大学文科物理探索实验中任务驱动模式的应用

任文辉（湖南农业大学　理学院，湖南　长沙　410128）

大学文科物理探索实验中任务驱动模式的应用

任文辉
（湖南农业大学理学院，湖南长沙410128）

摘要：目前，随着教育的改革，部分高校为提高文科生的科学素质以及知识水平，纷纷对其开设了文科物理。就此，本文首先对文科生开设物理的内涵以及设置课程的重要意义进行论述，其次对当下文科物理的教学现状进行分析，并阐述了对文科生实施物理实验教学的必要性，最后在建构主义学习理论的基础上，探讨任务驱动教学模式在大学文科物理探索实验教学中的具体应用，以期大学文科物理探索实验可以更好的发展。

关键词：理论与实验；任务驱动模式；大学文科物理探索实验；具体应用

随着我国教学改革的不断发展与素质教育的全面普及，将文科与理科进行交叉互补，是现代高等教育发展的必然趋势。而今，全面提高文科生的科学素质，是每所高校的重中之重，为此高校为文科类专业开设了物理课程，其不仅能有效改善文科学生数理基础薄弱的现状，而且还有利于提高学生的动手能力。在文科物理探索实验中实施“任务驱动”教学模式，一方面有利于教学的顺利进行，另一方面能够提高学生的学习知识与技能。

一、文科物理的内涵及意义

（一）文科物理的内涵

目前，部分高等院校纷纷为外语、艺术等文科类的专业开设能够提高学生科学素养的学科——物理课程，这在大学里也属于通识课，一般情况下统称为文科物理。然而，文科物理在培养目标、内容体系以及内容处理的方面上，与理工科不同的是，其更侧重对学生物理思想和人文精神的培养，从而使学生深刻体会物理学中的丰富内涵，因此教师可以不偏重于文科物理教学中物理公式的讲解。同时教师在讲述物理学的基础知识，以及在物理学史上具有重大意义的发现的时候，一方面可以让学生从物理学的思想中感受到大自然的和谐与美妙，另一方面可以达到提高学生科学素养的目的。

（二）文科物理的意义

当下，我国大多数人的科学素质普遍较低，因此，部分高校纷纷借鉴国外名牌大学的办学经验，以此提高学生的科学素养。1995年高校提出利用基础物理教学对学生进行科学素质培养的议题，其获得了教育界的广泛认同。物理学在某种意义上不仅具有哲学的概括性，还具有数学的逻辑性以及实验的实践性与操作性等特点。因此，对文科学生开设物理学科是非常有必要的，一定程度上有利于提高文科生的科学素质，同时开设文科物理课程也是提高学生素养的重要组成部分。如今对高校文科类专业开展物理教育，不仅可以促进学生人文素质与科学素质进行有机结合，而且还大大地提高当代大学生的科学素养，一般情况下，文科生在学习物理的过程中，往往会领略到物理知识与思想中的奥妙，从而不断吸收其中的精华，这就使得学生的观察力、想象力、表达能力以及理性逻辑思维能力能够得到更好的培养。除此之外，文科物理对文科的知识结构以及先进的新型教育模式等方面都具有重要作用，与此同时开设文科物理也符合了现代教育发展的要求。因此，开设文科物理在文科类专业教学中具有重要意义[1]。

二、物理教学现状

随着社会的不断发展，社会对高素质、全方位人才的需求量也越来越多，因此，我国部分高等院校开始将理工科与文科教育进行交叉渗透，以此促进人文素质教育与科学素质教育进行融合。例如，西安交通大学已经为文科类专业学生开设了文科物理，并且在一定基础上取得了很好的教学成果，西安交通大学的教学改革全面带动了各个高校开展文科物理教学模式的发展。

但是，在文科物理蓬勃发展之时，大多数高等院校对文科物理的课程定位、教学目的和课程内容等问题的认识存在一定误区，主要包括以下几个方面：1.部分高校开设的文科物理课程，分配不合理。例如选课人数多，基础参差不齐，这将严重影响教学效果。2.教学内容的甄选不合理，教学内容的实施没有针对性与实用性。3.教师忽视了文科物理与理工物理的差异性，在教学的过程中始终受到理工物理的羁绊，从而导致数理基础较弱的文科学生容易产生厌学情绪。

三、文科实施物理实验教学的必要性

（一）社会的发展离不开物理学

如今高速发展的社会已经离不开物理学的发展。当前，我国超导、通讯、海洋工程等新技术取得进步，都是与物理学的应用有着密切的关系，因此，只有人们具有高水平的物理知识，才能逐渐的认识到物理对自然世界的作用，同时享受物理学给人们生活带来的变革。因此，在21世纪的教育条件下，各高校应将只面向理工科的物理实验课程转变为面向所有大学生的课程，这样才能培养文科生的自然科学素养，并且使文科生了解和认识到物理课程给人类世界带来的变革和经济效益。

（二）与人类生活息息相关

众所周知，生活中的物理学是一门有趣的自然学科，通常情况下，生活中往往会出现有趣的物理现象，比如，朝霞与晚霞的形成、雨后出现彩虹等现象。利用物理学知识可以很好的解释其原理。实际上我们每天接触到的事情均和物理有着千丝万缕的联系，只是人们很少去探究有趣现象发生的原理[2]。

四、任务驱动教学模式在物理探索实验中的应用

任务驱动教学模式主要是以“任务”为主线，这就要求在整个教学过程中要充分体现“学生主体、教师主导”以及“创设情境、激发兴趣”的建构主义教学思想。特此笔者主要以电学实验的“避雷针”项目为例，分析任务驱动教学模式在教学中的应用。

（一）利用多种教学手段

目前，由于大多数的文科学生数学物理根基不深，因此在学习的过程中遇到有关物理的推算公式或者数学的微积分，都会产生一种抵触情绪，这就需要教师在教学的过程中利用多种教学手段。文科生虽然在理科方面有一定的缺陷，但在形象思维能力和语言表达能力等方面有较强的优势，因此，教师在教学的过程中，通过直观性教学手段，例如，利用实物演示以及科教视频等多种教学手段，将物理的抽象知识进行形象化、具体化，这样学生更容易理解。除此之外，教师和可以充分发挥学生的主观能动性，鼓励学生走上讲台讲述自己感兴趣的物理话题，如一些学生对微波炉、太阳能的工作原理感兴趣。让学生走上讲台不仅减轻了学生的学习压力，而且还活跃了课堂气氛。

（二）创设问题教学情境

毫无疑问，良好的教学情境有助于激发学生的学习兴趣与情感，并且能够让学生在快乐的学习过程中熟练掌握知识，为了进一步培养学生的学习能力，教师在教学的过程中可以“创设问题情境”，有效的把学生引入与问题有关的情境中，同时教师在创设问题情境时一方面要充分考虑学生的基础知识能力，另一方面问题的设计还要切近生活，具有一定的灵活性。

例如，在“避雷针”实验项目中，教师可以设计以下几个任务：

1.雷雨天气在平坦空旷与坎坷狭窄的地方行走，哪一种最为安全，并且理由为。

2.天空形成的闪电状态都呈竖直而并非横向，这一原理的解释为。

3.在本实验中给同样高度的尖端导体与球形导体通电，哪个会先放电。

4.你认为避雷“针”表面呈尖端的主要原因为。

教师在教学的过程中，将问题从实际生活中引出，这样就有效的激起了学生的探索兴趣与学习兴趣[3]。

（三）细化问题

一般情况下，学生在对问题进行分析时，首先需要将掌握的知识点存在的问题进行解决，然后有效的将教师所提出的问题进一步细化，这样就便于学生产生新的疑问，在此基础上有助于学生更好的解决问题。例如学生在分析第3个问题时会产生这样的疑问：尖端导体与球形导体在通电后为什么会放电？同时学生在提出问题后会采用小组成员合作的方法展开讨论，以此解决问题。然而这里谈到的提出问题、解决问题，都是学生在进行分析问题的过程中经常会遇到的问题。但在目前，由于有限的课堂时间，导致了学生无法更好的对问题进行分析，因此，学生在课堂上对教师提出的问题进一步的细化，有助于学生快速解决问题。

（四）合作学习解决问题

通常情况下，学生动手实践的过程也就是完成任务的过程，同时，学生在实践的过程中会发现一系列的新问题。例如，在实验中，学生会发现在同样高度的情况下，尖端导体会先放电，随后学生会产生新的疑问：倘若在不同高度的情况下，将尖端导体与球形导体通入电，又将会产生怎样的结果。与此同时，学生带着问题进行实验，经过多次的实验最终验证了学生认为电荷在导体表面的分布与导体自身形状有关的这一观点。除此之外，学生在完成任务的过程中，教师要时刻关注每个小组的实验情况，并引导学生积极协商，在学生通过合作学习的情况下依然没有解决问题时，教师应当给予一定的帮助，同时，教师的这种帮助不是直接将答案告知学生而是引导学生再次积极思考，直至解决问题为止。

（五）及时对学生做出评价

在学生完成任务之后，教师组织一场评价活动，其评价可在小组成员之间也可在学生与教师之间进行。例如，在教师与学生之间进行评价，首先小组成员之间，需要各自对内容的认识以及在完成任务过程中的想法与感受进行有效的沟通与交流，从而取长补短，以此提高自身解决问题的能力，其次，在小组中选出代表，将实验探索的最终结果告知教师，同时教师应对学生探索的结果给予肯定，并且对存在的问题进行引导与纠正。此外，在确认学生完成任务后，教师还应启发学生对实验的原理进行分析，并让学生对本次实验进行归纳总结，最后以书面的形式提交给教师评价。

五、结束语

总而言之，高校要想提高文科生的科学素养，首先改变传统的教学模式，采用任务驱动教学模式进行教学，这种教学方法不仅能够提高学生的科学素养而且还有利于激发学生的学习兴趣。

参考文献

[1]彭政.浅谈大学文科物理教学的必要性和教学策略[J].中国科教创新导刊，2009，17：75+77.

[2]欧阳秋云，姜海丽，齐立红，等.文科物理教学过程中的探索研究[J].教育教学论坛，2012，4：119-120.

[3]章羽，钱锋，戴玉蓉.文科物理实验教学实践探索[J].实验技术与管理，2012，3：144-146+151.

Abstract:At present, along with the education reform, some universities have opened the liberal arts in physics in order to improve the scientific quality and knowledge level of the liberal arts. On this issue, the paper first discusses to the connotation and the significance of opening the course to the library arts, secondly analyzes the status quo of teaching liberal physics, and expounds the necessity of physics experiment teaching in the school of arts living, finally explores specific application of the task driven teaching mode in experiment teaching of university physics based on the constructivism learning theory, in the hope of better development of physical exploration experiments of liberal arts in the university.

Keywords:theory and experiment; task drive mode; university of arts physical exploration experiment; the specific application

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）05-0140-02

作者简介：任文辉（1966，9-），女，汉族，湖南省汨罗人，本科，高级实验师，研究方向：大学物理、物理实验教学及相关学科。