大學(xué)物理“小班討論課”模式探索與實踐

覃方麗

摘要：課堂討論教學(xué)模式近年得到國內(nèi)外高校的高度重視，大學(xué)物理教學(xué)增加“小班討論課”，可有效彌補“大班授課”之不足。本文介紹了中國石油大學(xué)（北京）大學(xué)物理課“小班討論課”探索與實踐的背景、內(nèi)容，調(diào)查了“小班討論課”的實踐效果。結(jié)果表明我校大學(xué)物理“小班討論課”取得了較好的教學(xué)效果，獲得了絕大部分同學(xué)的肯定，實現(xiàn)了“小班討論課”的教學(xué)目標(biāo).

關(guān)鍵詞：小班討論；大學(xué)物理；大班授課；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）51-0143-03

一、大學(xué)物理實施“小班討論課”模式的背景與必要性

研討式教學(xué)模式由來已久，無論是精英教育，還是通識教育，小班討論教學(xué)模式在眾多方面，如培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維以及交流溝通的能力，都起著舉足輕重的作用[1，2].近年，國內(nèi)外眾多高校，如清華大學(xué)、北京大學(xué)、四川大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、大連理工大學(xué)等，越來越重視小班討論教學(xué)模式，并在某些學(xué)科開展實踐[3-7].大學(xué)物理知識和相關(guān)思想與方法在培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣和能力方面具有眾多經(jīng)典案例，是進(jìn)行研討式教學(xué)模式的好素材。然而，目前眾多高校的大學(xué)物理課程采用傳統(tǒng)的教師大班上課模式，普遍存在授課內(nèi)容量大、覆蓋面廣、內(nèi)容高度抽象、課堂學(xué)時數(shù)相對較少的問題，這導(dǎo)致很多學(xué)生反映物理難學(xué)，學(xué)習(xí)收獲不大。因此，建構(gòu)研討式大學(xué)物理課堂教學(xué)模式，整合、精選課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生課外學(xué)習(xí)和研究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題和創(chuàng)新的能力，以及批判性思維的習(xí)慣，是大學(xué)物理課程改革的方向。針對大學(xué)物理課程特征以及我校目前大班授課的現(xiàn)狀，我校從2003年春季學(xué)期至今，進(jìn)行了研討式大學(xué)物理教學(xué)模式的探索和實踐。在“大班授課”基礎(chǔ)上，采用“小班討論課”的形式，將“小班討論”與“大班授課”結(jié)合，以彌補大班上課的不足。大學(xué)物理“小班討論課”，即學(xué)生通過大班授課，了解大學(xué)物理課程知識關(guān)鍵點后，教師將所授課的大學(xué)物理大班分成若干個15-30人的小班，開展“小班討論課”。“小班討論課”以學(xué)生為主體，對精選的小班討論課課題通過相互討論，實現(xiàn)對知識的理解和能力的提高。

二、大學(xué)物理“小班討論課”探索與實踐的內(nèi)容

大學(xué)物理“小班討論課”的課程目標(biāo)為物理知識的深入理解、將知識轉(zhuǎn)換為解決實際問題的能力、學(xué)生思維和表達(dá)能力的提高。將小班研討課與大班授課模式結(jié)合，以物理知識的靈活應(yīng)用、物理思想與方法的拓展、物理知識的工程應(yīng)用為線索，以討論問題的形式呈現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生“像物理學(xué)家那樣思考和研究問題”的習(xí)慣，注重學(xué)生對問題研究和解決過程的體驗，鍛煉學(xué)生自主解決問題的能力；并能夠?qū)⑺鶎W(xué)物理基礎(chǔ)知識與其專業(yè)結(jié)合，將其應(yīng)用于實際工程領(lǐng)域；鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，獲得新知識；作為通識教育課程，培養(yǎng)學(xué)生交流和溝通、表達(dá)的能力。以下介紹我校2013年以來“小班討論課”的具體實踐內(nèi)容，包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、方法以及對學(xué)生的考評方式。

（一）教學(xué)內(nèi)容

大學(xué)物理“小班討論課”教學(xué)的內(nèi)容，即素材的收集主要包括以下幾個方面：

1.物理知識的靈活應(yīng)用。側(cè)重于“大班授課”課堂講授知識的靈活應(yīng)用，牛頓第二運動定律的靈活應(yīng)用是大學(xué)物理課程非常重要的知識點。在小班討論課中，高臺跳水水池的合適深度的設(shè)計正是牛頓第二定律相關(guān)應(yīng)用的工程實例。圖1給出了10米高臺跳水水池的合適深度設(shè)計的“小班討論課”ppt。從分析受力出發(fā)，問題層層深入，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用牛頓第二運動定律列方程，求解方程，給出答案。通過討論，培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用牛頓第二定律解決實際問題的能力，深刻體會到學(xué)習(xí)大學(xué)物理，打好專業(yè)基礎(chǔ)的重要性。

2.現(xiàn)代物理知識的拓展。大班上課中，學(xué)生學(xué)習(xí)了楊氏雙縫干涉、劈尖和牛頓環(huán)干涉、邁克爾遜干涉儀、單縫和光柵的夫瑯和費衍射的原理、裝置圖和條紋特征。這些知識的重要應(yīng)用是光學(xué)測量。因此，應(yīng)用這些裝置探討長度測量的精度是小班討論課的專題之一。在本次小班討論課結(jié)束前，助教拋出問題，即“長度和時間這兩個基本物理量的測量目前人類能夠達(dá)到的最小和最大極限是多少，分別用到了哪些技術(shù)？”作為小班討論課結(jié)課小論文選擇題目之一。

3.物理知識在石油石化工程中的應(yīng)用實例分析。我校是以石油相關(guān)領(lǐng)域為主的工程類院校，為將物理理論知識與實踐結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際以及激發(fā)學(xué)生熱愛專業(yè)熱愛學(xué)校，小班討論課在內(nèi)容設(shè)計時進(jìn)行了調(diào)研，收集了相關(guān)素材并在實際教學(xué)中付諸實踐。流量的監(jiān)測對油氣儲藏與運輸專業(yè)來說是很重要的內(nèi)容且學(xué)生很感興趣。在小班討論課之前，教師便給出討論課題：常見的流量計有哪些，基于什么物理原理？浮子流量計和電磁流量計便成為該專業(yè)學(xué)生的某次討論課主題之一。

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)方法

小班討論課的教學(xué)環(huán)節(jié)包括以下步驟：

（1）授課教師大班授課時，給出小班討論的專題內(nèi)容，布置學(xué)生課后查閱相關(guān)資料，并將大班按照自然班分成幾個小班。

（2）助教統(tǒng)一參加小班討論課授課培訓(xùn)，完成小班討論ppt和教案。學(xué)生查閱相關(guān)討論專題資料。

（3）助教經(jīng)考核合格后上崗，各小班分成4-5組，每組5-6人，參加小班討論。

（4）根據(jù)小班討論課上學(xué)生提出的新問題或者激烈交鋒的問題，針對性地布置給學(xué)生課外作業(yè)，可以是實物小制作，也可以是對某個問題的考查報告或論文。

（5）根據(jù)學(xué)生小班討論課的參與情況和表現(xiàn)，以及課外小作業(yè)的完成情況，給出學(xué)生小班討論課成績，按照一定比例計入大學(xué)物理期末考試總成績中。

以上教學(xué)環(huán)節(jié)和流程可用圖2表示。

教學(xué)方法上，“小班討論課”為以問題為引導(dǎo)的課堂分組討論式教學(xué)。課堂討論時，將需要討論的主題拆解為若干個小問題，各問題逐步深入，引導(dǎo)學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)討論，并選出代表給出答案。為激發(fā)學(xué)生討論，學(xué)生給出答案采用多種形式：搶答式；一組搶答，其他組補充式；各組代表同時黑板板書式。最后助教給出參考答案，學(xué)生對參考答案提出自己的新見解和疑問。課堂討論過程中出現(xiàn)的新問題和有疑議的問題布置成課外作業(yè)，以論文、考察報告或?qū)嵨镄≈谱鞯男问缴辖弧Ｕ麄€“小班討論課”教學(xué)過程中，始終保證學(xué)生的主體地位，將“小班討論課”比作舞臺，學(xué)生就是演員，而助教則是導(dǎo)演，教師則是編劇。我校小班討論課助教主要從物理系研究生中錄取，經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn)、試講、各位授課教師考核合格后方可上崗。學(xué)生討論過程中激烈交鋒或發(fā)現(xiàn)的新問題，布置為學(xué)生的課外作業(yè)。學(xué)生的課外作業(yè)形式不限，如分組完成的報告、小論文、小制作等.endprint

（三）考試方法

學(xué)生參與小班討論課的成績按照5%-10%的比例納入期末考試總成績中。學(xué)生評定的依據(jù)包括三個方面：考勤、課堂討論以及課外作業(yè)。

三、大學(xué)物理“小班討論課”實踐的成果、存在問題與相應(yīng)解決辦法

目前，通過近三年的小班討論課的實施，形成了較完整的教學(xué)資源庫：與專業(yè)相結(jié)合的小班討論專題庫、與討論主題相關(guān)的資料、完整的小班討論演示ppt、教案；學(xué)生課外完成的創(chuàng)意性制作和包含學(xué)生思想的報告或論文集。對參與小班討論課的部分學(xué)生問卷調(diào)查，考察他們對大學(xué)物理小班討論課課堂形式的印象、上課收獲以及對開展大學(xué)物理小班討論課必要性的看法。收回69份調(diào)查問卷，結(jié)果如圖3-5所示。圖3顯示，除12%的學(xué)生反映目前展開的“小班討論課”課堂形式很無聊外，其他絕大部分學(xué)生肯定了小班討論課的課堂形式。圖4顯示了學(xué)生反饋的上課收獲，僅有3%的同學(xué)認(rèn)為自己沒有收獲，約62%的學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理小班討論課培養(yǎng)了自己思考、研究、通過討論解決問題的能力，約57%的同學(xué)認(rèn)為小班討論課加強了對相關(guān)物理知識和理論的理解。圖5顯示93%的同學(xué)認(rèn)為開展大學(xué)物理小班討論課是必要的。在問卷最后“你對本課程的任何看法和建議”一項中，多名同學(xué)寫了“不喜歡推導(dǎo)公式”，其他答案包括“不喜歡被迫回答問題”、“希望所涉及的原理更簡單些，多些應(yīng)用實例”、“希望多些有趣的演示實驗”等。綜上，我校的大學(xué)物理小班討論課取得了較好的教學(xué)效果，得到了絕大部分同學(xué)的肯定。但是，有待進(jìn)一步改進(jìn)課堂形式，進(jìn)一步擴(kuò)充、優(yōu)化討論專題，對有公式的、枯燥的部分采取多種手段使知識形象化，努力提高學(xué)生興趣，進(jìn)一步深化實現(xiàn)小班討論課的課程目標(biāo)。

致謝

本文受到中國石油大學(xué)（北京）教改項目資助.感謝參與本項目的授課教師及參與問卷調(diào)查的同學(xué)的支持！

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Abstract：More and more universities pay more attention to class discussion in teaching. In the teaching of University Physics，small-class discussion can compensate for the weaknesses of the large-class presentation. The paper introduces the exploration and practice on the teaching mode of small-class discussion in University Physics teaching in China University of Petroleum-Beijing. The outcome of the inquiry shows that its effectiveness of the small-class discussion.

Key words：small-class discussion；University Physics；large-class presentation；teaching modeendprint