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摘要：大學物理課是理工科專業的重要基礎課程。近年來，由于諸多因素影響，物理課在學生中的熱度有所下降。本文通過系統對美國、日本、英國、俄羅斯等國物理的教學理念進行對比分析，指出中外物理教學差異化問題，依托標準化研究思路，從統籌協調、標準規范和多樣選擇等三個方面提出以標準為引領，推進大學物理教學改革的教學范式，以期為大學物理教學工作提供借鑒和思考。
關鍵詞：大學物理；教學改革；標準化
物理學是自然科學的帶頭學科，其研究方法幾乎應用于自然科學和高新技術的各個領域。鑒于在培養學生的科學思維和創新意識等方面的重要作用，物理學在我國教學課程體系中占有十分重要的地位。但近年來由于學生積極性不高、課程晦澀艱深加上教學方法滯后等因素，物理課的基礎地位受到了嚴峻的挑戰，特別是大學物理課程教學更是難以提起學生的興趣。如何改善這一局面成為很多高校教育工作者面臨的課題。標準化是溝通科研和應用之間的橋梁，有利于促進技術進步和效能提升。筆者經過系統分析多個國家物理教學改革問題后認為，依托標準化的方法指導和改進物理教學水平不失為一個好方法。
一、國外物理教學理念及中外對比分析
（一）國外物理教學理念分析二戰以后，美國先后多次進行了教育改革實踐。美國的教育發展理念主要是重視激發學生的創新思維，提高科學素養和科學精神，強調學科知識的交叉滲透、科學精神與人文精神的互補；日本物理教育改革的基本理念是重視培養學生提高對自然科學的興趣、關心和研究，重視培養學生的科學素質和探究物理的能力；英國物理教學改革的理念是重視學生個體差異，為有不同學習要求的學生制定不同的學習計劃。同時注重科學研究，強調個性化教學，在課程設計、實施和評價教學每個過程都以個性化為原則，滿足學生的個體差異需要；俄羅斯物理教學改革注重培養和發展個性，包括形成科學自然觀，明確形成物理學在現代社會生活中的作用以及對全人類文化發展的作用。實施教學計劃和教學大綱多樣化以及“個別化教育和區別化教學”，要求達到對所有學生必需的物理教育水平。物理教學改革的趨勢從強調形成學科知識和技能、發展學生思維目的轉為培養掌握信息、善于思考的公民，能在解決社會任務中理解科學問題意義的人才。
（二）中外物理教學理念對比分析。通過分析其他國家物理教學觀、教材和方法演變的基本特征，與我國的有關情況加以比對，對我們的物理教學會帶來一些有益的啟示。在物理教學理念方面，國外教育當前最重要的特征就是從強調知識內容向獲取知識的科學過程的轉變，從強調知識積累向探求知識的轉變?，F代物理教學不再只是要求學生存貯各種處理好的信息和結果，并用之進行再加工，而是充分地運用各項科學過程、能力來感知現象，獲取、分析并處理信息，做出判斷和評價。上世紀末以來，我國物理教學的教育觀受到國外教育觀的影響不小，但是總體說來還是提倡號召多，系統深入研究的較少，體現科學過程、能力培養的現代教學觀在我們的得到實踐還需要解決精簡課堂內容、增加學生活動量等問題。國外物理教育強調不同學科、不同領域知識的內聯外延和相互滲透，學科知識被置于一個十分開闊的背景上加以呈現，這大大擴展了學生的知識視野和發散性思維。而我國的物理教學方式則是局限在學科范圍內的知識的深化，考試不要求的不學，課本上沒有的不教，學生的知識面和發散思維很難得到有效的拓展。國外物理教學已經從以教科書為中心向多媒體教學和多種手段復合運用的方向轉變，教科書不再是唯一的教學媒體，多種學習手段已經在廣泛應用，而在我國，特別是不發達地區，教科書還占有非常重要的地位，老師根據課本教學，學生根據課本學習的固有方式還沒有被完全打破。
二、大學物理教學存在的問題原因分析
通過對100位大學生進行調研問卷調查后分析認為，教材內容陳舊、就業后應用空間不大、實驗設備落后和教學方法滯后等4個因素是非常重要的原因，占比分別為15%、36%、21%和23%，其他原因占比5%。主要因素分析如下：一是教材內容比較陳舊。隨著科技的發展，物理教學有了很大的進展。而我們當前使用的物理教材內容陳舊，對前沿學科涉及到得的內容不多，當代物理發展和應用的介紹相對缺乏；二是物理教學與就業脫節嚴重。很多學生認為大學物理學習的難度較大，實用性不強，畢業后工作中應用的機會很少，這直接導致學校刪減大學物理的課時數量，物理學科也越來越難受到相應的重視；三是實驗條件相對滯后，特別是在我國相對落后的地區，實驗教學中沒有得到足夠的重視，實驗條件落后，實驗器材陳舊，學生很少有機會進行近代物理的重要實驗，對物理學習的興趣越來越低；四是教學方法落后。當前大學物理教學的模式主要還是教師講學生聽的模式，學生的被動性強，積極性很低，創造性和發散的思維也很難形成。
三、大學物理教學的標準化范式研究
在2016年第39屆國際標準化組織大會的賀信中指出，“標準助推創新發展，標準引領時代進步”。通過標準化的手段，提升和改進大學物理教學改革是一個很好的方法。
（一）統籌協調：提高物理教學的價值。運用標準化的方法，發揮統籌協調的作用將大學物理教學與學生的人生規劃、職業發展銜接起來，同時做好中學物理課程和大學課程的銜接，提高物理學科學習的針對性，提升教學效果。一是進行物理教學與人生規劃的長遠思考。自然現象雖然千奇百怪，但其本質是統一的，其道理是相通的。物理學中就蘊涵著豐富的人生道理，有助于我們進行長遠的思考，做好人生規劃。如牛頓第三定律與為人之道的關系。牛頓第三定律告訴我們，物體間的作用力是相互的作用力與反作用力性質相同，大小相等。這和人與人之間“禮尚往來”意思一致。一個人對待別人的方式，將會決定別人對待自己的方式；再如量子力學與人生。量子力學說物質可以同時既是粒子又是波。粒子是限制在很小體積中的物體，而波則擴展在大范圍的空間中。也就說是，人的生命是不能孤立地理解的，只要在整體中才能明白真正的意義。二是開展物理教學與社會生活的有效銜接。生活各個方面體現著物理學的規律，物理學滲透在生活的各個領域，二者相互滲透、相互影響。生活物理就是一個來自生活和物理學兩方面結合的學科。懂得了物理知識，很多生活中常見的疑惑就會解開。如螞蟻從高處落下為何不會摔死的問題。原因是：物體在空氣中運動時會受到空氣的阻力，其阻力的大小與物體和空氣接觸的表面積大小有關。越小的物體其表面積大小和重力大小的比值越大，即阻力越容易和重力相平衡，從而不至于下降的速度越來越大，也就是說微小的物體可以在空氣中以很小的速度下落，所以螞蟻落地時速度很小，所以就摔不死。三是做好中學物理與大學課程的內容銜接。要把中學物理課本內和大學課本的內容進行銜接和比對，根據大學生的實際情況，結合就業方向，刪除內容重復部分，完善大學課本的內容。逐步推進教學內容體系調整，按照力、波、熱、電、近代物理的順序，使結構更合理，邏輯性更強。同時提倡進行試驗教學改革，建立新的實驗教學體系，強化科研訓練試驗，提升學生的動手操作能力。
（二）標準規范：多項措施提升教學效果。運用標準化的方法，發揮標準規范的作用，在形成統一的觀念，運用現代的教學方法以及營造良好的環境上面下功夫，有效提升教學效果。一是要形成統一的觀念。高中階段，物理知識的學習以填鴨灌輸為主，在大學階段要注重轉變應試教育的思想觀念，不能僅僅滿足于考試的需要。應鼓勵學生在強化基礎知識的基礎上，形成系統的物理知識體系，推動學生主動思考。同時讓學生能主動應用所學，培養科學嚴謹的思維方式、實事求是的科學態度和專一刻苦的鉆研精神。二是要運用現代的教法。教學手段的現代化是提升學習效率的重要保障。大學教師應針對不同基礎和專業的學生，靈活應用教學方法。充分發揮現代化教學手段的優勢，有效促進大學物理改革，提高教學質量和效果。如在教學光學時教師把實物演示與視頻相結合，以便學生能夠更加直觀的學習。三是要營造良好的環境。教學環境的好壞直接影響到教學質量。要樹立先進現代的教育理念和以學生為本的思想，著力改進和提升教學環境。在課堂上，教師要注意營造良好的學習氛圍，有選擇地使用教具、掛圖、視頻、CAI課件、PPT講解等多種方式，豐富課程的內容；在課堂外，要鼓勵學生通過網易云課堂、慕課網、騰訊課堂等途徑獲取最新的知識，同時完善實驗室設備設施，推進學以致用，激發學生的熱情和主動性。
（三）多樣選擇：創新物理教學手段。運用標準化的方法，發揮標準多樣式選擇的優勢，創新物理教學手段，構建教學結構體系和學生科學思維教育，有效提升教學效果。一是充實前沿知識，科學構建教學結構體系。物理學在內容上可分為基礎部分和前沿部分。前沿部分包括近年來出現的激光、超導以及非線性、非平衡系統發展形成的復雜性物理等最新成就、研究熱點和新領域。但現在的大學物理課卻沒有將其“分級”，使得喜歡大學物理的學生一接觸到大學物理課程，就大失所望，以為許多內容與中學所學重復而提不起興趣。二是加強學生科學思維教育，培養創新精神。要通過舉辦講座、物理知識展覽、名人軼事等方式，讓學生消除對物理的誤解，使學生逐漸對物理產生興趣。注重物理學史中的名人軼事和典故穿插在教學過程中，激發學生的好奇心，探索事物的求知欲。比如富蘭克林在放風箏的過程中發現了電就是一個很好的啟發學生的例子。同時教師還可以利用課余時間給學生講述科學技術前沿的應用，促使學生主動探索未知領域。
作者:楊繼凱 潘錚 單位:長春理工大學理學院 跨越速運集團
