大學物理教學現(xiàn)狀與課程改革方向

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摘要：

大學物理是面向所有非物理專業(yè)的理工科大學生的一門重要基礎(chǔ)課程，對于理工科學生們建立起正確的科學觀與唯物主義世界觀具有重大的意義，也為其后續(xù)專業(yè)課的研習奠定堅實的基礎(chǔ)。本文列舉了當前我國高校的大學物理課堂中，普遍存在的一些問題，并深度剖析了起因；進而在結(jié)合作者實際教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以課堂上的實例為引導，提出了進行大學物理教學改革，提升課程教學質(zhì)量的具體措施。

關(guān)鍵詞：大學物理；教學改革；學科交叉；教育心理學

大學物理是所有非物理專業(yè)理工科學生的一門重要公共基礎(chǔ)課程，也是理工科大學生走進大學校園最先接觸到的基礎(chǔ)性課程之一。其目標在于讓學生通過對課程的學習，認識自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互作用及其運動的基本規(guī)律，培養(yǎng)出基本的理學素養(yǎng)，為后繼專業(yè)課程的學習奠定必要的物理基礎(chǔ)。大學物理課程內(nèi)涵豐富，其所覆蓋的知識面和信息量以及理學素養(yǎng)的建立是其它任何一門課程都難以比擬的?？梢哉f，大學物理課程對于理工科學生科學素養(yǎng)和學習研究能力的建立起著奠基性的作用。然而，令人遺憾的是，目前國內(nèi)高校的理工科院系普遍存在著只重視專業(yè)核心課，而輕視公共基礎(chǔ)課程的現(xiàn)象。這一思潮自然也影響到了學習這門課程的同學們，抱有唯成績論的思想，即僅僅為了期末成績優(yōu)秀甚至只是通過考試而學習的學生不在少數(shù)。這無疑為實現(xiàn)本課程的教學目標，達到最優(yōu)教學效果設(shè)置了很大的障礙。我國的高等教育背負著為社會進步提供智力支持，為社會主義建設(shè)事業(yè)培養(yǎng)高級人才的重要使命。因此高校的教學質(zhì)量好壞直接影響到國家建設(shè)者素養(yǎng)的高低。如何對大學物理課程進行內(nèi)容乃至結(jié)構(gòu)上的改革，以激發(fā)高校學生的學習熱情，達成該學科的最佳教學效果，無疑是一個令人重視的問題。

一、大學物理教學中出現(xiàn)問題的根源

我們認為，當前國內(nèi)高校中，大學物理的教學出現(xiàn)問題的根源可以歸納為以下幾點：

（一）所學知識與學科內(nèi)容相差較大

雖然學科間的交叉與整合一直是現(xiàn)代科學發(fā)展最主要的方向之一，但是在高校中，由于過分強調(diào)課程層次的“分離”和各門課程的“獨立”，大學物理課程與后續(xù)與之聯(lián)系的專業(yè)性課程在時間、形式和方法上有明顯的隔膜和脫節(jié)。我們應(yīng)當意識到，大學物理課程最重要的教學目的之一，在于使學生通過方法與思維的訓練，熟悉和掌握“觀察、歸納、推理與演繹“以及“從特殊到一般，從一般到特殊”的完整研究方法。而不應(yīng)當把大學物理課程看成是刻板的知識點傳授。

（二）理論知識的教授過于系統(tǒng)化，缺少靈活的形式

物理學經(jīng)過數(shù)個世紀的發(fā)展，早已成為一門成熟完善的學科，有著嚴密的邏輯架構(gòu)與學科體系。物理定理、理論雖然大多源于實驗，但其出現(xiàn)在教科書與文獻中的形式，卻是高度數(shù)學化的，要經(jīng)過嚴格的推演。這樣相較于很多以實驗為理論基礎(chǔ)的學科（如生物、化學），大學物理課程的課堂學習可能會顯得嚴謹有余，生動不足。而教師們往往過分強調(diào)“邏輯性”，使得大學物理的內(nèi)容特別是理論部分的內(nèi)容缺乏開放性和靈活性。

（三）課程內(nèi)容較為分散，缺少必要的串聯(lián)

出于理論體系的完整性考慮，絕大多數(shù)教材都是按照力學（包括機械波等內(nèi)容）、電學、磁學、光學、熱學這樣的子學科分類分別介紹相應(yīng)的內(nèi)容。而在教學過程中，大多數(shù)教師往往只是按部就班地講課，而不能夠很好地引導其進行橫向的聯(lián)系及對比，同學們很容易便機械地把其看做是幾個分立的體系來學習。不講求方法與效率的學習方式會讓學生感覺課程內(nèi)容過雜，任務(wù)過重，從而降低學習期望與熱情。

二、大學物理教學改革的策略與方法

鑒于以上情況，很多教育工作者已經(jīng)在積極探尋著解決的辦法。譬如“比起學到了什么，教師應(yīng)更加注重怎樣學習與學習者學習動力的獲得”[1]“；應(yīng)使學生認識到，物理已成為其他諸多自然科學和工程技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)”[2]；“將本學科內(nèi)易混淆的對稱知識進行比較，讓學生在比較中掌握物理概念與本質(zhì)”[3]“；大學物理的課程目的除了傳授知識，還應(yīng)培養(yǎng)學生學習能力、解決問題的能力，使他們能更快適應(yīng)未來工作的要求”[4]等等。然而以上研究和建議大多著眼于大方向上的理論指導，而缺少具體的措施和建議以保障教學效果的達成。從自身教授大學物理課程的實際經(jīng)驗出發(fā)，結(jié)合平日里對于教學情況的及時調(diào)查、評估與反思，我們認為，對大學物理課程的改革可以從以下方面進行：

（一）合理地開展學科融合，以調(diào)動學生的學習積極性，激發(fā)其學學物理課程的熱情

首先，我們要使得學生感受到物理學與所學專業(yè)的緊密聯(lián)系[5]。優(yōu)秀的大學生往往有很強的專業(yè)意識，我們應(yīng)當探究如何使學生正確地認識到學習物理學對專業(yè)知識學習的基礎(chǔ)性促進作用。物理偏重科學，專業(yè)偏重技術(shù)。我們需要讓同學們牢固樹立“科學為技術(shù)服務(wù)，技術(shù)需要以科學為依托”的思想，并在此思想的指導下學習。其次，學科交叉內(nèi)容的引入，主旨在于激發(fā)非物理專業(yè)學生的學習動機。因此該部分內(nèi)容引入的形式必須恰當，而不能影響課程本身的教學。否則反而會給同學們的學習增加負擔，影響其學習熱情。這就要求教師在教授某個專業(yè)的大學物理課程前，借閱該專業(yè)后續(xù)課程的教材，并檢索相關(guān)文獻，了解其發(fā)展趨勢與學科前沿，以便上課時將不同課程的內(nèi)容有機地結(jié)合。

（二）正確地處理數(shù)學與物理，以及理論與實驗的關(guān)系，以突出大學物理課程的核心內(nèi)容

大學物理與中學物理的一個重要區(qū)別便是從定性對規(guī)律的認識過渡到定量對現(xiàn)象的描述。因此高等數(shù)學工具便發(fā)揮了很重要的作用。但是也必須意識到，數(shù)學僅僅是物理學的工具而已，它所描述的物理現(xiàn)象都有其實在的物理內(nèi)容與物理意義。在引入數(shù)學描述后，教師必須引導學生把握其背后的物理內(nèi)涵。在讓課堂教學變得生動和多樣的同時，幫助學生抓住課程的本質(zhì)，學透課程內(nèi)容。除了正確處理數(shù)理之間的關(guān)系，如何適時地引入課堂上便于開展的實驗，以加強對于物理內(nèi)涵的認識，也是教師要認真考慮與設(shè)計的。在大多數(shù)國外的原版教材中，每涉及到一個重要定理時，都非常強調(diào)“quicklab”的思想，即可以迅速驗證的簡單實驗。我們應(yīng)當嘗試將它應(yīng)用到大學的課堂當中，并引導學生由實驗現(xiàn)象自行總結(jié)、歸納定律，以培養(yǎng)其科研精神，訓練其科研素養(yǎng)。

（三）教師應(yīng)在教學過程中多采用啟發(fā)式教學，以及聯(lián)想、遷移等教育心理學方法，提高學生的學習效率

科學的教學方法會給大學物理的教學效果帶來很大的提升。如前所述，由于大學物理課程內(nèi)容的豐富性，不少學生會感覺負擔過大。我們認為，教師應(yīng)當在課堂上引導學生對所學知識進行科學編碼和分類，引導學生在明晰概念、辨清區(qū)別的前提下，對存在相似性的內(nèi)容大膽地運用知識遷移和聯(lián)想。譬如在教授剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動時，我將其與物體的平動進行比較。每介紹一個新的物理內(nèi)容前，我都會用物體平動的相應(yīng)概念進行鋪墊與類比。同學們很快就建立起了不同運動形式之間的聯(lián)系，學習起來事半功倍。此外，有些理論體系不僅在實驗室中可以得到驗證，其原理也經(jīng)常被應(yīng)用在實際生活中。教師應(yīng)當抓住這樣的機會，在充分的理論鋪墊后，設(shè)計由淺入深的一系列問題，啟發(fā)同學們自發(fā)尋找問題的答案，以鞏固對于物理定律的認知[6]。譬如在教授角動量守恒定理時，為了讓同學們更好地理解轉(zhuǎn)動慣量的作用，我特意選取了花滑王子普魯申科的一小段表演視頻，引導同學們找出每組動作對應(yīng)的轉(zhuǎn)動慣量大小與旋轉(zhuǎn)快慢的關(guān)系，從而自行歸納出結(jié)論。從同學們的反饋來看，當他們發(fā)現(xiàn)可以利用剛剛獲取的知識體系，來解決生活或者專業(yè)中的實際問題時，其興奮與滿足感是難以言喻的。合適的啟發(fā)式教學對于同學們的學習動機與效率都有很大的提升。

三、討論與總結(jié)

本文中，我們論述了在當前高校中，大學物理課程教學遇到的問題及其原因。為了提升學生們的學習興趣，提高大學物理的教學質(zhì)量，我們結(jié)合在教學中的具體實踐經(jīng)驗，提出了進行教學改革的方向與方法。概括來說，即適當?shù)匾雽W科交叉的內(nèi)容，建立起物理與相應(yīng)專業(yè)的聯(lián)系；正確處理數(shù)學工具與物理內(nèi)容，以及理論體系與實驗驗證的聯(lián)系；在教學中應(yīng)用教育心理學理論，利用聯(lián)想、遷移以及啟發(fā)式教學提升學生的學習效率，培養(yǎng)其獨立思考與解決問題的能力。

參考文獻

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[4]楊樹榮.研究性教學在大學物理課程中的應(yīng)用[J].通化師范學院學報，2011（12）：86-87.

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[6]趙凱華.對當前物理教學改革的幾點看法———在中國物理學會教學委員會第七屆第一次全體（擴大）會議上的報告[J].大學物理，2000（2）：1.

作者：于一 葉柳 單位：安徽大學物理與材料科學學院