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摘要:本文從師范學院學生未來的職業性質入手,分析了在師范學院進行通識教育的必要性。本文就現行的通識物理課程的開設狀況進行了調研,結果發現在很多普通本科院校,通識物理教育并沒有引起足夠的重視,即便在選修課程中開設了相關課程,但依然在教學方法、教學內容、考核方式等方面存在很多問題,最后又針對出現的這些問題分別給出了相應的改革措施。
關鍵詞:通識教育;師范學院;物理教學
通識教育又叫通才教育或者自由教育,相對于專業教育而言,是非專業性的,它與專業教育一起構成了現有的大學課程體系。通識教育就是要培養具有健全的人格、能獨立思考的人,學生要對不同學科知識都有所了解,并能融會貫通,從而有效地促使個人品質和魅力的提升。如果師范學院的學生接受了這樣的教育,將來走進了中小學的課堂時,傳授給孩子們的教育也是全面的,不僅是知識的教育,還有方法和能力的教育,因此,在提倡提高全民科學修養的今天,在通識教育的大環境下,在師范學院成功開設通識物理才是最有效的捷徑。
1大學物理在師范院校通識教育中的地位
物理學是自然科學的基礎,物理學科的建立和發展過程本身就是創新思維發展的過程,物理學采用的分析方法、濃縮的科學思想、構建的理論框架,都可以作為生長科技新枝的母體[1]。另外,今天的物理學不僅在科學技術上有廣泛的延伸,在人文精神方面也有著深厚的積淀,是科技和人文的最好結合學科,這對于我們通識教育所強調的“人性”的教育、能力的教育,應該是最好的實施載體。因此,在實施通識教育的過程中,物理課程有著不可或缺的地位,在培養教師的搖籃的師范院校,通識物理教育的地位無可替代。著名的ELONMUSK曾就讀于斯坦福大學的物理學專業,他創立的SpaceX公司在很多火箭發射技術中處于領先地位,創立的TESLA汽車公司超越了福特公司,在一次TED節目中,主持人問他怎么能夠在這么多不同領域做出這么大的事情,MUSK說他的很多成就都源于物理思維,要相信物理的魅力。事實再次證明,學習物理學得到的不僅僅是物理知識本身,還有一種內在的能力,通識物理課程的目的不是培養“做物理”的學生,讓他們成為物理專業人士,而是要教學生“知曉物理”,[2]讓學生通過認識物理學的發展過程,物理學的研究方法,受到基本的科學思想的熏陶,并為其未來的發展起到促進的作用。
2物理通識教育的現狀
很多人對于通識教育的理解只是表面上的文理滲透。目前高校中實施通識教育的主要途徑是開設公共必修課和選修課。在普通本科院校,目前公共必修主要以政治、計算機、體育、就業指導等課程為主,其中選修部分涉及范圍較廣,如棋牌、健身、旅游、手工等,對于通識物理類課程開設得較少,即便有老師開設了相關課程,學生在選課時,一般都會以興趣和是否容易拿到學分為標準,相對其他課程,物理類課程似乎要受冷落很多。作為自然科學的核心支撐,物理課程本質是有趣而有用的,為什么面對學生的選擇時,會出現如此尷尬的境遇?究其原因,有以下幾點:(1)文科學生習慣發散性思維,面對邏輯性強、思維嚴謹的物理課程,感覺有一定的難度;(2)對于大部分理工科學生,大學物理課留給他們的印象:公式、定理、考試、實驗,覺得物理既“無趣”又“無用”[3]。這樣的物理有什么理由讓學生再去二次選擇呢?
3物理通識類課程在開設時存在的困難
通識物理課程目前在很多一類大學如清華大學、北京大學、復旦大學等開設得非常成功,但在普通二類本科院校情況卻不容樂觀,要想成功開設讓學生喜歡的有用又有趣的物理課程,不僅需要博才的好老師,還要有合適的教學方法、有趣又有用的教學內容,三者缺一不可。不同于大學物理的教學,更不同于專業物理的講解,通識物理課程的任課教師不僅需要對大學物理的內容非常熟悉,還要能用幽默風趣、有吸引力的語言把晦澀難懂的物理知識、概念、方法通俗化;不僅如此,老師還需要對物理在各個專業領域的應用、前沿發展等有所研究,還要結合各專業、各種層次的學生進行因材施教,最終達到能讓每一個選擇物理學習的學生在輕松愉悅的課堂上學習到物理學的知識和方法,能靈活地將其應用到自己的專業發展和學習生活中,并從中領悟到物理學在科學素養培養中的地位和作用。一門受學生歡迎的課程,一定要有好的教學方法才能達到最佳的教學效果。但現實是,很多物理老師面對一些公式和定理,只滿足于照本宣科地推導公式、計算例題,無趣的講解使得上課死氣沉沉。有些擔任通識物理課程的老師也是敷衍了事,并沒有認真地思考通識物理課程的意義,不研究授課學生的專業和接受能力,把這種普及性的通識物理教學變成了大學物理的課堂,這嚴重挫傷了學生對物理的興趣。然而,難道物理課堂只能這么無趣嗎?在教學內容上,任課教師要精心整理物理課程的內容,結合授課學生的專業發展和知識結構,在傳授物理知識的同時,更多地要考慮物理學帶給學生的在分析問題、解決問題的方法、創新能力和科技社會發展中的隱形作用,這樣才能真正地啟迪學生的科學思維,拓寬思考問題的思路,提升學生的科學素養。
4物理通識教育的實施
4.1靈活多變的教學方法
通識物理課程的授課對象為非物理專業的學生,甚至文科專業學生,學生的思維和理解能力與物理專業有所不同,所以我們要大力提倡老師采用通俗易懂的授課、開放活躍的課堂氛圍、自由互動的教學方式,也可通過引入相關視頻、學生專題討論等方式把相關的物理思想、物理方法、物理應用展現出來。
4.2有趣有用的教學內容
目前許多高校在開設通識物理的過程中,為了保證物理理論的系統性,對重點知識、概念進行重新組合、略化,這其實就是工科大學物理縮版后的大搬家。另一種思路是撇開物理學的內容,只講學生感興趣的前沿熱點話題、環境污染、能源危機等,[4]學生在整個學習過程中就像看了一段新聞報道,知道了這樣一個事件或現象,并沒有領會物理學的基本思想和原理,也沒有體會到這種思想的潛在意義。為了避免以上教學內容的極端化,可以將二者融合提升。首先,不要給學生界定固定的物理教材,[5]可以根據自己的教學內容給出相關的參考教材,比如文科物理、物理學史、物理藝術、科技物理等,學生可以根據自己的興趣自行到圖書館借閱,這樣在課堂開展專題討論時,學生有更多的發言空間,保證了學生的興趣,還有可能激發學生就自己感興趣的專題上臺和同學老師分享的熱情。教學內容可以采用專題報告的形式展開,每一個專題報告是圍繞一個物理思想或物理方法展開,比如模型專題、類比方法專題、守恒專題等,可以從物理學的大統一思想入手,先介紹基本的思想和原理,再具體分析它在各個領域的應用,同時結合前沿熱點,讓學生在學習物理方法的同時,接受科學思想的熏陶。利用物理思想模式培養學生的科學思維和創新的精神,并能應用這種思維和方法解決自己生活和工作中遇到的問題的能力。在注重科學思維方法傳授的同時還要挖掘物理中潛在的藝術元素,[6]南京航天航空大學的施大寧老師就開設了“物理與藝術”課程,通過藝術與物理的發展歷程、藝術作品和物理理論中展現的創新思維意識等的對比,對文科學生進行科學素養的培養,對理工科學生進行藝術的熏陶,讓學生體會到物理并不是枯燥無味的,其中也蘊含了如此之多的藝術色彩。利用科技新發展引領學生的學習熱情,體現物理在科學素養提升中的主角地位。在課堂中引入科技發展的新動態、新成果,可以是有代表性的全球科技新成果,還可以向學生展現我國在各個領域的技術突破。2017年全球自然科學技術指數,中國居然完爆西方,比如我國的北斗系統、超級計算機、雷達技術、3D打印、激光技術、微晶鋼、脈沖強磁場裝置、量子存儲器等,讓學生驚嘆物理在科技發展中的作用的同時,激發愛國熱情,對學生進行情感教育。
4.3快樂自由的考核方式
由于通識物理靈活多變的教學方式和豐富多彩的教學內容,使得在課程期末考評時也需要多樣化的評價方式,主要還是通過在教學中進行過程性評價,比如布置開放性的小論文;發揮學生的自主性,根據自己的興趣,針對某個和物理相關的課題展開物理思想的探討;還可以在教學中開展學生專題討論,或者小組專題調研的方式對學生進行考核,不僅豐富了課堂內容,更能發揮學生的學習主動性,盡可能避免卷面的考核方式。
5小結
物理學的通識教育不可缺位,但通識物理的教育并非工科大學物理大搬家,不僅要根據課程的性質選擇合適的老師,在教學中還要采用靈活多變的教學方式、豐富有趣的教學內容、快樂自由的考核方式,教學中的方方面面都需要老師做精心的準備。只有這樣,我們才能讓學生在輕松愉悅的課堂上體會到物理的深刻內涵,才能感受物理思想、物理方法在科技發展中的作用,才能在無形中提升學生的科學素養。如果在高等師范學院的教學中能成功地開設通識物理教育,受益的學生將來走進中小學的課堂,又會為中小學生傳遞他們的知識和方法,這才是提升全民科學素養最好的方法。
參考文獻
[1]李莉莎,賀慶麗,姚和寶.物理通識教育的思考與探索[J].高等理科教育,2010(5):107-109.
[2]施大寧,吳平,楊雁南.拓展內涵融合創新構建工科院校大學物理系列課程體系[J].物理與工程,2014,24(6):31-34.
[3]唐濤,李新宇,等.工科大學物理教學轉變為科學通史教學的思考[J].教育教學論壇,2016(21):109-110.
[4]曾代敏,楊德智.高校開設文科物理的探索[J].物理與工程,2016(7):225-227.
[5]李愛君,司海峰,等.高校開展通識教育之探究[J].課程教育研究,2014(2):1.
[6]孟慶鑫,張寧,王曉鷗,等.隱性通識教育課程的建設[J].物理與工程,2012,22(1):38-41.
作者:柴花斗 單位:鄭州師范學院物理與電子工程學院