,編寫了《大學(xué)基礎(chǔ)物理》教材[2]。該教材包括“物理學(xué)基礎(chǔ)”、“常見運動的分析研究”、“量子物理簡介”三大部分內(nèi)容,主要特點在于:(1)打破了大學(xué)物理經(jīng)典體系結(jié)構(gòu),如在第一編“物理學(xué)基礎(chǔ)”中,圍繞不同性質(zhì)力的介紹將物理學(xué)基礎(chǔ)知識貫穿其中。這樣設(shè)計能使物理學(xué)基礎(chǔ)知識在第一編中得以概括介紹,有利于學(xué)生對物理學(xué)概貌的整體把握,避免了大學(xué)物理在教學(xué)時數(shù)不足情況下對教學(xué)內(nèi)容顧此失彼、無法呈現(xiàn)物理學(xué)全貌的弊端。(2)每一編都可單獨進(jìn)行教學(xué),任課老師可根據(jù)學(xué)生水平以及專業(yè)需要對每編內(nèi)容取舍、選編,精講或者略講。課程具有較大彈性,便于充分發(fā)揮老師和學(xué)生的主觀能動性。(3)該教材以物理學(xué)史貫穿知識介紹始終,力圖呈現(xiàn)學(xué)科發(fā)展的歷史背景、物理學(xué)家的思想歷程,并穿插了許多科學(xué)家肖像及實驗圖片。它改變了以往物理教材的生硬與呆板,增加了人文色彩,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,祛除畏難情緒,增強(qiáng)對課程的感性理解。
三、改革教學(xué)方法,建構(gòu)新的教學(xué)模式
教學(xué)方法改革是大學(xué)物理課程改革的重點內(nèi)容之一,最富有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)新性。我們采用興趣誘導(dǎo)、情境激發(fā)、建構(gòu)為本和項目助推的連環(huán)式教學(xué)改革策略,通過多年的嘗試和探索,構(gòu)建了“模塊類·結(jié)構(gòu)化·建構(gòu)性”教學(xué)模式[3]。該模式首先在河南一所地方高校嘗試,現(xiàn)已推廣至5所地方高校使用,教學(xué)效果良好。在此,主要針對該教學(xué)模式中的一些策略、技巧展開論述。
1. 上好緒論課,為學(xué)生走進(jìn)物理殿堂架設(shè)橋梁
大學(xué)物理緒論課是學(xué)生接觸大學(xué)物理的第一課,上好緒論課對于整個課程的教學(xué)具有舉足輕重的作用。我們通常對緒論課進(jìn)行如下設(shè)計:(1)以著名物理學(xué)家的物理成就為主線向?qū)W生介紹整個物理學(xué)發(fā)生和發(fā)展的過程。通過這種設(shè)計,可以使學(xué)生在徜徉物理世界時回顧已知、期盼未知,對整個物理學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)有一框架性、結(jié)構(gòu)性了解,而且也有利于學(xué)生由中學(xué)物理學(xué)習(xí)向大學(xué)物理學(xué)習(xí)的過渡。同時,物理學(xué)家對自然界奧秘的不懈追求以及進(jìn)行物理學(xué)研究的思想和方法,容易激發(fā)學(xué)生的求知欲,使學(xué)生與物理學(xué)家產(chǎn)生共鳴。(2)其間穿插大學(xué)物理經(jīng)典演示實驗。在緒論課上,我們精選一些有代表性的演示實驗,或由教師親自實驗,或邀請學(xué)生協(xié)助教師共同完成,或由學(xué)生獨立完成。使學(xué)生欣賞物理實驗的美,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,以實踐證明物理實驗是物理學(xué)研究的主要方法,是物理學(xué)習(xí)的重要組成部分。該設(shè)計的目的在于向?qū)W生展示物理實驗、物理現(xiàn)象所富含的科學(xué)美,以視覺沖擊、實驗背后的懸念為誘因,激發(fā)他們的興趣和好奇心,不要急于向?qū)W生詳解物理學(xué)原理。(3)介紹物理學(xué)習(xí)方法。方法學(xué)習(xí)比知識學(xué)習(xí)更重要,授人以魚不如授人以漁。大學(xué)物理的學(xué)習(xí)方法與高中相比有很大區(qū)別,主要是自主學(xué)習(xí)、自我管理。學(xué)生由中學(xué)升入大學(xué),自主學(xué)習(xí)、自我管理能力相對較差,在緒論課上給學(xué)生以學(xué)習(xí)方法指導(dǎo),有利于學(xué)生克服畏難情緒,早日養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
2. 創(chuàng)設(shè)物理問題情境,為學(xué)生思考提供“腳手架”
思維始于問題,好的問題情境創(chuàng)設(shè),可以為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主建構(gòu)奠定基礎(chǔ),為學(xué)生思考提供腳手架。我們十分重視問題情境創(chuàng)設(shè),盡量使學(xué)生在真實物理情境中學(xué)習(xí)并思考。情境創(chuàng)設(shè)大致包括描述日常生活中、生產(chǎn)實踐中以及科學(xué)實驗中的真實事例,自然現(xiàn)象、自然奇觀,做演示實驗等。意在引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)生好奇心,促使其將外在的、客觀的物理問題轉(zhuǎn)變?yōu)閭€體的、內(nèi)在的認(rèn)知需求。學(xué)生在認(rèn)知驅(qū)動力引導(dǎo)下易于主動思考,并保持對物理問題的持續(xù)關(guān)注,不僅有利于學(xué)生的問題解決,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生對物理問題及解決問題的濃厚興趣,形成一定的問題意識和問題解決能力。
在教改實踐中,我們嘗試將物理演示實驗“進(jìn)”教室,將物理演示實驗作為創(chuàng)設(shè)問題情境、激發(fā)學(xué)生好奇心的重要手段,充分發(fā)揮了物理實驗的教學(xué)價值。盡管實驗是物理學(xué)的重要組成部分,它在物理課程中占據(jù)重要地位,但由于實驗儀器的配備與管理、搬運以及費時等方面的原因和制約,長期以來大學(xué)物理課堂教學(xué)已經(jīng)形成了純粹講授的教學(xué)模式,物理演示實驗在課堂教學(xué)中較少有人問津。在高等院校,大學(xué)物理理論和大學(xué)物理實驗的劃分存在其合理性,但不可否認(rèn)這樣的劃分破壞了物理學(xué)本身的整體性,割裂了物理學(xué)理論與實驗間的共生關(guān)系。近年來,一些高校已意識到這些問題,開始致力于物理演示實驗的嘗試和演示實驗室建設(shè),但在大多數(shù)地方性院校,由于學(xué)校經(jīng)濟(jì)投入、教師教學(xué)理念等原因,物理演示實驗并未引起高度重視。我們作為一所地方院校,在學(xué)校經(jīng)濟(jì)相對困難的情況下,借助于學(xué)校升格、高校評估等契機(jī),通過周密策劃和積極游說,爭取到了一筆建設(shè)經(jīng)費,為演示實驗“進(jìn)”教室奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。杯水車薪,單靠儀器購買無法滿足全校萬余學(xué)生、近20個專業(yè)、四種教學(xué)層次的演示實驗需要。我們發(fā)動師生自己動手制作,群策群力,成果共建共享,以彌補(bǔ)實驗儀器之不足。除實物演示資源外,我們還借助國內(nèi)、國外物理演示實驗網(wǎng)站資源,電影、電視、錄像等媒體資源,通過剪輯、分類、改造和重組等構(gòu)建了大學(xué)物理演示實驗數(shù)字資源庫,用以豐富演示實驗的內(nèi)容和種類。利用演示實驗創(chuàng)設(shè)問題情境的教學(xué)改革策略,在實驗基地的教學(xué)中使用,收到了良好的教學(xué)效果,特別是在理工科對口、農(nóng)牧林普招以及農(nóng)牧林對口專業(yè)(既對應(yīng)層次教學(xué)計劃中的B模塊、C模塊、D模塊)的教學(xué)中,效果顯著。
3. 注重自主建構(gòu),讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)
建構(gòu)主義認(rèn)為,學(xué)生學(xué)習(xí)是一個自我建構(gòu)的過程,外在的知識只有內(nèi)化為學(xué)生的理解、納入學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)方能起到真正的作用,讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會建構(gòu)是大學(xué)物理教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)之一。在教學(xué)中,盡可能為學(xué)生主動建構(gòu)留出空間,盡可能發(fā)揮學(xué)生主體作用。大學(xué)物理課程一般都在大一下學(xué)期或大二上學(xué)期開設(shè),學(xué)生已基本具備自主學(xué)習(xí)能力和自主學(xué)習(xí)習(xí)慣,教師應(yīng)該避免按部就班、事無巨細(xì)地講解,要充分相信學(xué)生,給學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)的機(jī)會。我們在教學(xué)中只精講物理學(xué)中的核心概念和核心定律,而對一般概念、定律以及定律的應(yīng)用等則讓學(xué)生盡量自己消化。在起始階段,由于教師缺乏經(jīng)驗、學(xué)生和教師之間缺乏默契,教師可以適當(dāng)增加講授時間,多給學(xué)生以學(xué)習(xí)指導(dǎo),包括查閱資料、與人交流以及解決問題的途徑等。待學(xué)生積累一些經(jīng)驗后,教師指導(dǎo)作用要慢慢減弱,逐步放手讓學(xué)生自己管理自己,培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)、自主建構(gòu)能力。當(dāng)今新知識、新技術(shù)呈指數(shù)增長,從某種角度而言,教師講授的永遠(yuǎn)都是舊知識,只有教會學(xué)生學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握自主學(xué)習(xí)、自主建構(gòu)的方法才能使學(xué)生獲得終身學(xué)習(xí)的能力,適應(yīng)快速變化的社會需求。
由于改變了原有教學(xué)方式,變教師講授為學(xué)生自主學(xué)習(xí),避免了物理課堂的枯燥乏味,避免了捆綁式教學(xué),有利于開展有針對性的層次教學(xué),使每個學(xué)生都得到發(fā)展。為了幫助學(xué)習(xí)困難學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo),幫助他們掌握學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技能,我們專門為學(xué)困生編寫了《大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)》[4],從提煉知識點、歸納學(xué)習(xí)要點,到分析題目、思考路徑、具體解題過程的例題詳解,再到典型題目的練習(xí)等,該書不僅講解詳盡,而且層次清晰,并照顧到學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié),學(xué)生可以根據(jù)自身需要從書中查找相應(yīng)內(nèi)容獲得幫助。對學(xué)有余力的學(xué)生,為充分張揚他們的個性和學(xué)習(xí)潛能,我們在課下開展了一系列的課題研究項目,包括小論文寫作、自制實驗教具、大學(xué)生創(chuàng)新項目等。學(xué)生通過接觸、了解、經(jīng)歷具體的研究過程,在形成一定科學(xué)研究能力的同時,還能真真實實獲得科學(xué)探究的情感體驗,體會到科學(xué)研究過程所帶來的困頓、迷茫、驚奇和喜悅,有利于消解學(xué)生與科學(xué)家之間的距離感,樹立學(xué)生的自信心。
四、改革評價體制,實現(xiàn)評價應(yīng)有功能
為克服以往評價單一的弊端,也為了鞏固我們課題組的教學(xué)改革成果,使教學(xué)評價與教學(xué)改革相適應(yīng),我們在平時作業(yè)表現(xiàn)與期末考試成績相結(jié)合考核辦法的基礎(chǔ)上,增加了論文寫作、項目研究、小創(chuàng)作以及小發(fā)明的評價維度,使評價更全面。同時,增加了學(xué)生自評與他評的評價環(huán)節(jié)。評價方法及維度多元化,有利于促進(jìn)學(xué)生全面的、有個性的發(fā)展,發(fā)揮了評價的激勵、引導(dǎo)功能。
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1.1教學(xué)理念
實現(xiàn)由偏重傳授知識向傳授知識、培養(yǎng)能力與素質(zhì)教育并重轉(zhuǎn)變。
1.2教學(xué)內(nèi)容
實現(xiàn)由重經(jīng)典輕現(xiàn)代向經(jīng)典和現(xiàn)代內(nèi)容并重轉(zhuǎn)變。
1.3教學(xué)方法
實現(xiàn)由重推導(dǎo)演算向更加注重傳授物理思想和物理方法并重轉(zhuǎn)變。
1.4教學(xué)環(huán)境
實現(xiàn)由重課堂教學(xué)向課內(nèi)外教學(xué)并重轉(zhuǎn)變。
2研究內(nèi)容
2.1建立科學(xué)的物理課程體系。
開設(shè)多種形式的物理課,豐富物理教學(xué)體系。通過增設(shè)物理學(xué)史、文科物理、近、現(xiàn)代物理等選修課程,開設(shè)科普講座,邀請校內(nèi)外專家學(xué)者舉辦不同學(xué)科的學(xué)術(shù)知識講座等,充分體現(xiàn)學(xué)科交叉、文理滲透的特點,建立科學(xué)的物理知識體系,實現(xiàn)普通物理現(xiàn)代化。依托物理探索演示廳和基礎(chǔ)物理實驗室的平臺,增加演示實驗項目,豐富物理課堂教學(xué)內(nèi)容。開設(shè)探索性演示實驗課,建立學(xué)生充分參與、體現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的物理教學(xué)模式。
2.2通過物理學(xué)史教育,弘揚科學(xué)精神,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)。
物理學(xué)史是研究物理學(xué)的知識、理論和方法的發(fā)生與發(fā)展規(guī)律的歷史科學(xué),它真實記載了物理科學(xué)知識體系逐步成熟發(fā)展的歷程,充分體現(xiàn)了物理學(xué)發(fā)展突破中的分歧與爭論、曲折與反復(fù)、停滯與躍進(jìn)以及科學(xué)家們在科學(xué)研究道路上的奮斗與拼搏、成功與失敗。介紹物理學(xué)發(fā)展的歷史、研究動態(tài)以及諾貝爾獎和代表人物,及時將最新成果、發(fā)展動向、熱點問題引入課程教學(xué),借以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。通過物理學(xué)史的教育,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神,使學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)得到全面發(fā)展。
2.3探索研究型教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)。
在大學(xué)物理教學(xué)中采用啟發(fā)式、討論式、探究式、案例教學(xué)等各種生動活潑的先進(jìn)教學(xué)方法教學(xué)方法,結(jié)合演示實驗、錄像、動畫、計算機(jī)仿真等手段,注重啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生,將觀察、實驗、假說、驗證等物理學(xué)的基本研究方法融入教學(xué)過程,將分析、綜合、抽象、概括、歸納、演繹、類比等物理學(xué)科中常用的思維方法靈活運用于教學(xué)實踐,在傳授知識的同時,注重培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識的能力。如:結(jié)合課程學(xué)習(xí)布置研究課題、實驗設(shè)計方案,利用課前5分鐘進(jìn)行介紹或撰寫小論文,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,提高學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的綜合科學(xué)素質(zhì)。
2.4發(fā)揮演示實驗功能,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探索精神。
將實物演示與多媒體演示有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)化課堂演示實驗。增設(shè)多項演示實驗項目,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。對于一些不適合實物演示的特殊物理過程和現(xiàn)象,可利用多媒體動畫和計算機(jī)模擬來演示,生動形象地展現(xiàn)物理過程。如:講授駐波時,先用弦線駐波演示儀演示駐波現(xiàn)象,然后用計算機(jī)模擬駐波形成過程。在大學(xué)物理教學(xué)中將實物演示與多媒體演示有機(jī)結(jié)合,一方面能夠克服演示儀器數(shù)量不足、現(xiàn)象不明顯、可觀察范圍小的局限性,另一方面可互為補(bǔ)充,使學(xué)生能夠深刻理解物理規(guī)律,對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深對理論知識的理解,培養(yǎng)其觀察能力、實驗?zāi)芰σ约皠?chuàng)新能力等方面都具有不可代替的作用。利用物理探索演示廳,開設(shè)“物理探索演示實驗”全校選修課(16學(xué)時),近5年,共有近2000名學(xué)生選修了這門課程。在“文科物理”課程(文科專業(yè))和“人文物理”課程(全校選修)中均開設(shè)8學(xué)時的演示實驗。學(xué)生通過親自動手操作演示實驗,不僅加深了對所學(xué)知識的理解,而且能夠提高實際操作能力、實驗設(shè)計能力和觀察探索能力。開設(shè)探索性實驗項目,建立學(xué)生充分參與、體現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)的演示性實驗與探索性實驗相結(jié)合的教學(xué)模式。探索性實驗主要以教師引導(dǎo)為主,采用靈活的輔導(dǎo)方式,要求學(xué)生細(xì)致觀察實驗現(xiàn)象,定性或定量測量實驗結(jié)果,課后查找資料,探究實驗原理,做出相應(yīng)的軟件設(shè)計或改進(jìn)的儀器,并寫出研究報告或論文。如:利用熱機(jī)實驗進(jìn)行熱機(jī)的P-V曲線的研究;利用空氣動力儀驗證流體力學(xué)的伯努利方程,研究各種結(jié)構(gòu)的流體力學(xué)性質(zhì)等。許多學(xué)生對探索性實驗充滿好奇,能夠進(jìn)行深入的研究和探討,取得了較好的效果。
2.5組織科技創(chuàng)新活動,營造科學(xué)研究氛圍。
科技創(chuàng)新活動是培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要途徑,是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要載體。為激發(fā)學(xué)生對物理的興趣與潛能,培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力、知識技能的綜合運用能力,積極組織學(xué)生參加各級各類競賽和科技活動。如:中國物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、電子設(shè)計競賽、全國大學(xué)生智能汽車競賽及參加“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽等。競賽過程是一個知識應(yīng)用與交流的過程,是一個創(chuàng)新的過程,有利于將所學(xué)知識與實際問題相結(jié)合,可以使動手能力、團(tuán)隊意識、競爭意識得到培養(yǎng),從而提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
3結(jié)語