普通物理教学改革探索

王 婧，姜丽丽

(通化师范学院 物理系，吉林 通化 134002)

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式、相互作用和转化规律的学科.物理学是一门实实在在的科学，是一门久经考验的科学，是一门伟大而艰巨的科学[1].物理学既是科学也是文化，它影响着人类对自身、对社会以及对政治的看法.

以物理学为主要内容的普通物理课程是高等理工科非物理专业的一门基础必修课.通过对该课程的学习，使学生掌握物理基础知识及物理研究方法，可为各专业课程的学习提供必要的理论基础，便于学生扩展和提高所学的专业知识.像地球科学、化学、生命科学、环境科学、天文学等都以物理学创造的科学语言和基本概念作为自身语言和概念的基础.同时物理所涵盖的科学思想方法和研究问题的方法，可以培养学生辩证唯物主义世界观，提高学生的人文素质.

近几年，随着教育改革的进行，普通物理课程教学中存在的一些问题逐渐显现，影响了普通物理的教学效果.

1 普通物理教学中存在的问题

1.1 日益丰富的教学内容与课时不足的矛盾

力学、热学、电学、光学、相对论、量子力学、核物理、粒子物理学、凝聚态物理学和天体物理学，混沌、分形、孤子等新概念，形成了一座物理知识宝塔.由于教学要求偏高，出于保证物理学理论体系完整性的考虑，在逐年压缩学时的情况下，出现了学时少任务重的局面.教师为了完成教学大纲规定的教学内容，往往进行泛面的知识教学，忽略了对物理问题本质的分析，缺乏对物理学新成就、新思想、新方法的安排，导致了学生在学习过程中很难形成良好的物理知识结构，学习效果不佳.

1.2 实验教学不足

物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端[2].因此普通物理实验是普通物理教学工作中的一个重要环节.现在普通物理实验内容以分立的实验居多，缺乏整体意识；实验计划安排不合理，学生缺少动手操作实验的机会；再加上学生存在应付实验的思想，照搬实验教科书的内容匆匆完成实验，遇到问题便找老师帮忙；致使学生对普通物理实验缺乏总体目标，碰到实际问题不知道该如何应用物理原理去解决.这既遏制了学生的积极性和创造性，也不利于培养学生的综合能力，更难保证普通物理实验课的教学质量.因而必须加强普通物理实验课的改革.

1.3 未完全发挥多媒体授课的优势

在传统的教学过程中，教师主要使用的是一支粉笔，一块黑板，常使学生感觉枯燥、乏味.随着信息技术和计算机技术的飞速发展，以多媒体为代表的现代信息技术的应用改变了传统普通物理的课堂教学方式，提高了普通物理教学效率.但是不少教师只把它看做是手写板书、挂图的一种简单替代，未能完全发挥它集图形、图像、音频和视频多种媒体于一体的优势.这就要求教师树立现代化教学思想，充分利用多媒体这个资源和工具，实现普通物理教学手段现代化，开创教学过程的新理念.

1.4 教师自身问题

普通物理的师资状况也令人担忧.高等学校的教学水平主要取决于教师水平.随着高校招生规模的扩大，学校因发展的需要引进相当数量的青年教师充实到教学第一线，在这种状态下普通物理课程的任课教师大多由刚刚走出校门的青年教师组成.这些青年教师刚刚完成角色转变，教学经验不足，且大部分普通物理的任课教师需要同时给几个专业的学生授课，教学任务繁重；导致了部分青年教师根本没有时间调整教学内容、较少更替教学方法及教学手段，使普通物理教学跟不上高等教育发展的步伐.

2 教学改革的建议

为跟上新世纪物理学迅猛发展的脚步，为了实施科教兴国培养高素质人才的需要，有必要在普通物理教学中进行一些改革.

2.1 优化普通物理教学内容

针对普通物理学时少、内容多的现状，应对普通物理课程内容进行必要的调整.调整后的普通物理课程内容，整体上更显精炼，有利于个部分内容的衔接，便于组织教学，节省教学时间，缓解了学时数有限引起的矛盾.为了达到减少学时，增加知识容量的目标，可从以下三方面着手来优化普通物理教学内容.

(1)低起点、多层次教学.过重、过难的课程内容会加重学生的学习负担，对学生掌握知识以及物理思维的发展是不利的.在教学中要适当的降低起点，增设教学层次，学生相对熟悉且简单的基础课程可由浅入深、从感性到理性、放慢教学进度进行讲授.这样就可以解决课堂教学中统一施教与学生水平参差不齐的矛盾，为提高整体水平扫清障碍.

(2)挖掘数学推导背后的物理理念.数学的引入是物理学建立的关键之一，物理学中的许多问题需要数学模型、数学方法去处理；但在教学中多数学生表示难以理解数学推导过程.这就要求教师在课堂教学中尽量做到以概念性的方法向学生介绍物理知识，减少以代数运算为基础的精准解题技巧的讲解；重点分析其最简单的成分，并侧重让学生看到其所包含的丰富科学思想和文化内涵，挖掘物理学家严谨的科学态度和科学研究方法.使学生认识到物理学与人类文明之间的依存关系和相互影响，注意到物理学所具有的社会教育和思想文化功底.

(3)教学内容更宽、更广、更精.将教学内容分成牛顿物理学和后牛顿物理学两大模块.每个模块包括两部分内容：其一是物理学中所包含的人文素养；其二是物理和社会的联系.

牛顿物理学是所有专业都必须保留的内容，要严格保证授课时数，要让学生能够接近物理学，准确地理解物理基本概念和规律.在掌握牛顿物理学的基础上，教给学生后牛顿物理学知识，并寻找契机点尝试和近代科学技术成果有机结合起来，使学生了解自然科学对人类文明的作用，提高自身的发散思维能力和创造意识.将后牛顿物理学分成多个窗口，根据专业的不同有侧重点的打开窗口.例如，对生物专业的学生，可结合电磁辐射、狭义相对论方面的知识来分析存在外星生命的可能性等等.

此外，要培养学生用物理知识解决生活实际问题的能力，让学生感到物理学和生活息息相关.进而深化学生对物理概念的理解，激发学生的探索精神和强烈的求知欲望.

2.2 侧重实验教学，培养能力

普通物理实验课的改革，目的是给学生提供一个相对自由的实验环境，给学生更多的自主性，从而使学生的实验综合能力得到真正的提高.

教学中可以先开设基础实验，例如测量密度、电路连接、透镜焦距测量等.使学生明确基本实验仪器的使用步骤、基本实验操作技能和基本物理量的测量方法与误差分析，培养良好的实验心理.尽量鼓励学生利用不同的实验用具验证同一实验结果.在完成基础实验的前提下，不断更新和增补实验内容，开设有一定难度的设计性实验、综合性实验或选修性实验，通过扩充实验的内容提高物理实验趣味性、智力性.比如激光技术、光纤通讯技术、核磁共振技术等实验，使学生接触并学习先进的技术，为未来从事生产实践打好基础.对于其中著名的实验，要介绍其实验背景、历史发展.目的是使学生感到内容丰富，眼界开阔.教师也可尽量不设计实验题目，只创造良好的实验环境，留给学生自由发挥的空间，引导学生查找资料分析实验过程中出现的故障，及时更正学生的错误理论.这类实验学生需要独立完成拟定实验题目、设计实验方案、筛选实验仪器、完成实验步骤、进行误差分析、并将实验全过程写成实验报告；这既拓宽了学生的知识面，培养了学生的能力，学生也会感觉有所收获，能充分引起学生对实验的重视.

2.3 加大多媒体教学的应用

教师运用色彩组合、三维动画等多种媒体信息手段能够更加直观地表述物理规律，更加形象地再现物理过程和物理现象.可以缩短信息传递的时间，提高对时间的利用率.通过多媒体教学中的声、文、图直接作用于学生的听觉和视觉，生动逼真地接近客观世界的本质和内涵，能够加速和改善学生对信息的理解.

在普通物理实验教学中引入多媒体技术，将实验仪器的构成及工作原理、实验目的、课后思考题及实验操作的视频制成课件，在实验前呈现给学生，既能节省学生的预习时间；又能加深学生对实验的理解.同时对受到环境限制而无法在课堂上做的实验，可以通过多媒体技术展现给学生.例如，在“电子的自旋”一课中，由于在课堂不方便做施特恩—格拉赫实验，可以制作课件进行虚拟实验，用动态画面展示电子自旋角动量的空间量子化，让学生感同身受，通过形象化的手段使很难理解的电子自旋的概念变得很直观[3].

2.4 提高教师自身素质

作为物理教学改革的实施者，教师自身综合素质的提高是物理改革的重要保障.教师应紧随物理学发展步伐，自觉地扩充知识、理论，及时更新知识结构，加强各方面的学习，以胜任新时代高等教育的要求.教学部门要为青年教师制定一系列有效的教师培养制度，创造学习条件，保证青年教师在正确的指导和实践下，健康成长进步.具体实施步骤如下：一是为教师提供各种培训机会，例如制定和实施老教师指导新教师的制度，组织教师参加教学基本功培训、教学观摩和各种教学竞赛等，开展有针对性的教研活动；二是要求各教研室在教研室主任的带领下，认真探讨如何调动学生的学习积极性，如何讲透重点难点，如何提高课堂教学效果等问题；三是每位教师间相互听课，做好听课笔记，了解不同的教学风格，充实自己的教学经验.

综上所述，在普通物理的教学过程中应从优化教学内容、侧重实验教学、发挥多媒体授课优势、利用网络教学、提高教师自身素质这几个方面进行教学方法的改革，改变普通物理教学现状，推进普通物理教学质量和教学水平的全面提高.

参考文献：

[1]曹昌年.世纪之交物理学思考之三——不可忽视的教育[J].物理，1999，27(1).

[2]教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会．理工科类大学物理课程教学基本要求理工科类大学物理实验课程教学基本要求(2008年版)[M]．北京：高等教育出版社，2008．

[3]郭振平.适应现代教育技术发展的大学物理教学模式[J].现代教育科学，2009(1).