“以學(xué)為中心”的“大學(xué)物理”創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)

［摘 要］ 在新時(shí)代新課改背景下，對(duì)高校教學(xué)提出了新的目標(biāo)要求。對(duì)“大學(xué)物理”課程來說，傳統(tǒng)的“以教師講授為主”的課堂教學(xué)已經(jīng)不再符合新的人才培養(yǎng)理念，必須通過創(chuàng)新改革實(shí)現(xiàn)“以學(xué)為中心”的轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自我發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的能力，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。緊緊圍繞“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念，以“大學(xué)物理”課程中的牛頓運(yùn)動(dòng)定律為例，從教學(xué)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)3個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)介紹具體教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐過程。

［關(guān)鍵詞］ 以學(xué)為中心；創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)；大學(xué)物理；人才培養(yǎng)

［基金項(xiàng)目］ 2020年度山東省自然科學(xué)青年基金“一步式實(shí)現(xiàn)黃光激光輸出的Dy3+：CaLnGa3-xAlxO7（0≤x≤0.6）晶體的制備和性質(zhì)研究”（ZR2020QE034）；2021年度山東省自然科學(xué)青年基金“N/Al界面自擴(kuò)散效應(yīng)提升Sol-GelZnSnO TFT穩(wěn)定性機(jī)制研究”（ZR2021QF081）

［作者簡(jiǎn)介］ 劉云云（1989—），女，山東臨沂人，博士，棗莊學(xué)院光電工程學(xué)院講師，主要從事凝聚態(tài)物理研究；梁蘭菊（1979—），女，山東棗莊人，博士，棗莊學(xué)院光電工程學(xué)院教授（通信作者），主要從事電子信息研究。

［中圖分類號(hào)］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1674-9324（2024）38-0157-04 ［收稿日期］ 2023-04-14

引言

“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念最早由美國(guó)心理學(xué)家卡爾·羅杰斯在《病人為中心的治療》一書中提出［1］，他認(rèn)為教育的終極目標(biāo)是使學(xué)生知道如何自主學(xué)習(xí)，這是一種改變以往“重教輕學(xué)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，他指出教育不僅是教師“教得好”，還要更加注重學(xué)生“學(xué)得好”，強(qiáng)調(diào)“教”與“學(xué)”的雙向性。此理念從根本上顛覆了對(duì)教育的認(rèn)知，很快引起了教育界的關(guān)注，引發(fā)了教育的重大變革。1998年，聯(lián)合國(guó)教科文組織召開的世界高等教育大會(huì)明確指出，高等教育需要“以學(xué)生為中心”的新視角和新模式。自此，“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念漸漸地走進(jìn)人們的視野，并逐漸被運(yùn)用到中學(xué)和大學(xué)的教學(xué)模式中，成為近年來高等教育主流發(fā)展方向。近年來，許多物理學(xué)方面的基礎(chǔ)課程實(shí)行了“以學(xué)為中心”的教學(xué)改革，并取得了不錯(cuò)的效果［2-4］。

“大學(xué)物理”課程是研究物質(zhì)世界中普遍、基本的運(yùn)動(dòng)形式及其規(guī)律的科學(xué)，是許多自然科學(xué)和工程技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。在高等理工科院校各專業(yè)中，“物理學(xué)”是一門重要的通識(shí)教育基礎(chǔ)課，承擔(dān)著拓寬學(xué)生知識(shí)面、提高學(xué)生基本素質(zhì)以及為專業(yè)課奠定基礎(chǔ)的任務(wù)。該課程具有內(nèi)容廣、概念多、公式多、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)，部分學(xué)生對(duì)該課程存在抵觸心理，較難對(duì)該課程產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，用傳統(tǒng)知識(shí)理解和記憶的教學(xué)模式較難取得滿意的教學(xué)效果。

一、“大學(xué)物理”教學(xué)中存在的問題

“大學(xué)物理”作為一門大學(xué)通識(shí)教育基礎(chǔ)課，所面向的學(xué)生較多，學(xué)生所屬專業(yè)不盡相同，學(xué)生的基礎(chǔ)也參差不齊。一方面，主要是因?yàn)樵诋?dāng)代高中新課改背景下，高中階段不再按照文理進(jìn)行分科，導(dǎo)致大學(xué)某些專業(yè)的大學(xué)生在高中階段并沒有對(duì)中學(xué)物理進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)物理學(xué)方面的基礎(chǔ)欠佳。“大學(xué)物理”是一門理論性較強(qiáng)的課程，對(duì)這部分學(xué)生來說直接學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”課程是有難度的。另一方面，“大學(xué)物理”課程內(nèi)容多且廣，理論性強(qiáng)，繁雜的公式推導(dǎo)又要求學(xué)生有一定的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，導(dǎo)致很多大學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)感到乏味，容易出現(xiàn)上課注意力不集中、厭學(xué)、走神等現(xiàn)象。對(duì)此，“大學(xué)物理”課程“以學(xué)為中心”的創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該從以下兩個(gè)方面進(jìn)行：一是解決學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊的問題，做到因材施教。二是改變部分學(xué)生對(duì)物理的偏見，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和注意力。

二、“以學(xué)為中心”的創(chuàng)新課程教學(xué)模式

“以學(xué)為中心”的教學(xué)模式緊緊圍繞“以學(xué)生為中心、以成果為導(dǎo)向、以持續(xù)改進(jìn)為原則”的教育理念［5］。這種教學(xué)模式不拘泥于傳統(tǒng)的教學(xué)思維，兼顧了學(xué)生之間的差異性，做到了因材施教，還可以激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、興趣學(xué)習(xí)和高效學(xué)習(xí)。因此，“以學(xué)為中心”的教學(xué)模式，可以有效地解決上面提到的兩個(gè)問題。同時(shí)，“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念對(duì)教師也提出了新的要求，指出教師應(yīng)該從知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)引導(dǎo)者和知識(shí)架構(gòu)師，站在學(xué)生的角度進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，正確處理了教與學(xué)的關(guān)系，符合新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

三、“以學(xué)為中心”的創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)

“以學(xué)為中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)指出教學(xué)任務(wù)不是教，目的也不是教多少知識(shí)，教只是工具，學(xué)才是目的，要為學(xué)而教［6］。大學(xué)物理涵蓋運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、狹義相對(duì)論以及量子物理基礎(chǔ)等內(nèi)容，這些內(nèi)容涉及很多概念、定理、公式等。“大學(xué)物理”課程作為一門通識(shí)教育課程，不僅可以為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時(shí)在日常生活和各個(gè)行業(yè)內(nèi)也具有廣泛應(yīng)用。本課程教學(xué)設(shè)計(jì)將全面貫徹“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念，從學(xué)生角度進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，主要包括學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)三個(gè)部分，每個(gè)部分都要突出學(xué)生的主體地位，只有這樣才能充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異，做到因材施教，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自我發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的能力。教師在其中充當(dāng)引導(dǎo)者、指導(dǎo)者和協(xié)作者的角色，確保整個(gè)教學(xué)過程有條不紊地進(jìn)行。

下面以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為例，進(jìn)行“以學(xué)為中心”的創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)。

（一）前期準(zhǔn)備

“大學(xué)物理”是一門通識(shí)課，面向的學(xué)生群體比較大，學(xué)生所屬的專業(yè)也不盡相同，對(duì)于不同專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該制訂不同的教學(xué)計(jì)劃。因此，在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)前進(jìn)行充分的準(zhǔn)備非常有必要。首先，應(yīng)該清楚地知道所教學(xué)生的基本情況，比如學(xué)生的專業(yè)、課時(shí)量、本專業(yè)后期專業(yè)課的開設(shè)情況、高中階段物理的學(xué)習(xí)情況、學(xué)生人數(shù)等，充分考慮學(xué)生的專業(yè)差別和受教學(xué)生的個(gè)體差異，把握所授專業(yè)對(duì)“大學(xué)物理”課程各個(gè)章節(jié)內(nèi)容的需求情況，為后期制訂合理的教學(xué)計(jì)劃奠定基礎(chǔ)。

基于對(duì)課程情境因素的分析，梳理所面對(duì)的主要教學(xué)挑戰(zhàn)，結(jié)合教學(xué)挑戰(zhàn)，設(shè)想教學(xué)愿景，思考該課程能夠?qū)W(xué)生今后的學(xué)習(xí)、工作和生活產(chǎn)生哪些深遠(yuǎn)影響。所謂的教學(xué)挑戰(zhàn)是教師根據(jù)自己前期對(duì)所授課程基本情況的了解，可以從學(xué)生、自身以及課程本身的角度分析總結(jié)在今后的教學(xué)過程中可能面臨的問題，越詳細(xì)越好。教學(xué)愿景則是教師根據(jù)教學(xué)挑戰(zhàn)，期望學(xué)生通過學(xué)習(xí)在知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面能夠達(dá)到的程度。不管是教學(xué)挑戰(zhàn)還是教學(xué)愿景，既可以針對(duì)某一節(jié)課，也可針對(duì)整門課程。教師只有把握好教學(xué)挑戰(zhàn)和教學(xué)愿景，不斷提高自身的教學(xué)水平，才能更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教育服務(wù)。

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)

“以學(xué)為中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定一定要站在學(xué)生角度，讓學(xué)生知道通過學(xué)習(xí)自己在知識(shí)、能力和情感價(jià)值三個(gè)方面必須達(dá)到的程度。學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定可以參照布魯姆教育目標(biāo)分類法或其他方法，不管使用哪種方法，目標(biāo)的制定必須是適當(dāng)?shù)摹⒚鞔_的和可衡量的。教師要明白，學(xué)習(xí)目標(biāo)是為學(xué)生制定的，學(xué)生看到后，能夠清楚地知道自己要學(xué)會(huì)哪些知識(shí)，對(duì)這些知識(shí)要掌握到什么程度。在學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定中切忌出現(xiàn)“了解、熟悉、掌握”等模棱兩可的字眼。制定目標(biāo)時(shí)要想好每一個(gè)目標(biāo)要用什么樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)去體現(xiàn)，制定什么樣的學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)去衡量，否則制定的學(xué)習(xí)目標(biāo)是達(dá)不到效果的。因此，學(xué)習(xí)目標(biāo)是整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心，是設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)和學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)的依據(jù)。

（三）學(xué)習(xí)活動(dòng)

學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)可以充分利用當(dāng)代大學(xué)生個(gè)性強(qiáng)、勇于探索、善于表達(dá)的特點(diǎn)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生真正參與到課堂中來，做到讓課堂“活起來”，讓學(xué)生“動(dòng)起來”。在這一過程中，教師應(yīng)該學(xué)會(huì)放手，將課堂的主體交給學(xué)生，教師發(fā)揮引導(dǎo)、指導(dǎo)和協(xié)作的作用，確保整個(gè)教學(xué)過程能夠有條不紊地進(jìn)行。這一過程形式是多種多樣的，可以采用觀看視頻、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、案例分析、演講、小組報(bào)告等形式；也可以讓學(xué)生參與自己的科研課題研究；或者鼓勵(lì)學(xué)生組隊(duì)參與“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網(wǎng)+”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。通過這些活動(dòng)，不僅能豐富課程內(nèi)容、拓寬學(xué)生視野，還能讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到學(xué)以致用。這些活動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、與他人合作的能力、自主學(xué)習(xí)能力以及自我發(fā)展能力。傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)往往是一問一答、案例講解、統(tǒng)一作業(yè)和考試的形式，這些活動(dòng)往往忽略了學(xué)生專業(yè)起點(diǎn)的差異，導(dǎo)致課堂枯燥乏味，學(xué)生提不起興趣，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。制定學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)要明確標(biāo)出每一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，也要考慮在學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)中如何評(píng)價(jià)各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)的完成度。因此，豐富多彩的學(xué)習(xí)活動(dòng)的制定是教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具有承上啟下的作用。

（四）學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)

“以學(xué)為中心”的教學(xué)設(shè)計(jì)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成度，重視師生的雙向溝通。因此，“以學(xué)為中心”的學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)是一套集“評(píng)教”與“評(píng)學(xué)”、“過程”與“結(jié)果”、“評(píng)價(jià)”與“反饋”于一體的多層次、多角度、多樣化的教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋體系。傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)存在方式單一、“評(píng)教”與“評(píng)學(xué)”脫節(jié)、“評(píng)價(jià)”與“反饋”脫節(jié)等問題，對(duì)學(xué)生而言就是“一張?jiān)嚲矶ńK身”的單一結(jié)果評(píng)價(jià)方式，忽略了學(xué)生的個(gè)體差異。這些傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式導(dǎo)致了“教”與“學(xué)”的相互分離，不利于師生持續(xù)改進(jìn)。“以學(xué)為中心”的學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)的制定，一定要緊扣學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)活動(dòng)，給出具體的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。通過學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)，學(xué)生清晰地知道自己哪部分完成了，哪部分沒有完成。因此，有效的學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況，建立促進(jìn)教師持續(xù)改進(jìn)教學(xué)和學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力機(jī)制，發(fā)揮持續(xù)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)的作用。以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為例，制定學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)活動(dòng)以及學(xué)習(xí)測(cè)評(píng)表，見表1。

四、結(jié)論

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)教學(xué)課堂必須從學(xué)生的角度出發(fā)，幫助學(xué)生在主動(dòng)學(xué)習(xí)過程中獲得知識(shí)和相關(guān)能力。“大學(xué)物理”課程“以學(xué)為中心”的創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)圍繞建立師生雙向互動(dòng)機(jī)制，從“教知識(shí)”的模式全面轉(zhuǎn)向“教怎樣學(xué)”的模式。教師關(guān)注的重點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)由課堂、課本知識(shí)轉(zhuǎn)向引導(dǎo)學(xué)生立足知識(shí)并向能力、人格塑造和人文精神養(yǎng)成發(fā)展。在教學(xué)實(shí)踐過程中我們發(fā)現(xiàn)，“以學(xué)為中心”的創(chuàng)新課程教學(xué)設(shè)計(jì)既可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，又達(dá)到了因材施教的目的，符合新時(shí)代高質(zhì)量人才的培養(yǎng)要求，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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Innovative Course Teaching Design of “Learning-Centered” in College Physics

LIU Yun-yun， HUANG Chuan-xin， WANG Meng， LIANG Lan-ju

（College of Optoelectronic Engineering， Zaozhuang University， Zaozhuang， Shandong 277160， China）

Abstract： In the context of the new era and new curriculum reform， new goals and requirements have also been proposed for college teaching. For college physics， the traditional “teacher-centered” classroom teaching is no longer in line with the latest talent cultivation philosophy. It is necessary to achieve the transformation of “l(fā)earning centered” through innovative reforms， which is conducive to stimulating students’ enthusiasm and initiative in learning， cultivating students’ self-development and lifelong learning abilities， and comprehensively improving the quality of talent cultivation. The article closely centers on the teaching concept of “l(fā)earning-centered”， taking Newton’s Law of Motion in college physics course as an example， and introduces the specific teaching design and practical process from the three key links of teaching design， namely， learning objectives， learning activities， and learning evaluation.

Key words： learning-centered; innovative curriculum teaching design; college physics; talent cultivation