熊晗

[摘 要]大學(xué)物理對(duì)于工科、醫(yī)科、農(nóng)科、理科大學(xué)生的發(fā)展有著重要的作用，在上述專業(yè)的學(xué)習(xí)中，大學(xué)物理學(xué)習(xí)一直是構(gòu)建學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié)。但是大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境較為自由，很多學(xué)生因?yàn)樵谥袑W(xué)養(yǎng)成了對(duì)于物理學(xué)習(xí)的敬畏之心，一直將大學(xué)物理當(dāng)作是一個(gè)非常難以理解的課程來(lái)對(duì)待，但事實(shí)上并非如此。大學(xué)物理課程對(duì)于本科生的平均接受能力來(lái)說(shuō)，并不是非常難以學(xué)習(xí)的科目，并且大學(xué)物理將學(xué)生對(duì)于問(wèn)題的思維探究能力作為培養(yǎng)目標(biāo)。為此，筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，淺析如何在大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題的意識(shí)和規(guī)范思考的習(xí)慣，以使學(xué)生具有良好的物理基礎(chǔ)，為后續(xù)需要學(xué)習(xí)的專業(yè)課提供支持。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理教學(xué);培養(yǎng);學(xué)生;問(wèn)題意識(shí)

[中圖分類號(hào)] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2019）06-0109-03

通過(guò)對(duì)于物理發(fā)展史的研究可以發(fā)現(xiàn)，一個(gè)物理定律的發(fā)現(xiàn)，最先開(kāi)始的就是對(duì)于問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)，就像牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力進(jìn)而總結(jié)出牛頓力學(xué)三定律，構(gòu)建出現(xiàn)在依舊適用的經(jīng)典力學(xué)體系，這一過(guò)程都是從牛頓對(duì)于力的思考，并且不斷地提出一些問(wèn)題、解決問(wèn)題開(kāi)始的。同時(shí)瓦特能夠發(fā)明蒸汽機(jī)，也是因?yàn)橥咛貜恼羝軌蛲崎_(kāi)壺蓋開(kāi)始思考，然后不斷實(shí)驗(yàn)總結(jié)，最終發(fā)明了蒸汽機(jī)。雖然實(shí)驗(yàn)和總結(jié)問(wèn)題的過(guò)程很重要，我們現(xiàn)在的教育也的確將總結(jié)和學(xué)習(xí)當(dāng)作主體，但是可以發(fā)現(xiàn)推動(dòng)物理發(fā)生重大改變的原因往往是科學(xué)家從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行思考開(kāi)始的，所以大學(xué)物理基礎(chǔ)課程在教學(xué)中一方面需要促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)物理能力的提升，另一方面還需要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力，并且讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸掌握如何借助自身的知識(shí)和資源對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決。

一、營(yíng)造自由氛圍——讓學(xué)生敢問(wèn)

在高中物理教學(xué)中，因?yàn)榻處煄О嘟?jīng)歷高考的經(jīng)驗(yàn)豐富，所以對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)按照教師所指導(dǎo)的方式進(jìn)行物理學(xué)習(xí)，明顯增加學(xué)生在高考中的適應(yīng)性。但是到了大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，提升自己在大學(xué)物理學(xué)習(xí)后所取得的分?jǐn)?shù)并不是最終的目的，而大部分的工科、醫(yī)科、農(nóng)科的學(xué)生因?yàn)樽陨淼膶I(yè)并不需要對(duì)于物理進(jìn)行非常深入的研究，所以把大學(xué)物理更多的是像高等數(shù)學(xué)一樣當(dāng)作一門工具課程，僅僅是給自己在后續(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)中帶來(lái)一些理論支持。為此，大學(xué)生在進(jìn)行大學(xué)物理學(xué)習(xí)時(shí)就需要改變高中物理學(xué)習(xí)中以老師為主的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)自身對(duì)于物理的獨(dú)立思考能力，增加自主學(xué)習(xí)物理的素養(yǎng)對(duì)于學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建將有更重要的意義。所以，教師和學(xué)生在進(jìn)行課堂互動(dòng)的過(guò)程中要改變?cè)壤蠋熤v，學(xué)生聽(tīng)的被動(dòng)局面。教師要將活躍課堂氣氛作為教學(xué)中的重要方式，在課堂上也要積極地配合學(xué)生的提問(wèn)。但是通過(guò)一線教師在課堂上的反饋數(shù)據(jù)表明，在課堂上進(jìn)行提問(wèn)的學(xué)生較少，尤其是在進(jìn)行大學(xué)物理中難以理解的知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)。一些成功的教師在這方面的經(jīng)驗(yàn)，往往是對(duì)于物理教學(xué)中不同知識(shí)點(diǎn)的難度進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)一些學(xué)生普遍難以理解的知識(shí)點(diǎn)，在備課時(shí)，將能夠增加課堂氣氛的小知識(shí)放入課堂中，利用一些有趣的物理知識(shí)，營(yíng)造出一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

例如在講述和微粒有關(guān)的知識(shí)時(shí)，雖然學(xué)生高中接觸過(guò)一些微觀粒子方面的知識(shí)，但大部分都是對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)中的單個(gè)粒子進(jìn)行研究，而不涉及在納米尺度下粒子運(yùn)動(dòng)中的不確定性，所以對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，大學(xué)物理中涉及微觀粒子的知識(shí)點(diǎn)具有一定的難度，尤其是在量子力學(xué)方面，學(xué)生普遍存在著畏難情緒。為此，教師可以將“薛定諤的貓”這一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上稱為非生非死的貓的不嚴(yán)謹(jǐn)概念提出來(lái)（在量子世界中，整個(gè)系統(tǒng)一直保持著概率波的狀態(tài)存在，貓的生死需要在觀測(cè)的那一瞬間才能夠確定，因此“薛定諤的貓”在網(wǎng)絡(luò)上被戲稱為非生非死的貓），通常會(huì)讓學(xué)生有著繼續(xù)深入了解量子力學(xué)的興趣。而這種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎龇绞?，卻又和學(xué)生影像中非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)習(xí)聯(lián)系在一起，就很容易讓教師把握課堂的氛圍，給學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的思考和提出問(wèn)題都營(yíng)造出一個(gè)較為輕松的環(huán)境。

二、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境——讓學(xué)生想問(wèn)

問(wèn)題不會(huì)從天而降，任何問(wèn)題的產(chǎn)生都有一定的情境。因而，應(yīng)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生向生活現(xiàn)象提問(wèn)，向教材提問(wèn)，向物理實(shí)驗(yàn)提問(wèn)。

（一）向生活提問(wèn)

雖然現(xiàn)在的大學(xué)生經(jīng)過(guò)高中的學(xué)習(xí)都具備了一定的物理基礎(chǔ)素質(zhì)，對(duì)于很多的物理現(xiàn)象都能夠給出一個(gè)較為簡(jiǎn)單的解釋，但是生活中所接觸到的事物都屬于經(jīng)典力學(xué)下的時(shí)空觀，學(xué)生對(duì)于構(gòu)建該時(shí)空觀的力學(xué)定律非常熟悉，學(xué)生對(duì)于這些問(wèn)題的理解往往也只是停留在定性的研究上，并不能夠進(jìn)行定量的研究。與此同時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生在中學(xué)接觸的大部分是理論知識(shí)，所以在動(dòng)手能力上偏弱。教師可以從這一方面入手，讓學(xué)生大膽地對(duì)生活中碰到的物理現(xiàn)象進(jìn)行提問(wèn)。例如，在汽車的行駛過(guò)程中，如果是一輛功率不變的汽車，爬上相同的高度，到底是在陡坡比較快，還是在傾斜程度較大的坡比較快？這一問(wèn)題很多的初中生通過(guò)一些較為簡(jiǎn)單的理論推斷也能夠得出一個(gè)較為正確的答案，但是教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更加深入的思考，引導(dǎo)他們研究汽車功率、路面摩擦因素、陡坡的傾斜角度、陡坡的地勢(shì)差之間的量化關(guān)系，將實(shí)踐能力和理論知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成對(duì)于生活中物理現(xiàn)象提問(wèn)的興趣和解決問(wèn)題的能力。

（二）向教材提問(wèn)

現(xiàn)在的基礎(chǔ)物理發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)非常先進(jìn)的水平，所以大學(xué)物理教材中并不會(huì)存在非常明顯的錯(cuò)誤，但是培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，是物理思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)，如果學(xué)生在大學(xué)物理學(xué)習(xí)過(guò)程中還存在高中學(xué)習(xí)中對(duì)于教材過(guò)于敬畏的現(xiàn)象，將會(huì)對(duì)學(xué)生后續(xù)在物理研究上的發(fā)展造成非常大的障礙。尤其是對(duì)于理科物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，大學(xué)物理學(xué)習(xí)不僅僅要構(gòu)建出自身后續(xù)發(fā)展的健康理論體系，還需要擁有良好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)的心態(tài)，尤其是質(zhì)疑態(tài)度的保持，是保證學(xué)生在物理研究生涯中持續(xù)獲得活力的關(guān)鍵。

例如在剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，一些教材上會(huì)列舉幾種常見(jiàn)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式，教師為了訓(xùn)練學(xué)生對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算，可以讓學(xué)生對(duì)于幾個(gè)列舉的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行驗(yàn)算，教師也可以將生活中常見(jiàn)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量讓學(xué)生去計(jì)算，這種方式可讓學(xué)生養(yǎng)成對(duì)于教材上現(xiàn)有結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證的習(xí)慣。

（三）向?qū)嶒?yàn)提問(wèn)

物理學(xué)的發(fā)展是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，?duì)于實(shí)驗(yàn)是非常看重的，只有理論和實(shí)驗(yàn)兩者之間的結(jié)論相同才能夠確定一個(gè)結(jié)論被證實(shí)。因?yàn)榇髮W(xué)的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間都比中學(xué)更加的寬裕，學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)儀器的次數(shù)較多，所以教師在布置課外作業(yè)時(shí)，可以讓學(xué)生對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出質(zhì)疑，并且用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將自身的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教材上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，將結(jié)論存在差異的原因進(jìn)行總結(jié)。這樣，讓學(xué)生能夠強(qiáng)化實(shí)踐能力，為后續(xù)的研究生學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)的同時(shí)，也讓學(xué)生能夠深化對(duì)于實(shí)驗(yàn)的了解。

三、傳授質(zhì)疑方法——讓學(xué)生會(huì)問(wèn)

現(xiàn)在的物理學(xué)習(xí)已經(jīng)較為系統(tǒng)，已經(jīng)有很多的思維方法成為現(xiàn)在物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)思維方式，例如類比法、控制變量法就是中學(xué)物理中需要重點(diǎn)掌握的方法，這些方法對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)非常的熟悉，筆者著重從大學(xué)物理學(xué)習(xí)的角度對(duì)這些方法進(jìn)行講述。

（一）因果法

因果法主要是在觀測(cè)到一個(gè)現(xiàn)象之后，思考發(fā)生這一現(xiàn)象的原因。因?yàn)榇髮W(xué)生的基礎(chǔ)物理水平較強(qiáng)，所以觀測(cè)的范圍要和中學(xué)時(shí)有一定的不同，將原先在生活中進(jìn)行觀測(cè)的方式，轉(zhuǎn)移到大學(xué)需要經(jīng)常進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，使得學(xué)生需要思考的對(duì)象更加貼近教材。

（二）類比法

類比法的使用在高中時(shí)學(xué)生已經(jīng)非常熟練，所以學(xué)生需要在大學(xué)中進(jìn)行升華。類比法在一些物理的證明上進(jìn)行運(yùn)用，并且需要相比較于高中能夠更加大膽地運(yùn)用，這種方式能提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。

（三）適用條件法

適用條件法主要是在不同的環(huán)境下。物理規(guī)律的適應(yīng)范圍不同，在中學(xué)的物理學(xué)習(xí)中對(duì)于條件的選取，往往是為了保證學(xué)生對(duì)于某一些基礎(chǔ)物理定律能夠形成深刻的認(rèn)識(shí)，所以構(gòu)建出一個(gè)較為良好的條件進(jìn)行研究，例如在沒(méi)有摩擦力的條件下。但是到了大學(xué)物理的學(xué)習(xí)中，適用條件法就不再是為了方便學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)而將一些客觀存在的規(guī)律排除在外，此時(shí)條件適用法是用來(lái)促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下對(duì)各種對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能造成的影響進(jìn)行考慮，以及在不同尺度下采用不同的研究物理問(wèn)題的方法。

（四）關(guān)鍵詞法

關(guān)鍵詞法在很多的學(xué)科學(xué)習(xí)中都非常的重要。物理是一個(gè)非常重視理論的學(xué)科，所以學(xué)生能夠?qū)W會(huì)關(guān)鍵詞法，對(duì)于如何理解物理定律有著重要的作用。

四、運(yùn)用激勵(lì)機(jī)制——讓學(xué)生善問(wèn)

雖然大學(xué)生的思想已經(jīng)較為成熟，不會(huì)像初中階段的學(xué)生一樣提出一些不符合客觀規(guī)律的問(wèn)題，但是并不表示每一個(gè)學(xué)生對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)時(shí)都能夠達(dá)到一定的水平。為此，教師需要在其中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，例如將學(xué)生們提問(wèn)的內(nèi)容進(jìn)行收集和整理，對(duì)于一些立足點(diǎn)不科學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行指證。如果一些實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)于學(xué)生并沒(méi)有探究意義時(shí)，教師也要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行引導(dǎo)。保證提問(wèn)教學(xué)能夠持續(xù)獲得活力的關(guān)鍵在于，學(xué)生不但要敢于提問(wèn)，還需要善于提問(wèn)，教師則需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，用自己在物理方面的經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生向著能夠促進(jìn)自身發(fā)展的方向提問(wèn)思考。同時(shí)，為了促進(jìn)學(xué)生提問(wèn)的有效性，還可以在實(shí)驗(yàn)室的使用和日?？己朔矫嬖O(shè)立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲機(jī)制，讓一些善于提問(wèn)，并且提出的問(wèn)題具有實(shí)際研究意義的學(xué)生組建一個(gè)小組，在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，并通過(guò)這種方式，將整個(gè)班級(jí)帶入一個(gè)熱愛(ài)物理思考的學(xué)習(xí)氛圍中。

善于借助多媒體進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)成為我國(guó)教學(xué)的一種常態(tài)，在大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)中使用信息化教學(xué)，利用多媒體設(shè)備來(lái)播放一些成本較為高昂、易錯(cuò)率高的實(shí)驗(yàn)的視頻，使學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過(guò)程有著較為深刻的了解。大學(xué)教師在進(jìn)行大學(xué)物理的教學(xué)中，需要善于借助多媒體教學(xué)設(shè)備，著重培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上的思維，例如可以讓學(xué)生在課后或者直接在課堂上播放《蒼穹起源》《宇宙的誕生》《星球的誕生》這三個(gè)探究片，然后教師在播放完畢之后進(jìn)行重點(diǎn)講解，再讓學(xué)生對(duì)探究片進(jìn)行思考，這樣就能夠很好地讓學(xué)生了解運(yùn)動(dòng)的起源和宇宙運(yùn)動(dòng)的奧秘。這些探究片最為有利的地方在于，能夠讓學(xué)生對(duì)于晦澀難懂的物理學(xué)習(xí)擁有足夠的學(xué)習(xí)興趣。

五、組織課堂討論

大學(xué)教育具有非常高的開(kāi)放性和自主性，大學(xué)物理教學(xué)也是如此。雖然大學(xué)物理教學(xué)因?yàn)檎n程任務(wù)繁重的原因，對(duì)于課堂時(shí)間的把握非常的嚴(yán)格，并不會(huì)像社會(huì)實(shí)踐這類課程一樣擁有長(zhǎng)時(shí)間的討論時(shí)間，但是為了促進(jìn)學(xué)生在后續(xù)的大學(xué)生涯中養(yǎng)成一個(gè)進(jìn)行學(xué)術(shù)討論的習(xí)慣，教師還是需要開(kāi)放出部分的時(shí)間進(jìn)行討論，利用這種方式促進(jìn)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)習(xí)的獨(dú)立思考，同時(shí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力來(lái)說(shuō)，多人的討論作用往往會(huì)更容易產(chǎn)生良好的效果。為此，教師在面對(duì)繁重的課程壓力和學(xué)生需要進(jìn)行課堂討論的矛盾時(shí)，需要緊緊地把握課堂時(shí)間，首先利用分組的方式，保證課堂討論不會(huì)出現(xiàn)過(guò)于紛亂的現(xiàn)象，另一方面還需要對(duì)于各個(gè)組之間的討論成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，給學(xué)生一個(gè)正確的討論方向和討論指導(dǎo)，循序漸進(jìn)地提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。

六、撰寫(xiě)論文或完成小課題

對(duì)于問(wèn)題的探究需要落實(shí)到實(shí)踐方面，為了讓學(xué)生對(duì)于物理的學(xué)習(xí)和研究方式有一定的認(rèn)識(shí)，可以在學(xué)習(xí)完一章的內(nèi)容之后，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題撰寫(xiě)一個(gè)小論文?？梢砸孕〗M的形式進(jìn)行，讓小組成員通力合作，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后撰寫(xiě)出一篇小論文，然后教師對(duì)論文進(jìn)行批改和指導(dǎo)，使學(xué)生能夠?qū)τ诖髮W(xué)物理有著更加深刻的認(rèn)識(shí)。

綜上所述，科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步都是從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題開(kāi)始的，我國(guó)著名的人民教育家陶行知先生說(shuō)過(guò)：“發(fā)明千千萬(wàn)，起點(diǎn)是一問(wèn)?！睂W(xué)生學(xué)習(xí)物理時(shí)，若能對(duì)所有章節(jié)知識(shí)都能大膽地問(wèn)一個(gè)為什么，就必能及時(shí)解決矛盾，發(fā)現(xiàn)不足，找到解決問(wèn)題的突破口。大學(xué)物理學(xué)習(xí)就需要培養(yǎng)學(xué)生在這方面的能力，這樣學(xué)生后續(xù)的物理研究才能夠得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]