大學物理教學方法體系的構建

力昌英 萬士保 謝柏林

（華中科技大學文華學院基礎學部，湖北 武漢 430074）

大學物理課程是高等院校理工科各專業學生一門重要的必修基礎課.通過該課程的學習一方面使學生對物理學的基本概念、基本理論、基本方法能夠有比較系統的認識和正確的理解；另一方面它以物理知識為載體，在培養和提高學生的綜合素質、思維能力、科學的思想方法等方面起著不可替代的作用.而在歷來的教學實踐中，普遍反映大學物理課程難學難教.如何根據大學物理課程的特點，研究構建一套科學合理、實用有效的教學方法體系，這對提高大學物理的教學質量，深入開展大學物理教學方法研究具有重要意義.

1 教學方法和教學方法體系的內涵

一般地講，方法是認識問題和解決問題的途徑、手段和工具；而教學方法是在教學過程中師生雙方為了完成教學任務，實現教學目的而共同進行認識和實踐活動的途徑、手段和活動方式的總和.它具有繼承性、雙邊性和實踐性的特點.教學方法涉及教和學兩個方面，并力求使二者達到和諧統一，教是為了學而教，而學是在教之下的學.

由于教學任務和教學活動的復雜性和多樣性，反映到教學的方法上也將是多樣性的，影響教學方法的運用的因素也是多方面的.一般來說，決定教學方法運用的因素主要包括有教學對象、教學目標、課程，以及教學內容和教學階段等；甚至是在一堂課的教學中，也會涉及多種教學方法的運用.因此，對于不同的教學對象和課程，不同的教學內容和教學階段應有不同的教學方法.即使是同一門課程的教學，也不可能自始至終只用一種教學方法.從這個意義上講，要有效地完成好某門課程的教學，就方法而言，所涉及的應是多種教學方法所構成的教學方法體系.本文主要討論大學物理課程的教學方法體系.

2 大學物理教學方法體系的構成

大學物理教學方法體系是由各種教學方法相互聯系、相互制約而形成的有機整體.筆者在實際的大學物理課程教學中，認為以下幾種教學方法——講授法、討論法、問題教學法、歸納法等的有效結合，能達到比較理想的教學效果.

2.1 以語言傳遞信息為主的方法

1）講授法

講授法是以傳授系統知識為主要目的，以語言為主要媒介，以“傳遞—接收”為主要模式的教學方法的總和.雖然在科技水平高度發展的今天，各種教學方法層出不窮，但是無論哪一種，卻無法替代講授法.講授法有其他方法無法替代的優勢：它能使師生面對面交流，教師能隨時了解學生對已授物理知識的掌握情況，并根據學生在課堂上對知識的接受程度好壞，隨時作出相應的調整，比如教學內容的難易程度調整、教學進程的快慢程度調整等.

在大學物理教學中，講授法可以有多種具體方式，常見的有灌輸式講授、啟發式教學、比較教學法和結合實際教學法；但是在什么時候采用哪種講授方式，則取決于所講授的教學內容.

（1）對大學物理的一些基本概念、物理基本原理等方面的內容，宜采用灌輸式講授.

（2）在引入新的物理知識點之前，要引導學生發現問題，此時宜采用啟發式教學法，充分調動學生學習的積極性.

（3）對于涉及以下情況宜采用比較教學法：大學物理的有些概念與中學物理概念的比較、剛體運動規律與質點運動規律的比較、波動與振動的比較等；在講述電磁學的物理概念和規律時，也可以用比較法.例如靜電場中的電介質會發生極化現象，為了描述電介質的極化強弱，引入了極化強度這個物理量，即單位體積內分子電矩的矢量和；在學習磁場中的磁介質時，為了描述其磁化的強弱，同樣也引入了磁化強度的概念，即單位體積內分子磁矩的矢量和.可想而知，磁矩和電矩是兩個相似的概念.

（4）結合實際教學法包括結合生活實際教學和結合工程實際兩種.由于物理學比較概括、抽象，從而使物理學難學，難教.要想培養學生學習物理的興趣，必須要理論聯系實際，用生活中常見的現象來解釋理論知識.例如在講動量定理、碰撞方面的知識時，教師可以介紹歷史上多次發生的鳥與飛機相撞，導致飛機嚴重受損甚至機毀人亡的嚴重后果.鳥為什么會有如此大的威力呢？以此來啟發學生思考，讓學生建立模型，對碰撞過程中飛機受到的沖力進行定量估算，用數據說明問題.這樣既能加深對動量、動量定理、沖量的實際理解，又能提高學習興趣，事半功倍.

2）討論法

討論法是在教師的指導下，學生以班或小組為單位，圍繞某一中心問題，在獨立鉆研的基礎上，發表自己的看法，相互啟發，相互學習，以掌握知識的一種方法.在大學物理課堂教學中，討論法被認為是一種好的教學方法.實踐證明：學生都非常積極地參與討論課中來，他們對討論課非常感興趣，課堂教學效果良好.

由于各種原因，現在大學物理課的學時數較少，因此安排4～6學時的時間作為討論課的時間比較合適.討論課的時間一般安排在每學期的期末，也就是理論課剛講完了的時候，討論的內容在力學、熱學、振動與波、電磁學等這幾部分中選出相應的版塊，每個版塊設置有2～4個具有一定理論和實踐深度的問題.教師把班級分成若干小組，每3～5人一組，教師把需要討論的題目提前布置下去，各小組可以利用業余時間到圖書館查閱資料或上網查資料等，把答案用PPT 的形式展示出來，最后各小組派代表上臺發言.每次發言時間不得超過5分鐘，被質疑或提問的時間限定在3分鐘內.討論課的成績由以學生為主的評委來打分，評委一共有8人組成，隨機抽出.在討論課過程中，教師可以隨時糾正討論中的明顯錯誤并引導討論的深入進行，其擔任的是引導者的角色.最后在討論結束之前，教師用5～8分鐘的時間對整個討論作個總結.通過該方法的教學，一方面可以培養學生獨立獲取知識的能力和自主學習的習慣；另一方面也培養了學生綜合分析問題的能力和科學精神；同時還培養了學生對文字和語言的組織能力和團隊精神.

3）問題教學法

問題教學法是由教師提出問題，激發學生積極思考，引導他們根據已有知識和經驗，通過推理來獲得知識的教學方法.它是大學物理課堂教學中用的效果較好的一種教學方法.從其心理機制來看，問題教學法屬于探究性的，使用該方法時，知識不是教師直接提供的，而是引導學生去發現的.因此，問題教學法有利于培養學生的獨立思考能力和語言表達能力，激發學生的思維活動，調動學習的積極性.

大學物理課程教學的特點之一就是注重解惑，因此，適宜而富有創造性地引發學生的疑問，巧妙而準確地解決這些疑問，是教學成功的重要前提.教學中，教師要根據教學內容、教學過程的需要和學生的實際情況來選擇問題.值得注意的是，教師應選擇富有應用性、啟發式、激勵性的問題，以激發學生進行較高水平的思維.即在“為什么”和“是什么”之間，應更多地選擇富有啟發性的“為什么”類的問題，而避免簡單化的“是什么”類的問題.

例如在“牛頓運動定律的應用”這一課的教學中，教師可以先給出一般性的提問：根據在高中已學的知識，哪位同學能講述牛頓運動三定律？它不但可以檢驗學生口頭表達物理概念的語言組織能力和對重要內容的理解程度，而且也會使平衡狀態、慣性、加速度、合外力等概念，力與加速度的關系立刻在學生的腦海里浮現；接下來對難點內容的理解再發問：哪位能通過自己的生活感受否定牛頓定律？此時，學生大都會積極地發言，說出來實際問題都與定律矛盾，教學的難點就出來了，那就是定律適用的條件問題.由此一來，學生就能悟出一個道理：任何定律都是有適用條件的，不能隨便亂用，因此也很好地解決了教學難點.實踐證明，問題教學法收到了較好的教學效果.

4）歸納法

歸納法，廣義地說，它是從許多同類的個別事物中找出它們共同點的方法.它既包括從個別判斷、特殊判斷推出全面判斷的推理方法，也包括從實驗觀察的經驗材料、實驗記錄出發，從而得到理論原理的方法.狹義地說，歸納法就是歸納推理的簡稱.一般地說，凡屬于從個別到一般的思維方法和研究方法，均稱為歸納法.

在物理教學中，歸納法發揮著重要的作用.許多物理概念、物理規律的獲得都是借助了歸納法的力量，由實驗（學生實驗或演示實驗）歸納獲得的，利用歸納法對物理規律或物理現象進行歸類，還可以利用歸納法對同種類型的問題進行分類等.因而歸納法的教學是大學物理教學中的一個重要方面.例如在大學物理教學中，教師在講解力這個概念時，首先給出有力存在的具體實例，如“人提水桶”“人推車”“磁鐵吸引大頭針”等，然后由上述實例歸納出結論：力是物體對物體的作用.

2.2 以直接感知為主的方法

以直接感知為主的方法，它是指教師通過對實物或直觀教具的演示和組織教學性參觀等，而獲得教學信息的方法，其特點是具有形象性、直觀性、具體性和真實性，它主要包括演示法等.演示法是大學物理課堂教學中用得較多的一種方法，并對提高學生的學習興趣有很大作用.

物理學是以實驗為基礎的科學，物理規律的發現和物理理論的驗證，都離不開物理實驗.物理演示實驗可以變枯燥的內容為生動、變抽象的概念為具體.大學物理中有很多抽象難懂的概念，若僅憑教師的講授，學生是很難理解的，尤其對于理論基礎較弱的三本學生.由于他們思想比較活躍，容易接受感性的事物，如在大學物理教學過程中引入演示實驗，不僅能加深學生對物理概念和規律的理解，更能激發學生學習物理的熱情和興趣，培養學生的創新精神和創造能力.

例如在講“角動量守恒”時，教師可以在講臺上放一把可以繞中心軸轉動的椅子，讓學生腳離地坐在轉椅上，手握啞鈴置胸前.然后旋轉椅子，轉動中學生伸展和收縮手臂.學生會發現：伸開手臂時，椅子轉慢了，收縮手臂時，椅子則自動轉快了，手臂伸縮而改變椅子轉速的現象會引起學生的興趣.通過這樣一個簡單而有趣的實驗，學生不僅對物體的轉動慣量的影響因素獲得了感性認識，而且對角動量守恒獲得了定性認識.

2.3 以實際訓練為主的方法

以實際訓練為主的方法是以學生實際訓練活動為特征的，通過實際訓練活動使學生認識向高一層次發展，把技能轉變為技巧，它主要包括練習法等.練習法是大學物理課堂教學中經常用的一種教學方法，為了能夠及時強化和鞏固所學的物理知識，進行適當的練習是必要的.

在物理習題課教學中，例題的講解起到重要的作用.同樣，學生的練習也是必不可少的環節.教師在課堂上要做到少講、精講，還要留有較為充足的時間給學生練習.在教師的指導下，學生練習時應注意：題目的選擇應以訓練基本功、基本思路和方法為主，要由易到難，基本練習與綜合練習相結合；要因材施教，在要求和指導上要注意區別對待成績不一樣的學生，尤其在指導解題上困難較大的學生時要特別注意；在學生練習的過程中，要注意發現典型的錯誤、問題和不同的解法，為習題課后的分析、總結及今后的教學提供依據.

3 結語

大學物理教學改革是一項艱巨的任務，因此，建立起一套行之有效的教學方法體系意義重大.教學方法體系是由各種教學方法相互聯系的有機整體，在教學過程中，教師應將其進行有效的結合，才能達到較為理想的教學效果.此外，需要指出的是，任何一種教學方法是否有效，一方面取決于該教學方法本身的合理性，另一方面也取決于教師運用教學方法的具體狀態.它包含有教師從理論上對教學方法的認識，以及從實踐上對教學方法的把握能力.

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