獨立學院非物理專業大學物理教學實踐改革探討

李燦燦

（華中農業大學楚天學院 湖北 武漢 430205）

物理學是其他自然科學和工程技術的基礎.無論是過去、現在還是將來，物理學都是許多高新技術誕生的先導.物理學展現了一系列科學的世界觀和方法論，在人才的科學素質培養中具有重要的地位［1］.對于非物理專業的學生，大學物理一方面在于為學生提供基礎知識的儲備，為學生學習專業課做好物理知識的鋪墊；另一方面在于培養學生樹立科學的世界觀，增強學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識，對他們今后工作和學習中接受新思想、新方法以及更新知識都將產生深遠影響.

從我國高校的校情來看，各個高校所處的層次不同，三本學校（獨立學院）與一、二本學校相比較，繼續深造的比例較低，而畢業后直接就業的比例較高，再加上我國崗位培訓制度才剛剛起步，因此用人單位對本科生的專業水平有較高的要求［2］，這就要求三本院校以學生的就業準備為主，強調專業教育，基礎教育為專業教育服務.然而獨立學院物理課程學時少，內容多，更側重學生的應用能力［3］.以本學院為例，物理課程的內容包括力學、熱學、電磁學、波動光學、機械振動和機械波、量子力學初步，每個內容都有自己完整的一套理論和獨特的模型.然而，本院校物理課程共56個學時，要讓學生在這么短的學時內完全掌握物理學的思想和方法，并且能應用到實例中去，是物理學面臨的難題.另外，獨立學院的學生比二批本科學生的錄取成績低50分左右.經過筆者對學生的調查，獨立學院的學生理科基礎普遍偏差，有一部分學生對最基本的中學物理知識沒有很好掌握，在學習物理課的過程中覺得難度大，甚至產生厭學情緒，作業抄襲及考試作弊現象嚴重，個別同學多次補考都不能及格.

如何使物理學在獨立學院非物理專業的學習中起到切實的作用，讓學生在學習的過程中有所收獲成了物理教師必須要探討的問題.本文根據筆者的教學實踐，從以下幾方面提出了幾點措施.

1 重視第一節課 提高學生的興趣

大學物理由于內容多，學時少，有些教師為了節省學時，從第一節課就開始講授理論知識，部分學生對物理的學習興趣本來就不高，這樣一來更覺得該課程枯燥無味，毫無興趣.第一節課的關鍵在于讓學生重新認識物理，了解物理對他們專業的重要性，并且產生學習物理的興趣.這就要求教師在備課時下足功夫，重點解決3個問題：What，Why，How.

1.1 What，即什么是物理學

在講這個問題時，并不是生搬硬套將物理學的定義羅列出來，可以討論物理學形形色色的研究對象，不僅包括學生熟悉的，比如和生活息息相關的各種家用電器、交通工具、住房的建造、食物的加工等等，還包括航空航天、軍事武器、醫療衛生等，將物理學的定義形象化.

1.2 Why，即為什么學物理學

在講這個問題時，重點講物理學和學生所學專業的聯系，讓學生感受到物理學對他們的重要性.這就要求教師的第一次課要分專業有針對性來備課，根據講授對象的不同調整緒論課的內容，例如，針對生物工程的學生，可以講氣體的溫度和壓強對生物生長的影響，電磁場對種子發芽率的影響，以及太空失重條件下種子的基因突變等，盡量將大綱中要求的每一章都和學生專業聯系起來.針對計算機專業的學生，可以講質點力學、理論力學在用計算機設計物體運動中的應用，磁盤存儲與光盤存儲在計算機中的應用，量子力學與計算機的發展淵源等.

1.3 How，即怎么學習物理學

在怎么學習物理學這個問題里，教師要強調物理學不是死記硬背公式，而是要理解思路，理解含義，嘗試應用所學的物理學知識解決專業問題，并且對學生提出具體的學習要求和紀律要求.

本學期作者在重視到第一節課的作用，改變第一節課的內容之后，通過調查發現學生以后上物理課的聽課率由上學期的50%上升到了80%，表明學生重視起來了物理課，并且對物理課產生了一定的興趣和學習信心.

2 教學內容模塊化 加強與學生專業的聯系

物理學雖然是理工科專業的一門基礎課程 ，但對于培養應用型技術人才的三本院校來說，大學物理只是服務于專業人才培養為教學目的的［4］.物理教學章節較多，然而每一個章節的設置都應該是對所授課專業的學生是有用處的.教師在教學的過程中，可以根據學生的專業特點，將所講授內容模塊化，不同專業的學生，講授的模塊側重點不同.

我們將大學物理課程分為力學、熱學、電磁學、光學和近現代物理5個模塊.每個模塊要么是本章特殊的物理思想和方法對學生所學專業有重要意義，要么是內容和學生專業聯系緊密.教師要在上課前了解學生專業，瀏覽學生專業課教材，并與學生的專業課教師溝通，了解學生的專業特點和專業所需要的物理知識，經過與各教研室教師的商討后，確定符合學生專業特點的教學大綱，切實做到服務于培養專業人才的目的.教師在課前應注重搜集教學實例，將物理知識與專業應用實例結合.例如，針對生物工程的學生，物理不同的章節與學生專業的聯系如下表1所示.

表1 物理章節與專業聯系表

在具體的模塊化教學中，將物理基礎與專業知識相結合，不僅指明了物理的應用方向，同時也激發了學生的學習興趣，提高學生的學習熱情.

3 嘗試3種教學模式 提高教學效果

大學物理課程作為公共基礎課，在獨立院校中目前一般采用大班授課的方式，大班授課時教師最容易采用的是教師講，學生聽，再加以課堂練習和課后作業的授課方式，這種教學模式適合教師高效傳遞知識，但是這種單一的教學模式容易使學生被動學習，產生厭學情緒.多種教學模式間隔使用，才能避免學生上課疲勞，提高學生主動學習的機會.本文中，筆者嘗試了3個適合大班教學的教學模式.

3.1 傳遞─接受教學模式

該模式的基本教學程序是：復習舊課—激發學習動機—講授新課—鞏固練習—檢查評價.

復習舊課的過程可以通過提問互動的方式完成，也可以通過教師的提點，學生一起復習整理.激發學習動機是根據新課的內容，結合有趣的情境來激發學生的學習興趣.講授新課的過程是本節課的教學核心，學生需要保持良好的紀律，跟著教師的節湊，完成教師布置的任務.鞏固練習是教師在課堂上給出練習題，學生通過練習對本節課所學知識鞏固加深.檢查評價是通過學生的課堂和課后作業來檢查學生對新知識的掌握情況.

該模式的優點是學生能快速接受大量的信息，同時能培養學生課上良好的紀律，很適合大學物理學時少、內容多的特點.但是這種教學模式長時間應用就會走進“滿堂灌”的誤區，打消學生的積極性和主動學習的興趣，不利于學生創新思維的發展.

3.2 概念獲得教學模式

物理學里有很多重要的概念，學生只有先掌握概念才能繼續學習概念基礎上的理論.

概念獲得模式共包含這些步驟：教師選擇和界定一個概念—教師確定概念的屬性—教師準備選擇肯定和否定的例子—將學生導入概念化過程—呈現例子—學生概括并定義—提供更多的例子—進一步研討并形成正確概念—概念的運用與拓展.

比如熱力學基礎這一章有孤立系統這個概念，教師可以選擇封裝好的礦泉水瓶和蓋上瓶塞的保溫瓶這兩個例子引入.封裝好的礦泉水瓶里面的水和氣體都不能和外界物質交換，但是卻可以和外界有能量的交換，因此，不能說是孤立的；蓋上瓶塞的保溫瓶里面的水和氣體都不能和外界物質交換，能量在短時間內也可以看作是不能和外界交換，可以認為是孤立的.然后引導學生概括什么樣的系統才是孤立系統：與外界既沒有物質交換也沒有能量交換的系統稱為孤立系統.根據熱力學第一定律，孤立系統做功一定會消耗自身的內能.

3.3 情境引導教學模式

該教學模式由以下幾個教學環節組成：

（1）創設情境——根據現實情況或者與現實情況相類似的問題創設教學情境，使學習的過程發生在現實的情境中.選擇出與當前學習主題密切相關的真實性事件或問題作為學習的中心內容，進而激發學生的學生動機.

（2）自主學習——不是由教師直接告訴學生應當如何去解決面臨的問題，而是由教師向學生提供解決該問題的有關線索，并特別注意提升學生的“自主學習”能力.

（3）協作學習——討論、交流，通過不同觀點的交鋒，補充、修正、加深每個學生對當前問題的理解.

（4）應用新知——通過對新知識的檢測評價，確定是否需要重復的鞏固和練習.

（5）拓展與遷移——把新知識拓展延伸到其它情境中去.

該教學模式的優點是能培養學生的創新能力、解決問題能力、獨立思考能力、合作能力等，非常適合應用型院校大學物理的教學.但是在教學過程中教師要注意以下3點：

（1）情境設置問題難易適中，要具有一定的真實性；

（2）問題要與學生的切身實際相關；

（3）在教學中要充分發揮學生的主體性.

以上3種教學模式各有各的優點，教師要在教學的過程中根據本次課的特點以及本次課的內容與學生的專業相關程度確定選擇哪種教學模式.

4 課堂管理人性化 注重學生與教師的情感溝通

課堂管理人性化主要是指課堂管理以學生為本，根據教學的實際情況以及學生的心理特點來安排教學管理.現在的學生有不少是獨生子女，再加之家庭溺愛和升學壓力的影響，大部分學生有自律性差、受壓能力低、缺乏耐心、以自我為中心等缺點，如果在課堂管理中用約束性的語言加以管理，很容易造成學生的逆反心理，故意不配合教師的課堂教學進程.因此教師應當在課堂上創造和諧融洽的課堂氣氛.對于有厭學情緒的學生，可以在課堂上提出難易適中的問題，適當給學生以鼓勵，多肯定少否定，激勵學生的學習熱情.工作在現在的大學教師除了做學生學習的指導者之外，還應做學生生活與心理的解惑者.在課堂之外，教師更應該注意與學生的情感溝通.教師可以通過召開小型學生座談會、調查問卷、個別談話的方式加強與學生的溝通，也可以借助網絡的QQ郵箱、微博、微信、電子郵件來了解學生的情況.總之，教師只有更多地了解學生才能管理好學生.

5 考核方式多樣化 注重考查學生的綜合能力

三本學校的學生大部分對物理考試缺乏信心.在大學階段，物理考試應更注重考查學生的綜合應用能力，因此，單一的閉卷考試方法也不適合三本學校的物理課程考試，物理課程考試必須要多角度，多方面.把課堂互動、課堂出勤、小測試的進步程度、作業的認真程度和最終的試卷考核都要考慮在內［5］，這樣可以鼓勵學生平時更認真對待物理課程的學習.另外作者在課堂教學過程中設置了一些加分環節收到了較好的教學效果，比如學生對教師所講內容的糾錯能力，如果學生能指出教師在課堂上講錯或寫錯的地方，教師將給與加分獎勵和表揚，激勵了學生上課認真聽課.

通過以上分析可以看出，在高校教育改革的大背景下，大學物理的教學應在教學模式、教學管理、考核方式上推陳出新，適應時代和學生的發展.同時，三本高校物理教師應糾正重科研輕教學的看法，大力提高教學水平，不斷改善教學質量，形成適合學生需求的教學風格，增加學生學習的原動力，為高等物理教育改革貢獻一份力量.

1 姚淑娜.應用物理基礎（少學時）.北京：機械工業出版社，2012.13～19

2 冷余生，解厚飛.高等教育學.武漢：湖北人民出版社，2011.317～319

3 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.非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求.物理與工程，2006，16（5）：1～8

4 曾貴平，閏繼紅，劉葉紅.大學物理教學在應用型院校的變革.高教論壇，2009（9）：20～22

5 楊爽，許琰，吳闖.應用型院校大學物理教學模式改革的實踐.沈陽師范大學學報（自然科學版），2003，31（3）：380～383