新生研讨示范课《物理学概论》教学方案设计

程庆华，张静，徐大海　(长江大学物理与光电工程学院，湖北 荆州 434023)



新生研讨示范课《物理学概论》教学方案设计

程庆华，张静，徐大海(长江大学物理与光电工程学院，湖北 荆州 434023)

[摘要]应用以探索和研究为基础、师生互动、自主学习的研究性教学理念，以创造在合作环境下进行探究式学习的条件、实现教师与学生的对话、对学生进行综合培养和训练、为学生后续学习打好基础为目标，论述了新生研讨示范课程《物理学概论》教学目标、教学内容、教学过程与方法和教学评价等4个方面的设计方案:教学目标从知识积累、技能和能力培养及职业认识提升等3方面来进行设计;教学内容共设计物理学史、物理学研究内容以及与其他学科发展和技术进步的关系、物理学研究方法和学习方法、物理教师的人文素养和教学方法、与中学物理教师的对话等5个模块;教学过程围绕教学目标和任务设计了师生共同提出问题、学生分组选题、师生论述和辩论、学生独立完成课程论文等4个步骤;教学评价设计了考核方案和教学效果评价方案。

[关键词]研讨示范课；《物理学概论》；研究性教学；教学方案；设计

为深化高等学校本科教育教学改革，提高本科教育教学质量，大力提升人才培养水平，教育部启动了“高等学校本科教学质量与教学改革工程”(简称“本科教学工程”)，通过课程建设“强化教学环节、提高教育质量”、“提升人才培养水平”，是实施“本科教学工程”的重要意义之一[1]。

自教育部启动“本科教学工程”以来，“资源共享课”、“精品视频公开课”和MOOCs等课程得到了很好的建设。对于课程建设的其他尝试，清华大学曾开设大一新生选修的新生研讨课，以其全新的教学理念和独特的教学模式受到师生的一致欢迎，对实施研究型教学起到了推动作用[2]。但“新生研讨示范课程”在高等学校的课程建设中还不多见，其教学目标的设计、教学内容的设计、教学过程与方法的设计和教学评价的设计等均难以找到完整的资料。

为了全面开展本科教学工程，长江大学于2015年启动了研究型示范课程建设，“新生研讨示范课程”是其中建设的Ⅰ类课程。开设“新生研讨示范课程”的目的旨在使新生体验一种全新的以探索和研究为基础、师生互动和自主学习的研究性教学理念与模式。通过创造一个在合作环境下进行探究式学习的机会，实现教师与学生的对话，架设教师与学生间沟通互动的桥梁，并对学生进行综合培养和训练，增强适应性，为后续学习打下基础[3]。下面，笔者对新生研讨示范课《物理学概论》教学目标的设计、教学内容的设计、教学过程与方法的设计和教学评价的设计等设计方案进行了论述。

1教学目标设计

《物理学概论》课程面向物理学(师范)专业的一年级新生开设，开设时间为大学一年级第2学期，共16个课时，1个学分。

根据《物理学概论》课程所面对教学对象的特点，其教学目标从知识积累、技能和能力培养及职业认识提升等3方面来进行设计。

1.1知识积累目标

引导学生了解物理学史，了解物理学的研究内容和研究方法，了解物理学和科学技术进步之间的关系，了解物理学的认识论和方法论，了解优秀中学物理教师必须具备的教学能力和人文素养。使学生通过课程的学习，能够从物理学在基础理论上的重要地位、物理学在技术应用方面的广阔前景、物理学的研究内容和方法、学习物理学对培养学习能力和激发创新思维的重要作用等4个方面初步认识物理学专业的特点，从而激发学生的学习兴趣，树立热爱物理学、学好物理学的专业思想。

1.2技能和能力培养目标

带领学生经历文献调研、参加小组和课堂讨论、进行实验方案设计、完成多媒体课件设计和制作以及撰写课程论文等过程，使学生通过文献阅读、资料收集整理和内容综合分析等方式养成自主学习能力，经历小组讨论、课堂展示发言、合作交流和课程论文写作等训练逐渐获得沟通交流能力，进行实验方案设计激发创新意识，完成多媒体课件设计和制作提高计算机应用水平。

1.3职业认识提升目标

引导学生了解国内外中学物理教育的现状，理解中学生学习物理的心理特点和主要障碍，清楚作为中学教师所必备的技能和能力，并通过与中学物理教师的面对面交流感受物理教师的职业目标和人生追求，从而为完成学业、培养中学物理教师必需的技能和能力进行规划和准备。

2教学内容设计

对于教学内容，主要围绕课程的教学目标和要求、同时兼顾教学内容的科学完整和内在联系、以及考虑研讨课在教学方法和手段上的特点来设计。因此，教学内容共设计物理学史、物理学研究内容以及与其他学科和技术进步的关系、物理学研究方法和学习方法、物理教师的人文素养和教学方法以及与中学物理教师的对话等5个模块。

2.1物理学史

物理学史模块计划用3个学时来完成，分中国物理学的发展和西方物理学的发展2大部分进行。

1)中国物理学的发展。从中国古人对力、热、声、光、电现象的认识，明清时期西方物理学知识向中国的传播和20世纪上半叶物理学在中国的建立以及新中国成立后物理学的发展等3个方面开展研讨。

2)西方物理学的发展。从古希腊人对物理现象的认识和中世纪欧洲人对物理现象的认识，经典力学和经典热力学的建立，经典电磁理论和经典光学的建立，相对论的建立和爱因斯坦的科学思想，量子力学建立之前的基础研究工作和量子力学的建立等5个方面开展研讨。

2.2物理学与其他学科和技术进步的关系研讨

物理学与其他学科和技术进步的关系模块计划用3个学时来完成，分别从永远的经典——经典物理的研究内容和适用范围、认识上的飞跃——相对论和量子论、凝聚态物理的前世今生、飞速发展的光学与光电子技术、相对论宇宙学和爱因斯坦的科学思想、环境的优化——物理学与环境技术、太空的呼唤——物理学与空间技术和海洋的诱惑——物理学与海洋技术等8个方面进行研讨。

2.3物理学研究方法和学习方法研讨

物理学的认识论和方法论模块计划用3个学时来完成，分别从物理学的思维方法、物理学是严格精密的实验科学、物理学的认识论与方法论、阅读与思考是物理学重要的学习方法以及实验是物理学发展的动力等5个方面进行研讨。

对于“阅读与思考是物理学重要的学习方法”这一研讨内容，列出《物理学》(第6版)上册(马文蔚、周雨青，高等教育出版社)2-1牛顿定律、几种常见的力；4-9经典力学的成就与局限性；5-1电荷的量子化 电荷守恒定律； 5-2库仑定律； 5-3电场强度；《物理学史教程》(李艳平、申先甲，科学出版社)第6章第一节关于热现象的研究、光学的早期发展；《物理学概论》(王晓鸥，同济大学出版社)专题选读Ⅱ激光、Ⅲ超导技术及应用等10篇供学生任意选用阅读的教材节选，请学生就所阅读内容的理解进行论述和讨论。

对于“实验是物理学发展的动力”这一研讨内容，给出中学物理中“液体压强的存在”演示实验、中学物理中“气体压强与流速的关系”演示实验、验证牛顿第一定律的设想、用光学方法测量微小长度和折射与反射定律的验证等供学生任意选用的验证性实验，请学生就设计实验方案进行讨论。

2.4物理教师的人文素养以及教学手段和方法研讨

物理教师的人文素养以及教学手段和方法模块计划用3个学时来完成，研讨分别从科学文化与人文文化的交融、理性美与艺术美的比较、物理教学中实验的不可替代、物理教学中语言的独一无二、物理教学中合适的教学方法和信息化时代的教学手段等6个方面展开。

2.5与中学物理教师的对话

与中学物理教师的对话模块计划用4个学时来完成，分别从国内中学物理教育的现状分析、解析国外中学物理教育的特点、你所了解的中学生学习物理的心理特点与障碍、对中学物理教师的自我认同和成为一名中学物理教师所需作的准备等5个方面来进行，并聘请中学物理教师走进课堂和学生对话，共同研究讨论问题。

3教学过程与方法设计

3.1任课教师的选择

该课程可以灵活机动的选择任课教师。可以由一位教师完成全部的教学任务，也可以由几位教师分别完成不同教学模块的教学任务，从而合作完成全部的教学任务。

3.2教学过程设计

这次她问他:“累不累?”林丹摇头，啄了她的嘴唇一下，她笑着躲。她说:“怎么跟她说的?”说完便是后悔了。“跟她撒了谎，明天回去。”两人都不再说话，五味涌上心头。

针对教学内容的特点，笔者设计的教学过程分4步进行：

第一，由任课教师根据教学目标和教学内容认真备课，归纳设计8～10个研讨问题，并提出完成研讨问题的目标和要求。

第二，每一教学模块的第1节课共完成5项任务：教师讲授教学内容、教学目标和要求(约10min)；教师引导学生通过讨论提出需要研讨的问题(约15min)；教师和学生最后共同确定6个问题的研讨内容(约10min)；学生采用异质分组的形式组合，并任意选取一个研讨问题(约7min)；老师提出完成研讨问题的要求(约3min)。课后教师必须对学生的小组学习和讨论进行指导。

第三，在每一模块的第2、3节课(含第四节课)上，每一小组学生以主题发言和小组成员补充的形式完成对所选研讨问题的论述，教师引导全班同学一起就该组同学的论述展开口头质疑和辩论，并对学生的表现进行点评。(每一小组论述时间约7min，讨论时间约8min)。

第四，每一小组的所有学生分别于课后独立完成并上交一篇关于所研讨问题的论文，由任课教师进行评阅。

3.3采用的主要教学方法

4教学评价设计

4.1考核方案设计

该课程为考核课程，评分标准为百分制，设计考核的方式如下：讨论小组学生自评和互评占40%；学生参加主题发言占15%(其中老师评价10%，学生评价5%)；学生参加全班讨论发言占15%(其中老师评价10%，学生评价5%)；课程论文评分占30%(由老师评价)。

4.2教学效果评价设计

采用3种方法对教学效果进行评价：召开学生代表座谈会，对课程教学提出改进意见和建议；聘请3名长江大学知名教授组成专家组对课程的教学效果进行评价；对所有上课的学生发放调查问卷进行调研， 通过分析调查问卷反应的问题，改进教学设计。

5结语

新生研讨示范课程《物理学概论》的教学设计方案正在2014～2015学年度第2学期的教学中实施，笔者将根据教学过程中师生的意见和建议，并对教学效果进行科学评价后，对设计作进一步的改进。

[参考文献]

[1]教育部财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见[EB/OL].http://edu.qq.com/a/20110728/000181.htm，2011-07-28.

[2]关于开展2015年度研究性教学示范课程申报工作的通知[EB/OL]. http://jwc.yangtzeu.edu.cn/list/47-6.aspx，2015-09-04.

[3]张文雪，刘俊霞，张佐. 新生研讨课的教学理念与实践[J].高等工程教育研究，2005(6)：107～109.

[编辑]洪云飞

[引著格式]程庆华，张静，徐大海.新生研讨示范课《物理学概论》教学方案设计[J].长江大学学报(自科版)，2015,12(34)：66~68，72.

[中图分类号]N4

[文献标志码]A

[文章编号]1673-1409(2015)34-0066-03

[作者简介]程庆华(1957-)，女，硕士，教授，现主要从事光学方面的教学和研究工作； E-mail： qhcheng@yangtzeu.edu.cn。

[基金项目]湖北省高等学校省级教学研究项目(2013262，2011231)。

[收稿日期]2015-08-28