大學物理課堂教學中知識、能力、素質三位一體的協調與表征

◆崔文麗 張旭峰 鄭忠喜 閆仕農 王建邦

(中北大學理學院物理系)

大學物理課堂教學中知識、能力、素質三位一體的協調與表征

◆崔文麗 張旭峰 鄭忠喜 閆仕農 王建邦

(中北大學理學院物理系)

本文從明確課堂教學中的師生地位，研究每堂課知識、能力與素質的關系，注重物理學方法向課堂教學的滲透幾個方面探討了大學物理課堂教學中知識、能力、素質的協調與表征。

知識 能力 素質 課堂教學

“知識、能力、素質”是我國各級、各類、各層次、各教學環節人才培養的三大核心要素。在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》(2010－2020)中，明確指出學校在人才培養上應堅持“德育為先，能力為重，全面發展”的教學理念，在人才培養規格方面，要“著力培養信念執著、品德優良、知識豐富、本領過硬的高素質專門人才和拔尖人才”。那么，具體到大學物理課程的課堂教學來說，我們究竟該如何做才能使學生的知識、能力與素質三位一體協調發展呢?

一、明確課堂教學中師生的地位

長期以來，我國的高等教育一直把學習已有的工業文明成果當作培養大學生的首要目標，教師在課堂教學中只是根據規定的教材和預估的學生共同認知規律在進行單向傳授，過分強調了知識的繼承與積累，而忽視了學生的學習主體地位與個性特征，在課堂教學中實施“滿堂灌”。結果灌輸式、保姆式、應試型的教學方法占據了整個課堂，學生的學習狀態始終處于被動，課堂失去了活力，學習熱情大減，上課僅僅是在走過場。為此，教師有必要更新教育理念，樹立起以“學生為本”的思想，做到在重視學生主體地位的同時，發揮其導向作用。記得有人曾形容師生關系是“導師在學生面前‘噴煙’，直到把學生心中的火把點燃”。教師只有明確了自己的這一角色，教什么?怎么教?也就容易解決了。

二、研究每堂課知識、能力與素質的關系

在知識、能力與素質的關系中，知識是基礎，傳授學生知識是教育本身的首要職責，只有建立在這樣的基礎上，才能談得上培養學生的能力與創新思維，提升學生的整體素質，以適應新形勢下社會對人才的需求。

現就大學物理課程來講，怎樣處理好知識、能力與素質的關系，我們暫且可以從宏觀、微觀兩個層面進行討論，本文只就微觀層面進行表述。所謂微觀層次就是指從每節課做起，教師在授課前，不僅要做到明確本節課的教學目標、教學目的以及教學內容的重、難點，而且也要重點思考本節課在培養學生的能力與科學素質方面的作為。依照教育部高等學校非物理類專業物理基礎課程教學指導分委員會提出的《非物理類理工學科大學物理課程基本教學要求》的A、B類知識點，目前，我校部分班級大學物理課程的安排為:大一學生在第二學期學習經典物理基礎(72學時)，包括力、熱、電磁、光四部分共十七章;大二學生在第一學期學習近代物理基礎(56學時)，包括相對論、量子、激光、固體、原子核五部分共十三章。按照教學日歷，我們針對每節課(或每一小節)都制定出一套融知識、能力、素質于一體的教學方案，具體包括有:形象圖片、核心內容、教學目標、教學目的、講授方案、重點、難點、能力要求、素質提升及知識點應用十大方面。這里，不妨以第三章第三節理想流體定常流動一節為例予以介紹。具體教案是這樣的:

(1)形象圖片(略);

(2)核心內容:如何表征理想流體定常流動的連續性;

(3)教學目標:探討連續性方程數學表達式的提出與意義;

(4)教學目的:為什么連續性方程是質量守恒定律在理想流體定常流動中的表現;

(5)講授方案:以幾何、代數、積分的不同方法描述流場，從均勻流場到非均勻流場，從非定常流到定常流，利用質量守恒引入連續性方程;

(6)重點:如何引入與表示通過可控閉合面的體積流量;

(7)難點:如何規定流入、流出閉合面體積流量的正、負;

(8)能力要求:應用數學方法描述理想流體定常流動特征的能力;

(9)素質提升:從復雜的流體運動中抽象出理想流體模型，運用幾何、代數、分析的數學語言建立連續性方程的思路;

(10)應用:保溫桶的流速計算。

在本次課的課程教學中，探究理想流體定常流動的連續性方程這一知識點是課堂教學的基礎，而通過本節課培養學生應用數學方法去描述理想流體定常流動特征的能力則是培養的重點與核心;提升學生從復雜的流體運動中抽象出描述理想流體的模型，能運用幾何、代數的數學語言去建立連續性方程則又成為本次課課堂教學的難點與關鍵。因為我們知道，要在課堂教學有限的時空域里建立起學生觀察、分析、解決理想流體問題的思路與視角，達到從“必然王國”向“自由王國”的飛躍并非易事。但我們在本學期這一教學方案的試行過程中，卻確實感覺到了通過給學生營造這樣一種教學氛圍，學生是真真切切體會到了“大學物理更多地傾向于研究掌握各種問題的物理學思想，更加注重于培養獨立應用這些思想去解決問題的能力，對我們學生自己來講，除了應改變思路、變換學習方法外，還需要下更多的功夫”(學生發表感言);另外，也有一些學生真實體會到了“在整個學習過程中，受益最多的是在方法上和將知識應用于實踐的講解……突然間‘學海無涯’再次閃現在我心中。在大學里，我們所學的不僅僅是課本上的那些東西，我們需要學習的還有和他人相處的禮節、各項事物的處理、個人生活的方成以及社會生存的經驗。”(學生真實感言)

三、注重物理學方法向課堂教學的滲透

教學方法的改革是當前教學改革的切入點，常言道“授人以魚，不如授人以漁”。教案制定了，思想明確了之后，我們教師在教學過程中還應注意什么，才能使學生的知識、能力與素質全面協調發展呢?

在摒棄傳統教學方法，樹立以人為本、照顧個性的教學理念的同時，結合學校的實際情況，在課堂教學中，時刻以教學內容和學生的認知能力為基礎，想方設法給學生創建探索知識的環境與氛圍，并注重物理學方法向課堂教學進行滲透，做到能積極引導學生自主學習、自主思考、自主探索、自主研究。因為我們知道，任何一種物理學方法都離不開物理學知識，而物理學知識又貫穿于物理學的方法論中，所以教師有必要在講授物理學基本概念、原理的同時，盡最大可能將物理學方法與教學內容進行有機融合，讓學生真正意識到學習物理知識本身并不是目的，只有了解了物理學方法的應用，才能從物理學方法的視角上去更好地把握內容。經實踐，這一教學理念，教學方法，還是很受學生歡迎的。用學生自己在課程學習小結中的話來說，就是“老師在課堂上對物理學方法的專門講解和重視在學習中的應用使我受益匪淺”;“通過一個學期的學習，我感受到了大學物理學的強大魅力……但使我感受最深的還是大學物理學中對各類方法的巧妙運用。這些方法使我真切體會到了人類智慧的博大精深以及科學的艱辛，物理學的思想、方法在一點一點地強化著我的思維。”

四、結束語

學生們能體會到“學好大學物理不僅為學業增添砝碼，同時也能更好地鍛煉自己的思維，為以后的就業、擇業奠定良好的基礎”……看著學生們寫的學習物理課程的各種體會，我們不得不驚嘆“以人為本，集知識、能力、素質于課堂教學”的教育理念與方法的確具有強大的生命力，新思維、新舉措當在教學實踐中不斷地予以完善……

[1]姚青榮，潘順康，周沁，陳旭.工科物理教學改革的研究[J].教學研究，2009，(5):59 －61.

[2]王建邦等.經典物理基礎[M].北京:機械工業出版社，2010，2.

[3]王建邦等.近代物理基礎[M].北京:機械工業出版社，2010，8.