［摘 要］ 在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，通過雨課堂和學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，對“大學(xué)物理”緒論課進行線上線下混合式教學(xué)研究。通過線上問卷調(diào)查和學(xué)生建立初步交流，線下教學(xué)重點闡明“為什么學(xué)”及“如何學(xué)”兩個問題，課后利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)平臺，線上學(xué)習(xí)相關(guān)擴展視頻，闖關(guān)完成章節(jié)任務(wù)點以及物理學(xué)小知識檢測等。通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，在混合教學(xué)模式下，可以明顯提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生求知欲，提升學(xué)生對教師的信任度，為“大學(xué)物理”課程后續(xù)的混合教學(xué)模式提供了良好的開端。

［關(guān)鍵詞］ 大學(xué)物理；緒論課；混合式教學(xué)

［基金項目］ 2023年度安徽省高等學(xué)校質(zhì)量工程項目“基于OBE理念下物理學(xué)專業(yè)課混合式教學(xué)探索與實踐——以我校物理學(xué)專業(yè)課程為例”（2023jyxm1286）；2022年度學(xué)院“課程思政”示范課程建設(shè)項目“‘電磁學(xué)’課程思政”（wdxykcsz202201）；2022年度安徽省高等學(xué)校省級質(zhì)量工程項目“‘電磁學(xué)’線下課程”（2022xxkc037）

［作者簡介］ 黃武英（1974—），女，安徽歙縣人，博士，安徽師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事大學(xué)物理教學(xué)改革研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）17-0113-04 ［收稿日期］ 2023-03-21

引言

“大學(xué)物理”課程是高等學(xué)校理工科專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分［1-2］。學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”能有效地提升學(xué)生的科學(xué)思維及用物理方法解決實際問題的初步能力，在人才培養(yǎng)中有十分重要的作用。如何有效提高教學(xué)效果和教學(xué)效率，是高校教學(xué)面臨的主要問題?；旌辖虒W(xué)模式是傳統(tǒng)教學(xué)和線上教學(xué)的有機結(jié)合，它把教學(xué)的時間和空間都進行了延伸［3-4］。通過混合式教學(xué)，可以讓“教”和“學(xué)”不必局限在同一時間同一地點發(fā)生，給學(xué)生較為充分的主動選擇權(quán)，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識和提升自我學(xué)習(xí)能力，可以有效提高教學(xué)效率和教學(xué)效果［5］。

緒論課是“大學(xué)物理”課程的首個教學(xué)環(huán)節(jié)。師生之間通過教習(xí)緒論課進行初步交流，是彼此間建立合適教學(xué)方式的第一步。如何利用緒論內(nèi)容激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、樹立學(xué)生的學(xué)習(xí)信心、突出“大學(xué)物理”課程的重要性成為關(guān)鍵［6］。大學(xué)物理緒論課一般控制在1～2個課時內(nèi)完成，主要涉及以下四個方面：（1）調(diào)查學(xué)生情況——掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度；（2）論述物理學(xué)對科技生產(chǎn)的影響——講清楚為什么學(xué)習(xí)大學(xué)物理；（3）明確“大學(xué)物理”的研究對象和研究方法——讓學(xué)生明白要學(xué)習(xí)哪些內(nèi)容；（4）介紹大學(xué)物理學(xué)習(xí)方法以及考核評定方法——引導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)好大學(xué)物理。

一、開展線上問卷調(diào)查，師生建立初步交流

初上緒論課時，課堂教學(xué)中更多開展線上互動，可以提高學(xué)生關(guān)注度，吸引學(xué)生注意力。緒論課開始，筆者會花大約10分鐘時間通過雨課堂初步調(diào)查學(xué)生的情況，比如：（1）你理想的大學(xué)生活是怎么樣的？（2）你對現(xiàn)在的大學(xué)生活滿意嗎？（3）你對未來的學(xué)習(xí)生活如何規(guī)劃？通過對本校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)和環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)學(xué)生進行初步調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生理想的大學(xué)生活是充實、自由、自主的，60%左右的學(xué)生認(rèn)為目前的大學(xué)生活尚可，但也有10%左右的學(xué)生對目前的大學(xué)生活不滿意；未來的學(xué)習(xí)規(guī)劃方面，約有40%左右的學(xué)生選擇考研深造，50%左右的學(xué)生猶豫是否考研，還有10%的學(xué)生得過且過很迷茫；而對大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)，50%的學(xué)生目前還是停留在提高該課績點的階段，不知道該課程對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)有什么作用，而有將近10%左右的學(xué)生抱著只求考試通過的態(tài)度。通過一系列問卷調(diào)查，教師及時調(diào)整講課思路。比如針對部分學(xué)生對目前大學(xué)生活不滿意的現(xiàn)象，會舉例說明學(xué)生及時調(diào)整心態(tài)盡快適應(yīng)大學(xué)生活的重要性；針對部分學(xué)生學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”課程比較盲目，在講述為什么學(xué)“大學(xué)物理”時，側(cè)重講述物理學(xué)對人類生活的貢獻以及“大學(xué)物理”對后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)課程的幫助等，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過問卷調(diào)查，從心理上和學(xué)生拉近了距離，提升了學(xué)生對教師的信任度，教師也了解了學(xué)生的思想動態(tài)，為后續(xù)的教學(xué)合作打下良好基礎(chǔ)。

二、論述物理學(xué)對科技生產(chǎn)的影響，明確“大學(xué)物理”重要性

學(xué)習(xí)物理學(xué)有何重要性？筆者通過適當(dāng)介紹物理學(xué)對社會生產(chǎn)力的發(fā)展與變革的影響，并結(jié)合不同的專業(yè)特征介紹物理學(xué)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用，進而讓學(xué)生認(rèn)識到物理學(xué)在理工科專業(yè)的重要地位。緒論課中首先通過介紹物理學(xué)的發(fā)展歷程來著重說明物理學(xué)的發(fā)展對人類生產(chǎn)生活的貢獻，如何影響大家的生活。在介紹經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展過程中，著重介紹物理學(xué)的發(fā)展和三次工業(yè)革命的關(guān)系［7-8］。比如，17、18世紀(jì)經(jīng)典力學(xué)、熱學(xué)的發(fā)展，推動以蒸汽機為代表的第一次工業(yè)革命；19世紀(jì)電磁理論的發(fā)展，帶動以電氣化為特征的第二次工業(yè)革命；20世紀(jì)初近代物理的發(fā)展，相對論和量子力學(xué)的建立，推動以信息技術(shù)為代表的第三次工業(yè)革命。在物理學(xué)的發(fā)展過程中，每一次重大的發(fā)現(xiàn)和突破都引發(fā)了新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。通過介紹物理學(xué)對現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的影響，極大地提升學(xué)生學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”的內(nèi)驅(qū)力。另外，筆者把一些相關(guān)的物理學(xué)發(fā)展史的小視頻放在學(xué)習(xí)通中，讓學(xué)生課后根據(jù)自己的興趣有選擇地去了解物理學(xué)發(fā)展過程中的一些重要事件，并在學(xué)習(xí)通任務(wù)點中設(shè)置相應(yīng)的習(xí)題，方便學(xué)生自我檢驗（見圖1），教師可以根據(jù)學(xué)生情況設(shè)置成闖關(guān)模式，也可以設(shè)置定時開放。

除了介紹經(jīng)典物理學(xué)的發(fā)展史，筆者還結(jié)合不同的專業(yè)介紹“大學(xué)物理”和這些專業(yè)的關(guān)系。比如，對數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，討論物理模型的建構(gòu)思維對數(shù)學(xué)建模的影響；對環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)的學(xué)生，介紹各類環(huán)境中的物理問題，如噪聲、光污染的處理中涉及的具體物理問題。2022年秋季學(xué)期開學(xué)初，重慶縉云山火災(zāi)通過“以火滅火”的方式撲滅，因此在緒論課就介紹“以火滅火”的氣壓原理。針對這些物理小知識，緒論課中通過線上測試的方式來了解學(xué)生的聽課情況（見圖2），讓學(xué)生慢慢熟悉混合教學(xué)模式。通過對這些學(xué)生所熟悉的生活以及專業(yè)領(lǐng)域中牽涉的物理問題進行介紹，讓學(xué)生深刻意識到“大學(xué)物理”的學(xué)習(xí)對其進一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識的必要性和重要性，以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和學(xué)習(xí)興趣。

三、闡明大學(xué)物理的研究內(nèi)容和研究方法，厘清大學(xué)物理知識的重難點

在上緒論課時，首先請學(xué)生思考什么是物理學(xué)？物理學(xué)的研究任務(wù)是什么？筆者從物理學(xué)是研究萬物之理的科學(xué)出發(fā)，介紹物理學(xué)的研究任務(wù)：研究宇宙間各種物質(zhì)的各層次結(jié)構(gòu)、相互作用和運動規(guī)律及它們的實際應(yīng)用。筆者從物理學(xué)的研究對象——物質(zhì)和研究內(nèi)容、運動這兩方面來說明“大學(xué)物理”教學(xué)內(nèi)容，重點介紹“大學(xué)物理”課程的研究對象包含了哪些物質(zhì)，以及這些物質(zhì)的不同運動形式帶來的物理學(xué)分支學(xué)科，如力學(xué)研究物體的機械運動、熱力學(xué)研究分子的熱運動等。通過各個分支學(xué)科的介紹，讓學(xué)生大致掌握“大學(xué)物理”的基本脈絡(luò)，使得學(xué)生做到“心中有數(shù)”。

作為一名大學(xué)生，除了掌握一些基礎(chǔ)的科學(xué)知識，還應(yīng)該具有基本的科學(xué)思想和科學(xué)方法。在強調(diào)“大學(xué)物理”教學(xué)內(nèi)容的同時，需要大致介紹大學(xué)物理的研究方法，如模型法、分析法、演繹法、歸納法、實驗法等［9］。針對不同的研究內(nèi)容采用不同的研究方法，如在研究物體的平動時采用質(zhì)點模型，而在研究物體轉(zhuǎn)動時采用剛體模型，這是研究同一物體的不同運動時采用的不同理想化模型（抓住主要因素、忽略次要因素）。通過適當(dāng)介紹物理學(xué)的研究方法，可以讓學(xué)生明白，解決物理問題的方法、途徑多種多樣，學(xué)習(xí)時更要關(guān)注物理的研究方法，學(xué)習(xí)前輩們解決物理問題的思維方式，從而提高自身的學(xué)習(xí)能力。

由于學(xué)生對中學(xué)物理比較熟悉，而大學(xué)物理教材的各個分支還是和中學(xué)一樣，很多學(xué)生拿到教材的第一反應(yīng)是中學(xué)已經(jīng)學(xué)過相關(guān)內(nèi)容，自認(rèn)為大學(xué)物理是中學(xué)物理的簡單重復(fù)，在學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生輕視心理。因此，在介紹大學(xué)物理內(nèi)容時，更強調(diào)大學(xué)物理和中學(xué)物理內(nèi)容的差異，讓學(xué)生意識到大學(xué)物理的學(xué)習(xí)內(nèi)容是中學(xué)物理內(nèi)容的深化和拓展，是物理概念和規(guī)律的螺旋式上升。比如中學(xué)物理研究物體的勻變速直線運動，但是現(xiàn)實生活中物體大都是曲線運動，因此研究大學(xué)物理問題需要更復(fù)雜的數(shù)學(xué)工具。再比如，中學(xué)物理用到繩索時經(jīng)常會說“輕質(zhì)繩”，這是為什么呢？還有牛頓當(dāng)初描述牛頓第二定律內(nèi)容時真的是高中所學(xué)的這樣嗎？通過一些具體例子的對比和設(shè)問，讓學(xué)生明白大學(xué)物理和中學(xué)物理課程研究對象和研究內(nèi)容的差別，重視大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)，讓他們在學(xué)習(xí)該課程時不掉以輕心。

四、指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方法，做到“授之以漁”

好的學(xué)習(xí)方法不僅事半功倍，還大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。每一門課程都有自己的特點，也有特定的學(xué)習(xí)方法。很多學(xué)生習(xí)慣中學(xué)時采用的“題海戰(zhàn)術(shù)”而缺乏獨立思考的過程，更不會用高等數(shù)學(xué)這個“工具”來幫助理解和解決大學(xué)物理問題。部分大學(xué)生難以轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)方法，這為大學(xué)物理的學(xué)習(xí)帶來了很大的負(fù)面影響。在緒論課中，不僅要強調(diào)中學(xué)物理和大學(xué)物理內(nèi)容上的差異，更要提醒學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生放棄中學(xué)時期形成的物理觀念，以初學(xué)者的心態(tài)去認(rèn)真學(xué)習(xí)，逐步體會一個全新的物理世界。

在指導(dǎo)學(xué)生大學(xué)物理的學(xué)習(xí)方法時，首先，根據(jù)不同專業(yè)需求指定不同參考書目，比如，對數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生指定牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》為課外參考書目，而對環(huán)境科學(xué)與工程類專業(yè)學(xué)生，則指定趙凱華的《新概念物理教程》為主要參考書目，并引導(dǎo)他們有針對性地查閱學(xué)習(xí)相關(guān)參考書目。同時，在學(xué)校的MOOC平臺引入一些優(yōu)秀課程，上海交通大學(xué)董占海教授的MOOC視頻、北京理工大學(xué)胡海云教授的“大學(xué)物理——電磁學(xué)”，讓學(xué)生預(yù)習(xí)或者復(fù)習(xí)時去查看相關(guān)視頻。其次，介紹本人以及上課特點，包括本人專業(yè)背景、講課方式、線上任務(wù)點分布及要求、線下教學(xué)要求、考核方式和答疑方式等。不論什么學(xué)習(xí)方法，大學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)的能力最為關(guān)鍵，在“大學(xué)物理”課程教學(xué)中，筆者持續(xù)有意識地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生保持良性的學(xué)習(xí)循環(huán)。比如，部分知識點采用學(xué)生課后線上視頻學(xué)習(xí)，其中線上教學(xué)中視頻任務(wù)點和章節(jié)測驗大約各占50%，線上教學(xué)主要結(jié)合學(xué)生觀看視頻時長和章節(jié)檢測的方式評定學(xué)生成績，并通過學(xué)習(xí)通及雨課堂和教師互動，達到檢驗和答疑目的；強調(diào)章節(jié)知識點的整理和總結(jié)，不定期檢查筆記等。最后，為了幫助高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較薄弱的學(xué)生，筆者會將高等數(shù)學(xué)中的微積分、矢量函數(shù)的運算進行簡單總結(jié)，把公式整理發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生將來遇到相關(guān)數(shù)學(xué)問題時可以查閱，消除學(xué)生對高等數(shù)學(xué)的恐懼感，提升學(xué)習(xí)的自信心。通過這一系列教學(xué)手段的使用，讓學(xué)生逐漸增強學(xué)習(xí)動機，提高學(xué)習(xí)興趣，提升自主學(xué)習(xí)能力，達到“授之以漁”的目的。

結(jié)論

本文探討了對“大學(xué)物理”緒論課采用線上線下混合教學(xué)模式，比如通過調(diào)查問卷的形式了解學(xué)生的思想動態(tài)、課堂上重點強調(diào)為什么要學(xué)習(xí)、如何學(xué)習(xí)大學(xué)物理、課后通過線上拓展視頻、物理小知識的趣味檢測等方法，擴大學(xué)生的視野，改變學(xué)生學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”的態(tài)度。通過對緒論課的學(xué)習(xí)，學(xué)生清楚地意識到該課程的重要性以及提高思維能力的重要性，從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握“大學(xué)物理”課程的知識點和學(xué)習(xí)方法，從而使學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)始終沿著正確的方向發(fā)展，這對于提高高校本科教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義。

參考文獻

［1］林春艷，劉永軍.大學(xué)物理緒論課教學(xué)探討［J］.物理通報，2007（9）：13-15.

［2］丁亞瓊.大學(xué)物理緒論課的設(shè)計：從增強學(xué)生的自我效能感的策略出發(fā)［J］.教育現(xiàn)代化，2018，5（18）：187-188.

［3］張睿，王祖源，張志華，等.同濟大學(xué)普通物理混合式教學(xué)的研究與實踐［J］.物理與工程，2021，31（6）：144-152.

［4］張麗萍，石巖，孔令宜.三大系統(tǒng)下的大學(xué)物理“混合式”教學(xué)構(gòu)建：以緒論課為例［J］.大學(xué)物理，2021，40（8）：57-62+85.

［5］萬若楠，孫小廣.大學(xué)物理混合式教學(xué)模式探索與實踐［J］.物理通報，2022（8）：16-19+24.

［6］李忠秀，王建波，李萍.新農(nóng)科背景下大學(xué)物理緒論課設(shè)計與實踐［J］.物理通報，2021（2）：11-14.

［7］何偉巖.大學(xué)物理緒論課教學(xué)內(nèi)容設(shè)計［J］.物理通報，2017，36（3）：26-28.

［8］郭紀(jì)源，劉旭東.基于生活科技的大學(xué)物理緒論教學(xué)研究與實踐［J］.高等函授學(xué)報（自然科學(xué)版），2013，26（2）：24–27.

［9］王鈺茹，劉協(xié)權(quán).軍隊院校大學(xué)物理緒論課改革與實踐［J］.物理與工程，2021，31（5）：133-138.

Teaching Research and Practice of the Introduction Lesson of College Physics under the Background

of “Internet +”

HUANG Wu-yinga， TAO Hai-shengb

（a.School of Physics and ELectronic Information， b. School of Ecology and Environment， Anhui Normal University， Wuhu， Anhui 241002， China）

Abstract： Under the background of “Internet +”， the online and offline blended teaching research on the introduction lesson of College Physics is carried out through the Rain Classroom and the campus network teaching platform. It includes establishing preliminary communication with students through" online questionnaire survey， highlighting the two issues of “why to learn” and “how to learn” through offline teaching， learning related extended videos by means of the campus online platform， breaking through the chapter task points and testing the physics tips after class. Through teaching practice， it is found that under the blended teaching mode， students’ interests in learning can be significantly improved， their thirst for knowledge can be stimulated， and their trust in teachers can be improved. This provides a good beginning for the subsequent blended teaching mode of College Physics.

Key words： College Physics; introduction lesson; blended teaching mode