哈佛/耶魯基礎物理教學觀摩課暨教學經驗交流會紀要
由教育部大學物理課程教學指導委員會、機械工業出版社、清華大學高等研究院、清華大學物理系聯合主辦,《物理與工程》期刊編輯部協辦的《哈佛/耶魯基礎物理教學觀摩課暨教學經驗交流會》于2017年6月1日—3日在清華大學召開。出席開幕式的嘉賓有:美國光學學會主席、荷蘭皇家科學院院士、哈佛大學Eric Mazur教授,美國藝術與科學院院士、耶魯大學Ramamurti Shankar教授,教育部大學物理課程教學指導委員會副主任、《物理與工程》期刊主編、清華大學王青教授,教育部大學物理課程教學指導委員會副主任、北京航空航天大學陳強教授,機械工業出版社林松副社長,清華大學高等研究院副院長吳念樂教授,中國物理學會教學委員會副主任、復旦大學馬世紅教授,清華大學基礎物理教學中心主任安宇教授,教育部大學物理課程教學指導委員會前主任、清華大學李師群教授,以及《物理與工程》編輯部錢颯颯主任。來自清華大學等全國80所高校的180余位物理課程教學一線教師及高校新型教學方式的實踐者和研究者等參加了會議。清華大學理工科各專業的部分本科生配合了觀摩課教學活動。王青教授代表會議主辦方作了大會歡迎致辭。學堂在線全程直播了會議*手機端視頻觀看地址Eric Mazur教授課堂及演講: http://www.xuetangx.com/livecast/live_cast_reading/livecast-reading/178/Ramamurti Shankar教授課堂及演講: http://www.xuetangx.com/livecast/live_cast_reading/livecast-reading/179/。
本次會議的主題是體驗世界名校名家的基礎物理教學,學習、了解哈佛大學及耶魯大學基礎物理教學方法的變革,以及交流和研討國內外新的教學方式及理念。會議旨在通過學習借鑒世界名校教學理念與教學方法、加強高校之間的合作與交流、切實提高我國高等學校基礎物理教學質量。陳強教授和安宇教授分別主持了兩天的觀摩課和教學經驗交流會。
會議第一天首先體驗了Eric Mazur教授的基礎物理教學觀摩課。Mazur教授是納米光子學領域杰出的物理學家,首屆全球高等教育Minerva獎獲得者,Mazur教授的授課內容依據其著作《Principles and Practice of Physics》(中譯名《馬祖爾物理學》)*中文版預計將于2017年底由機械工業出版社陸續出版發行。、采用其本人發明的PI教學法(Peer Instruction,即同伴教學法)講授,再現了哈佛的物理課堂。PI教學方法改革了傳統課堂教學模式,沿著“提問-思考-投票-討論-再投票-講授-提問”的教學思路,使問題在學生中引起共鳴,強調信息的再塑造,有效地提高了學生的學習積極性與主動性,提高了教育教學質量,現已廣泛應用于世界各國和地區,并逐步滲透到其他各個學科領域。課堂上,Mazur教授給出了非常有代表性的同伴教學法題目,雖然題目數量很少,但能讓學習者通過反復討論達到深刻理解物理問題本質的目的。盡管參會教師中不乏采用類似教學方法上課的國內先行者,但大家還是深深被這種教學方法的創始人的課堂所吸引,不管是清華的學生還是來自全國各個高校的老師都積極投入到了課堂討論、交流等互動環節中,氣氛十分活躍。
接著,Mazur教授作了“Assessment: the Silent Killer of Learning”的報告。他提到,正如目前的課堂僅僅聚焦于信息的傳遞上,對學生的評價也把重點放在了他們是否能把學到的書本知識反饋給教師。因此,這樣的評價無法與當前社會應該掌握的技術技藝相聯系起來。除非重新思考我們對學生的評價方式,否則要想在教育上帶來質的變化將是非常困難的。
會議第二天, R.Shankar教授同樣結合其著作《Open Yale Courses: Fundamentals of Physics》(中譯名《耶魯大學開放課程:基礎物理》)②重現了耶魯物理課堂的情景。Shankar教授主講的“耶魯開放課程:基礎物理”因其極具魅力的講課風格受到全世界數以百萬師生的好評,網易公開課平臺可觀看全課程雙語字幕視頻。觀摩課上,從狹義相對論到洛倫茲變換,從物質的宏觀性質到量子特性……,其清晰的邏輯推理、明確的教學目標以及詼諧幽默的教學風格給每一位與會者留下深刻的印象。與Mazur教授的課堂互動討論完全不同,也與國內多數教師以PPT為主的教學方式不同,Shankar教授完全采用板書的形式。他認為,清晰的講解是教學的關鍵,教師應該是讓學生積極思考,發現問題,而不是簡單地快速陳述。有教師半開玩笑地說,如果說第一天是討論課,那這第二天就是板書課,這下讓我們真正體驗到了世界名師完全不同的教學風格。
接著,Shankar教授還作了題為“Physics Pedagogy”的報告,介紹了耶魯大學物理教學方法的變革與特點、大學物理的課程設置、教學效果的考核方式等,并結合教學中的實際例子,對教師的教學方法以及學生的學習策略提出了中肯的建議。最后,Shankar教授對與會者提出的一些相關問題進行了回答,并與大家進行了充分的交流。Shankar教授不但是一位教學名師,也是一位科研達人,2009年,其因“場理論技巧在量子凝聚態系統的創新性應用”而榮獲美國物理學會利林菲爾德獎(Julius Edgar Lilienfeld Prize),是教學科研相互促進與發展的典范。
本次會議得到了與會專家和教師的普遍好評,大家反映: (1)通過參加會議進一步了解和認識到了世界一流名校最新的教學方式與教學理念,并深受感觸,為今后的高校物理教學改革和發展提供了可行性的思路分析;(2)會議形式非常新穎,這種將世界頂尖高校的教學課堂搬到國內的做法尚屬首次,讓我們實實在在地體驗了一堂名校名家的課堂,這為研討國內基礎物理教學改革提供了一個交流平臺,對于促進工程教育改革,提高教學質量具有積極的推動作用;(3)第一次參加如此高大上,并且如此接地氣的國際會議,真是受益匪淺。
(張金奎 文)
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