普通物理教学新模式的研究与实践

摘要：本文针对我校大学物理教学现状及学习环境，提出建立大学物理新型教学模式。将寻求物理课堂教学、课外延续教学和演示创新实验之间的最佳有机和有效结合，通过课堂教学式和开放式教学模式研究和实践，探索出提高学生的实践能力和创新能力的教学方法。

关键词：大学物理；教学模式；课堂教学；开放式教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）11-0143-03

“大学物理”课程是我校的一门重要和传统的公共基础课程，讲授内容是从庞大的物理科学体系中选取的具有我校特色的基础性的内容，以低年级大学生能够接受的直观和近似方式描述物质世界的运动特征和变化规律，目的是使学生通过学习逐渐掌握科学、自主的思考和思维方式，运用科学技术研究的基本方法。改革授课和教育模式，让新的学习模式对学生后续专业课及毕业后接触新知识、新理论和新技术，激发探索和創新精神方面起到了至关重要的作用。目前我校大学物理教学实行选课制，授课为百人以上的大班教学，且一个授课班不分水平高低各专业的学生都有。教师大部分时间仅仅局限于课堂的大班理论教学，缺少个性化教学和实践环节。这种较为单一的教学模式影响学生学习积极性，一定程度上约束着同学们的思维潜能和创新能力。本文寻求将物理课堂教学、课外延续教学和演示创新实验之间的最佳有机结合，通过对传统的课堂教学和开放式新型教学模式研究和实践，探索出提高教学效率，同时提升学生的实践能力和创新精神的方法。

一、课堂教学

课堂教学是学生获取知识、培养能力、提高素质的主渠道，所以改革传统课堂教学模式，构建新型课堂教学模式是提高学生学习成绩的关键。

（一）与时俱进以新思维创新课堂教学

大学物理课程应该精讲精练，利用较少的课时以重点、要点为纲，以教育和教学相结合，有效安排课程，达到激发学生积极性自主的思考能力、挖掘他们的认知潜力的教学目的。

1.突出重点，将经典物理知识作为基本内容，在培养学生对物理规律的理解和对物理思想的掌握上下工夫，注重与生活中的知识相结合，避免过多地涉及理论来源和较深的理论问题；重要概念的阐释一定要准确、严谨，在原理推求及解题方法上用简明扼要的方式，对照常见直观的物理现象，简化复杂和抽象的数学推导。如采用图示法、动画片等课件，更直观地表述和讲解教学的基本内容；注重渗透，用现代观点更新经典内容，使二者构成完整的体系。在教学的安排上，不过多重复本质相同的中学教学内容。重点放在学生对物理现象的兴趣、对原理的直观了解，学会如何运用，以求得学生们更深地理解和掌握基本物理观点和思想。

2.适当引入近现代物理的教学内容，授课采用由浅入深、通俗易懂的方式，以较直观的方式尽快使学生的注意力聚焦到课程的基本内容，较快领会课程的实质。触发学生的想象力，促进学生逐渐形成独立的思考观和方法论。如教学中学习热力学第二定律中，从宏观、微观角度的同时引入熵的概念，以及熵的应用和发展前景。光学部分增加激光、光纤等前沿科学内容，以及光纤、激光等光学知识在电力系统通讯与控制技术方面广泛应用。

3.突出工科特色，内容和例题的选取要直接体现物理学在工程技术中的应用，要使学生意识到物理原理广泛存在于工程的各个领域，是学而有用、无处不在的。

（二）加强课堂互动，活跃课堂气氛

“注入式”教学使学生被动地接受知识，忽视了学生主体作用发挥，故建立新型师生互动和谐模式，非常有助于学生的消化吸收。应确立“教师为主导，突出学生主体地位”的教学理念。进一步说，教师要充分调动学生学习积极性，启发他们思维，激发他们学习兴趣，激励他们主动学习。

1.运用启发和互动式的教学方式，鼓励学生积极参与，有意图地培养学生互动热情和主动能力，达到锻炼和提高学生思考和思维能力。教师通过精心设计课堂的教学内容，提出问题，让更多的学生参与到课堂讨论中来，激励学生，对于容易误解的问题，如何去思考、分析、总结，调动学生的学习兴趣、积极探究能力和主动性，锻炼和提高了学生的表述和分析能力。

2.有目的地改变旧理念，让学生逐渐养成有效率的学习习惯。学生长期受传统应试教育的影响，不善于讨论、辩论，缺乏创新思维。教师应该积极引导学生主动表达不同的观点和激励他们创新思考参与讨论，保持学生们对问题有着孜孜不倦、锲而不舍地去探究的韧性和热情，寻求解决方法的欲望。让学生们在发现和解决问题的过程中逐步发掘潜能提升自信。

3.要注重师生间的交流和互动。教师应避免传统的授课模式，即教师站着说，学生埋头听，教师不仅仅以语言、表情、动作、板书、多媒体、实验等途径向学生传递授课信息，更要通过学生的眼神、表情、提问和对问题的回答判断出学生们的反馈程度，适时调整教学的进程、加大提问频次、增加讨论时间等，让师生之间、生生之间充分互动，达到授课效果的有效提升。

（三）课堂教学应以多样化形式达到教学实效

课程内容和授课对象做到有机统一协调。课前应精心制作有自身讲课风格并适合于学生的课件。课上选择不同的教学媒体，以求最大程度发挥各种媒体的优势，力求最佳效果，使得传统方法和现代手段和谐统一。例如在纠正学生学习中的错误时，由于学生水平、程度不同，错误具有多样性，而黑板和粉笔是最好的表达方式，边讲、边写、边分析有助于学生思考，让例题分析归纳出解决问题的方法。对于比较抽象的、难于理解的物理问题，通过教师语言、动作、板书等途径这种教学模式往往会体现不足。恰当地结合物理课件、演示教具可以提高学生感性认识，抓住学生的兴趣点，帮助学生发现物理现象和更透彻地理解物理原理。课堂教学中采用图、文、声、像高度集成且具有表现力的形式，表述和介绍闻名的物理学家、物理学发展史、物理学发展中起关键推动作用的典型实验和最新研究动态，可使学生同时受到多种信息的刺激。可以立体化、全方位地描绘出物理概论，调动学生的课堂学习热情。巧妙引入多媒体教学是提高教学表现力和授课效率的有效手段，对学生的思考方式和学习效率产生深远的影响。

二、课外延续教学

（一）精选教材，巩固课堂教学，扩展物理知识

教材采用课堂用的主干教材、课外扩展用的辅助教材、电子网络教材的立体化教材。主干教材为面向21世纪全国优秀教材，辅助教材为提高性教材和为针对我校学生自编的辅导书，学生借助课外学习的方式，从更广更深的角度理解教材内容，有助于学生创新勇气的培育和思维能力的提升。辅助教材注重对难点内容的深入剖析、典型例题的解析、解题思路的拓展讲解、对重要知识的总结与展望。辅导书有目的地安排多种题型，如思考题、课堂讨论题、大型作业题和学生学习的自测题。通过与习题课内容的相互关联和互补，有益于增强学生的自学能力及积极主动的学习习惯，培养学生掌握高效的学习方法和养成良好的思维习惯。

（二）课外分层教学，体现个性化教育

对于不分学生基础和能力的各专业学生授课的大班教学，我们的改革是要在大众化教育的同时兼顾个性化教育。对于我校工科学生大班教学，要求讲工科物理最基本的教学要求，是各专业学生所必须达到的最低標准。而我们的个性化教育应针对不同专业方向和不同基础水平的学生，分别制订适合各层次学生的教学课程。针对优秀学生，他们有着较好的学习潜能和发展空间，在教学内容和环节安排上应该充分考虑学生自己的基础、特点、志趣、兴趣和志向，让学生有选择自己发展方向的机会。对于我们基础课来讲，在条件尚不完全具备的情况下，不以专业的界限，以学生层次和学生自主选择相结合的方式开展分别分层式培养比较可行。为此，我们针对学习能力差的同学开设了大学物理指导课，对其进行基本知识及基本能力的训练。针对学习能力强，对物理有很高兴趣的同学设制了大学物理方法课，在此门课内容上更代表前沿知识，侧重于学生能运用物理原理计算或估算一定难度的问题，注重开发不同学科知识之间相互渗透，解决学生综合运用所学的知识解决问题的能力。在分层分类的教学活动安排中发现学生的潜能差异，使用不同形式和途径的教学模式，可使得大学物理教学发挥出更大的效能，使得教育和教学相辅相成，值得推广。能够满足总体教学要求的同时激发有潜能有特长和个性的学生，逐步提高学生实践能力和创新精神。

（三）充分利用网络教学有效延伸和拓展课堂教学

随着计算机和网络的发展，网络教学辅助平台已经作为课堂教学的延伸和拓展的重要组成部分。网络教学以开放性、交互性、共享性等为目标，开设网上课程。在网站上，配有教学大纲、电子教案、电子教材、课件、习题、在线自测等教学内容。学生可以随时在线学习获取新的理论知识，通过网络答疑系统复习已学过的理论知识，加深对知识的理解。学生的课外学习不受时间和空间的限制，能极大地提高学生学习物理的兴趣，进而有利于学生自主学习能力的培养。还可以将问题在网上留言，以网上同学之间、师生之间的互动形式，让学生、教师参与讨论，提出自己的观点和认识，提高教师上课的针对性，从而大幅提升教学效率。

三、应用演示创新实验及通过课题的研究挖掘学生实践能力和创新能力的潜质

（一）演示创新实验在物理教学的合理应用

大学物理体验式和探究式学习方法的应用要与物理学的本质结合。物理学的建立是以实验为基础，物理学中的绝大部分规律来源于现象，现象是物理学的根源。只有让学生亲身体验实验过程才能体会到对自然现象的观察、分析和总结的物理规律，而观察、分析和思考问题的能力以及总结规律的能力正是工科学生必备的重要素质。

1.情景式教学。一些学生对生活中的物理现象和所学知识体验不够，缺乏理论联系实际的情况可采用情景式教学。教学内容核心是“体验”，设计不同的场景和情景让学生体验物理现象和物理知识的关系，从而帮助学生更直观地认识、理解、掌握相关知识，在还原认知过程的体验中对原有的知识背景就会起到帮助思考、辨析、论证、推理的作用，从而更有效地促使学生掌握知识。例如：教学中地震中的波、电磁场中的“怒发冲冠”等。

2.激发式教学。针对基础扎实，具备一定潜能的学生，采用激发式教学。准备和设计必要的教学资源，在课堂环境下完成激发式探究过程。针对性教学内容，设计安排特色的、有挑战性的任务。例如：偏振光干涉、昆特管驻波等。教师提出任务，在此过程中组织或点拨。由学生自主完成猜想或假设―设计实验―探究一分析论证等环节的教学实践过程。

鉴于上课时间和场地限制，实验教学也可安排在课外进行。可选择演示实验作为激发式探究教学。学生和教师互选课程，以实践性选修课的形式设计课程，合理安排实验项目、理论知识和课时长度。如力学类、光学类、电学类、磁学类等实验事前做好推介，让学生以最直观的形式了解大类实验。实验中教师给予适当讲解；实验的过程由学生自行动手参与和完成，从而更深地体会物理知识的学习和掌握过程。教师可采取分类讲解和典型演示安排几何光学、波动光学、偏振光学和光的色谱学的实验教学，以逐个实验讲解和粗略演示，概述讲解和启发诱导等方式相结合，归纳出重点和要点。教师在实验过程中重点引导学生发散思维，鼓励学生主动积极地参与实验方式，其效果大大增加了学生的科学研究能力。

演示实验是物理教学的重要手段，有着不可替代的作用，其教学模式倍受学生喜爱。物理实验就是用实验过程验证已知的物理原理，演示通常以现象为主，但其背后的物理原理具有较强的复杂性和综合性，有些原理仍然是未知的，因此物理演示实验的教学是培养学生认知能力必要手段。

（二）通过课题研究培养学生科研能力

除了学生要完成课堂基础知识作业外，我校还有一定探究性的物理作业，即课题研究和实物制作。课题研究要求选择与课程相关，同时又可作为知识拓展的不同方面的内容。例如：大学物理知识在本专业的应用；大学物理知识在生活中的应用；电影中的物理；物理学在世界的发展等。实物制作要求兼顾本学期的知识体系，选取感兴趣的方面，动手制作体现一定物理学原理的实物装置。比如：偏振光干涉的制作、万花筒的制作等。

总之，通过大学物理新模式的教学实践，利用物理教学模式——课堂教学、课外延续教学和演示创新实验之间三者之间的互动性，拓宽教学渠道，提高物理教学效率，改变单一的课堂教学模式，使物理教学活动丰富多彩，提高学生中学习的积极性，在提高大学物理课程教学质量的同时，重点提高学生的实践能力和创新能力。逐步探索出具有我校特色的、能够激发学生学习兴趣、增强学生的自学能力及积极主动的学习习惯的有效教学手段。

参考文献：

[1]苑立波“触摸”科学体验发现——物理原理展示[M].北京：国防工业出版社，2009：197-202.

[2]张辉.以学生为本的立体化教学资源 生态系统的构建[J].教学与管理，2009，（3）：54-55.

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