试论“四位一体”高职物理教学体系的构建

朱小萍

（淮南联合大学，安徽 淮南 232038）

试论“四位一体”高职物理教学体系的构建

朱小萍

（淮南联合大学，安徽 淮南 232038）

培养学生可持续发展能力是高职物理教育的重要使命，在物理教学过程中，以培养学生可持续发展能力为目的，采用“四位一体”的教学体系，将物理教学分为“理论讲授——拓展知识讲授——学生讨论——课后网络学习”四个环节进行，潜移默化地培养和发展学生可持续发展能力.使学生对物理课程的学习能形成一个从点到面，从学习知识、思考问题到运用能力的良性学习过程，进而逐渐培养了学生的自主学习、自我提高、自我发展能力.

可持续发展能力；高职物理教学；四位一体教学体系

二十一世纪的科学技术发展突飞猛进、日新月异，知识更新呈爆炸式快速增长.高职高专院校的学生在校学习时间有限，毕业后在工作中仍需要不断适应、发展、完善及提高，学生是否具有可持续发展能力，直接关系到他们能否面对日益激烈的职场竞争，进而在发展中抓住机遇，实现自身的人生价值.所以，高职物理教学除了要为学生提供必要的物理知识储备外，还必须培养学生可持续发展的能力，即培养可持续发展的生产、建设、服务和管理高素质技能型人才.

1 可持续发展能力的提出

“可持续发展”是联合国环境与发展大会面向世界确立的、未来人类的共同发展战略和共同奋斗目标，也是党的十七大“科学发展观”的核心内容，教育家赞科夫曾经提出：教学要“同时完成双重任务，既要在掌握知识和技巧方面达到高质量，又要在学生能力的发展上取得进步”.高职学生的可持续发展能力指的是学生完成现阶段学业和实现今后长久发展必须具备的各种能力，主要包括创新能力和自我发展能力两个方面.创新能力是学生在探知未知世界过程中所具有的发现问题、分析问题，解决问题的能力；自我发展能力是学生在社会群体中不断完善自我，发展自我，将自己锻造成为有用之才的能力.创新能力、自我发展能力分别侧重于掌握运用知识和适应社会发展的两个方面，这两个方面相互制约和促进.创新能力形成的过程，学生的自我发展能力得到培养与发展；同样，自我发展能力的培养、提高，为学生创新能力的形成提供了条件和可能，两者是共同作用学生的可持续发展能力提升的速度和质量.教育部教高2006年16号文件要求“针对高职院校学生特点，教育学生树立终身学习的理念，培养学生的社会适应性，提高学生的学习能力，沟通、交流和团队协作能力，提高学生的实践能力、创业能力、创造能力和就业能力”，这里所提到的各种能力均是可持续发展能力的范畴，因此培养学生的可持续发展能力是高职物理教育的重要使命.高职物理因其课程特点决定高职物理教学是培养学生可持续发展能力的有效途径，是其他的课程无法替代的，因此高职物理教学有必要探索并构建基于培养学生可持续发展能力的课程教学体系，并将这一理念贯穿于整个物理课程教学过程中.

2 基于可持续发展能力的“四位一体”高职物理教学体系

物理学是研究物质运动的最普遍、最基本的规律以及规律在实践中的应用，物理理论渗透在各个学科、各个领域中，尤其是20世纪以来的高科技成果，更是建立在物理学基本原理和规律基础上，是每一个工科高职学生所必须具备的.所以物理课程内容的普遍性和基础性决定了其在知识传授、可持续发展能力培养方面有着其它课程不可替代的作用和无法比拟的优势.正因如此，高职大学物理的教学改革势在必行，且是刻不容缓.目前高职《大学物理》课程教学普遍存在课时量少，实验课程薄弱，课堂教学停留在理论知识的满堂灌、学生缺乏学习积极性的实际情况.笔者针对高职物理教学的情况，在以“培养学生可持续发展能力”理念下，设计并构建了“理论讲授——拓展知识讲授——学生讨论——课后网络学习”的“四位一体”的物理课程教学体系，即打破课堂教学的传统教学设计模式，将课程教学设计分为四个部分：1/2讲授基础理论，搭建物理理论基础；1/4进行拓展知识讲授，穿插渗透新成果和新进展，将物理理论、工程技术及高新技术联系起来；1/4进行学生讨论，让学生主要讨论基础理论与实际的联系；最后学生课后进行网络学习.四位一体教学体系是指围绕“一体”——“培养学生可持续发展能力”而设计的“理论讲授——拓展知识讲授——学生讨论——课后网络学习”“四位”的物理课程教学体系.该教学体系将课内教学与课外后续学习相结合，使学生的学习时间在课外得以延伸，构建起“知识——视野——思考——能力”架构的学习态势，使学生在学习时自觉产生强大的认知内驱力，形成一种自觉、主动、独立的学习习惯和自主发展、完善自我的强烈愿望，对物理课程的学习形成一个从点到面，从掌握知识、思考问题到提高运用物理知识能力学习的循序渐进提高过程，进而为更好地适应后续的学习生活、自如应对未来职场竞争和挑战而不断提升自己可持续发展的能力.“四位一体”的教学体系具体如下：

2.1 理论教学：为培养学生可持续发展能力建立知识框架体系

物理学以博大精深而著称，以经典物理为代表，分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理.教师若是面面俱到全面讲授，学生容易觉得枯燥、乏味，无法为今后自身继续学习服务.因此，笔者摒弃过去面面俱到的授课方式，以培养学生建立能够应对今后继续学习的知识框架体系为目标，用1/2总课时讲授理论知识，讲授时把握两点：一是在讲授物理知识时，合理选择教学内容，内容选择上保证知识结构的完整，避免出现缺陷，侧重讲清知识的整体框架，使学生系统地掌握和理解基本概念、基本理论和方法，帮助学生将所学的知识形成框架体系.这样学生把所学知识结构清晰牢固地储存于自己的大脑中,帮助学生实现知识技能和态度的迁移.二是避开复杂的数学推导、演算，注重讲物理概念、原理、思想和方法，经典物理侧重在讲方法，近代、现代侧重在讲思想，注重给学生指出思考问题的方向和方法，促进学生积极思维，培养进一步深入学习和运用物理知识解决实践问题的能力，从而有助于提升学生探索、创新能力.

2.2 拓展知识讲授：是培养学生可持续发展能力的必要补充

第一阶段的理论教学只是为学生初步搭建起了物理知识的框架，但还存在大量实践问题值得探讨，理论与实践之间存在着鸿沟.针对这种情况，笔者在理论教学之后特别设计了“拓展知识讲授”的环节，大约占教学总课时的1/4，“拓展知识讲授”环节目的是将抽象的物理理论知识与实践有机结合起来，注重物理理论联系工程实践和科技成果.具体作法是：我们在教学实践中以物理教学大纲基本要求为依据，在夯实物理学基础知识的同时，重点介绍近代物理学中的部分内容和物理应用方面的知识.具体作法是：一是把近代物理技术充实到教学中，提高学生的科学素质和综合应用能力，在力学里介绍了相对论、动量和能量等；在电磁学部分介绍了放射性衰变等.二是从物理学的特点出发，注重物理知识的实时拓展与更新，将一些应用方面的物理知识选入到教学内容中，让学生了解物理知识与现代科学技术的联系.例如力学有介绍火箭发射，热学中有太阳能的利用、液晶的应用，电学中的超导体、等离子体的应用，波动光学中简单介绍现代通信技术、激光技术，还有量子物理中的核磁共振等应用；通过物理拓展知识的学习，极大地开阔了学生的学术视野，激发了学生主动获取新信息、新知识的动力.这样，他们获得的知识不再是平面的、单一的，而是一个立体的、动态的信息体系，进而促进学生科学素质的形成，为培养可持续发展能力奠定坚实的实践基础.

2.3 学生讨论：是学生实现理论到实践渐进转化的重要桥梁

通过前面二个环节的教学，初步搭建理论知识及物理应用知识的框架，学生仍需进一步深入学习，为课后自主学习、训练做准备.同时，学生理论知识到实践应用能力之间跨度大，学生能力的累积容易在此断层，需要过渡性的讨论加以融会贯通，通过讨论使学生课堂学习和课后网上学习有效地衔接起来.心理学家认为：教学是师生交流、互动的过程.因此，笔者在理论教学和课后网上学习之间特别设计增加了“学生讨论”的环节，以“主题讨论教学活动”为载体，让学生自由思考和讨论，约占教学总课时的1/4.讨论内容要注意选择：（1）生活中与物理学相关的物理现象；（2）典型案例等.课堂上教师根据事先布置的讨论题引导学生，如在刚体教学这一章中设计了一个问题:以相同角速度转动的圆环和同半径的圆柱，受到相同的制动力矩作用，哪一个先静止停下来?通过视频录像学生观察了自行车轮和汽车轮运动，展开讨论，最后运用所学知识得出结论:柱体的转动惯量较小，容易停下来，所以汽车轮做成柱形.设计问题时多设计“为什么”之类的问题，问题要有思考和探索的价值，要注意新颖性与层次性，讨论过程中要鼓励和诱导学生的求异思维、逆向思维和发散性思维，使学生的知识累积呈现出可持续、可发展的态势，初步培养学生适应未来社会、未来工作和生活发展需要而必须具备的发现问题、分析问题、解决问题等各种可持续发展能力.

2.4 课后网上学习：多层次、全方位培养学生可持续发展能力

学生课后网上学习是构建以培养学生可持续发展能力为主线高职物理教学体系的关键.由于物理学的基本理论渗透在自然科学的各个领域，具有高度的普遍性、应用性和实践性；另一方面，“高职物理”课程由于学时少、使得部分学生跟不上课堂教师讲课的速度.因此，课后网上学习必然是课堂教学的必要延展，更是多层次、全方位培养学生可持续发展能力的有效途径.为此，我们引进、自建、整合一批优质网络教育资源，开通了物理教学网站.网站汇集学习指导、网络课程、作业考核、网络实验、拓展学习、学习论坛等各大模块.“学习指导”模块内容主要针对学生的课前预习，包括物理学家风采、课程简介、教学大纲、教材介绍等；“网络课程”为综合型学习模块，主要为学生在线学习，系统消化课堂知识而设计的，其中包括的内容有：电子教案、教学课件、教学视频等；“网络实验”为网络版物理仿真实验，物理仿真实验把实验设备、内容、操作以及实验报告等有机融合为一体，是一个不受地点、时间限制的可操作的“实验室”，解决了物理实验教学长期受到器材陈旧、缺乏精密贵重仪器、课时限制等因素的困扰；“作业考核”是引导学生自我检查教学效果的重要环节，课程每一个章节对应有一定的自测题和小论文题目；“拓展学习”重点介绍物理学应用及发展趋势，内容有科技最新知识，前沿物理知识、阅读书目、参考文献、与物理有关的边缘学科等；“学习论坛”为信息发布、在线讨论而设计，方便学生、教师就学习内容进行交流、答疑.物理教学网站既有独立、完整的课程系统，又有多渠道的师生交互等功能，具有自主、开放、探究、实践等特点，学生在这个空间自主学习，对学生学习兴趣、学习成就感、学习习惯、学习能力是一个凝炼的过程，在凝炼过程中学生的发现问题、分析解决问题的能力，以及创新能力等各种能力得到完善和升华.

3 高职物理“四位一体”教学体系的绩效评价

“四位一体”教学体系设计构建的主要目的在于倡导物理教学的多元化，实践证明“四位一体”的高职物理教学体系取得了很好的教学效果.笔者参照有关教学质量评估的文献，建立了《物理课程课堂教学质量评价表》，2011年下半年在结束本学期物理课程教学后，对我校机电一体化专业的64名学生进行了问卷调查，得到了原始评价数据表，见表如下：

数据处理步骤：第一步建立模糊关系矩阵.根据上面表中的数据，可分别得到理论教学、拓展知识讲授、课后网络学习、学生讨论、教学效果5个模糊关系矩阵Ri（i=1，2，…,5）,再对得出的Ri进行归一运算；第二步进行模糊综合评价,具体采用二级模糊综合评价法，两组指标评判的结果为：Bi=Ai觷Ri（i=1,2,3,…,5），其中 Ai为二级指标权重，“觷”采用Zadeh算子M（∧，∨）.第三步将二级评价结果组成的一个新模糊关系矩阵R，根据B=A·R得到物理课程课堂教学质量评价结果，计算出B=（0.310，0.230，0.210，0.150，0.090）.比较 B中各等级隶属度，最大值是0.310，可以看出等级评语为“很好”的等级隶属度高于其他等级隶属度，所以得出对物理课程教学质量总体评价为“很好”.

物理课程课堂教学质量评价表

4 总结

培养学生的可持续发展能力，是学生发展、社会、时代的需求.因此作为物理教师，应根据高职教育和学生的特点，构建科学、合理、有效的课程教学体系.高职物理“四位一体”的教学体系是基于培养学生的可持续发展能力而在教学实践中设计实施的，实践证明这种教学体系是培养学生可持续发展能力的一种科学、有效的途径.本文希望能起到抛砖引玉的作用，引起广大教师的注意，从而有更多的人致力于高职教学改革的理论创新和实践.

〔1〕教育部.关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[R].教高[2006]16号文.

〔2〕邹火生.课堂教学中如何实践可持续发展观[J].素质教育论坛,2010（2）:41.

〔3〕黄建园.物理课程学习效果的影响因素与提高途径[J].科技资讯,2010（6）:223.

〔4〕刘舜民.《大学物理》教学改革和实践研究[J].常熟理工学院学报（教育科学）,2009（6）:110-112.

〔5〕王平.高职教育教学中学生自主学习能力的培养[J].中国新技术新产品,2010（22）:251.

G642

A

1673-260X（2012）07-0165-04

安徽省高等学校省级自然科学基金项目（KJ2012Z405）