电磁学教学中实施混合—探究教学模式的研究与实践*

张灵振 赵建君 陈红叶 冯蒙丽

军械工程学院基础部理化教研室 石家庄 050003

1 “混合—探究”教学模式概述

“混合式”教学模式是把传统课堂教学和数字化学习有机结合起来，充分利用课程教学资源，以学生自主学习为重要手段，实现课程内容的教学[1-2]。所谓“混合”，包括教学资源、教学环境、教学方式等的混合。教学资源来自印刷材料、光盘、录像带、磁带，特别是网络为学生提供了前所未有的学习资源支持，利用这些混合资源，学习者可以完成不同的学习任务。学生不但可以在面对面的课堂里进行学习，还可以在网络中进行学习，比如虚拟学习社区、网上课堂、论坛等。

在信息技术平台之上，教师可采用更多的方式，如采用PPT课件、动画、视频、网络等技术手段，调动学生积极性，增强师生互动，提高教学质量。这种教学模式既能发挥课堂教学中教师的主导作用，又能体现学生的主体地位。实践证明，在电磁学教学过程中运用混合式教学，学生的积极性、主动性得到大大提高。

“探究式”教学模式是利用适当的探究工具引导学生投入到探究过程，让学生在主动探究中发现、提出、分析并解决问题，培养学生主动探究的意识和能力[3]。

作为大学物理课程，“探究”包括三个层面。

一是探究学科知识体系结构，增强所学知识的逻辑有序性，领会其中的物理思想和物理方法。

二是探究基本概念和基本规律。基本概念如电磁学中的理想模型、基本物理量、通量、环量等，主要区分概念的内涵和外延；基本规律如库仑定律、毕-萨定律、安培定律、电磁感应定律等，学生可查阅有关资料，了解规律的发现建立过程，这也是一种对学生进行学科思想方法教育和熏陶的过程。

三是创新活动方面的探究。如围绕所学知识，安排学生写小论文，学生通过这一环节体验找课题、查文献、专题研究、论文写作的全过程。

实践表明，采用探究式教学，提高了学生的学习兴趣，培养了创新意识，锻炼了自主学习和探究的能力。

2 “混合—探究”教学模式的实施方法

电磁学是大学物理课程中内容多、难度大，而且非常重要的部分。电磁学以实验为基础，结构严谨，规律性强，应用广泛。目前，电磁学教学多以课堂教学为主，而且偏重于理论。限于学时要求，许多内容如物理规律的发现过程、物理原理在工程实际中的应用、高新技术内容、物理实验方法与演示等，无法在单一的课堂教学环节完成，而且电磁学包含的物理思想、物理观点、物理方法等不能传授给学生，难以达到物理课程的学习目的以及物理全面培养人的素质的作用。在电磁学教学中，采用“混合—探究”教学模式，充分利用课程教学资源，充分调动学生参与探究式教学，取得较好的教学效果。

2.1 科学划分教学内容

根据课程标准中的教学内容、目标要求、重点难点，将教学知识点梳理划分层次，对于讲授讨论型知识点(理论的、重点的)，主要由课堂教学完成；对于自主学习型知识点(应用的、次要的)，主要在课外利用教学资源进行学习来完成；对于实践型知识点，采用课堂实验教学和课外创新活动共同完成。

例如，对静电场部分，将知识点划分层次，静电场的高斯定理、环路定理，电场强度和电势的概念及计算，静电场中的导体等为讲授讨论型，由教师课堂教学完成；静电的危害与应用、静电场中的电介质等为自主学习型，由学生在课后利用教学资源自学完成；静电场的描绘等通过课堂实验教学完成；库仑定律的实验验证、静电屏蔽等在课外创新活动中完成。

2.2 强化课前预习与课后作业

在信息技术环境下进行教学，教师要设计预习内容和课后作业，促进学生自主学习，而不能像以前那样只留书上的几道作业题。教师要做出规定和引导，可以提出问题，安排学生学习的途径。如在学习“静电场中的导体与电介质”[4]一章时，可以提出问题：静电平衡的机理是什么？静电平衡导体的特征有哪些？空腔导体内表面是否有电荷？孤立导体静电平衡后，电荷分布有什么规律？什么是静电屏蔽？对内外场静电屏蔽有什么不同之处？等等。同时，要引导学生除了阅读教材外，还要进入自建的、内容非常完善丰富的“大学物理教学资源库”“大学物理网络课程”“演示实验教室”中，寻找相应内容自我学习。针对预习情况，采取课堂提问、小组讨论等方式，检查学生的预习情况和效果。

2.3 创建丰富的信息资源库

“资源课堂”要求给学生创建资源型学习条件下的自主学习环境，提供信息网络平台和丰富的信息资源。在校园网上建立大学物理学习网站，主要包括信息中心、教学资源、试题库、实验指导、创新活动、师生交流等部分。

信息中心部分包括课程组成员的教学与科研情况、课程描述、课程建设规划；教学资源部分包括课程标准、自编多媒体课件和教案、教学动画视频资料、电磁学学习指导、其他院校精品课程授课视频等；试题库部分是自编的大学物理网络试题库，学生可选择不同的章节进行在线测试或按照标准试卷进行模拟测试；实验指导部分包括实验教学内容，外购的演示实验；创新活动部分包括课外探究选择题目、学生探究式学习作品，以及电磁学拓展学习资源(电磁学发展史、应用和相关的讲座)；师生交流部分包括论坛、留言板，便于学生上传下载学习资料、提出问题及解答问题。

2.4 开展探究创新活动

在大学物理学习网站上，针对课程内容设计一些开放的探究性的物理课题，学生以学习小组协作形式进行学习，拓展学生的创新思维，培养学生的创新意识和能力。

一是设计与课程内容相关的课题。这类课题帮助学生加深对基本概念、基本规律的理解，对基本知识的熟练掌握，提高其分析问题、解决问题的能力。如根据电现象和磁现象的对称性，把电磁物理量、基本概念、电磁规律、麦克斯韦方程组、典型实例之间的对称性进行总结对比：安培力的实质是什么？试推导安培定律；毕奥-萨伐尔定律建立的过程是怎样的？由麦克斯韦方程组可否推导得出？等等。

二是结合鲜活现实生活的课题，把学到的电磁学知识运用到生活实践中去，鼓励学生多留心身边的问题，用所学知识分析问题和创造性地解决问题。如：电磁场对人体的危害研究，手机辐射的危害及效应研究；新能源汽车的充电时间问题，移动式途中无线供电系统问题；等等。学生通过各种渠道搜集相关资料，再进行分析归纳综合，达到对这些课题较深的研究。

三是涉及电磁学前沿的课题。这类课题适合学有余力、兴趣浓厚的学生，如超导体，负折射率材料及隐身衣的原理，飞机隐身材料及其特性研究等。

2.5 建立多元评价机制

“混合—探究”模式下的学习环境复杂、资源丰富、学习活动多样化，因此要根据不同的学习目标，对课堂学习和课外探究综合考虑，全面评价。方法：期终试卷考试占80%，平时成绩占20%；平时成绩包括课堂作业、利用资源学习情况、参与网络讨论情况、课程小论文成绩等。总之，应该把学生的学习成绩与学习过程、学习结果相结合，自评、他评、教师评相结合，建立起多元评价机制。

3 结束语

“混合—探究”教学模式在电磁学教学中的应用，给学生提供了一种新的学习环境，充分调动了学生的学习主动性和积极性，达到学生自主学习、师生互动、探究创新的教学目的。在教学实践中也发现一些困难或需要改进的问题，它们制约着教学的发展。如：学生上网的硬件条件和上网时间受到限制；学生上网学习情况和回答问题质量不容易监控和评判；由于混合式学习环境的复杂性和活动形式的多样性，需要设计一套完善的评价策略；等等。在信息技术条件下开展“混合—探究”模式的教学，还有许多理论和实践问题有待解决，要不断研究、探索、总结和提高，努力培养新时期综合型高素质人才。

[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J].中国电化教育,2004(3):1-6.

[2]南国农.教育技术理论研究的新发展[J].电化教育研究,2010(1):8-10.

[3]卢荣德,程福臻,陶小平.大学物理教学模式的探究与实践[J].教育与现代化,2010(2):35-39.

[4]康颖.大学物理[M].2版.北京:科学出版社,2010:306-331.