多元智力理论下大学物理情境教学的创设研究

杨秀娟 程建勇 邵珠峰

[摘           要]  加德纳的多元智力理论主张尊重个体差异，实现人际智能、逻辑数学智能、肢体动作智能等多种智能的全面发展。大学物理作为理工科的一门基础课程，在教学中贯彻落实多元智力理论，创设多种情境进行教学，可以让学生在相对轻松的氛围中完成物理知识的学习，实现自主探究能力、合作学习能力、问题分析与解决能力的提升，成长为复合型人才。首先概述了多元智力理论对大学物理教学的影响，并且对大学物理实行情境教学的必要性进行了简要分析。其次从创设多元情境解释物理现象、结合前沿科技培养物理学习兴趣等方面，介绍了大学物理情境教学的实施策略。最后结合教学实践，以“刚体的定轴转动”实验为例，总结了情境教学的应用方法。

[关    键   词]  多元智力理论;大学物理;情境教学;物理实验

[中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2022）17-0142-03

在高等教育改革过程中，各个学科的教师积极探索新型教学模式，如问题导学法、情境教学法等，在教学实践中均取得良好效果。大学物理课程由于具有知识容量大、内容抽象化、学习难度大等特点，使用情境教学法可以通过创设多元情境氛围，吸引学生带有浓厚的学习兴趣和强大的探究动力，投入物理课堂学习中。在教师的引导和帮助下，学生通过探究学习和合作学习，掌握物理重点知识，在学习过程中锻炼多种能力，真正实现了知识传授与能力培养的统筹兼顾，符合高校倡导的培养全面发展复合型人才的教育目标，这一教学方法在物理及其他学科中具有推广应用价值。

一、多元智力理论对大学物理教学的影响

（一）多元智力理论的概述

多元智力理论是在尊重个体差异的前提下，以实现人的全面发展为目标，在教育过程中挖掘并培育学习者的多元智能，包括语文智能、数学智能、空间智能、人际智能、观察智能等。在以往的教学中，很多教师片面关注学生的学习成绩，这是“单一智力理论”的典型表现。这种教学观念下培养的人才，缺乏独立思考和自主学习能力，在脱离校园后无法适应社会环境，很快就会被社会所淘汰。相反，基于多元智力理论培养的人才，具有较强的创新能力、探究能力、人际交往能力、合作学习能力，即便没有教师的指导，也能够较好地完成学习任务，环境适应能力更强。因此，在社会快速发展、用人标准不断提高的背景下，高校人才培养必须要贯彻落实多元智力理論，致力于培养复合型人才[1]。基于此，在大学物理教学中尝试基于多元智力理论进行教学模式的改革。

（二）多元智力理论下大学物理教学改革

一直以来，大学物理教学侧重于对教材内容的讲解和物理知识的灌输，而忽视了大学生综合能力的提升，这显然不符合大学物理课堂教学目标。基于多元智力理论的大学物理教学改革，应当调整教学重心，实现理论教学与能力培养的统筹兼顾，促进大学生多元智力、多种能力的全面提升。例如，在大学物理实验教学中，教师应当给予学生更多的操作、探究机会。在实验课上，教师讲解完实验原理、操作要领、注意事项后，让学生以小组为单位合作完成物理实验。在这一过程中，着重锻炼学生的团队合作能力和问题分析能力。当物理实验结束后，学生不仅掌握了物理实验知识，而且提高了探究学习能力、合作学习能力，真正做到了知识增长与能力提升的一致性。因此，基于多元智力理论的大学物理教学改革，要始终坚持“以学生为中心”的原则，把实现“人的全面发展”作为教学目标，引领大学物理教学改革向纵深发展。

二、大学物理实行情境教学的必要性分析

（一）有助于提高大学物理课堂教学的趣味性

大学物理课程由于涉及许多抽象、难懂的概念、定理，因此对很多大学生来说吸引力并不强。在大学物理教学中应用情境教学法，是提高课堂教学趣味性、增强课程吸引力的一种有效手段。教师尝试多种手段创设多元情境，使每一节课都富有新鲜感，从而让大学生始终保持探究学习的动力。例如，从一些常见的生活现象出发创设生活化情境，挖掘其中包含的物理知识，让学生在感叹物理知识实用性的过程中保持对物理学习的能动性。还可以借助信息技术创设情境，用动画、视频等形式，将原本抽象的、静态的物理知识，以具体的、动态的方式呈现出来，方便学生进行理解，降低了物理学习难度[2]。由此可见，将情境教学法应用到大学物理教学中，无论是对课堂教学效率的提升，还是对学生物理学习兴趣的激发，都会产生良好的作用。

（二）有助于增进物理学习中的师生互动

以往的大型物理课堂教学中由于知识点较多，教师把主要精力放在知识讲解上，而忽视了与学生进行互动。这对于大学生来说，物理学习过程比较枯燥，即便遇到不理解的地方，也很少有机会提出自己的问题、发表自己的观点，导致学习积极性受挫，学习质量不高。相比之下，通过创设情境进行物理教学，则营造了相对轻松的氛围，对增加师生互动频率有积极帮助。例如，在课前导入环节，教师通过创设生活化情境并鼓励学生进行讨论，以生活中常见的物理现象作为切入点，在学生激烈讨论的过程中创设积极、活跃的课堂氛围。然后引入本节课需要学习的重点知识，实现了从课前导入到课堂教学的顺利过渡。学生高涨的热情还会延伸至整节课，师生之间的互动会更加密切，教师可以更加深入地了解学生的想法，并针对学生不懂的地方进一步地解释、回答，对消除知识盲区和提高课堂教学质量有积极作用。

三、情境教学法在大学物理教学中的应用

（一）依托多媒体技术将抽象物理概念具体化

多媒体辅助教学在大学课程教学中有着广泛的应用，尤其是对于大学物理这种包含较多抽象性知识的学科，要想让课堂氛围变得活跃，使学生在课上能够积极表现，必须借助信息技术创设多种情境，实现抽象知识具象化，在吸引学生配合教师的基础上，降低理解难度，减轻学习压力。例如，在学习傅里叶变换这部分知识时，一部分学生很难理解为什么在时间坐标下能够不停变换的世界到了频域坐标中就可以永恒不变，这显然不符合我们的生活常识。为了帮助学生解决这一困惑，教师在教学中可以借助多媒体播放一段动画，动态展示同一规律在时域、频域、空间中的三维关系。通过动画原理展示加上教师的讲解，学生可以对知识有更为全面的了解。

（二）创设多元情境解释物理现象

大学物理中涉及的很多知识在日常生活中并不常见，如果教师直接讲解定义、理论，学生理解起来比较吃力，并且会因为课堂氛围枯燥而失去学习兴趣。如果教师能够引入时尚元素、创设多元情境，将物理知识与当代大学生感兴趣的内容结合起来，则可以让课堂教学达到事半功倍的效果。大学生在课余时间喜欢“追剧”，教师就可以将电视剧中的情节与物理知识结合起来，创设合适的情境开展课堂教学。例如在学习激光器原理这部分知识时，核心知识是让学生掌握激光产生的三个基本要素，即粒子数反转、泵浦源、谐振腔。以电视剧《天龙八部》中段誉的六脉神剑进行类比[3]，将六脉神剑类比成激光，段誉经前辈指点学会了六脉神剑，就好比激光器的粒子数反转，具备了发射激光的物质条件;当他遇到紧急状况时运用内功，好比给反转的粒子施加一个激励作用的泵浦源;最后从手中射出六脉神剑，好比粒子在谐振腔中反复振荡增强，最终射出一束激光。这里的三个要素缺一不可，否则就无法形成激光。这种情境教学法，让学生牢牢记住了激光产生的三要素。

（三）结合前沿科技培养物理学习兴趣

前沿科技的进步，是推动物理学发展的重要动力。每一次重大的科技革命，都会引发物理学领域的重大变革。在大学物理课堂上，教师可以将新兴技术、前沿科技与物理内容联系起来，既可以拓展学生的知识面，又能起到活跃课堂氛围、激发学习动力的作用。例如，在学习光学部分的内容时，教师可以穿插讲解近几年流行的裸眼3D技术;在学习声波这部分知识时，教师则以智能手机为例，讲解其中应用的双麦克风消音技术。通过提供多样化的情境，利用大学生对前沿科技关注度较高的特点，教师将新技术与物理知识联系起来，使课堂教学不再是枯燥的理论传授，唤起学生对大学物理的热爱。除此之外，物理教师还可以尝试将物理教学内容与学生专业的相关技术联系起来，发挥知识互补的作用，降低学习难度，拓宽学生的知识视野。

（四）在大学物理实验中模拟真实情境

实验是大学物理课程的重要组成部分，也是物理学理论的基础。相比于抽象化的物理概念、定理，物理实验能够对学生产生更强的吸引力，并且通过学生自己动手操作观察各种物理现象，能够调动学生的学习参与度，对进一步巩固物理知识有积极帮助。在大学物理实验中，教师应当结合实验目的、实验内容，创设相应的情境，从而使学生全身心地投入实验探究中，掌握物理知识，提高个人的学习能力。在设计物理实验情境时，教师需要立足生活实际，寻找日常生活中常见的物理现象，在模拟真实情境的过程中，逐步引导学生发现其中蕴含的物理知识。基于情境教学法的物理实验，增强了学生的代入感，认识到大学物理知识与生活实际之间的密切联系，让学生在动手操作的实验过程中掌握物理知识，并保持对大学物理这门课程的喜爱。

四、多元智力理论下大学物理情境教学的应用实例

（一）实验导入，创设情境

在物理实验教学中，通过创设情境的方式完成实验导入，能够增强学生的代入感、吸引学生的注意力，为接下来实验讲解与动手操作提供了有利条件。这里以大学物理中“刚体的定轴转动”实验为例，设计了如下两种情境。

情境一：教师寻找生活中定轴转动的实例，例如实验室的门，分别在门的不同位置、以不同的角度用手推门，让学生观察门的转动情况。教师演示完之后，还可以让学生自己来试一试，然后提出问题：在不同位置上以相同的力推門，门的转动角度是否相同？为什么？在相同位置上以相同的力推不同重量或不同体积的门，门的转动角度是否相同？为什么？

情境二：由教师做刚体定轴转动实验。使用刚体转动测量仪，测定砝码下落的加速度。然后变化砝码重量和调节滑块位置，重新测定砝码加速度，对比测量结果。然后提出问题：滑块位置对杆的转动惯量有何影响？砝码的重量对物体加速度有何影响？滑块位置对砝码下落时的加速度有何影响？

通过创设情境，学生在观察的基础上针对实验现象展开思考和讨论，营造活泼的课堂氛围，激发探究学习的兴趣，为接下来的知识学习做好铺垫。

（二）动手操作，亲历情境

大学物理实验之所以能够对学生产生较强的吸引力，主要是因为学生可以通过自己动手操作或团队相互配合，完成发现问题、分析问题、解决问题的一整套学习流程，获得良好的学习体验。在这一过程中，学生不仅手脑并用，而且实现了感性认知与理性认知的结合、理论知识与实践操作的统一，一方面有助于学生对物理实验知识有更加深入的了解，从而更加牢固地掌握其中的物理知识;另一方面也能够实现学生综合能力的提升[4]。带着教师提出的问题，让学生自己动手操作、进行实验、亲历情境。

对于“情境一”，学生体验在门上施加不同方向、不同大小、不同作用点的力，观察对门转动的影响。在此基础上可以得出力矩的概念、刚体转动惯量的概念，以及了解两者之间的关系。对于“情境二”，教师给每个小组提供相应的实验器材，包括支架、塔伦、光电门、砝码等。让学生自己完成小组内部的分工，例如有的负责组装实验器材，有的负责做好数据记录。借助团队的力量，尽快完成实验并通过讨论得出实验结论。在实验中，首先通过定性研究，找出刚体转动角加速度与转动惯量、力矩之间的关系，其次得出刚体定轴转动的转动定理。在学生做实验的过程中，教师也要根据各组的实际表现，适时加以指导、纠错，并提出问题引导学生进行深入思考。

（三）启发想象，迁移情境

在学生完成实验操作后，教师从实验内容出发，引导学生回顾已经学过的相关知识，然后过渡到本节课需要掌握的重点知识上来，让学生对本次实验中涉及的概念、定理等有更加深刻的印象。当然，在实验过程中，个别学生或小组也可能会遇到实验结论与教材理论不符合的情况，这种情况下小组成员先探讨是否在实验流程、实验操作中出现差错，从中寻找原因。如果小组成员一致认为实验过程无任何问题，再由教师进行解答。在这一过程中启发学生思考、鼓励学生质疑，不仅掌握物理知识，而且培养了学生进行创造性学习的能力。在实验结束后，教师还可以收集学生的反馈意见，例如对情境教学有哪些好的建议，或者希望在物理实验教学中有哪些创新等[5]。根据学生的反馈，不断提升教学情境的创设水平，为大学物理教学质量的进一步提升奠定扎实的基础。

五、结语

多元智力理论与现阶段高校倡导的促进学生全面发展的理念有相似之处。在大学物理教学中，根据教学内容的不同创设多元情境，既可以使物理课堂充满乐趣，让学生在欢快的氛围中更高效地掌握本节课的知识点，实现教学质量的提升，又能在学习过程中激发学生的自主探究意识，培养学生的团队合作能力，掌握分析问题和解决问题的技巧，从而实现学生多元智力的提升。由此可见，熟练利用情境教学法既是当前大学物理教师必备的技能之一，又是构建高效物理课堂和促进学生全面发展的重要手段。

参考文献：

[1]杨璐璐.研究以学生为中心情景教学法的应用实践：以《大学物理实验》课程为例[J].智库时代，2020（24）：16-17.

[2]庞晓莹，张际家.科学与戏剧的结合：科普情景剧应用于大学物理实验教学[J].艺术教育，2019（9）：3-4.

[3]李聪，李辉，刘小标，等.STS教育理念下的高校大学物理课程改革之探索[J].教育教学论坛，2020（13）：113-115.

[4]肖友泉.论问题情境创设在物理教学中的运用[J].教育观察（上半月），2019，8（2）.

[5]王勇，任文辉.大学物理教学研究与实践：评《物理实验教学研究》[J].中国教育学刊，2019（6）：1.

编辑 司 楠