大学物理课堂教学中知识、能力、素质三位一体的协调与表征

◆崔文丽 张旭峰 郑忠喜 闫仕农 王建邦

(中北大学理学院物理系)

大学物理课堂教学中知识、能力、素质三位一体的协调与表征

◆崔文丽 张旭峰 郑忠喜 闫仕农 王建邦

(中北大学理学院物理系)

本文从明确课堂教学中的师生地位，研究每堂课知识、能力与素质的关系，注重物理学方法向课堂教学的渗透几个方面探讨了大学物理课堂教学中知识、能力、素质的协调与表征。

知识 能力 素质 课堂教学

“知识、能力、素质”是我国各级、各类、各层次、各教学环节人才培养的三大核心要素。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010－2020)中，明确指出学校在人才培养上应坚持“德育为先，能力为重，全面发展”的教学理念，在人才培养规格方面，要“着力培养信念执着、品德优良、知识丰富、本领过硬的高素质专门人才和拔尖人才”。那么，具体到大学物理课程的课堂教学来说，我们究竟该如何做才能使学生的知识、能力与素质三位一体协调发展呢?

一、明确课堂教学中师生的地位

长期以来，我国的高等教育一直把学习已有的工业文明成果当作培养大学生的首要目标，教师在课堂教学中只是根据规定的教材和预估的学生共同认知规律在进行单向传授，过分强调了知识的继承与积累，而忽视了学生的学习主体地位与个性特征，在课堂教学中实施“满堂灌”。结果灌输式、保姆式、应试型的教学方法占据了整个课堂，学生的学习状态始终处于被动，课堂失去了活力，学习热情大减，上课仅仅是在走过场。为此，教师有必要更新教育理念，树立起以“学生为本”的思想，做到在重视学生主体地位的同时，发挥其导向作用。记得有人曾形容师生关系是“导师在学生面前‘喷烟’，直到把学生心中的火把点燃”。教师只有明确了自己的这一角色，教什么?怎么教?也就容易解决了。

二、研究每堂课知识、能力与素质的关系

在知识、能力与素质的关系中，知识是基础，传授学生知识是教育本身的首要职责，只有建立在这样的基础上，才能谈得上培养学生的能力与创新思维，提升学生的整体素质，以适应新形势下社会对人才的需求。

现就大学物理课程来讲，怎样处理好知识、能力与素质的关系，我们暂且可以从宏观、微观两个层面进行讨论，本文只就微观层面进行表述。所谓微观层次就是指从每节课做起，教师在授课前，不仅要做到明确本节课的教学目标、教学目的以及教学内容的重、难点，而且也要重点思考本节课在培养学生的能力与科学素质方面的作为。依照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会提出的《非物理类理工学科大学物理课程基本教学要求》的A、B类知识点，目前，我校部分班级大学物理课程的安排为:大一学生在第二学期学习经典物理基础(72学时)，包括力、热、电磁、光四部分共十七章;大二学生在第一学期学习近代物理基础(56学时)，包括相对论、量子、激光、固体、原子核五部分共十三章。按照教学日历，我们针对每节课(或每一小节)都制定出一套融知识、能力、素质于一体的教学方案，具体包括有:形象图片、核心内容、教学目标、教学目的、讲授方案、重点、难点、能力要求、素质提升及知识点应用十大方面。这里，不妨以第三章第三节理想流体定常流动一节为例予以介绍。具体教案是这样的:

(1)形象图片(略);

(2)核心内容:如何表征理想流体定常流动的连续性;

(3)教学目标:探讨连续性方程数学表达式的提出与意义;

(4)教学目的:为什么连续性方程是质量守恒定律在理想流体定常流动中的表现;

(5)讲授方案:以几何、代数、积分的不同方法描述流场，从均匀流场到非均匀流场，从非定常流到定常流，利用质量守恒引入连续性方程;

(6)重点:如何引入与表示通过可控闭合面的体积流量;

(7)难点:如何规定流入、流出闭合面体积流量的正、负;

(8)能力要求:应用数学方法描述理想流体定常流动特征的能力;

(9)素质提升:从复杂的流体运动中抽象出理想流体模型，运用几何、代数、分析的数学语言建立连续性方程的思路;

(10)应用:保温桶的流速计算。

在本次课的课程教学中，探究理想流体定常流动的连续性方程这一知识点是课堂教学的基础，而通过本节课培养学生应用数学方法去描述理想流体定常流动特征的能力则是培养的重点与核心;提升学生从复杂的流体运动中抽象出描述理想流体的模型，能运用几何、代数的数学语言去建立连续性方程则又成为本次课课堂教学的难点与关键。因为我们知道，要在课堂教学有限的时空域里建立起学生观察、分析、解决理想流体问题的思路与视角，达到从“必然王国”向“自由王国”的飞跃并非易事。但我们在本学期这一教学方案的试行过程中，却确实感觉到了通过给学生营造这样一种教学氛围，学生是真真切切体会到了“大学物理更多地倾向于研究掌握各种问题的物理学思想，更加注重于培养独立应用这些思想去解决问题的能力，对我们学生自己来讲，除了应改变思路、变换学习方法外，还需要下更多的功夫”(学生发表感言);另外，也有一些学生真实体会到了“在整个学习过程中，受益最多的是在方法上和将知识应用于实践的讲解……突然间‘学海无涯’再次闪现在我心中。在大学里，我们所学的不仅仅是课本上的那些东西，我们需要学习的还有和他人相处的礼节、各项事物的处理、个人生活的方成以及社会生存的经验。”(学生真实感言)

三、注重物理学方法向课堂教学的渗透

教学方法的改革是当前教学改革的切入点，常言道“授人以鱼，不如授人以渔”。教案制定了，思想明确了之后，我们教师在教学过程中还应注意什么，才能使学生的知识、能力与素质全面协调发展呢?

在摒弃传统教学方法，树立以人为本、照顾个性的教学理念的同时，结合学校的实际情况，在课堂教学中，时刻以教学内容和学生的认知能力为基础，想方设法给学生创建探索知识的环境与氛围，并注重物理学方法向课堂教学进行渗透，做到能积极引导学生自主学习、自主思考、自主探索、自主研究。因为我们知道，任何一种物理学方法都离不开物理学知识，而物理学知识又贯穿于物理学的方法论中，所以教师有必要在讲授物理学基本概念、原理的同时，尽最大可能将物理学方法与教学内容进行有机融合，让学生真正意识到学习物理知识本身并不是目的，只有了解了物理学方法的应用，才能从物理学方法的视角上去更好地把握内容。经实践，这一教学理念，教学方法，还是很受学生欢迎的。用学生自己在课程学习小结中的话来说，就是“老师在课堂上对物理学方法的专门讲解和重视在学习中的应用使我受益匪浅”;“通过一个学期的学习，我感受到了大学物理学的强大魅力……但使我感受最深的还是大学物理学中对各类方法的巧妙运用。这些方法使我真切体会到了人类智慧的博大精深以及科学的艰辛，物理学的思想、方法在一点一点地强化着我的思维。”

四、结束语

学生们能体会到“学好大学物理不仅为学业增添砝码，同时也能更好地锻炼自己的思维，为以后的就业、择业奠定良好的基础”……看着学生们写的学习物理课程的各种体会，我们不得不惊叹“以人为本，集知识、能力、素质于课堂教学”的教育理念与方法的确具有强大的生命力，新思维、新举措当在教学实践中不断地予以完善……

[1]姚青荣，潘顺康，周沁，陈旭.工科物理教学改革的研究[J].教学研究，2009，(5):59 －61.

[2]王建邦等.经典物理基础[M].北京:机械工业出版社，2010，2.

[3]王建邦等.近代物理基础[M].北京:机械工业出版社，2010，8.