農科大學物理自主探索式教學的探討

龍臥云

[摘要]大學物理是高等農業院校重要的基礎課之一，為提高當前大學物理課程教學效率，嘗試利用以學生自主探索為基礎的課堂教學模式，這有效地激發了學生的學習熱情，提高了教學效率。

[關鍵詞]大學物理；農業院校：教學效率；自主探索；教學模式

[中圖分類號]G40—057

[文獻標識碼]A

[論文編號]1009—8097(2009)13—0269—02

一問題的引入

物理學是自然科學和現代工程技術的基礎，它對人類社會的進步、科學技術和經濟發展產生了巨大的推動作用。在21世紀高素質人才培養中，物理學具有比其他科學更優越的育人功能。大學物理學作為高等農業院校重要的基礎課之一，已越來越廣泛地應用在農學、生命科學中。通過大學物理課程的學習，能夠提高學生的抽象思維能力、分析問題和解決問題的能力。由于農業院校的特殊性質，與理工科類學生不同，很多學生的物理基礎相對較差，學習熱情不夠。加之教學內容陳舊，教學方式落后，導致教學效率低下。如何提高學生的學習積極性，如何提高課堂教學質量等應是教師積極探索而又具有重要意義的問題。

二傳統教學方式的缺陷

傳統的教學方式，習慣于傳遞現成的知識，注重聚合性思維和形象性思維的培養。不可否認，傳統的教學方式系統性強，邏輯性強，但傳統的教學方式多采用直接“灌輸式”，太注重教師的主導作用，教師在課堂上像演獨角戲，只是將知識機械地單方向輸送給學生，學生被動地跟著教師學，而對于學什么、學多少、如何學，完全由教師確定。學生學習的獨立性消失了，就難以調動起學生的積極性。一堂課講下來，老師很辛苦，學生也聽的辛苦，但效果卻并不理想。時間一久，學生很容易產生逆反心理。這樣，課程不斷走向孤立，走向封閉，走向萎縮，走向繁、難、偏、舊，而教學也不斷變得死板、機械、沉悶，這樣下去，教師越教，學生越不想學。這樣的教與學只是一種簡單的機械式疊加，而不能相干疊加，難以產生共鳴。而且傳統的教學重知識而輕能力，重理論而輕實踐。顯然，這種教學模式不符合現代教育的本質。

三自主探索式教學初探

教育心理學告訴我們，學習動機中最積極、最活躍的因素是學習的興趣和求知欲望，興趣和欲望是接受知識內在心理特征和思維活動的基本條件?！皢柷堑们迦缭S，為有源頭活水來”，要想提高大學物理的教學質量。無疑需要提高學生的學習熱情，激發學生的求知欲望。教師的教學方式是實現教學目的的關鍵，因此，需要我們改進傳統的教學方式而采用新穎的教學方式。

如何才能使教與學從簡單的機械式疊加轉變為相干疊加進而產生共鳴?孔子說過“疑是思之始，學之端?！敝睦韺W家魯賓斯坦也說過“思維通常是開始于疑問或問題，開始于矛盾。”學生只有對事物產生了好奇與疑問時，才能真正發自內心的去探究它。由此，采用新穎的自主探索式教學。所謂的“自主探索”式教學是指在教學過程中誘導學生主動參與，引導學生自主探索，啟發學生發現規律，達到開發學生創新潛能，提高整體素質的教學形式。在教學實踐中，教師從日常生活現象入手而設置疑問，激發學生的探疑興趣，在教師的啟發引導下，以學生自主探索為主，引導學生利用已有的知識從理論上分析推證出新的知識，理解各種生活現象產生的緣由并加深鞏固新知識。最終教師適當地給予評價，進行歸納總結，指引學生利用新的知識來解釋相關的生活現象，而又由這些現象來反證新的知識，如圖1所示。下面以教學實例加以說明。

農科大學物理中表面張力部分知識比較抽象，不容易被理解，是學生較難掌握的一個知識點。為此，在具體課堂教學中首先根據生活現象設疑，為什么早晨的露珠呈現橢球狀?為什么身體密度比水大的水黽可在水面上自由行走而不沉入水中?為什么肥皂膜里松弛的弦線在某一側皂膜被刺破后立即張緊了?疑問一出，學生們的精神立即振奮起來，紛紛表述自己的觀點。針對這些疑問，引導學生思考流體具有哪些特性?為什么流體可以呈現確定的形狀?膜中的弦線為什么會張緊?學生們可立即意會到有力的存在。那這個力是什么樣的力?進而從理論上進行分析推證：液體的表面與內部其分子的分布以及分子間的相互作用力等造成了液體的表面就像繃緊的橡皮膜一樣，具有收縮的趨勢，所表現出的作用力稱之為表面張力。從能量的的觀點來看，表面張力就是液體表面增加時所增加的表面自由能，這又說明了液體的表面張力的影響因素。從而推證出新的內容——液體的表面張力及其影響因素。此時還應引導學生用新知識來解釋前面的疑問，同樣，這些疑問又可從另一方面證明剛才的理論分析。通過這樣一種自主探索式的教學過程，學生們基本上都能準確掌握表面張力這個知識點。為了更進一步加深鞏固，提高學生的應用能力，還可根據學生的具體專業進行拓展。比如說在噴灑農藥時，如何才能使植物盡快吸收?植物的根莖如何輸送養分等?

再如在講授流體力學中的伯努利原理時，首先根據足球比賽中的“香蕉球”設疑，為什么球會沿弧線運動?針對此疑問，提醒學生：物體運動狀態發生改變需要什么條件?學生們都知道需要受力。那空中(流體)飛行的足球又受到那些力呢?足球運動時其狀態如何(旋轉)?適時地插入一段視頻“香蕉球的奧秘”，讓學生對足球運動中的香蕉球有所認識。此時進行課堂討論，要求學生根據所學的流體力學知識進行分析，為什么旋轉的足球不走直線?引導學生根據自然界普遍成立的能量轉化與守恒定律來分析流體的流動問題。在學生思考的時候，適時根據學生的思維情況適當進行提示。在適當的時候引入新內容——伯努利原理。通過這種方式，絕大部分學生都能正確利用伯努利原理分析出“香蕉球”的力學原理。最終老師進行歸納總結，以加深學生的理解。如此下來，不僅使學生充分理解了伯努利原理，而且充分調動了學生的學習興趣，提高了教學效率。另外，為了更進一步加深學生的具體運用能力，還可以根據實際情況再適當拓展，讓學生仔細觀察并研究乒乓球運動中旋轉球的形成，普通飛機的起飛原理等。

在教學實踐中，教師不僅要善于“傳道、授業、解惑”，更要善于“激勵、喚醒、鼓舞”。通過自主探索式教學的實施，可有效激發起學生的學習熱情，讓學生主動地去學。實現了學生從“學會”到“會學”、從“學中做”到“做中學”的飛躍。這改變了以往波瀾不驚，溫如死水的課堂氣氛，提高了課堂教學效率。當然，應用“自主探索”式教學時還必須注意到一些問題。首先，應用“自主探索”式教學需要教師廣泛收集教學素材，努力提高自身素質，只有當教師具有相對豐富的知識時才能巧妙設疑，適當引導學生進行思考。其次，應用“自主探索”式教學需要較多的課時量，但在當前大學物理課時量越來越少的情況下，難以對每個知識點都采用該方法。最后，自主探索需要學生具有良好的基礎知識，能夠較好地跟上教師的引導而進行思考，如若學生基礎較差則難以應用此教學方式。

四小結

在大學物理教學過程中，我們必須摒棄以往教師主導一切的教學方式，應以學生為主體，教師適當引導，要充分激發起學生的學習興趣和求知欲望，使學生變被動學習為主動學習，激發起蘊藏在學生內心深處的學習熱情，讓學習之火燎原。通過“自主探索”式的教學，將生活實際帶入課堂，牢牢吸引住了學生的學習興趣，激發了學生的求知欲望。這樣，改變了以往大學物理教學過程中理論與實際應用相脫離，教學內容與學生的專業需求沒有緊密聯系起來的缺陷，使學生切實感受到有趣的、有用的物理學，并真正掌握物理學知識和科學思維的方法，從而真正提高學生的綜合素質。