《電磁學》教學內容的重組 設計與實施＊

張錫娟 張月明 殷 英

（揚州大學物理科學與技術學院 江蘇 揚州 225000）

《電磁學》是高校物理專業的一門基礎物理課程，通常在大學一年級開設.對于大學一年級的學生，學習習慣往往存在問題：學習內容依賴教師課上講，有了問題等待教師解答，不會查閱資料、思考分析、主動尋求答案；同學之間討論、辯論學習問題的很少，只有相互抄襲、模仿作業；課外時間上網玩游戲、逛商店的也不在少數.原本依靠壓縮培養計劃課時數來培養學生自主學習的目的沒有達到，追其原因至少有二.

一是在壓縮課時的背景下，教師對學生的自主學習要求和引導不夠，導致課上講授內容多、速度快，學生無法消化；

二是課程內容與現代科學技術應用脫節，不能激發學生的學習興趣，因而學生學習的主動投入較少，導致學生將課余時間投向網絡娛樂，從而荒廢學業.

本論文對《電磁學》的教學內容重新進行設計與組織安排，探討提高學生學習興趣、培養學生自主學習能力的有效途徑.

1 《電磁學》教學內容的主要知識結構

整個《電磁學》課程內容可以用圖1所示的知識結構間的關系來看，其知識結構的脈絡非常清晰.

圖1 電磁學教學內容框架結構

2 以能力培養為前提 設計組織教學內容

2.1 教學內容

為了提高低年級大學生的自主學習和探究能力，我們把教學內容分為3個模塊，分別是講授模塊、自學模塊與探究模塊.具體內容如表1.

表1 以3個模塊建構的教學內容

2.2 設計思路與目標

對于講授模塊，強調基本知識掌握，特別是概念的習得.概念不清，往往是學習困難的起因，直接影響學習效果和學習興趣.因此，教學實踐中，我們給出相關的思考題，要求學生課前結合參考書預習思考并作答，讓學生帶著不能準確回答的問題和自己形成的新問題走進課堂.課堂上運用同伴教學法（PI教學法），讓學生在獨立完成選擇題、同伴討論重新作答、教師講解概念等教學方法的引導下，強化學生對概念的理解.同時利用“同伴教學法”，讓學生積極地參與課堂學習，參與思考討論，甚至參與講解釋疑，使課堂不再是教師的獨角戲，而是師生共同學習的活動空間.這樣的教學與對學生的要求，不僅完成了學科知識的學習，更重要的是引導學生學會學習、學會思考，訓練學生有效學習的方法和參與學習活動的膽量與激情，改變思維懶惰的習性，促進學習方式的轉變.

對于自學模塊，我們選擇了電容、直流電路、交流電路、磁場能量作為主要自學內容.這些內容以電路的內容為主.雖然磁場能量是電磁學中的重要內容，但學生在學習了電場能量的相關內容后，利用類比的方法，是完全可以學習的.這一做法，首先是改變了學生通常認為的“老師講的才是要求的，老師不講的就不用學”的觀點，改變依賴教師的習慣，學會自我管理學習時間，自我監控學習的進度，學會自主學習.

而對于探究學習模塊，我們的目的是從學習內容上有一個縱向深入和橫向拓展的空間，從學習能力的培養上考慮讓學生學會資料查閱、信息收集、合作討論、解決問題、交流展示.因此，我們設計了手機觸摸屏的原理課題，要求學生學會文獻查閱與綜述；設計了“導體上電荷分布”、“安培力的實質”課題，要求學生學會利用相關文獻，分析思考問題，深入探究、學習，了解多種學術觀點的碰撞.我們還安排了一個數值計算的課題.對于一年級的學生，MATLAB編程未曾學過，我們用半個小時集中輔導編程，之后就要求學生能自己設計一個任意形狀的帶電體，編程計算空間的電勢分析并作圖.該課題的設計目的是將《電磁學》的內容與計算機課程相結合，通過數值模擬方法更深入地了解空間場分布.

3 以課程網站為平臺 管理課程實施

由清華大學教育技術研究所開發的我校網絡教學綜合平臺，給我們的課程實施過程中自學模塊與探究模塊的學習與監控提供了方便.

3.1 強化預習

教學實踐中，我們要求學生學會預習，逐步養成看書、查資料、思考問題的習慣.我們在每一個專題講授之前，安排了兩個環節.一個環節是給出5～8個問題，要求學生通過看書、以交紙質作業的形式回答問題，并鼓勵學生在作業本上提交自己的問題.學生提出的問題我們通過課上和網絡課程平臺的答疑、討論兩個渠道回答.第二個環節是在網絡課程平臺上利用在線測試，給出5～10道選擇題，測試學生的預習情況，重點在于對學生概念的掌握情況進行了解.這兩個環節的教學有效地促進了學生的課前預習.

3.2 時間管控

低年級學生對于學習時間的管理往往是失控的、不自覺的.利用網絡教學平臺上課程作業、教學資源、在線測試、研究性學習等欄目的時間設定功能，促進學生自我學習管理，能有效地促進學生按時提交作業.同時，教師也能知道學生自學內容的進度、研究性學習過程中的計劃進度、安排等，保證學生課外在自主安排背景下總的學習進度.

3.3 互動交流

聽課、看書、解題、自學和研究性學習過程中必然存在疑惑和問題，我們除了使用課間答疑、作業本答疑外，還利用網絡平臺中的答疑討論欄目為學生及時答疑，幫助學生增強自學能力，提高學習自信，鼓勵大膽提問，互動交流.

教學實踐告訴我們，學生有巨大的學習潛能，只要學生學習目的明確，教師合理、恰當地提出要求，并通過一定的方法和手段引導學生利用課外時間，學生的自學能力、思考能力、探究能力是可以逐步培養的.