信息技術(shù)與大學物理課程教學融合探索與實踐

馮學超，翟學珍

(鄭州輕工業(yè)大學 物理與電子工程學院，鄭州 450002)

近年來，網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)迅猛發(fā)展，極大改變和影響著人們的生產(chǎn)、生活方式和學習方式。教育的信息化發(fā)展是必然趨勢，信息技術(shù)與課程的深度融合，是課程建設(shè)過程中的一個重要課題。

1 大學物理課程教學存在的問題

物理學是研究自然界物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)存在最基本的形態(tài)以及物質(zhì)最基本的運動規(guī)律的學科。與其他學科相比，物理學更著重于探究自然界最根本的客觀實在和物質(zhì)世界最普遍而基本的運動規(guī)律。從這個意義上講，物理學是其他自然科學的基礎(chǔ)，所以大學物理課程是理工科本科教學中的一門重要的通識課程，在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和傳授知識的過程中起到了至關(guān)重要的作用[1]。長期以來，大學物理教學一直是以教師課堂講授為主，但是隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，其弊端也在不斷凸顯，主要體現(xiàn)在以下一些方面。

第一，教學時間受限，教學內(nèi)容局限。大學物理課程的學時和課程內(nèi)容的安排存在一些問題，很多高校在調(diào)整教學計劃時，大規(guī)模壓縮學時。按照非物理類大學物理課程教學的基本要求，大學物理課程的教學內(nèi)容分為兩類：核心內(nèi)容和擴展內(nèi)容，其中，核心內(nèi)容合計74條，建議學時數(shù)不少于126學時，學校可在此基礎(chǔ)上根據(jù)實際教學情況對核心內(nèi)容各部分的學時進行分配調(diào)整，此外擴展內(nèi)容合計共51條[2]。計劃學時和現(xiàn)實存在矛盾，很多工科院校將核心內(nèi)容壓縮為100學時左右，壓縮量達到20%，甚至有的高校大學物理課程學時低于50學時。學時的大量壓縮調(diào)整勢必影響教學內(nèi)容和課程體系的完整性，局限于有限的學時，教師不得不對教學內(nèi)容進行大量刪減，導致邏輯脈絡(luò)清晰的物理課程變得支離破碎。

第二，教學內(nèi)容與專業(yè)教育脫節(jié)。非物理類大學物理課程的教學有兩個重要目的，一是知識層面和能力的培養(yǎng)，通過學習使學生對物理知識有比較清晰的認知，在認知的基礎(chǔ)上進一步培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力，樹立創(chuàng)新和探索的意識。另一方面是知識體系的構(gòu)建。物理學是整個自然科學的基礎(chǔ)，與所有理工科專業(yè)知識緊密聯(lián)系、交叉融合，物理課程的學習能夠為學生后續(xù)課程的學習提供有效支撐。然而，很多高校為了規(guī)范教學，往往會制定相同教學大綱和教學方案。這種模式雖然讓教師的教學變得標準化和規(guī)范化，但是也在一定程度造成了大學物理課程作用的缺失，導致其與專業(yè)知識聯(lián)系不緊密，容易讓學生產(chǎn)生學無所用的想法。因此，協(xié)調(diào)大學物理課程和專業(yè)課程的關(guān)系，在教學過程中既凸顯物理體系的邏輯性和完整性，又讓物理課程與專業(yè)教育不脫節(jié)，是大學物理課程教學值得深思的一個問題。

第三，側(cè)重課堂理論傳授，課下實驗驗證不足。物理實驗通過對物理現(xiàn)象的展示分析將抽象的理論形象化，增強學生的感性認知，提高學生的學習興趣和創(chuàng)新思維能力。在實驗過程中，實驗設(shè)備、教學內(nèi)容、指導教師和學生有機地融合為一體，真正做到以學生為中心，讓學生在實驗中加深理論思考，在理論思考中完成物理實驗。然而，現(xiàn)在很多學校受制于教學條件，課程教學與實驗結(jié)合不夠緊密，理論課程就是講理論，實驗課程就是單純做實驗。學生學完理論課程后感覺邏輯不清，做完實驗后感覺過程不明。

第四，課程目標不明晰，無法激發(fā)學習興趣。大學物理課程與中學物理既有聯(lián)系又有明顯的差異。在內(nèi)容上，大學物理涉及物理學的方方面面，包含力學、熱學、電磁學、光學和近代物理等六大部分，在知識儲備上，要求學生有比較好的數(shù)學功底，因為大學物理的很多問題分析和過程理解需要借助微積分和線性代數(shù)等知識，這些都對學生的學習提出了更高的要求。然而，學生對大學物理課程學習的重要性認識不足，由于教學內(nèi)容和學時的限制，課程進度較快，內(nèi)容較多，這就導致學生學習掌握難度大，學習興趣不高。

2 信息技術(shù)與大學物理課程教學融合的方式

第一，依托信息技術(shù)，優(yōu)化課程教學形式。教學形式是教學過程的重要組成部分，利用信息技術(shù)能夠使傳統(tǒng)的課堂教學內(nèi)容更加豐富充實，教師利用信息技術(shù)把各類教學資源融為一體，優(yōu)化課堂教學設(shè)計，增大課堂信息量，構(gòu)建以學生為中心的教學模式，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的灌輸式教學到創(chuàng)新式課堂教學的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)從知識傳授為主的課堂教學到能力培養(yǎng)為主的課堂轉(zhuǎn)變。通過信息技術(shù)呈現(xiàn)出生動的課堂案例，使抽象的物理概念和物理定理變得形象生動，使枯燥的物理知識變得有血有肉，凸顯教學過程的交互性[3]。此外，借助信息技術(shù)可實現(xiàn)碎片化的學習，學生從傳統(tǒng)的灌輸式學習向自主式學習轉(zhuǎn)變，學生不再受制于時間空間的限制，可以隨時隨地接收知識，展開自主性學習，在這個過程中教師的主導作用也將逐漸弱化，真正實現(xiàn)從以教師為中心到以學生為中心的轉(zhuǎn)變。

第二，依托信息技術(shù)，優(yōu)化課程教學內(nèi)容。將信息技術(shù)與大學物理課程內(nèi)容有機整合，豐富課程的教學內(nèi)容，實現(xiàn)模塊化教學，讓物理課程的學習與學生的專業(yè)更緊密地契合。教學結(jié)合專業(yè)展開，使學生既能掌握最基本的物理基礎(chǔ)知識，又能明確其與專業(yè)課程的聯(lián)系。根據(jù)不同專業(yè)的學生對物理知識的不同需求，調(diào)整教學內(nèi)容，規(guī)劃教學重點，將物理教學與專業(yè)教育相結(jié)合，提高物理教學的實效性[4]。

第三，依托信息技術(shù)，優(yōu)化課程考核方式。為充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性，基于信息技術(shù)改革課程考核方式。學習目標和學習效果的達成和評價，一直是困擾傳統(tǒng)課堂教學的問題，依托信息技術(shù)可以優(yōu)化課程的考核，在評價體系中除了考核知識目標掌握情況的結(jié)果性評價，還可以增加體現(xiàn)獲取知識能力和創(chuàng)新能力的過程性評價，真正多方面、多角度地考察學生，合理評估學生的知識掌握情況和能力發(fā)展情況。

3 結(jié)語

信息技術(shù)的發(fā)展對大學物理課程的教學提出了新的要求、新的挑戰(zhàn)，信息技術(shù)與大學物理課程的融合絕不是簡單的資源堆砌和網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建，不是簡單的教學形式的改變，而是一個融合深入和漸進發(fā)展的過程，不能一蹴而就。要實現(xiàn)真正意義上的信息技術(shù)與課程的全方位融合，需要廣大教師更新教學理念，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在課堂教學中的作用，改變傳統(tǒng)的教學形式和教學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，優(yōu)化課堂教學過程，將多維度、信息化、立體化教學模式真正呈現(xiàn)在教學過程中，不斷提升大學物理課程的教學實效，最終實現(xiàn)大學物理教學目標。