摘 要:2007年全國高中物理全面實施了新課程標(biāo)準(zhǔn),新課標(biāo)的實施給大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。結(jié)合高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)和大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀,筆者從知識點、思維方式、新課改選修內(nèi)容三個方面分析當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題,促使大學(xué)物理教師改進(jìn)教學(xué)方法,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:新標(biāo)準(zhǔn);大學(xué)物理;教學(xué)模式;教學(xué)內(nèi)容
一、引言
物理學(xué)是整個自然科學(xué)的基礎(chǔ),物理學(xué)的思想方法和研究方法幾乎應(yīng)用于自然科學(xué)的每一個領(lǐng)域,同時物理學(xué)也是近代高新技術(shù)的重要源泉。大學(xué)物理課程是理工科學(xué)生的必修課,在強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育的今天,其功能不僅僅是一門為后續(xù)課程服務(wù)的基礎(chǔ)課,也是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、思維能力、創(chuàng)新能力的主要途徑。2007年,全國高中物理全面實施了新課程標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱新課標(biāo)),與舊教材相比,高中物理新教材更強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究方法及科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng)。學(xué)生基礎(chǔ)知識的改變,對當(dāng)前《大學(xué)物理》的教學(xué)產(chǎn)生了較大的影響,也給教師帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。如何加快推進(jìn)《大學(xué)物理》教學(xué)改革,在做好大學(xué)物理與高中物理知識順利銜接的同時,仍然保持其生機(jī)與活力,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的?筆者經(jīng)過幾年的教學(xué)探索,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前《大學(xué)物理》教學(xué)中存在若干問題,并提出了解決的思路。
二、大學(xué)物理與高中物理知識銜接中所面臨的問題
(一)知識點重復(fù)性較大
新課標(biāo)下的高中物理教材體系依然按照經(jīng)典物理學(xué)的五大分支,即力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)為主線,大學(xué)物理同樣也是以力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理為主要框架。相對高中物理,大學(xué)物理只是在深度和廣度上有了新的發(fā)展,分析工具由初等數(shù)學(xué)變?yōu)楦叩葦?shù)學(xué),但物理概念及規(guī)律沒有太大變化。對于剛剛領(lǐng)到大學(xué)物理教材的大學(xué)低年級學(xué)生而言,從整體上感覺大學(xué)物理只是高中物理知識的重復(fù),而沒有顯示出大學(xué)物理的獨立性和實用性,難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的熱情和興趣,從而無法實現(xiàn)大學(xué)物理的教育功能。
(二)教師授課方式不同
高中物理新課標(biāo)指出,中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的目標(biāo)為:學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能,了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢;學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,能運用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問題;了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的互動作用,認(rèn)識人與自然、社會的關(guān)系,有可持續(xù)發(fā)展意識和全球觀念。在此目標(biāo)指導(dǎo)下的高中物理教材圖片豐富,實用例子甚多,且每章都有精彩的導(dǎo)入。高中物理由于教學(xué)內(nèi)容少,課時多,所以教學(xué)進(jìn)程相對較慢,任課教師為了吸引學(xué)生的注意力,啟發(fā)學(xué)生思考,營造課堂的學(xué)習(xí)氣氛,對于引入的每一個概念,都能通過演示實驗、講解小故事或者生活現(xiàn)象等方式進(jìn)行形象解讀,促進(jìn)學(xué)生的理解和接受。長期下來,學(xué)生已經(jīng)適應(yīng)并習(xí)慣了高中教師的這種上課方式。而大學(xué)物理更加偏重于對物理理論的整體把握和更加嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo),在教學(xué)內(nèi)容多、課時少、課堂教學(xué)信息量大的情況下,教師會通過復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容來導(dǎo)入新課題,或者直接導(dǎo)入新課題進(jìn)行講解,很少有時間進(jìn)行趣味性的導(dǎo)入。所以部分學(xué)生在進(jìn)行大學(xué)物理學(xué)習(xí)時,會不適應(yīng)大學(xué)教師的講課方式,不知該如何進(jìn)行大學(xué)物理的學(xué)習(xí),顯得很被動,比較迷茫。
(三)學(xué)生基礎(chǔ)差異大
由于高中進(jìn)行課程改革后.實行模塊選修制,《物理(選修3-1)》和《物理(選修3-2)》是必選的,有些地區(qū)《物理(選修3-3)》《物理(選修3-4)》《物理(選修3-5)》要求只需選修兩本,但是很多學(xué)校為了擠出更多時間,甚至只選其中一本,這樣學(xué)生間高中物理知識基礎(chǔ)差別就很大,大學(xué)教師在課堂上很難把握一個合適的進(jìn)度,以符合所有學(xué)生的接受能力。例如:在講解力學(xué)部分的動量守恒定律,在高中屬于《物理(選修3-5)》,有些省份沒有作為考試內(nèi)容,所以部分學(xué)生根本沒有動量的概念,而在大學(xué)物理教材是假定學(xué)生完全掌握動量一系列的知識的,直接通過牛頓第二定律的微分形式引入動量定理,無論教材例題還是課后作業(yè),都很少有對概念的直接考查,相關(guān)題目難度較大。所以對于初學(xué)者來說,物理概念理解不透,因而在解決具體問題時不知從何處下手,結(jié)果導(dǎo)致慢慢失去物理學(xué)習(xí)的興趣。
三、提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的對策
(一)上好緒論課
為了消除學(xué)生“大學(xué)物理只是在重復(fù)中學(xué)內(nèi)容”的心理,教師在緒論課中除介紹該課程的發(fā)展史、地位、學(xué)習(xí)方法以外,一定要從內(nèi)容、思維方式以及數(shù)學(xué)工具三方面強(qiáng)調(diào)高中物理和大學(xué)物理的不同。高中物理中,運動學(xué)部分的研究對象只局限于沒有大小的物體,即質(zhì)點的平動;動力學(xué)部分,只局限于恒力;電磁學(xué)部分只限于勻強(qiáng)場(包括電場和磁場)中的有關(guān)問題,而且重點還是在于對于力及研究對象運動狀態(tài)的分析。而大學(xué)物理中的研究對象沒有這些限制,任何運動、任何物體都可以,變力做功,電磁場更偏重于場性質(zhì)的分析。大學(xué)物理不僅要講“是這樣”,更加要講“為什么是這樣”。例如:高中物理是直接給出質(zhì)能方程E=mc2,通過一系列的例子說明質(zhì)量和能量之間的相互轉(zhuǎn)化,而在大學(xué)物理中則由物體質(zhì)量和速度的關(guān)系,再通過動能定理引發(fā)新的動能概念,愛因斯坦對最后結(jié)果賦予物理意義,由此得出質(zhì)能方程。在大學(xué)中,應(yīng)用更多的是微積分知識,教師需要讓學(xué)生理解微積分的物理含義,理解求導(dǎo)就是求一個變化率,而積分是求導(dǎo)的逆運算,是無限分割再求和的思想。還要引入矢量的概念,矢量的運算和標(biāo)量有很大的不同,這也是學(xué)生容易出錯的地方,進(jìn)而自然引入矢量代數(shù)部分。為了吸引學(xué)生的注意力,教師在講解矢積和標(biāo)積時,可以讓學(xué)生思考所學(xué)過的物理量中哪些屬于矢積結(jié)果,哪些屬于標(biāo)積結(jié)果。良好的開端等于成功的一半,在緒論課上,明確大學(xué)物理與高中物理的區(qū)別和聯(lián)系,克服學(xué)生對這門課程的輕視或者畏難兩種極端情緒,對能否引起學(xué)生對該課程的興趣和重視顯得至關(guān)重要。
(二)教學(xué)方式的多樣化
課堂活動是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要途徑,經(jīng)過新課標(biāo)教育的學(xué)生,主動思考能力有所提高,大學(xué)物理教學(xué)可以根據(jù)這一特點,脫離“填鴨式”的教學(xué)過程,轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的過程,注重促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),提倡教學(xué)方式多樣化。實踐證明:采用啟發(fā)式、互動式的教學(xué)方式已經(jīng)成為現(xiàn)階段吸引學(xué)生注意、提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的最為核心的策略。例如:在大學(xué)物理的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生往往對重要物理概念理解不透,在解決問題時還是采用中學(xué)的思維方式考慮問題,往往不得解而進(jìn)入死胡同。因此,大學(xué)物理教師在引入知識點時,可采用高中物理的局限性作為切入點,這樣既能復(fù)習(xí)原來的概念,又可以引發(fā)學(xué)生的思考,吸引注意力,從而提高課堂效率。以講解功的概念為例:可以先回顧高中所學(xué)功的定義及可加性,告訴學(xué)生這就是功的定義和性質(zhì)。進(jìn)而提出如果F是個變力,而且物體的運動是任何軌跡時,那么這時功的表達(dá)形式又是什么樣的?這時可以給學(xué)生幾分鐘的思考和討論時間。有了前面關(guān)于沖量的講解,大部分學(xué)生都能給出功的積分形式。而對于高中反復(fù)強(qiáng)調(diào)的知識點,像牛頓運動定律和帶電粒子在電場和磁場中的運動等章節(jié)內(nèi)容,教師無需再詳細(xì)分析,完全可以提前一周安排學(xué)生到圖書館查找資料、做課件,讓學(xué)生用一節(jié)課的時間在講臺上講給全班同學(xué),其他同學(xué)可以進(jìn)行補充,之后教師再給予總結(jié),使學(xué)生都能清楚了解所學(xué)內(nèi)容。運用這些方式,教師既可以更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,又能幫助學(xué)生加深對概念的理解,有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和參與意識,同時也有助于提高學(xué)生分析、解決實際問題的能力、自學(xué)能力和表達(dá)能力等。
(三)積極探索個體化教學(xué)
高中物理與大學(xué)物理是先行課與后續(xù)課的關(guān)系,大學(xué)物理教師應(yīng)深入了解高中物理新課標(biāo)的要求,在開課前對班級學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查,并針對了解到的實際情況,對教學(xué)組織作相應(yīng)的調(diào)整。通過物理分層次教學(xué)活動,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能差異,通過多種途徑的物理教學(xué),激發(fā)個性學(xué)生的特長,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新精神的目的。雖然變換教學(xué)組織形式,針對不同層次的學(xué)生進(jìn)行分層次教學(xué),可以解決因選修內(nèi)容不同而造成的學(xué)生對知識把握情況不一樣的問題。但在按專業(yè)、班級進(jìn)行大班授課的情況下,分層次教學(xué)目前在筆者所在學(xué)校還在探索中。例如:針對大學(xué)物理某一部分內(nèi)容,像熱學(xué),組織基礎(chǔ)較差的學(xué)生在開課之前,在指定的時間內(nèi)集中對其進(jìn)行一定的學(xué)習(xí)指導(dǎo),使學(xué)生在正式上課之前能夠有一個補習(xí)的機(jī)會,以便順利步入正軌。經(jīng)過幾年的探索,這種方式被證明是最簡單易行的,并且能達(dá)到開課的目的。
四、總結(jié)
大學(xué)物理是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課。大學(xué)物理教學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)充分了解高中物理的實際情況,做好大學(xué)物理與高中物理的銜接;改變傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣和模式,適應(yīng)新的教學(xué)實際;調(diào)整教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維方式,使大學(xué)物理教學(xué)更加生動、有趣、實用,從而提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
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責(zé)編:曉 成