非物理專業大學物理教學中若干問題研究

柴花斗

摘 要 本文通過對普通本科院校現行的非物理專業大學物理教學進行調研，發現依然存在教學內容重知識細節、缺乏對學生進行物理思想和研究方法的引導、忽略學生專業差異；單一的多媒體教學方法；以課后習題為主的作業；固定的“7+3”的課程考核方式等問題。結合當前對物理教學改革的發展趨勢，本文針對以上存在的問題提出了行之有效的改革方法：根據學生的知識結構和專業特點，實施以適合不同理工科專業學生的教學內容和教學方法、開展多元化的作業形式和靈活多變的考核方式，真正發揮物理學作為自然科學的引領作用。

關鍵詞 非物理專業 大學物理 作業形式 考核方式

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.04.059

Abstract This paper investigates the current non-physics college physics teaching in ordinary undergraduate colleges， and finds that there are still teaching details that emphasize knowledge details， lack of guidance for students in physical thinking and research methods， ignoring student major differences， and a single multimedia teaching method； Exercises based on after-school exercises； Fixed "7+3" course assessment methods. Combining the current development trend of physics teaching reform， this paper proposes an effective reform method to solve the above problems： According to the students' knowledge structure and professional characteristics， the teaching contents and teaching methods suitable for different science and engineering majors are implemented and developed. Diversified forms of work and flexible assessment methods truly play a guiding role for physics as a natural science.

Keywords non physics majors； college physics； exercise form； assessment method

物理學是自然科學的基礎，是新技術的源泉，物理學不僅僅是知識，更是一種思維方式，一種研究方法，物理學科的建立和發展過程本身就是創新思維發展的過程，物理學采用的分析方法、濃縮的科學思想、構建的理論框架，都可以作為生長科技新枝的母體。[1]物理學中的每一個新概念的提出、新規律的建立、新理論的產生，都是人們經過了反復的理論實驗驗證后得出的，新的成就又對人類社會的生產和生活產生了重大影響，使人們對自然的認識得到提升，改造世界的工具得到更新。[2]學習物理學的科學思想和研究方法可以鍛煉人們的思維，提高人們分析問題解決問題的能力，有助于理解其他的自然學科，[3]提升自身的科學素養。因此，在大學階段開設物理類相關課程意義重大，對于理工科學生，大學物理是必不可少的專業基礎課程。

大學物理的教學內容涵蓋了力學、電磁學、熱學、光學、量子物理等，是物理專業教學內容的壓縮版，但由于教學對象的不同，使得在教學和學習的過程中的教學方法和考核方式都有所不同。

1 現行大學物理教學中存在的若干問題

（1）教學內容忽視教育對象的差別。大學物理的教育對象是理工科學生，而非物理專業學生，但部分老師在上課時，把老師的職責“教書育人”中的 “教書”詮釋成了“教書本知識”，完全忽視了教育對象的差異，把大學物理課堂當成了專業物理課堂的大搬家，要求學生對物理中的公式定理推導、證明、解題，這樣一來，在大學物理有限的課時內，老師不得不選擇個別章節詳細展開，有些部分內容完全舍棄；第二種現象：老師忽略大學物理教育對象的專業差別，無論講臺下坐的是哪個專業的學生，講法完全一樣，同樣的教案、同樣的作業、同樣的試卷，這樣的物理課堂在學生看來很無趣，課堂上學到的物理更是無用，這樣的課堂對學生學習物理的積極性無疑是毀滅性的。

（2）缺乏教學手段的靈活多樣化。在以MOOC和 “翻轉課堂”為代表的網絡課程興起的今天，還有一大部分本科院校的課堂教學依然處于單純的以多媒體為主的教師滿堂灌的階段，教學內容也是大學物理教材上內容的照搬，學生一直處于被動接受的狀態，完全忽視了學生是學習的主體，是舞臺上的主角，不能充分發揮學生的學習主動性。

（3）作業形式單一。部分教師和學生對于作業的重視程度不夠，大部分老師布置的作業僅限于單一的課后習題，對于理工科專業學生來說，學生程度不同，老師布置的作業統一的一刀切，沒有分層次，這使得部分學生感覺作業難度大，不愿意認真鉆研去解答習題，在網絡發達的今天，學生可以通過各種手段獲得習題答案，所以為了順利完成、按時上交作業，抄襲現象嚴重，這樣的作業沒有任何意義。歸根結底，主要是缺少綜合性的作業、合作交流性作業、項目式作業等多元化的作業形式。

（4）考核方式過于程式化。對于大學物理最終的課程考核，大部分學校都采用的是平時成績（30%）+期末閉卷考試（70%），平時成績主要以考勤、作業等為主，這種考核過于注重知識的掌握，輕能力的評估，更不用說創新性方面，幾乎沒有任何涉及，當然，考核方式與教學方法和內容息息相關，因此，需要根據學生專業和興趣能力創設多種考核方式，包括對物理思想、物理研究方法融入其中的靈活多樣的考核方式。

2 對大學物理教學的思考

物理學不僅僅是知識，更是一種思維方式、一種研究方法。愛因斯坦說：“所謂教育，是忘卻了在校學的全部內容之后剩下的本領。”作為教育工作者，作為一線走上講臺的我們，不禁要問“學生學習完大學物理剩下來的東西是什么？”通過調研走入社會的不同專業的理工科學生，答案是一致的，“大學物理學習過的公式、定理的推導和具體求解已經沒有印象了，但物理中對問題的處理方法，分析和解決問題的思維習慣非常受益”，這就體現了物理學的學習目的：一個字“用”。[2]因此，對于理工科學生來說，無論是教學內容、教學方式、作業和考核手段，我們都要結合各專業特點，把物理中最有“用”東西傳授給他們，以便于他們擁有用物理學思維方式、研究方法和知識來研究自己專業的能力。愛因斯坦說過“在學校里，教育的價值并不是學到很多知識，而是受到如何進行思維的訓練，而這是不可能從書本上學到的”。大學物理課程在理工科專業的地位就是這樣的。

2.1 教學內容

大學物理課程內容基本上是三百年前的知識積累，在科技高速發展的今天，我們不能只教授給學生三百年前的物理，必須還要有今天的物理，因此，在大學物理課堂上需要將物理學的前沿知識融入進去，讓學生感受到物理知識在科技發展中存在的價值和意義。針對不同理工科專業，老師在備課時不僅要“備課程”還要“備對象”，你教哪個專業的學生，就應該充分了解這個專業，可以將這個專業的主要教材翻閱一遍，了解本專業的發展前景、就業趨向等，將物理的學習過程與專業的發展密切結合起來，使學生充分體會物理知識在所學專業中的重要性。[2]教學內容的設計從單一的知識傳授到思維方式、研究方法和知識的有機結合，在保證基本的知識體系完整的前提下，通過對物理知識的傳授過程，讓學生體會到物理學的研究方法、分析問題和解決問題的方式，可以采用專題的方式展開，比如理想化專題、模型專題、類比專題、守恒專題等。結合教學手段，也為了讓學生對物理知識間的關系有一個清晰的認識，可以把各章節，甚至各個板塊內容按照相互關系整理成思維導圖，[4]每節課、每個章節的學習只用一個導圖就可以完成，這樣更有利于學生對知識的整體把握和復習。把物理學家發現和研究某些問題時有趣的歷史故事引入課堂，很多理論的提出都經歷了艱苦卓越的過程，由此可以培養學生懷疑和批判的精神，勇敢地進行推測并付諸尋找理論依據的研究過程，為其以后的科學研究和解決問題鋪設道路。

2.2 教學方法

除了單一的教師單方面講授，可以師生互換角色。老師設計專題，或者讓學生根據自己的興趣或者結合自己專業開設的項目性作業，讓學生帶著這些作業走上講臺，和師生共同分享自己的研究成果，不僅可以讓課堂變的更加有活力，還可以作為學生的課程考核計入成績，學生完成這個作業的過程其實就是物理學的思想和方法體現的過程。可以讓學生走出課堂，走入實驗室，通過實驗過程體會物理學的規律，當然要比單一的講解物理概念和規律效果好。積極構建符合自身學校校情的網絡課程的學習平臺，使教師的教學和學生的學習緊跟時代的步伐，有效拓寬學生的知識深度和廣度。

2.3 作業從單一化向多元化發展

在認識上從老師到學生都要提高對作業的重視程度，作為理工科的學生和課程，沒有作業是不可能的，但是可以由統一的習題向分層次作業轉變，由知識性的作業向綜合性作業轉變，由獨立性作業向小組合作性作業轉變。[5]也可以根據學生專業創設生活中的小問題，利用物理思想和方法去解答。甚至可以開設翻轉型作業，讓學生結合課堂所學知識，思考生活中遇到的現象或者問題，抽象出物理模型，自己設計題目自己做，正如愛因斯坦說過的“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要，因為解決一個問題也許只是一個數學上或者實驗上的技巧問題。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步”，這樣的作業形式或許是一種很高境界的作業了。

2.4 考核方式的靈活多變

考核方式的改變是和教學方式的改變相輔相成的，增加對物理思想方法的應用的考核，結合作業的多種形式，可以通過作業成果的展示來作為課程的其中一項考核；布置小論文，以便鍛煉學生的科學研究能力等。[6]

3 小結

大學物理課程的授課對象為理工科各專業學生，大學物理的課堂教學必須區別于物理專業的課堂，為了讓學生從物理的學習中吸取到物理學的寶貴思想、科學的研究方法以提高自身分析問題解決問題的能力，我們應該根據學生的知識結構和專業特點，實施以適合理工科學生的教學內容和教學方法、開展多元化的作業形式和靈活多變的考核方式，真正發揮物理學作為自然科學的引領作用。

參考文獻

[1] 李莉莎，賀慶麗，姚和寶.物理通識教育的思考與探索[J].高等理科教育，2010（5）：107-109.

[2] 賈貴儒，劉玉穎.關于對“非物理專業”物理教學中相關問題的認識[J].物理與工程，2017.27（5）：10-14.

[3] 鄧永榮，閆萬珺等.大學物理在非物理專業學生知識體系建構中的功用初探[J].教育現代化，2016（2）：106-107.

[4] 李叢，袁小華等.思維導圖在非物理專業大學物理教學中的應用[J].教育現代化，2017（28）：61-65.

[5] 元鵬，王殿生，王玉斗等.高校物理類課程翻轉型作業改革與探索[J].物理與工程，2017.27（2）：32-36.

[6] 王趙，李勁，陳文欽，袁珍.非物理專業大學物理學教學考核的改革與研究[J].海南大學學報自然科學版，2015.33（2）：192-196.