摘 要:大學物理學是大學理工科學習很重要的一門公共基礎課,該課程在培養和提供學生的科學素質、科學思維和科學研究能力方面都有很重要的作用。本文從教學觀念的突破、教學內容與交叉專業的結合和考核方式的改進等方面對大學物理教學改革進行論述,從而對教學方法、教學內容和課程考核方面提出一些改革措施。
關鍵詞:大學物理 教學改革 概念 物理思維
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)04(b)-0030-02
在科技競爭日益激烈的現代社會,科學知識更新較快,高科技已成為最活躍的生產力[1]。如果培養大學生的科學素質變得越為重要和關鍵。物理學是很多自然科學和工程技術的基礎,當今絕大部分科學技術,比如量子信息、光電子、微電子、天文學、材料科學等,無一不是和物理學有緊密聯系的。正因如此,大學物理課程起著很多其它課程無法替代的作用。該課程是一門培養和提高大學生科學素質、科學思維和科學研究能力的重要公共基礎課,其涉及面廣[2]。然而在教學中我們發現,大學物理教學內容與現代科學技術的發展存在著差異,有部分學生存在著厭學情緒,甚至認為學《大學物理學》沒有用處。
本文針對目前高等院校大學物理學中存在的問題,特別是在如何培養應用型人才方面[3],結合大學物理的課程特點對該課程的教學改革進行詳細論述。主要涵蓋如下三個方面的內容。
1 教學觀念的改革
由于經過高中階段應試教育的學習,大學生在原有物理知識體系的基礎上,應當不能僅僅溜溜在物理公式、物理定律的條條框框上,不應只是被動的作為知識接受者。首先,大學物理學中概念的理解和掌握十分重要。學生對物理概念的理解主要取決于對物理概念所包含物理意義的理解。
比如講到光程的概念,很多學生容易把光程簡單的看作是光傳播的路程,但實際上光程的物理意義是光在媒質中通過的路程折合到同一時間內在真空中通過的相應路程。教師在授課過程中首先要能準確講解物理概念及所對應物理意義,這對學生正確掌握和理解物理知識,并且應用這些知識解決相關物理問題至關重要。大學物理學中物理概念的課程的基本內容之一。在課堂上如何幫助學生正確理解物理概念和培養物理思維,是物理教師值得商榷的問題。在教學中展示概念背景,創設求知情景,精確表示概念,解剖新概念,運用新概念等,有助于學生物理思維的培養[4]。
物理教師應當引導學生獨立思考并將物理知識靈活應用,培養學生良好的科學素養,能夠提高他們分析問題和解決問題的能力。比如在講到靜電現象時,如果單重復課本上的描述,學生反應平淡。教師可以自帶一些教具,在課堂上現場給學生演示一下,這樣可以大大激活學生學習的興趣,課堂教學也不會枯燥無味。同時通過現場實驗操作也可以讓學生留意到實際過程中需要注意的問題,這樣他們印象更為深刻。
另外,現在科技發展日新月異,教師如果能聯系前沿知識或者日常生活常見的現象,學生會更為感興趣并愿意積極思考。比如說到電磁波,教師可以聯系到目前軍事的熱點無人機,簡單描述一下無人機和電磁波之間的關系,這樣課堂氣氛會活躍很多。
教師還有可以聯系一下時事新聞,比如2013年的物理學諾貝爾物理學獎,這是物理界最高的獎項,每次發布這個獎項時新聞報紙都有很多報道。但是實際上很多學生對獲獎者的研究領域并不了解。如果能在課堂上將物理學最新的諾貝爾的獲獎領域融入到教學中來,這樣可以擴展學生的視野和提供他們的學習興趣。
2 大學物理與交叉專業的結合
大學物理學是一門重要的公共基礎課,而學生專業涵蓋數學、電子、土木、計算機、化學、生物等多種理工科專業。如何將大學物理與交叉專業相結合是提高學生學習興趣和應用知識分析問題和解決問題的關鍵。
教學在課堂上應因專業施教。比如對于數學專業的學生,這些學生的數學基礎一般比較好,如果純粹做微積分習題,很多學生沒有問題。但是如何把微積分應用起來解決實際物理問題,這個涉及到應用數學知識解決物理問題的能力。作者在教學中發現,即使數學專業的學生,這方面的能力還比較薄弱。
教師如果能在教學中列舉一些其它專業的科學家與物理聯系的歷史,比如列舉德國數學家和物理學家,有“數學王子”美稱的高斯,他與韋伯制成了第一臺有線電報機和建立了地磁觀測臺,還創立了電磁量的絕對單位制。學生也明白其實數學專業的也是可以學好物理的,甚至還可能學的更好。還有法拉第,他本身也是化學家,能夠創造性地提出場的思想,磁場這一名稱是法拉第最早引入的。教師在課堂上講述一下這段歷史也可使得化學專業的學生更為感興趣。
對應學科的交叉,目前是科學技術發展的一大趨勢。目前很多創新性的成果很少是由單一學科獨立研究得出來的,通常需要相關學科間的交叉與融合。讓學生在學習中深刻理解有助于幫助學生擴展知識,激活學習的興趣。
3 考核的改革
大學物理教學的目標是培養學生良好的思維習慣、培養學生的創新能力。教師在教學過程中不要讓學生為應付考試而學習,而是要他們為豐富知識和培養分析問題、解決問題的能力而學習。作者在實際教學中發現,目前大學物理教學考核模式還是單純的應試考核。誠然,應試考核有其一定的合理性,但同時也存在不少弊端。比如,試卷內容重物理公式、概念的記憶,輕物理思想、分析問題和解決問題能力的考察。這種注重書本知識,忽視應用知識能力的考查往往會限制學生智力和創造力的發展。
大學物理課程考核不應只是對基本公式和規律的考核,避免完全應試的考題,考核內容應體現學生對物理基本概念的理解,同時也應該考慮到學生物理思維能力和應用物理知識分析問題、解決問題能力的考核,這樣才能和教學目標相對應。同時對于不同專業,大學物理課程的考核可以根據專業特點進行考核。比如對于數學系,可加大應用數學知識解決物理問題的比重;對于土木專業,可增大力學部分的比重;對應電信專業的學生,可以增加電磁波部分的比重。總之,既要在授課過程中注意與學生所學的專業結合起來,又要在考核方面與之同步,這樣可以讓學生將大學物理所學的知識與自己專業結合起來,發揮專業之長并融會貫通,這樣大學物理課程才能更體現其價值和作用。
大學物理教學改革任重道遠,如何通過科學的教學為社會培養更多、素質更高的高科技創新性人才是高校教師義不容辭的任務。本文主要是根據目前大學物理教學中存在的主要問題,根據自身的教學經驗,從教學觀念、專業交叉結合以及考核改革三方面對大學物理教學改革進行探析,為實際開展大學物理教學改革提供指導方向。
參考文獻
[1] 吳金蘭.工科大學物理教改的方向[J]. 教法探究,2009(153):63-64.
[2] 郭林偉.以新的教學理念推進高校大學物理教學改革[J].榆林學院學報,2010,20(6):82-83.
[3] 劉明貴.應用型人才培養:新建本科高校的根本任務[J].嘉應學院學報,2010,28(6):66-69.
[4] 李洪濤.注重物理思維是培養創新人才的關鍵—大學物理教改探索之二[J]. 東莞理工學院學報,2007,14(2):31-35.