大学物理教学研究论文范文

2024-03-15

大学物理教学研究论文范文第1篇

摘要:使用“教室应答系统”这一技术构建课堂互动教学模式,旨在为学生营造一个独立思考、自由探索、合作探究、勇于创新的良好学习环境,使学生的思维能力、合作能力、创新能力得以发展。我们在大学物理课程中对这一教学模式进行了实验研究,研究表明它在激发学习兴趣、培养创新能力以及人格培养等方面有积极作用。

关键词:课堂互动教学模式;教室应答系统;合作学习;人才培养

一、目前课堂教学面临的困难及教室应答系统的工作原理

目前高校基础课多是大班教学,广大高校教师在大班(学生人数超过100名)课堂教学中面临的困难有哪些?2010年11月在天津召开的全国大学物理课程报告论坛会议期间,我们就这个问题对38名来自全国的高校物理教师进行了随机调查,结果显示:(1)及时有效地得到所有学生的反馈(55%);(2)在课堂上实现学生之间的互动和合作学习(72%);(3)确保所有学生积极参与教师设计的课堂活动(44%);(4)保持学生注意力持续集中(53%)。多达72%的教师表示希望能在大班课堂教学中实现课堂互动和合作学习,但很难实施。

我们使用“教室应答系统”(Classroom Response Systems,简称CRS),设计课堂互动教学模式,改变课堂上信息单向交流、难以互动的教室环境,使这一难题得以解决。

教室应答系统由3部分组成:若干个答题器(每个学生1个)、1个接收器和1个计算机。教师利用计算机将问题展示在大屏幕上,选择学生思考的时间间隔,学生可以将自己选择的答案用答题器传递(无线传输)给接收器继而传递(有线传输)给计算机,计算机汇总学生答案并将答案分布等信息反映到大屏幕,教师和学生可以立即得到反馈信息。

2010年9月我们在大学物理课程中使用了这个教学模式,并对这一教学模式做了深入的实践研究。

二、使用教室应答系统构建课堂互动教学模式

教学模式是建立在一定的教学思想和教学理论下的教学结构及互动程序。课堂教学是由教学内容、教师的教授活动和学生的学习活动3个主要因素之间相互作用构成,课堂互动是调动这3个主要因素、围绕教学目标的实现、形成彼此间良性的交互作用。参照哈佛大学著名教授Eric Mazur创立的同伴教学方法(Peer- Instruction,简称PI),我们利用教室应答系统设计的课堂互动教学模式包含的主要环节是:

1.问题引路,自主探究

互动教学模式一般采用问题来引发学生的学习动机、思路和行为,课堂讨论的前提是独立思考。我们在大学物理课程使用课堂互动教学模式,要求学生在课前预习,自主完成预习问题,为课堂上有效讨论作知识准备。在课堂教学中改变了传统的按教科书或教案顺序讲授的模式,而是将一节课分成几个单元,每个单元围绕一个核心概念,以概念测试题组织教学。概念测试题是专门为课程设计,用于探查学生错误概念和引导学生深入探究,一般是多项选择题和判断题。下面是一个具体的例子。

(单选题)均匀带电面1带电量为+Q,均匀带电面2带电量是-Q。两个带电面的面积都是A。带电面1产生的场强的大小是 ,电场线如图1所示。当这两个带电面平行放置时,场强的大小是多少?

图1电场示意图

(1)两面中间 , 外部是0;(2)两面中间 , 外部是 ;(3)两面中间和外部都是0;(4)两面中间和外部都是 ;(5)以上都不对。

把题目显示在大屏幕上,在确认学生对题目没有歧义后给他们1~2分钟时间思考选择答案;然后启动教室应答系统,设置接收答案的时间为1分钟,学生必须在这个时间内用手中的答题器将答案发送出去。这个环节要求学生自主思考,独立回答问题,所以不允许学生互相讨论。教室应答系统接收到所有学生的答案后,可以立即显示出答案分布的柱形图,让教师在第一时间知道全班学生的答题情况。教室应答系统只显示答案整体分布,如图2所示,它不显示个人答案。这样一方面保护了学生的积极性,另一方面学生无需抄袭他人答案,从而保证了信息的准确性。

2.生生互动,合作学习

对于上面的例子,学生回答的正确率是47%,我们要求学生进行小组讨论,讨论是在自愿和小范围(邻近座位的学生之间)进行的,平均需要2~3分钟。通常学生在解题后最关心的是正确答案是哪一个选项,而不是学习本身。同学之间的讨论与交谈可以帮助学生发现那些他们没有真正理解的东西,同时引发他们的进一步思考。在讨论中,学生阐述个人的看法和观点、质疑对方、反省自己或彼此添加信息相互支持,他们之间互动学习的过程是一个冲突、商讨和精致的学习过程。在讨论之后学生被要求再次发送个人答案,在发送前学生会反思自己和别人的观点,深化和修正原有的观点和看法。这道题在讨论后的正确率从之前的47%升至73%。

3.班级互动,集体交流

从答案分布图中学生知道全班同学答题情况,但并不知道哪个选项是正确答案,这使随后的教学可以进入大班集体讨论环节。这个环节在形式上与传统课堂教学中的课堂讨论相似。但是,在经过了上述过程后,学生陈述问题时更清晰、更科学、更条理,面对全班同学回答问题的积极性明显提高,尤其是知道自己的选项是大多数时,学生表现出更强的自信心;同时,那些在小组讨论中成功说服过一些同学的学生,即使发现他的选项只占少数也有强烈的愿望说服班级中的其他同学。

4.师生互动,有效反馈

利用教室应答系统,学生学习的整体情况可以迅速、准确地反馈给教师,从根本上解决传统课堂教学中信息单向传输的问题,教师可以从教室应答系统呈现的学生答题分布中获得学生对概念理解的详细情况,来决定下一个环节的教学。采用启发与点拨的方法,引导学生进行概括、归纳他们自主学习和合作学习中知识建构的成果,理顺教学内容的逻辑联系和内在结构,突出课程的重点、难点和关键点,使教学内容作为一个有机的知识体系纳入学生的认知结构中。

三、课堂互动教学模式实施效果分析

1.学生兴趣提高,投入增加

学生学习兴趣不高、时间投入不足是非物理专业的大学物理课程中普遍存在的问题。课堂互动教学模式改变了师生之间的支配从属关系,使每个学生成为学习的主体。课堂互动的活动,促使学生产生期望、进取的心理倾向,刺激学生对学科的兴趣,产生内驱力,激发他们积极主动的学习。学生在对课程的评价中写到:“在讨论过程中,可能会遇到很多自认为明白但是讲不出来或自认为懂了但同学的一个问题又把你难住的情况,这样就提高了学习兴趣。有几个问题一直缠着你,估计寝食难安吧,一定要去图书馆把心中的疑惑给解开,这样学习的积极性和自主性也就提高了,对物理的兴趣也提升了。”

在课程结束后的调查中,72%同学表示因为使用课堂互动教学模式,提高了学习物理课程的兴趣;整个学期平均到课率99%;97%同学表示课堂互动教学模式让自己在课堂上保持注意力持续集中。相比传统教学方法的班级,使用课堂互动教学模式的班级学生学习物理的平均时间多了12%。

2.能够独立思考,合作探究,勇于创新

课堂互动教学模式使学生有较多机会与同伴之间相互交流,彼此争论,使学生的学习过程同时成为获得学习方法和理解知识的形成过程。与面对教师的权威性不同,不同生活经验、智力水平、思维方式、认知风格的学生之间的交流更具有协商性。94%的学生表示同学之间的讨论(不是面对老师和全班同学)学习气氛轻松,敢于说出自己的观点,敢于争论问题;91%的学生表示同学之间的讨论,可以与他人共享知识和经验、熟悉不同思维方式、利于开阔思维。

在这样的学习环境中,学生是知识的主动建构者,而不是被动接受者和被灌输的对象。他们在讨论中亲历探究过程——将问题条理化使之明确,寻找相关信息,合理地选择标准,准确判断,缜密评价,反思和寻求合理的结果。在这个过程中学生之间相互启发、借鉴、衍生创造出新的知识。87%学生认为经过同学之间的讨论,共同解决问题,对概念理解更深刻。课堂互动教学模式为学生营造一个独立思考、自由探索、合作探究、勇于创新的良好学习环境,使学生的合作能力、思维能力,特别是创新能力得以发展。

3.互动环境让学生学会交往,完善人格

课程教学的目的是使学生在获得知识的同时获得符合社会需要的情感体验和价值观。耶鲁大学校长理查德•雷文在谈到学术规范与价值取向时讲到:“不同的学术价值取向存在于不同的环境中。在一个鼓励学生依赖权威(教授、课本)的环境中,模仿可能被认为是一种美德;而在一个重视创新和独立思考的环境中,将观点归因于一个合理的来源是欧美学术行为的一条根本准则。无论观点是否作为知识产权有正式的法律保护,都应该提及来源。”这一观点在我们的教学改革中得到了证实,学生在谈到互动的合作学习给他们带来的益处时表示:“在讨论中激发了兴趣,对于同学的不同观点,更有冲动去查找资料证实这些观点。”

课堂环境具有多重含义,它不仅是学生学习的场所,也是学生学会交往的场所。我们的研究表明:在“学术”问题的讨论中,同学之间更容易建立起彼此尊重、和睦交流、相互合作、共同进步的和谐人际关系。所以,互动教学是“知情合一”的教学。

参考文献:

[1] 张萍. Eric Mazur. Peer-Instruction—哈佛大学物理课程教学新方法[J]. 中国大学教学,2010(8).

[2] Eric Mazur. Peer Instruction: A User’s Manual[M]. NJ: Prentice Hall, 1997.

[3] 唐景莉,万玉凤. 中外著名大学校长纵论高等教育“变革的力量”[N]. 中国教育报,2010-05-06.

[项目来源:教育部新世纪教学研究所2009年高等学校教学方法改革项目“在基础物理教学中使用PI教学方法培养创新人才的研究”]

[责任编辑:余大品]

大学物理教学研究论文范文第2篇

【摘要】物理课程是获取现代自然科学知识的主要途径,大学物理更是学习理工科专业课程的重要基础内容,并为大学生学习其它课程提供至关重要的理论知识和方法。本文根据自身对大学物理教学的实践探索,总结积累的教学经验,对提高大学物理教学质量的对策提供建议。

【关键词】大学物理 教学质量 提高策略

大学物理是理工科高等教学的基础必修课程,不仅对后续课程提供基础的服务的职能,对培养大学生的科学素养和思维创新能力也起着重要作用,在大学课程教学中占据不可替代的地位。但是,大学物理具有较强的知识性特点,且知识覆盖面比较广泛,存在一定的难度,教学课时又相对较少,致使产生部分学生厌学物理课程的现象。此外,大学物理教师没有注重将基础课程与专业课程有效结合起来,利用这种教学方法激发大学生的学习兴趣[1]。针对大学物理教学中存在的这种情况,为大学物理教师也带来了不小的压力,如何引起大学生对物理基础课程的兴趣,提高物理课程的教学质量,推动大学物理教学的改革进程,成为高等教育教学的主要任务。基于此,现提出以下几点建议。

1.注重教与学互动式教学的有效结合

当前我国的教学模式主要是以教师为主导教学地位的形式,对学生的主体作用的体现较弱。将教与学有机地结合起来,增强师生之间的互动活动。互动式教学实质是在教与学的过程中相互交流沟通,通过发挥教师的主观能动性,激发学生的主观能动性,相互促进、教学相长的教学模式,以达到良好的教学效果。互动式教学转变了教师“一言堂”式的传统教学方式,在讨论过程中增强了学生的参与度,激发学生参与教学的积极性,锻炼学生的主观能动性,发挥学生的主体地位,达到教学目标的完成。

大学物理教师开展实际教学时,可以给出一两道计算或讨论问题,并留给学生思考的时间,引导学生积极思考问题,善于鼓励答案新颖独到的学生,激励学生的学习信念。此外,学生要积极提出课堂学习中遇到的难题或存在的问题,与教师共同讨论,促进共同进步。因此,开展教与学互动式的教学模式,可以有效增强课堂活跃的教学氛围,同时拉进师生之间的距离,发挥教与学双方的最佳状态,进而提升教学效果的质量。

2.注重理论与实践教学的有效结合

大学物理不仅包括理论课程的教学内容,还需要通过实验的配套教学进行支撑辅助,但大部分高校主要重视理论知识的讲解,延后实验课程的教学课时,没有对理论与实践结合教学,不能体现理论指导实验、实验巩固理论的相互促进的作用,致使理论课与实验课的脱节现象。因此,要改善传统的分离理论教学与实验教学的模式,进行同时理论与实验教学,以充分发挥二者相互结合的有效作用,推动教学质量的提高。

例如,大学物理教师在讲完理论知识后,可以开展相应的教学实验,学生在具备一定的理论基础上,自主进行动手实践,在实验过程中,不但加深学生对理论知识的深入理解,巩固教学知识,还对学生的动手能力进行了锻炼。如果物理教师只是单纯的讲授理论知识,难以调动学生学习的积极性,容易形成枯燥无趣的课堂氛围,影响教学效果的质量。总之,教师进行理论知识教学后开展实验课程,或者在一节课堂中同时进行理论与实验的教学,将理论联系实际二者有效结合,有利于吸引学生积极主动参与课堂教学,调动学习兴趣调节课堂氛围,更有利提高大学物理的教学质量。

3.注重板书式教学与现代化技术的有效结合

在现代科学技术不断发展下,计算机网络技术也随之不断提高,促进了多媒体教学的普遍应用,并在教学方式上产生一定的优势。多媒体教学多利用图像、动画的形式进行教学,以色彩丰富、精美的图形动画式的展示教学内容,吸引学生的课堂注意力,使学生可以更清楚直观的获取知识信息[2]。但多媒体教学也存在一些弊端,比如,多媒体教学中每一个页面的教学内容有限,学生需要在短时间内了解全部界面的内容,翻页速度快,学生没有充足思考的时间,不利于牢固掌握教学知识。而传统的板书式教学模式,教师在教学過程中边讲边写,对学生不理解的问题进行板书讲解,并根据学生掌握知识的程度,决定教学进程的速度,有利于保证学生的充分理解。但传统板书式教学的课堂氛围比较枯燥,不易提起学生的学习兴趣,而且教学进程的速度较慢。因此,将传统板书式教学与多媒体教学相结合,是改善教学方式的必然趋势。

在实际教学过程中,要根据课程的教学内容,决定教学方式的手段,以适应学生的学习特点。例如,物理教学中的恒定磁场、电力学等内容含有很多复杂的定理公式,选择传统的教学模式,对学生进行板书教学,可以加强学生的吸收效果。对于电磁感应、光学等图像较多的教学内容,选择多媒体教学的模式,利用图像帮助学生理解名词含义。采用板书式教学讲解物理概念、推导定理公式,采用多媒体教学讲解物理图形、复杂现象,充分发挥各自的优势,以达到传统板书教学与现代化技术的有效结合。

4.注重利用网络资源对教学进行有效辅助

当今社会处于信息化时代,网络资源具备公开化的特点,各行各业都在享用公共开放的信息成果,自然也包括教学领域,计算机网络中具有大量的物理学术的教学资源,并且随时都可以方便获取这些信息。大学物理教师可以利用这些网络资源,实时关注相关的学术问题,对课程教学内容进行资源整合,扩展物理的理论知识体系,提升教学质量。学生则可以通过互联网、电子图书馆查询需要的课程资料,充分利用网络资源,开展自主学习。

大学课程学习的课时有限,师生大多通过课堂教学机会进行交流,网络资源就可以为师生提供一个进行相互交流的平台。以网络形式建立一个答疑解惑体系的平台,教师可以定时上传课程提要,让学生提前预习即将学习的课程内容,归纳总结需要重点掌握的知识点;或者教师可以不定时的上传课外思考习题,以检测学生自主学习的情况[3]。通过网络交流的平台,激发学生主动学习的积极性,开阔学生的学习思维,加强师生之间的讨论交流,促进大学物理教学质量的提高。

5.注重物理课程内容与物理应用的有效结合

物理的应用与生活实际联系密切,日常生活中随处可见一些物理现象,大学物理教师开展实际教学时,要注重将理论知识与实际相结合,让学生知道物理知识在生活实际中的重要作用,并可以利用所学物理知识的原理,去解决日常生活的问题。例如,学生在生活中看见的避雷针,可以想到教师在讲解带电导体的教学内容时,解释过尖端发电的原理,从而知道避雷针的工作原理。

总而言之,提高教学质量的有效策略,需要教师持续不断的进行探讨研究,希望本人的建议可以对其它教师起到一定的借鉴作用。大学物理课程是一个全方面、全系统的教育课程,如何提高大学物理的教学质量,是一个重要的教育工作内容,需要师生的共同配合努力,不断积极探索改善教学的方法,以到达良好的教学质量。

参考文献:

[1]王立.大学物理教学中传统教学与多媒体教学的应用研究[J].人才资源开发,2014,(9).

[2]张蓓,刘伟霞.浅谈大学物理教学方法[J].新疆师范大学学报,自然科学版,2015,(2).

[3]方恺,杨丽佳,蔡天芳,王璟,包雷.美国物理教育研究进展[J].大学物理,2010,(7).

大学物理教学研究论文范文第3篇

1 大学物理教学之现状

在现代教育中, 素质教育和创新教育成为教育的关键, 高等教育面临着巨大的挑战, 同时也是难得的发展机遇。近年来, 教育部先后实施了一系列关于大学教学体系改革要求的文件, 说明国家对高等教育课程教学体系的发展十分重视。在大学物理教学改革中, 我们首先有必要了解当前的教学现状, 因为只有清醒的认识到问题之所在, 改革过程才能更好的进行实施。

1.1 传统教学模式问题

虽然传统教育手段也有其自身的优点, 但缺陷也是非常明显的, 这既影响了学生参与教学的积极性, 也影响了大学物理课程教学质量的进一步提高。 (1) 教学形式呆板, 缺乏活力。传统的教学多为教师讲、学生听, 教师写、学生抄的“填鸭式”模式;教授形式过于呆板, 缺乏活力, 忽视实践环节, 综合教学效果不佳。 (2) 静态展示过程, 缺乏动感。物理过程多为动态, 这在传统模式中是难以体现的。因为传统教学模式对那些抽象的物理过程, 常常只能进行静态展示, 缺乏联贯性和动态感。 (3) 单向传递知识, 缺乏互动。传统的教学模式多为老师向学生单向传递知识, 缺少学生的积极参与气氛和课堂互动环境, 不利于学生的思想方法和创新能力的培养, 也不利于教师及时了解与掌握学生学的习情况。

1.2 课程教材与科技发展脱节问题

大学物理教材与现代科学技术的发展之间存在着严重脱节的问题。随着科学技术日新月异, 加上长时间以来大学物理教材没有大的变动, 教学内容陈旧。大学物理学教材中, 仍然以经典物理部分 (包括力学、热学、电磁学、光学) 为主, 近代物理为辅, 而这些内容又各自独立, 彼此缺少紧密的联系, 并且其中还有不少内容与中学物理内容重复。尤其在反映现代科学技术方面, 已成为大学物理教学内容现代化改革的主要任务之一。

1.3 创新能力培养问题

学生创新能力的培养问题, 关键在于如何把学生的创造力诱导出来。而目前, 一方面教师课堂讲授太细, 导致学生对教师有一种依耐性, 课后较少阅读、思考另一方面, 教师过分重视知识的传授, 而忽视了科学方法的培养和思维能力的训练。

2 大学物理教学改革之新思维

2.1 教育理念的改革

在普及现代教育的同时还要进一步加深教育思想和教育理念, 逐步确立起适应时代发展需要的大众化高等教育的质量观, 即以个性化培养为核心的因材施教的多元质量观、相对质量观, 抛弃先前的高等教育的绝对质量观;继续深化人才培养模式的改革, 加强专业、课程、教材和教学方法的综合配套改革, 让学生较早地参与到科学研究和社会、生产实践中, 普遍提高大学生的人文素质、科学素质、创新精神和实践能力。

2.2 教学目标和培养模式的改革

这是大学物理教育改革的关键。 (1) 认真研究新技术, 清晰把握未来社会对物理教育的要求, 准确定位教学目标, 务实实践教学环节。 (2) 在科学教育和创新教育整体观念指导下, 明确物理教育的目的和大学物理教学目标、培养方案, 改革大学物理教育的教学计划和培养模式。

2.3 教学方法和教学手段的改革

物理学是门抽象的学科, 如果将物理课变成一堂毫无生气的理论推导课, 无论推导过程如何严密、结论如何精彩, 课堂气氛都难免死气沉沉。所以, 应当建立以演示实验室为中心的专用教室体系、多功能的演示体系、以计算机控制的现代化实验室。通过动手和动脑激发学生的学习兴趣, 从而提高学习效率。在教学手段上可以多借助计算机辅助教学 (CAI) 使教学更形象化、生动化、人性化。多媒体教学可利用各种符号、表格、动画等来表现单调抽象的理论, 加强了学生的感性认识, 增强教学内容的表现力, 提高了教学效率。

2.4 课程体系和教学内容的改革

课程体系和教学内容是物理教育改革重中之重。 (1) 加强大学物理教育课程体系的研究, 围绕素质教育和创新教育, 促进教学内容现代化的目标, 开展教学大纲、课程设置、教材编写的研究。比如, 在保留经典物理学体系的前提下, 可适当对与中学物理及专业基础课相重复的内容进行删减, 同时引进现代高新科技成果的创新思维及其物理基础知识, 将学生带入一个富于现代、前沿及创新气息的学习天地中, 开发学生的学习兴趣和信心, 激发创新思维和创新欲望。 (2) 改进学习方法, 培养学生的创新意识。通过课堂讨论、做综合训练题、动手查找相关文献、撰写论文等实践活动, 引导学生对所学内容做一些扩展训练和延伸思考。 (3) 改革物理实验教学, 注重创新能力和科学思维方法的培养。物理学是一门实践型学科, 在教学过程中, 应当重视实验教学, 在演示实验中增加学生的参与度, 激发学生的求知欲, 发挥学生在教学活动中的主体作用, 使学生的思维更具灵活性、开放性、广泛性和独立性, 培养学生的创新意识, 避免常规实验课中学生只是循规蹈矩的模式。

2.5 教研结合, 提升教学水平

在日常教学中积极开展科研活动, 以教学带动科研, 以科研促进教学。 (1) 加强大学物理教育课程体系的研究。围绕素质教育开展教学大纲、课程设置、教材编写的研究。 (2) 加强大学物理教学方法的研究。开展教育理论、教学模式、教学规规律、方法手段的研究。 (3) 加强学科前沿的追踪与研究。教师应及时关注物理学前沿的理论与方法, 在教学过程中介绍给学生, 激发学生的学习兴趣和创新意识。

2.6 教学效果测评和考试的改革

对大学物理的教学过程和教学质量的测评, 对学生学习结果的考核, 在沿用传统的题库考试之外, 应加大平时考核力度, 贯彻实施素质考试与传统考试结合的新方式。具体可供参考的方法有: (1) 增设网络互动系统, 教师可制作课堂教学和推荐自学的相关资料, 方便学生查看学习;建立公共答疑平台, 方便学生网上自由讨论。 (2) 采用考前集体答疑的措施, 由相关教师组成答疑队伍, 针对学生课堂听讲以及课外自学过程中所遇到的问题进行答疑解惑。同时在答疑过程中也可以用平等谈话的方式与学生进行有效的沟通, 正确引导学生的学习态度和人生价值观。

摘要:随着科学技术的迅猛发展, 知识正逐渐成为个人与社会发展最重要的力量, 大学物理的教学改革势在必行。本文首先分析了现代大学物理教学与改革的现状, 针对当前诸多具体存在的现实问题, 给出了一些相对合理的改革建议。

关键词:大学物理,素质教育,创新,教学改革

参考文献

[1] 廖耀发.大学物理[M].武汉大学出版社, 2003.

[2] 庄榕榕.基础教育课程改革背景下的大学物理教学[M].高等教育出版社, 2005.

大学物理教学研究论文范文第4篇

摘 要:本文结合学校的实际教学情况简单地阐述了目前学校物理实验教学存在的问题,提出了实验室开放式教学一种运作模式,即主要以学生主动、积极、独立实验为主,教师启发式指导为铺的教学模式,以培养学生实践能力和创新能力。

关键词:大学物理实验 开放式教学 创新性

物理学是一门以实验为基础的科学,物理实验是对学生进行综合素质教育的重要课堂,是培养学生创新能力的重要环节。但是,目前大学物理实验教学存在与培养学生实践能力、创新能力相背离的做法,传统的物理实验教学模式限制了学生分析问题和解决问题能力,无法充分发挥学生的主观能动性,限制了实验教学的发展。因此,必须对现有的物理实验教学进行改革,否则,高校的大学物理实验则变成高中物理实验的简单延续。开放式实验教学对于激发学生的学习积极性、培养学生的动手能力、科学实验能力、科技创新能力,提高教学质量起着重要的作用[1]。开放式物理实验教学充分体现了学生在学习过程的主体地位,它把学生推向主体位置,改变传统教学模式中学生被动的习惯,充分地发挥学生在学习中的积极性、参与性和创造性。因此,本文分析本校的物理实验教学实际情况,提出了开放式实验教学的构想。

1 目前学校物理实验教学存在的问题

(1)传统观念的影响,长期以来,人们普遍重理论轻实验,重应用轻基础,各级各类学校遇到需缩短学时时,通常不约而同地砍掉基础实验课的学时。学生也认为基础实验课不过是“测数据,拿学分”。对于必修的基础实验课通常是敷衍了事,上课前几分钟抄预习报告,上课时不仔细听讲,下课前抄实验数据,造成实验报告一样结果。学生普遍认为基础实验学习没用。

(2)实验仪器的影响。目前,我校大学物理实验室承担全校理工科近万人次的教学任务,但是仪器设备不足,实验教学面积不足,无法满足学生一人一台仪器的需求。旧仪器年限长往往已老化,灵敏度不高,新仪器集成度过高,普遍存在稳定性不高,耐用性差,易出故障,在教学过程中,教师和学生大部分精力放在排除仪器故障上;有些仪器集成化程度过高,根本无助于锻炼学生的实验操作能力。学校对基础实验室建设所需经费投入不足够,缺场地少仪器的条件给综合设计性的实验项目开设造成一定的困难,因此,按部就班进行实验的学生大多考虑的是在规定时间内做好实验获得结果就行,没有深层次的思考和知识综合应用,影响了学生实验的兴趣和积极性,也无法提高学生的研究能力和适应社会的能力。

(3)在教学模式上,传统的物理实验教学模式是学生在老师的精心组织和细心的指导下进行实验,老师先详细地讲解实验目的、实验原理、现场具体地重复地演示实验步骤,学生只是被动地听教师的讲解,然后分组进行操作实验。在实验过程中,学生可以不用自己思考,只要机械地按老师的要求操作即可以完成任务,也让学生有机可乘开小差。在这样的学习过程中,学生主体地位很难体现出来,影响了学生的兴趣和热情,不能有效培养学生的独立自主的能力、创新能力、勤于思考的习性,也不能有效管理学生。

进行物理实验室开放式教学在某一程度上可以有效解决仪器和学生实践能力的问题。推行这一教学模式,可以有利于学生充分利用实验室设备资源进行实践活动,激发学生的主观能动性,调动学生积极参与实践活动;提供一个发挥个人潜能的环境,并满足不同水平和不同层次学生的个性要求,从而使学生由被动学习转为主动学习。进而提高学生独立思考、独立操作的能力,更能激发学生对实验的兴趣。

2 开放式物理实验教学初步构想

实行开放式物理实验教学,是教师的主导性作用与学生的主动性相统一的问题。在这种情况下,作为教师在实验教学中如何发挥好主导作用呢?如何正确引导学生,使其主观能动性更好地发挥呢?主要做到以下几点:其关键点应从如何引导学生的设计方案的方法和策略以及实验室管理制度。

2.1 实验内容开放

根据以往教学经验表明,不同专业、不同基础、不同能力的学生,完成同一实验需要的时间不同,完成实验内容的质量也不同,为此我们将理工科必修的物理實验采用两种方法解决:第一,对于每个实验项目内容,以按“基本内容、提高和扩展内容、简单设计性内容”三个层次编排;第二,按实验内容类型开展所有实验时间分三个时间阶段完成。

第一,初级阶段同时开设6个简单的基础实验,如物体密度,电表改装,薄透镜焦距等,这一轮过程,教师于传统教学方式那样,详细讲解实验的操作,注意事项等等,对整个实验设计思想过程进行解释,使学生对物理实验项目有个整体理解,目的是对中学阶段物理实验基础较差的同学给予补课与进行课程前期预备学习,作为学生适应大学物理实验学习的过度阶段。

第二,中级阶段同时开设6个较难的验证性实验,如分光计的调整及棱镜折射率的测定、半导体热电特性综合实验等实验项目,因为经过第一轮的实验培养,教师可以不再具体讲解实验原理、实验操作,仅强调仪器注意事项,而其他让学生更多的自由操作发挥。这样学生对课前的预习,实验内容相关资料的准备会更重视。实验过程中,要求学生靠自己操作,发挥自我能动性、主动性和创造力,从而也避免了学生抄袭。

第三,高级阶段开展几个设计性实验,根据不同学科特点开设不同的实验项目。学生可以自拟内容或选择实验室设计的一批综合性、设计性、研究创新性实验如简易染料太阳能电池的设计、声速传感器实验等供学生选择。学生定好实验项目后,再联系实验员选定仪器、耗材等,实验操作时间可以灵活分一次或多次完成,而在此过程中,教师要对学生的实验技能和科学态度起主导作用,对学生的想法要给予肯定,对突出的同学,可以引导其写论文发表文章,还可以推荐到教师科研课题参与研究,这对学生有很高激励作用。在每一阶段实验中,学生不再固定分组,只要在固定六个学习周内完成开设的实验项目即可,而教师和实验项目也不再是一对一的关系,即一个教师在一个固定学时段内不只是带一个实验项目,而是可以同时穿梭不同教室指导多个实验项目。这样教学方式直接带来的好处,可以避免仪器设备不足造成多个学生同一台仪器的尴尬,暂时解决经费短缺的困难,又可以督促学生主动学习,避免学生依赖教师的习惯。

2.2 教学方式开放

进行开放性物理实验教学应该采用教学方式多样化。如课堂教授式教学、多媒体课件、仿真演示实验。对于仪器在位的实验实行课堂教学;在开放性实验教学中,考虑到学生对各种仪器的了解有限,限制了学生在设计实验方案、选择实验仪器等方面的自由行和灵活性,这时教师应运用多媒体和网络等现代教育技术,制作CAI多媒体课件,采用文字、图片、声音、视频、动画等多媒体手段帮助学生了解实验室所能提供的各种实验器材;对于一些过程复杂或很难实现的实验(如现代物理、统计物理)我们可以引入仿真实验软件,这样即拟补仪器设备不足,又可让学生了解到一些现代物理技术。

2.3 实验成绩评价的开放性

物理实验成绩的开放性是指实验过程评价与结果性评价结合起来,除了必要物理实验报告必备的实验目的、原理、步骤实验结果误差分析外,提出实验改进方案、误差原因深入分析以及其他实验方法比较等内容都应纳入实验报告内,同时还可以加入实验过程中学生設计思想、学生体会到的科学态度与科学思想。实验报告不再拘泥同一格式和内容,如设定满分100分,完成基本内容定位60分,完成提高扩展内容定位80分,对提出巧妙设计思想内容的可以加分到120分,设计性实验可以鼓励学生采用论文模式。

2.4 管理方式开放

开发一个物理实验网上“预约与选修系统”与“教务管理系统”。学生通过“预约、选修”系统可以浏览实验项目,查询实验项目介绍,了解实验要点和仪器操作的注意事项;选修设计性实验,可以选教师提供的项目也可以自拟题目,学生根据自己的实际情况进行实验预约,自行选择设计性实验时间。“网上教务系统”主要设置了实验讨论园地和成绩查询园地。学生可以将实验中的疑问、要求以及不能解决问题和对实验教学的意见放置在留言版中,教学给予相应的解答,学生们也可就某个问题随意发挥展开讨论等等。学生通过成绩查询园地可以及时查询自己的实验成绩,如有疑问可及时来教师沟通。网上教务系统还可以实验室简介、师资情况,教学信息反馈,教学效果调查系统等。

3 开放式实验教学实现的条件

开放性教学构想需要在学校大力支持下才能有效运行。首先学校应加大资金投入物理实验仪器设备建设,大学物理实验开设内容即应包含国家规定的常规型实验,还应有适应社会开设的实用性的综合设计性实验,才能根据不同学科特点开设不同的实验项目。其次建设高水平的实验教师队伍,物理实验的开放对教师提出了更高的要求,教师的知识面要宽,既有扎实的理论知识,也要有丰富的实践经验,学校应重视基础实验教学,聘请专业教师为实验教师,加强对年轻的实验教师培训,制定优惠政策吸引科研能力强的教师搞设计性实验指导,这样有利于引进先进实验技术进基础物理实验室。

大学实验教学的目标定位在培养学生的创造性上,开放实验教学可提供有效的环境。要有效地在实验教学中实现素质教育,必须有高水平的实验教师队伍,先进的科学化的教学内容和教学手段,先进的仪器设备,教充足的实验费用投入,这样才能通过实验室开放获得实现培养学生的实践能力和创新能力的目的。

参考文献

[1] 周岚,王伟,朱蜀梅.物理实验开放式教学的探索与实践[J].大学物理,2002,21(10):43-46.

大学物理教学研究论文范文第5篇

摘要:本文从大学物理自身的学科特点出发,强调了教师应树立以人为本的教育理念,充分发挥好自己的主导作用,并且从三个方面详细论述了笔者在教学过程中的一些心得体会。

关键词:物理学主导作用体会

Some experiences from physics teaching in Engineering College

Key words:Physics;Major role;Experience

物理学与我们的生产生活息息相关,一直是处于自然科学的核心地位,它的发展极大地促进了整个人类社会的进步。大学物理作为高等教育中的一门基础学科,因其所包含的科学的研究方法,对培养学生的思维能力和创新能力起着不可替代的作用。但就目前的教育现状看,大学物理的教学处境堪忧。

在一些工科院校,学生往往非常重视专业课程的学习,而对大学物理的学习提不起兴趣,认为大学物理既难学又没用。当然,他们之所以对物理有这样的印象和反应,也是有一定原因的。就目前我国的高考制度来看,学生过早地就进行了文理分科。高中时为了考试,他们的大部分时间花费在概念,定理和公式的记忆,以及大量的题海战上。久而久之,有一种观念在他们脑海中根深蒂固—— 物理就是一大堆现象的罗列,概念和公式的记忆以及数学的推导。其实这种认识是非常片面的。作为大学教师,应该让大学物理这门学科发挥出它应有的作用,应努力使学生扔掉他们对物理的偏见,带领他们深入到物理的灵魂深处,让他们惊奇地发现原来物理学中有那么多的好的思想和方法,美丽无处不在。像物理现象的自然美,物理规律的统一美,物理公式的简单深刻美,更有物理学家身上的人格美。让他们在学习物理时,就像是沉浸在物理学的百花园里,用心感受和欣赏着这里的落英缤纷、芬芳四溢和鸟语花香。

1 教师应树立以人为本的教育理念,发挥好自己的主导作用

爱因斯坦说过:“用专业知识教育人是不够的。通过专业教育,他可以成为一种有用的机器,但是不能成为一个和谐发展的人。”作为教师,应首先树立以人为本的教育理念。在教学的过程中,应充分认识到学生的主体地位,光是单纯的知识灌输,会使学生完全处于被动的地位,这样做是没有任何意义的。教学是神圣的,是一种用心灵和智慧的再创造过程,不是对教科书的简单复制。好的老师绝不是人云亦云,照本宣科,没有自己的加工和创造。好的老师在课堂上,应该让学生如沐春风,不仅收获知识,得到的更是智慧。当学生在课堂上,他的思想是灵动的,当他离开课堂时,他的心是灿烂的。老师应充分认识和发挥好自己的主导作用,用心挖掘教材更深层次的意义,结合物理学本身既是科学也是文化的特点,讲出它的特色,讲出它的与众不同,讲出它的思想和方法。在教学过程中推陈出新,积极探索更加好的教学方式。所有这些都需要教师的不断学习,不断摸索。

2 在教学过程中的一些探索

2.1 精选素材,重点讲解,将物理学史巧妙地融合进去

在工科院校中,大学物理课的普遍情况是“课时少,内容多”。如何有效解决时间少和内容多的矛盾呢?物理内容众多,涉及面广,有力、热、光、电磁和近代物理这几大部分。俗话说,伤其十指,不如断其一指。可以从中精选出一些有挖掘潜力的部分内容,作为重点讲解。即便是和高中有重复的内容,也可以从新的角度,新的层面上去讲。像头几章的质点运动学和牛顿运动定律,如果照本宣科,人云亦云,在原来的基础上生硬地加上矢量和微积分,这样的教法,在学生的感觉,无疑是高中物理的继续,想让他们能对这样的大学物理提起兴趣,谈何容易?其实力学部分作为物理学的起步,里面包含了很多哲理性的东西。如果能将力学几千年以来的发展史巧妙地融合进去,在教学效果上会起到事半功倍的作用。当对力学发展史上的一些历史成因,时代背景做仔细的分析之后,会发现它是极好的素材,对培养学生对科学的初级认知很重要,可以使学生从中汲取很多智慧和启发的。像理想模型的伟大思想,运动静止和运动的辩证关系,里面蕴涵了无穷的智慧,都可以进行详细的阐述。除此之外,我在具体的讲课中,特意穿插了一些中国元素,像古代墨子、元皓对力学的贡献;还加入了极具杜撰色彩的故事如伽利略在比萨斜塔做实验,另外还详细探讨了牛顿伟大成就的由来,特别强调了在这之前已有很多的科学家在力学上的贡献,牛顿之所以能做出那么伟大的贡献,和当时的时代背景是分不开的,有他成功的土壤。所以他的名言有:“如果我看得远,那是因为我站在巨人的肩膀上。”他的成功固然和他的天才分不开,但同时更是勤奋和创新的结果。通过这样的讲解,对学生的教育不仅仅是知识的传授,更是对他们进行科学思想和人文思想的熏陶和培养。

2.2 在教学内容和手段上进行创新

首先,教师应该不断的学习,充分发挥自己的聪明才智,在教学内容和手段上不断进行创新,突出其时代性。物理教学中绝不能孤立地纯粹地讲内容,这样会使物理学的知识单一凝固,凝固化的知识不能产生启迪、振奋、激励的作用,致使学生成为了知识的奴隶。教师应理论联系实际,对合适的内容进行延伸、拓展和联系。例如,在热学的教学中,麦克斯韦速率分布率是教师不容易讲清楚而学生难以理解的内容,在具体的教学中,笔者采用了类比的讲解方式,把它和社会科学的财富分布做了一个形象的类比。通过这样的延伸和联系,不仅使课堂充满了乐趣,学生们意识到举一反三的妙处,更是加强了物理学和社会学之间的联系。在对狭义相对论的教学中,我们传统的教法是从洛伦兹变换式直接推导出“尺缩时缓”的效应。这样的教法使学生局限在单一的数学推导所得出的几个结论,不能突显出“同时的相对性”这一核心的本质的内涵,掩盖了相对论的实质,使学生不能理解其伟大意义所在,笔者通过广泛地查阅资料,在教学过程中就从“同时的相对性”这一突破口出发,把相对论这一理论的产生,发展以及对后人的影响向学生娓娓道来,取得了很好的教学效果。

其次,如今课堂上的教学手段也要与时俱进,不断创新,以期达到最好的教学效果。教师要清楚认识大学物理教学中多媒体手段的地位和作用。笔者一直在思索和实践如何使黑板和幻灯片得到完美地有机结合,使其即形象直观,内容涵盖量大,又不至于走马观花。笔者认为应根据教学内容和教学需要选择不同的教学手段和方式。例如,在电磁学的教学中,出现的科学家,科学事件特别的繁多,内容量很大,这也一直是教学中的重难点内容。所以我就结合了幻灯片这一信息涵盖量大这一特点,把实验演示,一些理论上的数学推导都放到幻灯片上,而对于各个琐碎知识点的联系我则采用了黑板,通过粉笔画思维导图的方式给学生讲解,事实证明这样的穿插式的讲解方式很受学生们的欢迎。像近代物理中的量子力学也完全可以采用这种讲授方式,灵活机动地进行具体的课堂教学。

2.3 用教师的激情和物理本身蕴涵的美学思想感染学生

著名物理学家朱棣文认为:科学必须融入文化,透过文化的辅助才能很好地启迪科学精神。在大学物理教学中,笔者一直在探索如何将科学思想和人文思想、科学精神和人文精神相融合,用教师的智慧、幽默、文采来感召和浸染学生。一个好的老师首先是有激情的、有趣味的,如果做不到这一点,他就不会有成功的教育和教学。首先要让学生改变对物理的看法,让他们知道物理是科学和艺术的统一体,这里充满了人间的真善美,让他们不再感觉到物理是硬梆梆的,干巴巴的,艰涩的,无用的。让他们体会到她的人文的一面,柔情的一面,让人难以释怀的一面。几千年来,无数物理学家在这里耕耘,在这里收获。这里有他们的失意和彷徨,有他们的奋斗和汗水,有他们的坚持和等待。他们对这片土地深深热爱。当他们在科学的道路中有所发现时,内心的喜悦和欣慰就有如看到婴儿的微笑。世界是美的,美在它是规律的,而数学是物理学的自然语言,物理大师们在物理画卷上挥毫泼墨,写出一首首惊天动地的伟大诗篇,像牛顿运动三定律,麦克斯韦电磁学方程组,历来为人津津乐道。例如机械波这一章,当笔者讲到了驻波的波节时,不禁吟出“未出土时便有节,及凌云处尚虚心”这一诗句。在讲量子力学时,首先让学生了解到其产生的时代背景和迅速崛起的原因。量子力学是在短短几十年建立起来的,在时间顺序上许多成果相继出现,可谓高潮迭起,环环相扣。所以笔者特意引入了奥本海默激情评价量子力学建立的精彩演讲,让学生体验到真情与激情的碰撞,与物理大师们一同走进那激情燃烧的岁月。课堂教学必须融入讲授者的激情和挖掘出学科的自身魅力,只有这样教师和学生才会迸发出无限的主动性和创造力。

以上是笔者在教学过程中的一些粗浅的体会。当然,在具体的教学过程中,教师们会有不同的教学方法和手段,对内容的理解和把握以及阐述方式上也不尽相同。总之,在大学物理教学中,教师应充分挖掘学科本身的特点,发挥好自己的聪明才智,为物理教学的不断进步而努力。

大学物理教学研究论文范文第6篇

摘要:文章通过对现阶段农科大学物理面临的困境的分析,提出了过分强调定量运算的教学模式已经严重脱离现有的实际情况。指出要正确面对物理课程的地位、目标。并给出了经过实践证明行之有效的以定性分析为主要内容的改革措施。关键词:农科物理;科学素养;定性分析

大学物理是农科专业的一门必修的基础课。但是近年来,农科专业的大学物理教学遇到了很多的困难。面对困难,很多高校的物理教师采取了不同的应对方法,比如引入新的多媒体技术、虚拟技术等,或者将大学物理结合农科专业来讲授,或者开设各种物理周边的选修课来增加学生的接受度等等。但是各种治标的方法都不足以真正解决农科物理教学面对的困惑,本文提出了正确面对农科大学物理的学科地位,从学生成长的角度来思考如何改革大学物理教学的方法。

一、农科物理面临的困境

现阶段农科物理教学所面临的困难主要有这样几个方面:

(一)大学物理的直接应用作用不明显

在高等教育已经进入大众化的形势下,农科院校所培养的大学生除少部分通过考研进而开始从事研究工作外,绝大多数的学生毕业后都是要直接面向社会,开始一线的工作。接受高等教育,在这些学生看来,只是一个谋生的投资阶段。学生在学习中会更加重视那些会对其将来工作产生直接影响的专业课程,大学物理课程的基本性质就是一门科学基础科,它培养的是学生的科学素养,而非实践技能,它所具有的作用需要在学生长期的工作学习中慢慢体现,并不具有短期的直接作用。所以在一些学生看来,这门课程是可有可无的。这种“物理无用论”甚至在很多专业课教师中也存在着。

(二)大学物理不能反映最新的科技发展

现有的大学物理理论体系经过多少年的沉积,已经基本上形成了所谓力学、热学、电磁学、光学、近代物理这些成熟的理论框架。这一框架根深蒂固,虽然看似严密、扎实,却将物理学最新的科学成果挡在了外面。学生会感觉到,大学物理只是用微积分来重新讲解了一遍中学物理而已。而对于学生有兴趣的近代物理的各种理论、应用,在教学中往往只是泛泛的简介一下,或者干脆不讲。

(二)物理教师过于“专业”

物理教师们在授课时,常常以“专业”的姿态来进行课程讲授。在授课时进行大量的严密的定量运算。在物理专业人士看来,物理学的严谨、细密之美就是体现在这样的高度定量化分析中的,如果要培养学生严谨的科学态度,科学精神,似乎舍此再无他法了。殊不知,就是在老师的一遍又一遍的微积分运算中,作为非物理专业的农科学生离物理学也就越来越远了,因为这些物理教师没有全面的了解农科学生的基础水平,他们在大一第一学期开始的高等数学往往还没有结束,物理教学中就要开始使用高数中的各种工具了。最终造成了学生听不懂,不理解,进而不愿学。

(四)物理课时数太少,无法深入讲授

大学物理课程在农业院校中的课时数这几年越来越少,现在有些学校的大学物理课时数仅为四十学时,理论课加上十六学时实验。这么短的授课时间是根本无法系统全面地进行大学物理讲授的。在教学理念和教学大纲已经不适于现有的教学课时的时候,教师往往机械的缩减教学内容,前面的细讲,后面的粗讲甚至不讲。

二、正确理解大学物理教学目标

面对以上的困难,物理教师应该客观、正确地面对。在物理学的作用上,很多物理教师会本能地觉得物理学是所有自然科学的基础,所以物理学也就是所有农科专业的基础课程,从物理学中可以分出许多分支,来形成后续的专业课程。其实在实际的教学中,并不是这样的。在农科专业的课程体系中,大学物理其实是无法直接为任何一门专业课服务的,也就是说,大学物理不能作为任何专业的专业基础课。

物理教师在教学中应该牢牢把握大学物理的教学目标。物理教学的目标包括三个方面[1]:

(一)知识性目标

包括物理现象、定理、定律、原理,物理结构(理论结构),物理学的方法(理论化方法、数学化方法、实验化方法)等等。

(二)智能性目标

包括观察能力(注意日常生活现象的观察),提出问题的能力,解决问题的能力,解题能力(基本思想、物理问题数学化、数学推演、物理意义的讨论),实验能力(设计、操作、抽象)等等。

(三)思想性目标

科学的世界观,高尚的品格,坚强的意志等等。

在现有的教学环节中,物理教学对于知识性目标贯彻得很好,而对智能性目标和思想性目标涉足很少。具体的体现就是在课堂上,学生要面对大量的物理模型,进行繁琐的数学分析、计算。但是在后两项目标上做得很差,直接体现的就是学生在一般问题的分析中,大多不会熟练地使用物理知识来分析解决问题。对于科学的整体认识,大学物理现在做到的就更少了。

从物理的课程教学目标中去分析,不难看出,物理教学不仅要让学生学到物理学知识,更要让他们形成自己正确的科学自然观,了解和掌握物理学科所体现的认识论、方法论以及科学的思维方式。就此而言,物理学应该是一门科学素质教育课程[2]。

三、采取的改革措施及其效果

為了提高学生的科学素质,我们采取了以定性分析为主的主式,弱化定量计算;强调对一般问题的观察、分析并解决的能力。在教学中重点强调学生的直观感受与理论抽象和逻辑分析的结合。为此,我们从以下几个方面来进行实践:

(一)以实验现象为入口,引导学生进行对实际问题的分析及解决

比如,在力学课程教学中,使用一个常人经常出错的思想实验:跳蚤长大一千倍,其起跳高度能否也增大一千倍在这个问题的分析中,我们可以引导学生引入质量密度、能量密度、机械能守恒、能量守恒等概念,通过详细的分析加上简单的运算,即可得出正确的结论,即无论跳蚤长得多大,它都只能跳的和原来一样高。通过这一分析,可以进一步推广到,动物体型的比例变化,会带来什么样的影响。最后还可以推广至探空火箭为什么要使用多级火箭。通过这一系列的分析过程,可以使学生加深对力学规律的理解,同时培养了学生提出问题、解决问题的能力。并且还能够使学生的学习过程一直处于快乐的状态中。

(二)在近代物理的范围内,直接使用学生已经知道的结论,反过来推出其基本的原理

比如在相对论的教学中,传统的方法是从两个基本假设开始,使用洛伦茨公式去推导相对论的结论。但是其结论中的质能方程是学生非常熟悉的一个知识点。我们可以从该点出发,先设定能量与质量之间可以相互转化,即:dE=d(KM)=KdM,对于这样一个方程式,通过核爆炸、核电等知识很容易让学生理解。然后将该公式带入牛顿第二定律,通过简单的微积分运算就可以得到洛伦茨变换的公式[3]。通过这样的方法可以使抽象的物理理论更容易让学生接受。

(三)在实验中大量引入探索性实验,来提高学生的实验分析能力[4]。

比如,我们在传统的杨氏双缝干涉实验中,在观察并测量了光屏上的条纹后,增加一项内容,要求学生研究光屏上条纹的形成原因,并用实验验证。这里,无一例外,全体学生都会给出经典物理中的干涉理论(因为这在教科书中有详细的分析计算),在该理论中,每一条条纹都是两条双缝投射过来的光线的叠加。但是在学生尝试着使用一些障碍物遮在双缝和光屏之间时,出现了与经典光学理论完全不相符合的实验结果。并且该实验结果可以完全推翻教科书中的干涉理论。在这个实验结果中,不仅与几何或者波动光学完全不符,甚至与学生从初中开始学习的经典物理理论完全不符,这引起了学生强烈的兴趣,通过对这样一个实验的分析,学生意识到经典物理理论的局限性,增加了对于量子理论的直观感受。

(四)引入近代物理知识,介绍最前沿的科技发展

在课程中,我们设置了相当多的课时来给学生简介广义相对论、量子力学、宇宙学等最新的科技发展。在这些内容的讲解中,更多使用了物理学史的内容,基本不涉及具体的数学运算。让学生通过对物理学发展史的了解,能够建立自己科学的世界观。

(五)改革考试方式,减少运算项目,增加定性分析内容

在课程考核中,我们尝试了降低定量计算难度,减少计算量,增加分析题的比例,在考察基本的物理定律、定理的基础上,进一步考查学生的观察能力,提出问题解决问题的能力。在实践中,学生普遍反映这样的定性分析问题往往看起来好像很简单,但是仔细看时却发现需要很仔细的分析,其难度往往比计算题还要高,但是相比之下,分析题更能够让学生接受,学生可以尽其所能使用自己所掌握的物理知识来分析解答,能够体现出其真正而又全面的物理能力和水平。反观计算题,如果有数学障碍,学生就完全无法解答了。

(六)开设以大学物理为基础的相关选修课程

如开设《量子力学入门》、《农业生产中的现代检测技术》、《光学仪器原理与实用技术》等等,这些课程在大学物理的基础上,通过大量的定性分析与描述,在尽量不使用复杂数学运算的前提下,让学生将物理理论与实际的生产活动直接联系起来,使学生理解物理学基础理论的作用,同时加深对专业课程及生产中要使用的各种仪器设备的理解。

小结

通过以上的改革措施,通过在教学中大量引入定性分析,弱化定量运算,在近几年的农科物理教学中已经取得了很好的效果。学生普遍反映大学物理的学习变得有趣了,实用了。学生通过对大学物理的学习,不仅能够用科学的态度分析生活中遇到的问题,还对最新的科技加深了了解。这些不仅使学生的科学素养得到了提高,还使学生能够更好地融入到专业的学习与研究中。

参考文献:

[1]汪红翎.试论大学物理教学目标及教学原则[J].中山大学学报论丛,2004,(3):34-35.

[2]毛骏健,吴於人.建设以知识、能力和素质为教学目标的大学物理精品课程[J].大学物理,2008,(10):44-46.

[3]柴学平.一种新的质速关系推导方式[J].塔里木农垦大学学报,2003,(3):63-64.

[4]王祖源,毛骏健.国家大学生创新性实验计划[J].中国大学教学,2007,(9):26-28.

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