朱 光,王闻琦
1.宿州学院机械与电子工程学院,安徽宿州,234000;2.宿州学院自旋电子与纳米材料研究所,安徽宿州,234000
大学物理作为理工科各专业一门重要的必修基础课,不仅能够帮助学生系统地掌握物理学基础理论,更主要的是能够增强学生科学地分析问题和解决问题的能力,培养其探索精神和创新意识,为后继课程的学习以及更好地适应未来就业等奠定坚实的基础[1]。
然而,受到思想意识的局限,广大师生对大学物理的重要性缺乏足够的认识,大学物理的作用并没有得到真正的发挥,物理教学开始面临严峻的挑战。首先,生源质量下降,学生理解和接受抽象化物理知识的能力普遍偏低[2];其次,学时数减少而教学内容不变,教师的工作强度相对加大[3];再者,学习能力下降,学生的学习积极性和课堂参与意识不高。在此形势下,传统的精英教学显然已无法满足大学物理教学的实际需要,因此,探索新型的教学方法、推进大学物理课程教学改革就成为了当前值得深入研究和思考的重要课题。
现代教育技术的发展,为人们提供了大量科学的教育理论和先进的教学手段,而如何将这些理论和手段合理地运用于大学物理教学之中,以达到教学效果的最优化,还需要每位物理教师在不断的实践探索中进行总结,笔者认为,可以尝试从以下几个方面入手。
作为当前比较流行的教学形式之一,多媒体教学已被广泛运用于各门学科的教学中。它不仅可以极大地丰富课堂教学的内容,提高课堂教学的效率;同时教学课件中所运用的“图、文、声、像和动画”等丰富的表现形式更能够全面地刺激学习者的感官,激发学习兴趣;更重要的是多媒体教学可以将复杂、抽象的问题简单化、形象化,便于学生理解[4]。大学物理由力、热、光、电、磁等众多模块组成,具有“知识点多、逻辑性强、抽象难懂”等特点,因此,面对生源质量下降、学时数减少的现状,教师在开展大学物理课堂教学时应尽量借助多媒体。当然,这对教师素养的要求变得更高,教师除了钻研专业理论之外,还必须掌握一定的计算机操作技能,如多媒体操作的方法、课件开发工具的使用以及Flash、Photoshop、Premier等素材编辑和制作软件的使用等。
在开展多媒体教学时,板书在一定程度上会降低课堂教学的效率,但绝对不能因此而弱化或摒弃板书的应用。首先,多媒体教学的内涵强调现代媒体与传统手段的有机结合,板书作为传统手段的重要代表,本身就应是多媒体教学的一部分。其次,板书具有许多其他媒体所无法替代的功能。(1)板书以高度浓缩的文字、整体性地概括教学的主要内容,更有助于吸引和集中学生的注意力,方便学生记笔记和教师课后总结;(2)板书可以直观地反映出课堂教学的层次和结构以及各知识点之间的逻辑关系,更容易强化学生对教学重点、难点的理解和记忆;(3)板书还可以体现出教师的思维和教学的态度,更有利于师生之间思想和情感的交流[5]。因此,大学物理课堂教学中,教师在利用多媒体的同时一定要重视板书的运用,还要根据教学目标和教学内容合理地分配两者的时间。比如,在讲授一般理论时,可以借助幻灯或投影,而在讲解公式的推导或例题的演算过程时,必须更多地使用板书,这样才能更好地帮助学生对知识的理解。
为了顺应高等教育发展趋势,满足人才市场的需求,许多高校(尤其是新建本科院校和高职院校)纷纷明确以“培养基础实、知识面宽、能力强、素质高的应用型人才”为培养目标。针对这一目标,教师在开展大学物理教学时,必须坚持理论与实践并重的原则,不仅要让学生知道学什么,更要让学生明白为何学、如何用。事实上,大学物理中的很多知识在现实生活或工程技术中都有着广泛的应用,当教师讲解完某个理论后,能够列举出一些学生熟知的事例,不仅可以增加学习的乐趣,更能强化学生对知识的理解,提高学习的效果[6]。另外,大学物理教学还可以引入课堂讨论环节。教师首先选择一个主题,然后让学生根据所学知识,利用不同的方法或从不同的视角进行分析、讨论,最后由教师对所有的答案进行评价、总结。通过讨论,一方面可以培养学生独立思考、分析和解决问题的能力,另一方面可以调动学生的学习积极主动性,增强其参与教学的意识,提高其语言表达能力。
互联网的推广和普及对教育领域产生了巨大的影响,人们的教学观念和学习方式等开始发生根本性的改变,利用网络自主学习正逐渐变成一种趋势。相比较课堂教学而言,网络学习的方式更加自由,不受到时间和空间的限制;网络中所提供的学习资源更加丰富,可以满足不同学习者的需要。另外,网络学习更利于发挥学生的主体作用,学生的学习积极性也更高。因此,作为一名大学物理教师,应该与时俱进,一方面要增强利用网络组织教学的意识和能力,另一方面要明确学生为主体、教师为主导的“双主”教育思想,积极探索“课内外一体化”的教学模式,并在实际教学中加以贯彻和利用。比如,教师根据教学目标、学生特点等因素,将每节课的教学内容分为课内讲授和课外学习两种,对于重要知识点可以利用多媒体教学进行精讲,而一些简单、常识性的知识则只需利用网络教学平台呈现给学生,教师布置学习任务,让学生从网络资料中进行探究式学习。为了保证不同层次的学生都能顺利地完成学习,还可以开通师生或生生交流的网络通道,及时地解决学习过程中遇到的各种问题。
实践证明,大学物理采用上述教学方法能够取得良好的效果,为了更进一步说明该方法的使用技巧,下面笔者以祝之光编著的《物理学》第八章第1节“电磁感应的基本定律”的教学过程设计为例详细阐述。
教师由第七章中“电流的磁效应”结合自然界的可逆原理进行推论:“磁场能够产生电流”,并论证这一论点的正确性。(设计意图:建立新旧知识间的联系、培养学生的逻辑推理能力)
引出对“磁生电”作出重要贡献的科学家法拉第,并结合课件简述法拉第发现电磁感应现象过程中发生的一些故事。(设计意图:渲染课堂气氛,激发学生兴趣)
板书:§8.1电磁感应的基本定律(设计意图:引入课题,加深学生印象)
板书:一、电磁感应现象(设计意图:突出教学知识点)
利用动画分别演示电磁感应现象的2个实验:(1)磁铁或通电线圈与线圈相对运动时线圈中产生电流;(2)闭合回路的一部分切割磁力线,回路中产生电流。通过分析,得出实验结论并利用课件加以呈现。(设计意图:建立大学物理与高中物理的联接,引发回忆)
板书:二、电磁感应定律(设计意图:点题,引入新知)
分别板书并解释电磁感应定律的内容和数学表达式。(设计意图:强化重点、帮助学生记笔记)
结合图片,讲解数学表达式中的“负号”如何反应感应电动势的方向。(设计意图:节省板画时间,强调物理公式的完整性和一般性)
给出提示:上述感应电动势的方向也可以利用楞次定律来判定,要求学生讨论并回答具体判定的步骤。(设计意图:建立大学物理与高中物理的联接,引发回忆、引起思考)
借助课件快速复习楞次定律的相关知识。(设计意图:强化记忆)
板书:三、楞次定律的本质——能量的转化和守恒。
结合动画详细阐述楞次定律的本质。(设计意图:将抽象的问题形象化,加深理解)
利用课件展示疑问:“如果回路由N匝密绕线圈组成,每匝中的dΦ/dt都相同,则感应电动势如何计算?”(设计意图:引导学生思考)
采用同样的方法继续讲解感应电流和感应电量的计算公式和推导过程。
利用课件呈现例题1,并详细介绍解题思路和关键知识点。(设计意图:引起师生思想的交流)
利用板书列出解题的完整步骤。(设计意图:强化解题思路,加深理解)
利用课件呈现与交流发电机工作原理相关的例题2,要求学生讨论解题思路。(设计意图:理论联系实际,拓展学生思维)
请学生给出讨论结果,教师予以评价和总结。(设计意图:及时反馈,便于了解教学效果)
结合板书,师生共同回顾本节课教学内容,指出重难点。(设计意图:引发新知识的回忆)
利用课件布置作业,并提供课外学习的网络资料以及需要完成的任务,如查阅法拉第的生平简介,进入精品课程网站观看相关视频等。(设计意图:拓展学习空间,培养自主学习能力)
综上所述,在大学物理课程教学实践中,采用多媒体和板书相结合的教学方法,一方面运用多媒体教学,提高课堂教学的质量和效率;另一方面运用课堂板书,突出教学的重点,强化学生对于知识点的理解与记忆。
随着教学改革的进一步推进,人们对教学方法的研究将会越来越深入,更多新型的教学方法也会不断地被探索出来。作为一名大学物理教师,不能盲目地接纳任何一种教学方法,毕竟所有的教学方法都有其不足之处,即使同一种方法,当不同的教师针对不同的学生和不同的课程使用时,得到的效果也可能会出现很大的差别。因此,为了追求最佳的教学效果,每位教师必须根据学生特点、授课内容、教学环境等诸多因素,科学地借鉴他人的教学方法,并在教学中不断尝试,最终摸索出一套符合自身需求的教学方法。相信通过更多人的努力,大学物理将会逐渐受到学子们的喜爱,其重要性也会慢慢深入人心,在人才培养中的作用也能够得到更大的发挥。
[1]唐海燕,孙宝光,秦先明,等.应用型本科大学物理课程教学建设与实践[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2008(6):182-183
[2]王闻琦,彭振生.非物理专业大学物理课程教学存在的问题及思考[J].滁州学院学报,2009,11(5):102-104
[3]刘冬冬,樊秋波,张文涛.应用型本科院校大学物理教学的探讨[J].佳木斯教育学院学报,2013(5):205-206
[4]焦照勇,李小芳.大学物理公修课教学方法探讨[J].新乡学院学报:自然科学版,2012,30(6):477-478
[5]刘云东,陈芳芳.论多媒体教学中的板书应用[J].宿州学院学报,2012,27(4):105-107
[6]张春华,范仰才,谭诚臣.应用型人才培养模式下的工科大学物理教学改革探索[J].物理与工程,2012,22(4):50-52