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1改變傳統的教學方法,講法必須精簡化、合理化、形象化、生活化
課堂內容相對于課時來說太多。對于一些次要的內容可以適度精簡,以便更好地突出主題,讓學生能抓住重點基礎知識。例如,在狹義相對論的章節中,目前國內多數教材都包含一節邁克爾遜-莫雷實驗的內容。筆者在多年的教學總結中發現,這個實驗實際上跟狹義相對論的創立沒有多大聯系。愛因斯坦創立相對論之前并不知道這個實驗。根本不需要用該實驗來鋪墊或作為理論背景。而且講解這個實驗內容,教學者也會本能地把它描述為狹義相對論的歷史背景。其結果反而會誤導學生這其中的邏輯關系,增加了本來就難以理解的相對論學習難度。課堂教學形式也應該重新合理化,由傳統灌輸式應轉變為研究式。首先,提前設計學生在課堂上的討論主題,預測學生可能會提出的問題,讓學生能積極主動地參與到研討的預案。其次,在課堂教學過程中以學生為主體,讓學生主動地探究所學知識,而教師僅僅是扮演指導者和協助者的角色。在教師的引導和協助下,這會有利于學生積極主動地理解物理概念和物理思想,并將所學知識用以解決實際問題或專業相關的問題。傳授內容盡量形象化。大學物理課程本身的理論邏輯性和嚴密抽象的數學公式推導,難免導致課堂枯燥乏味缺乏生機和活力。物理教學者在備課期間要充分思考,盡量化抽象為形象,以便于學生更好地理解理論內容。例如在講光電效應這節抽象內容時,筆者就拿學生玩過的搶灘登陸游戲作比方。(電子)敵軍士兵獲得(光子)能量,從(光電管)牢房的陰極逃出來,想登陸到對岸形成一股勢力(電流),我們可以阻礙他們登陸,從而可以改變最終形成的勢力(電流)大小。這樣講會讓學生把抽象的內容變成一個具體模型,學生不但能很好地理解光電效應,還可以長時間地記住其中的規律。又如,在講駐波章節內容時,教學初期筆者在黑板上推導分析完駐波方程,討論駐波規律后,一調查發現學生根本不知道駐波到底是什么,具有什么規律。長時間的理論講解也只能讓學生們死記硬背幾個名詞代碼。后來筆者意識到這節內容太抽象,所以到實驗室搬來簡單的儀器,在課堂上簡單演示了一下,學生就很輕松地理解并記住駐波的本質。理論需要經常聯系實際。由于理論知識和實際生活經常脫節,使得有些學生對物理課的熱情漸漸降低,甚至可能出現對物理學習的抵觸心理。因此,物理教學者在教授物理學內容時,要精心布置設計每一個教學環節,充分備好每次課。除了之外,還要盡量多收集多整理與物理教學有關的素材,理論聯系實際生活,可以讓干澀乏味的物理公式和物理推導變得更親切更形象,可以吸引學生的關注,提升他們對物理的學習興趣和熱情,從而更進一步促進學生科學素質的提高。比如在講授相對運動章節時,與同學們探討“如何在雨中如行走時身體淋的雨水最少”這一問題,這不僅使相對速度等理論問題得到靈活運用,而且也培養了學生利用現有知識解決實際問題的能力。又例如在學習剛體運動一章中關于角動量及角動量守恒定律時,可把平時的體育運動如跳水、溜冰等項目的力學規律進行分析,給學生科普直升飛機為什么都是只有兩個螺旋槳才能正常飛行等,從物理角度審視生活,讓學生明白物理原來和生活是緊密聯系的。學生通過這些理論的學習,不僅可以在平時的體育鍛煉中少走彎路,而且理解掌握了訓練時應有的理論方法。經常理論聯系實際,可讓學生對物理學抽象的理論不再畏懼和排斥,而且能夠激發他們探究物理理論的熱情望,使學習方式被動變變為主動式,從而可以提高整體的教學效果。
2調整固定的教學內容,內容必須適應專業發展的需要
考慮到工科專業學習的不同特點,物理學內容應需要重新調整和仔細劃分,掌握基礎知識,突出應用主題,以適應具體各專業的學生對象。結合工科專業的實際需要和物理學自身的教學特點,在工科專業物理學的課堂教學中,應適度增加應用物理方面的內容例如工程科技相關領域和日常生活的應用可以穿插有關物理學研究前沿的案例。這樣安排教學內容可以給工科專業的物理學教學帶來生機,使學生意識到物理學原理和方法與自己聯系密切,與后續專業課程是密切相關的,同時也使工科物理學課程教學的定位更好地符合工科專業的實際需要。適度調整教學內容,適應具體不同專業學生需求。雖然物理是整個理工科的基礎課,但不同專業的學生,物理的學習基礎不同,后續學習的專業需求也不同,因此在處理基礎課與專業課之間的關系非常重要,盡量要做到突出具體各專業特色,也就是在保持原有物理教學體系基礎不變的前提下,兼顧到學生專業需求的不同??梢試L試將課程內容分成基礎和提升兩個部分,針對不同內容采取不同教學方法?;A部分側重于課程的基礎知識和核心內容,課時應占總課時比例的大部分。提升內容依據不同專業劃分,側重于后續課程的有效銜接,課時應占總課時比例的小部分。例如機械專業的物理教學可以在力學方面適當加以拓展,從定軸轉動拓展到定點轉動,角動量定理及守恒可以從定軸拓展到成“不定軸”。對于電氣電子類專業的物理教學內容,可以在電磁學部分增加提升部分比如電路的常見分析方法和處理。對于生物化學類的專業可以把熱力學的內容作為提升部分適當詳細地講解,以方便銜接后學的如物理化學等專業課。這樣的內容的適度調整會讓學生意識到物理的基礎性和真實重要性特點。學生足夠的重視是物理課教學能取得良好效果的必要條件。
3突破傳統單一教學,教學手段需要與時俱進
要充分調動學生的學習積極性,激發學生學習興趣,物理教學者還可以充分利用現代化教學手段進行輔助教學。現代科技突飛猛進,教學手段也在日益更新。現代化的教學媒體和教學手段能充分刺激學生感官,激發學習的熱情。物理課堂上經常需要運用圖像動畫等直觀演示,而黑板加粉筆這一傳統的教學手段無法做到。多媒體輔助教學包含許多視頻或動畫信息,還可利用mathematics等應用軟件把一些二維或三維圖像表示的物理規律簡單直觀地呈現給學生,這樣的處理既能節省教師在黑板上臨時畫圖的時間,在內容多時間少的情況下提高課堂效率,又能形象地再現物理過程,逼真地展現很多平時難以看到的物理現象圖文并茂,使大學物理課堂教學表現得豐富多彩,讓學生學習的過程中能積極地參與其中。利用網絡資源和遠程在線輔助進行補充教學。今天的科技迅猛發展,以計算機技術承載的網絡信息與我們的聯系越來越緊密,這也為新世紀的教學增添了一個新思路。網絡信息中包含大量的物理教學和科研學術資源。教師和學生都可以隨時隨地獲取自己所需要的知識。教師可利用網絡資源更好地對物理知識進行資源擴充和整理對專題可以深入分析討論,還可以與同行或專家進行互動交流,分享和學習專業教學方面的心得和體會,從而可以促進教學水平的不斷提升。同時教師還可以洞察相關知識體系學術前沿問題,提升科研水平,讓科研和教學相互促進,互為一體。學生可以通過網絡查詢學習資料,通過一些網絡移動圖書館或電子期刊等查閱和檢索相關的學習資料,可以補充受課堂限制可能覆蓋不到的物理內容。由于課時有限,教師和學生在課堂上的互動有限,但教師和學生可以利用網絡構建交流平臺,隨時隨地互通交流,這不僅可以拉近師生距離,也能帶動學生學習的主動性,同時在課時少,內容多的情況下可以有效地保證和提高大學物理課程的教學質量。
作者:王輝升 趙炳炎 單位:安徽工程大學數理學院 玉林師范學院物理科學與工程技術學院