王廣川 謝國亞

【摘 ?要】 研究性教學方法能夠引導學生主動進行探索，可以更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，助力課程教學改革。在“電磁學”課程教學改革的工作中，怎樣將該課程內(nèi)容與現(xiàn)代化的最新技術相結合，實現(xiàn)探究性教學，已經(jīng)成為一項關鍵的內(nèi)容?；诖?，文章將分析“電磁學”課程中實施研究性教學的路徑，以期能夠為相關研究工作提供更多的幫助。

【關鍵詞】 “電磁學”;研究性教學;實踐能力

一、研究背景

在高校的應用物理專業(yè)中，“電磁學”是一門必修課程，也是該專業(yè)的基礎課，是學生后續(xù)學習其他課程的基礎，“電磁學”課程的基本原理被廣泛應用在工程技術和自然科學領域。從一定程度上而言，“電磁學”課程是數(shù)學與物理的結合體，講究系統(tǒng)性和嚴密性，該課程的基本理論對學生日后從事的工作具有非常重要的意義。而在當前階段，如何提升“電磁學”課程的教學質(zhì)量，進而培養(yǎng)出更多的高質(zhì)量人才，是該課程教師需要思考的問題。

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，社會對人才提出了更高的要求，對人才培養(yǎng)也更加關注。但是在很長的一段時間內(nèi)，高校培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力及創(chuàng)新意識一直是一個薄弱環(huán)節(jié)，采取的教學理念相對落后，這嚴重影響了學生學習的能動性，不利于學生的個性化發(fā)展。學校對學生的評價主要以課程考試為主，這束縛了學生的創(chuàng)新能力以及創(chuàng)新意識。一個國家的綜合國力最終是由其科技實力決定的，而科技實力主要是由人才實力決定的，人才的根本又在于教育。由此可見，在高校培養(yǎng)高水平物理專業(yè)人才的過程中，具有嚴密邏輯思維的物理教育體系發(fā)揮著至關重要的作用。本文主要以“電磁學”課程教學為例，探究了研究性教學方法，并提出了相應的實施對策。

二、“電磁學”課程教學中研究性教學的實踐與探索

從狹義層面上而言，研究性教學就是教師在實際教學的過程中，針對某一個問題進行專題研究的過程。通過這種方式，學生不僅能夠獲取更多的技能，還能對這方面的知識有更深刻的理解。從廣義層面上而言，研究性教學指的是學生在教師的指導下，就生產(chǎn)生活實際、自然科學以及社會科學等方面選擇專題進行研究的過程。在“電磁學”課程的教學中，教師必須調(diào)整該課程的教學內(nèi)容等方面，增加一些與工程技術領域相關的現(xiàn)代化內(nèi)容。

“電磁學”這門課程的內(nèi)容是現(xiàn)代物理的經(jīng)典電磁學部分，主要內(nèi)容有靜磁學、靜電學、Maxwell電磁場基礎理論以及電磁感應等，課程內(nèi)容非常多，但是課時較少。教師在實際教學的過程中，需要重點解決如何將與該技術領域相關的現(xiàn)代化內(nèi)容補充進來的問題，因此需要針對該課程內(nèi)容進行相應的改革。

三、“電磁學”課程中實施研究性教學的路徑

（一）激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的問題意識

教師在構建“問題解決”模式時，需要先為學生創(chuàng)造一個能夠積極參與的平臺，在該平臺，學生可以通過自學發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，然后主動地搜集問題，并通過合作探究的方式解決問題。在定期討論的過程中，所有學生都可以隨意發(fā)表自己的觀點，尋找與其他學生觀點之間的異同，以及社會知識與書本知識的聯(lián)系。在相互討論的過程中，每個學生的觀點都會被不斷深化，久而久之，學生會獲得內(nèi)在的滿足感，從而更加具有學習的興趣。

在研究性學習的過程中，問題是最重要的動力來源。教師需要為學生構建“問題解決”的模式，為學生創(chuàng)建發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的平臺。由于“電磁學”課程中的相關原理及概念都非常復雜，且概括性非常強，因此學生在學習的過程中，很容易遇到各種困難，打擊他們的研究積極性。對此教師需要借助課程網(wǎng)站為學生創(chuàng)設相應的問題情境，注重學科知識與社會發(fā)展、社會現(xiàn)實之間的聯(lián)系，讓學生通過感性的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)問題，然后引導學生從中篩選出有價值的問題，最終形成研究的課題。

（二）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，引領學生的學習

教師在開展研究性教學時，首先需要面對的難題就是要轉(zhuǎn)變學生的學習觀念，學生在接受了長時間的應試教育后，傳統(tǒng)教育的觀念已經(jīng)深深扎根在他們的腦海中。因此如果想要轉(zhuǎn)變學生的學習觀念，讓學生積極、主動地參與和探究，教師需要采取有效的應對措施，主要為以下幾個方面：

第一，從認識層面出發(fā)，教師在正式開展研究性教學前，要先為學生營造有利于開展研究性學習的環(huán)境，然后為學生介紹如何進行研究性學習，以初步轉(zhuǎn)變學生的學習觀念。具體而言，教師可以借助各種網(wǎng)絡課程平臺開展研究性教學，為學生詳細介紹研究性教學方法的特點及其與傳統(tǒng)教學方法之間的差別，并教授學生如何進行操作。

第二，從實踐層面出發(fā)，學生在實踐的過程中能夠身臨其境，產(chǎn)生更直接的感性認識。因此在“電磁學”課程教學的過程中，教師要為學生提供短期的研究性學習體驗機會，選取其中的一個課時對學生進行專題指導，為學生簡單地介紹教學前的準備以及對學生的學習要求。在剛開始的試驗階段，教師的關注點不應該在創(chuàng)新特色這一方面，重點應該讓學生由原來的孤立學習狀態(tài)向合作研究狀態(tài)進行轉(zhuǎn)變。因此教師需要運用研究性教學的思想指導學生的行動，確保學生在合作探究的過程中，思想和行為保持一致，逐步形成良好的合作、研究氛圍。教師要讓學生明白，在“電磁學”課程教學中，教師只是指導者和組織者的角色，學生才是課堂的中心，要充分發(fā)揮學生在課堂中的主體地位作用。

（三）明確教學目標

從整體上來看，研究性教學的目標就是培養(yǎng)學生的實踐能力以及創(chuàng)新精神，主要包含能力、情感以及社會這三個層面。首先，對于情感目標而言，教師在教學的過程中，要注重學生的親身探索體驗，培養(yǎng)學生樂于探究以及善于質(zhì)疑的態(tài)度，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望。還需要培養(yǎng)學生不斷追求的進取精神以及求實嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。其次，對于社會目標而言，教師要引導學生與他人進行合作和分享，培養(yǎng)學生的社會責任感。最后，針對能力目標而言，教師需要重點培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，引導學生進行獨立思考，帶領學生學習一些最基本的科學研究方法，以不斷地提高學生的能力。

為了確保研究性教學目標能夠循序漸進的實施，教師需要采用分層設定的方式來推動研究性教學目標的實現(xiàn)。例如針對綜述類的課題，教師主要以研究能力的發(fā)展作為基礎來設定相應的階段目標。具體而言，教師在各個階段需要做到以下方面：在課題選擇的階段，主要培養(yǎng)學生提出問題以及形成初步解決方案的能力;在收集資料的階段，主要培養(yǎng)學生獲取信息和加工信息的能力，以及不斷進取、敢于承擔責任的精神;在資料分析階段，需要培養(yǎng)學生篩選資料的能力以及團隊協(xié)作的能力;在利用資料的階段，主要培養(yǎng)學生的綜合能力，以及實事求是、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度;在成果展示階段，主要培養(yǎng)學生分享電磁學相關研究成果以及以正確的心態(tài)面對他人成果的能力，幫助學生養(yǎng)成反思、總結的好習慣。

（四）設計實驗與理論相結合的課程

通過實驗，學生可以更深入地理解電磁學理論，提高其實踐能力。下面是一套電磁學研究性教學課程設計，其將實驗與理論相結合，旨在幫助學生更好地理解電磁學知識。

實驗1：電場的基本性質(zhì)

目標：了解電場的特性，掌握電荷分布和電場之間的關系。

實驗內(nèi)容：組裝簡單的電場測量儀器。利用靜電力平衡原理，測量平板電容器中的電場值。通過改變平板的間距和電荷分布等條件，觀察電場強度的變化趨勢。

實驗2：磁場的基本性質(zhì)

目標：認識磁場的特性，了解磁場的作用和性質(zhì)。

實驗內(nèi)容：利用自制磁場實驗器，觀察和研究磁場的基本結構、性質(zhì)。通過改變線圈的電流、距離等條件，觀察磁場的變化趨勢。

實驗3：電磁波的特性

目標：了解電磁波的特點和性質(zhì)，掌握電磁波的傳播規(guī)律。

實驗內(nèi)容：利用自制電磁波發(fā)射器和接收器，測量電磁波的波長和頻率。通過改變距離、發(fā)射器方向等條件，觀察電磁波傳播的變化趨勢。

理論環(huán)節(jié)：在理論環(huán)節(jié)中，教師將以實驗為基礎，教授相關的理論知識。理論內(nèi)容主要包括電場和電勢、磁場和磁通量、電動勢和電磁感應、電磁波的特性和傳播規(guī)律。

實驗和理論相結合：在實驗和理論環(huán)節(jié)結束后，教師將向?qū)W生提供一個復雜的問題，要求學生根據(jù)實驗結果和理論知識來解決問題，并向全班匯報解決方案。

評估方式：學生將分組完成每一次實驗，并提交實驗報告、理論作業(yè)。教師將評估學生的解決方案和報告，并根據(jù)其質(zhì)量和深度給出相應的成績、反饋。

（五）充分發(fā)揮校園課程網(wǎng)站平臺的作用

為了更好地實施研究性教學，高?？梢栽谛@網(wǎng)中設立課程網(wǎng)站，并在網(wǎng)站中設立課程論壇、研究性教學以及課程作業(yè)等相關板塊，為“電磁學”課程的研究性教學活動提供一個互動、交流學習的平臺。教師在實際教學的過程中，可以充分發(fā)揮課程網(wǎng)站的作用，實現(xiàn)虛實結合，這能夠提升“電磁學”課程研究性教學的效率，進而達到更好的教學效果。教師作為教學的引導者和輔導者，需要充分應用課程網(wǎng)站中的信息資源、人力資源，從而為學生構建出一個集管理、評價、引導和監(jiān)控為一體的研究性學習平臺。對于學生而言，他們是課堂的研究者，因此應先要充分地挖掘課程網(wǎng)站的功能，學習課程網(wǎng)站中的相關內(nèi)容，然后還要深入到現(xiàn)實環(huán)境中，以現(xiàn)實研究的進展作為基礎，豐富課程網(wǎng)站的資源，從而使課程網(wǎng)站中的資源更加豐富多樣。

（六）突出評價和反饋

評價研究性教學工作，不僅能夠促進研究性教學工作的開展，還能夠?qū)ζ溥M行反饋，因此構建針對研究性教學的評價體系，是“電磁學”課程實施研究性教學的必要環(huán)節(jié)。

針對評價目標而言，研究性教學評價實際上是一種發(fā)展性的評價，主要是通過評價、反饋的方式提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。針對評價原則而言，教師必須實現(xiàn)目標以及指導的相互統(tǒng)一，通過評價的方式指導研究性教學工作，從而促使學生的全面發(fā)展。針對評價標準而言，教師要不斷創(chuàng)新評價標準，鼓勵學生在最大限度上提升自我。針對評價內(nèi)容而言，主要是教師評價學生的行為、認知以及能力等，以幫助學生更全面地了解自我。針對評價方法而言，需要教師采用總結性評價與過程性評價相結合的方法，以及學生自我評價與他人評價相互結合的方式，加強學生的自我反思和自我激勵。

總而言之，“電磁學”課程的評價，關注每一位學生在研究性教學過程中的個人發(fā)展狀況，注重提升學生的個性發(fā)展水平、發(fā)揮學生的潛能，這能夠充分發(fā)揮學生在“電磁學”課程研究性教學過程中的創(chuàng)造性和積極性。

四、結語

綜上所述，在“電磁學”課程教學中，研究性教學是一種培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代教育方法。教師在實際教學的過程中，需要采取多種方式開展研究性教學，以提升學生的個人能力，將學生培養(yǎng)成適應社會發(fā)展的高水平人才。

參考文獻：

[1] 王春燕. 針對電磁學課程教學改革的思考與探索[J]. 數(shù)字化用戶，2019，25（44）：298.

[2] 牟致棟. “電磁學”研究性教學內(nèi)容中課堂演示實驗的設置[J]. 教育現(xiàn)代化，2018，5（31）：52-55.

[3] 王紫函. 初高中電磁學教學銜接問題及對策研究[D]. 武漢：華中師范大學，2022.

[4] 盛迪. 基于STSE理念的高中物理課外活動教學策略研究[D]. 揚州：揚州大學，2022.

[5] 潘江洪，李廷會. 同伴教學法對課堂期望的影響——基于廣西師范大學“電磁學”的教學實踐研究[J]. 物理與工程，2014，24（03）：51-55.

[6] 王暢. 基于虛擬實驗的高中生科學探究素養(yǎng)的培養(yǎng)研究——以高中物理電磁學為例[D]. 石河子：石河子大學，2021.

[7] 劉國玲. 物理學史在高中教學中的教育價值研究[D]. 武漢：華中師范大學，2021.