“电磁学”课程中实施研究性教学的路径研究

王广川 谢国亚

【摘  要】 研究性教学方法能够引导学生主动进行探索，可以更好地培养学生的创新能力，助力课程教学改革。在“电磁学”课程教学改革的工作中，怎样将该课程内容与现代化的最新技术相结合，实现探究性教学，已经成为一项关键的内容。基于此，文章将分析“电磁学”课程中实施研究性教学的路径，以期能够为相关研究工作提供更多的帮助。

【关键词】 “电磁学”;研究性教学;实践能力

一、研究背景

在高校的应用物理专业中，“电磁学”是一门必修课程，也是该专业的基础课，是学生后续学习其他课程的基础，“电磁学”课程的基本原理被广泛应用在工程技术和自然科学领域。从一定程度上而言，“电磁学”课程是数学与物理的结合体，讲究系统性和严密性，该课程的基本理论对学生日后从事的工作具有非常重要的意义。而在当前阶段，如何提升“电磁学”课程的教学质量，进而培养出更多的高质量人才，是该课程教师需要思考的问题。

随着社会经济的不断发展，社会对人才提出了更高的要求，对人才培养也更加关注。但是在很长的一段时间内，高校培养学生的创新能力及创新意识一直是一个薄弱环节，采取的教学理念相对落后，这严重影响了学生学习的能动性，不利于学生的个性化发展。学校对学生的评价主要以课程考试为主，这束缚了学生的创新能力以及创新意识。一个国家的综合国力最终是由其科技实力决定的，而科技实力主要是由人才实力决定的，人才的根本又在于教育。由此可见，在高校培养高水平物理专业人才的过程中，具有严密逻辑思维的物理教育体系发挥着至关重要的作用。本文主要以“电磁学”课程教学为例，探究了研究性教学方法，并提出了相应的实施对策。

二、“电磁学”课程教学中研究性教学的实践与探索

从狭义层面上而言，研究性教学就是教师在实际教学的过程中，针对某一个问题进行专题研究的过程。通过这种方式，学生不仅能够获取更多的技能，还能对这方面的知识有更深刻的理解。从广义层面上而言，研究性教学指的是学生在教师的指导下，就生产生活实际、自然科学以及社会科学等方面选择专题进行研究的过程。在“电磁学”课程的教学中，教师必须调整该课程的教学内容等方面，增加一些与工程技术领域相关的现代化内容。

“电磁学”这门课程的内容是现代物理的经典电磁学部分，主要内容有静磁学、静电学、Maxwell电磁场基础理论以及电磁感应等，课程内容非常多，但是课时较少。教师在实际教学的过程中，需要重点解决如何将与该技术领域相关的现代化内容补充进来的问题，因此需要针对该课程内容进行相应的改革。

三、“电磁学”课程中实施研究性教学的路径

（一）激发学生的学习兴趣，培养学生的问题意识

教师在构建“问题解决”模式时，需要先为学生创造一个能够积极参与的平台，在该平台，学生可以通过自学发现自身存在的问题，然后主动地搜集问题，并通过合作探究的方式解决问题。在定期讨论的过程中，所有学生都可以随意发表自己的观点，寻找与其他学生观点之间的异同，以及社会知识与书本知识的联系。在相互讨论的过程中，每个学生的观点都会被不断深化，久而久之，学生会获得内在的满足感，从而更加具有学习的兴趣。

在研究性学习的过程中，问题是最重要的动力来源。教师需要为学生构建“问题解决”的模式，为学生创建发现问题并提出问题的平台。由于“电磁学”课程中的相关原理及概念都非常复杂，且概括性非常强，因此学生在学习的过程中，很容易遇到各种困难，打击他们的研究积极性。对此教师需要借助课程网站为学生创设相应的问题情境，注重学科知识与社会发展、社会现实之间的联系，让学生通过感性的经验发现问题，然后引导学生从中筛选出有价值的问题，最终形成研究的课题。

（二）转变传统观念，引领学生的学习

教师在开展研究性教学时，首先需要面对的难题就是要转变学生的学习观念，学生在接受了长时间的应试教育后，传统教育的观念已经深深扎根在他们的脑海中。因此如果想要转变学生的学习观念，让学生积极、主动地参与和探究，教师需要采取有效的应对措施，主要为以下几个方面：

第一，从认识层面出发，教师在正式开展研究性教学前，要先为学生营造有利于开展研究性学习的环境，然后为学生介绍如何进行研究性学习，以初步转变学生的学习观念。具体而言，教师可以借助各种网络课程平台开展研究性教学，为学生详细介绍研究性教学方法的特点及其与传统教学方法之间的差别，并教授学生如何进行操作。

第二，从实践层面出发，学生在实践的过程中能够身临其境，产生更直接的感性认识。因此在“电磁学”课程教学的过程中，教师要为学生提供短期的研究性学习体验机会，选取其中的一个课时对学生进行专题指导，为学生简单地介绍教学前的准备以及对学生的学习要求。在刚开始的试验阶段，教师的关注点不应该在创新特色这一方面，重点应该让学生由原来的孤立学习状态向合作研究状态进行转变。因此教师需要运用研究性教学的思想指导学生的行动，确保学生在合作探究的过程中，思想和行为保持一致，逐步形成良好的合作、研究氛围。教师要让学生明白，在“电磁学”课程教学中，教师只是指导者和组织者的角色，学生才是课堂的中心，要充分发挥学生在课堂中的主体地位作用。

（三）明确教学目标

从整体上来看，研究性教学的目标就是培养学生的实践能力以及创新精神，主要包含能力、情感以及社会这三个层面。首先，对于情感目标而言，教师在教学的过程中，要注重学生的亲身探索体验，培养学生乐于探究以及善于质疑的态度，激发学生的创新欲望。還需要培养学生不断追求的进取精神以及求实严谨的科学态度。其次，对于社会目标而言，教师要引导学生与他人进行合作和分享，培养学生的社会责任感。最后，针对能力目标而言，教师需要重点培养学生发现问题和解决问题的能力，引导学生进行独立思考，带领学生学习一些最基本的科学研究方法，以不断地提高学生的能力。

为了确保研究性教学目标能够循序渐进的实施，教师需要采用分层设定的方式来推动研究性教学目标的实现。例如针对综述类的课题，教师主要以研究能力的发展作为基础来设定相应的阶段目标。具体而言，教师在各个阶段需要做到以下方面：在课题选择的阶段，主要培养学生提出问题以及形成初步解决方案的能力;在收集资料的阶段，主要培养学生获取信息和加工信息的能力，以及不断进取、敢于承担责任的精神;在资料分析阶段，需要培养学生筛选资料的能力以及团队协作的能力;在利用资料的阶段，主要培养学生的综合能力，以及实事求是、严谨的科学态度;在成果展示阶段，主要培养学生分享电磁学相关研究成果以及以正确的心态面对他人成果的能力，帮助学生养成反思、总结的好习惯。

（四）设计实验与理论相结合的课程

通过实验，学生可以更深入地理解电磁学理论，提高其实践能力。下面是一套电磁学研究性教学课程设计，其将实验与理论相结合，旨在帮助学生更好地理解电磁学知识。

实验1：电场的基本性质

目标：了解电场的特性，掌握电荷分布和电场之间的关系。

实验内容：组装简单的电场测量仪器。利用静电力平衡原理，测量平板电容器中的电场值。通过改变平板的间距和电荷分布等条件，观察电场强度的变化趋势。

实验2：磁场的基本性质

目标：认识磁场的特性，了解磁场的作用和性质。

实验内容：利用自制磁场实验器，观察和研究磁场的基本结构、性质。通过改变线圈的电流、距离等条件，观察磁场的变化趋势。

实验3：电磁波的特性

目标：了解电磁波的特点和性质，掌握电磁波的传播规律。

实验内容：利用自制电磁波发射器和接收器，测量电磁波的波长和频率。通过改变距离、发射器方向等条件，观察电磁波传播的变化趋势。

理论环节：在理论环节中，教师将以实验为基础，教授相关的理论知识。理论内容主要包括电场和电势、磁场和磁通量、电动势和电磁感应、电磁波的特性和传播规律。

实验和理论相结合：在实验和理论环节结束后，教师将向学生提供一个复杂的问题，要求学生根据实验结果和理论知识来解决问题，并向全班汇报解决方案。

评估方式：学生将分组完成每一次实验，并提交实验报告、理论作业。教师将评估学生的解决方案和报告，并根据其质量和深度给出相应的成绩、反馈。

（五）充分发挥校园课程网站平台的作用

为了更好地实施研究性教学，高校可以在校园网中设立课程网站，并在网站中设立课程论坛、研究性教学以及课程作业等相关板块，为“电磁学”课程的研究性教学活动提供一个互动、交流学习的平台。教师在实际教学的过程中，可以充分发挥课程网站的作用，实现虚实结合，这能够提升“电磁学”课程研究性教学的效率，进而达到更好的教学效果。教师作为教学的引导者和辅导者，需要充分应用课程网站中的信息资源、人力资源，从而为学生构建出一个集管理、评价、引导和监控为一体的研究性学习平台。对于学生而言，他们是课堂的研究者，因此应先要充分地挖掘课程网站的功能，学习课程网站中的相关内容，然后还要深入到现实环境中，以现实研究的进展作为基础，丰富课程网站的资源，从而使课程网站中的资源更加丰富多样。

（六）突出评价和反馈

评价研究性教学工作，不仅能够促进研究性教学工作的开展，还能够对其进行反馈，因此构建针对研究性教学的评价体系，是“电磁学”课程实施研究性教学的必要环节。

针对评价目标而言，研究性教学评价实际上是一种发展性的评价，主要是通过评价、反馈的方式提高学生的实践能力和创新能力。针对评价原则而言，教师必须实现目标以及指导的相互统一，通过评价的方式指导研究性教学工作，从而促使学生的全面发展。针对评价标准而言，教师要不断创新评价标准，鼓励学生在最大限度上提升自我。针对评价内容而言，主要是教师评价学生的行为、认知以及能力等，以帮助学生更全面地了解自我。针对评价方法而言，需要教师采用总结性评价与过程性评价相结合的方法，以及学生自我评价与他人评价相互结合的方式，加强学生的自我反思和自我激励。

总而言之，“电磁学”课程的评价，关注每一位学生在研究性教学过程中的个人发展状况，注重提升学生的个性发展水平、发挥学生的潜能，这能夠充分发挥学生在“电磁学”课程研究性教学过程中的创造性和积极性。

四、结语

综上所述，在“电磁学”课程教学中，研究性教学是一种培养学生实践能力和创新能力的现代教育方法。教师在实际教学的过程中，需要采取多种方式开展研究性教学，以提升学生的个人能力，将学生培养成适应社会发展的高水平人才。

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