创新教育在高职物理教学中的运用

2023-10-02 20:53刘宝擘任丽红徐云雁
山西青年 2023年9期
关键词:物理高职实验

刘宝擘 任丽红 徐云雁

宣化科技职业学院,河北 张家口 075100

物理课程是很多专业课程的基础,学好物理,才能更好地学习专业知识。物理也与人类生活息息相关,蒸汽机的发明带领人类走向了第一次工业革命,核物理的发展为医学进步提供了基础条件,电力的发展推动了整个社会的物质文明发展。但是物理学习偏难,导致很多同学成绩并不理想。同时,教师在教学中也存在种种问题。笔者对此进行研究与分析,主要从高职物理教学存在的不足、高职物理教学的优势,以及高职物理教学中创新教育的运用,三个方面展开讨论。

一、高职物理教学存在的不足

(一)学校不重视物理教学,学生学习态度不端正

高职学校的管理比较松散,对学习的要求也没有高中那么高,尤其是在高考改革后,学生可以自主选择是否考这门课程,导致学生偏科严重,对于自己不喜欢的科目彻底放弃,而且在考试的影响下,高职学校普遍比较重视人文素养教育以及专业课的教育,对于物理,一直被当作一门“副课”来教学。学校对物理教学不重视,导致老师也不重视,使得课堂纪律松散,学生散漫,学生对物理的重视程度也减弱。[1]学校在物理教学上也缺乏监管,在物理教学过程当中所使用的教学模式、课程结构以及教材案例、物理实验等相对比较简单。在课程教学与专业课的衔接上面不够紧密,缺乏连贯性,缺乏对专业课程的支撑力。

(二)学生基础知识普遍薄弱

高职学生的学习基础薄弱,物理理论知识缺乏。高职学生的生源成分复杂,包括应届高中生、初中生、社会生等生源,学生构成复杂,有年龄和基础知识的参差。就目前整体情况来看,高职学生的学习基础与高专学生有很大差距,所以在物理学习上有一定的困难。物理学习是从初中才开始的,高职学生如果能够认真听讲,配合老师进行学习,本着够用原则,也能够很快跟上学习。面对学生基础知识薄弱的情况,老师应当加强基础知识教育,并且进行分层教育、个性化教育,应尽可能照顾所有学生的学习情况,夯实基础教学。[2]

(三)实验设备陈旧、不完善

高职学校很多都是由以前的中专、中师、技校合并升格而成,经历了一个非常艰难的过渡期,加上当时生源不足,导致学校实验设备经费不足,实验室设备不完善,或者是实验室设备陈旧,不能为学生提供良好的实验环境。在这一方面,学校要加大对物理实验室的投资力度,完善和更新实验设备,为学生的物理学习提供良好的物质基础和条件支持。同时,也要尽可能利用现代化设备和优势,例如电子白板、信息化教学软件,要对实验设备不完善做进一步的补充。[3]

二、高职物理教学的优势

(一)学生思维活跃,课堂气氛良好

高职学生思维活跃、好动,上课比较积极,课堂气氛良好,对于课堂来说,是非常有利的,能让学生在放松的情况下进行学习,从而提高学习效率。但若是老师控制不好这个力度,就很容易导致课堂纪律差,学生懒散,降低学习效率。因此,对于课堂纪律的把控,还需要老师根据实际情况进行判断,尽量让学生在轻松、舒适的氛围内保持良好的学习状态。[4]

(二)学习压力小,利于物理课程的学习

高职学生学习压力小,有部分需要参加技能大赛或升学考试的学生有一定的压力。而对于大部分学生来讲,是没有这方面的压力的,高职学校是为了社会输送专门的人才,教育教学具有针对性,培养的是技术技能型人才。而社会技术技能型人才的缺口比较大,人才需求量大,减少了高职学生的就业压力。所以,与本科或高专学生相比,高职学生的学习压力相对较小,就业压力也比较小,这种没有负担的学习方式,避免了应试压力,能够让学生有时间去深入研究物理知识,并应用到专业知识当中去。[5]通过这种综合探究式的学习而形成的学习能力,对于学生后续的职业发展打下良好的基础。

(三)实验与理论相结合,及时巩固知识

高职教育的培养方向是专门化的技术技能人才,单纯靠理论知识无法完成这一教学目的。因此,高职教育中更注重实践与理论相结合,能让学生在学好理论知识的同时,学会动手操作,真正领会理论知识的内涵。[6]尤其是像物理这种操作性比较强、实践性比较强的学科,实验与理论相结合的学习是非常重要的。而且高职学生学习时间相对较为宽松,能有大量的时间应用在物理实验课上。

三、高职物理教学中创新教育的运用

(一)合作探究学习

合作探究是新课改提出以后,一直在不断深化与改革的一种教学模式,直至现在,合作探究式学习仍然适用于高职物理的教学。学生通过小组来进行合作探究,培养学生的合作意识,构建一加一大于二的学习模式。例如在学习“认识半导体器件”这一节时,可以给每个小组发放若干个半导体元件,先让学生根据自己的了解把二极管和三极管简单分类,通过学习半导体元件的知识后,让他们展开充分讨论,标记出每个半导体元件都是什么类型的二极管和三极管,如果仍不确定可从网络查找,最后小组得出结论。这种形式非常便捷易于操作,能够更加生动而直观地学习并掌握物理知识。

(二)增加实验课投入

探究性实验教学融入高职物理教学过程中,还需要增加时间上的投入以及经济上的投入,在时间上老师尽可能合理安排理论与实验课,让每一位同学能够亲自动手实验,感受实验操作的乐趣,同时要能够鼓励学生进行自主探究实验。[7]增加经济投入,提升学校的实验设备,增加新型实验器材,同时及时补充实验室所缺少的材料,让学生能够大胆地进行实验。可以在实验室的建设上安排一定的开放时间,在这一开放时间内,学生自主进行实验,在指导老师的引导和确保安全的前提条件下,学生进行自主探究,由此提高学生的动手能力、创新能力,也能提升学生的逻辑思维能力。

(三)利用信息技术

信息化技术的发展已成时代趋势,信息技术已全面普及至教育系统,从最初的多媒体教学到现在的各种人工智能,尤其是现在,针对高职教育所发展的教育软件和教育产品遍地开花,有针对不同年级的,有分别针对老师和同学的,也有针对各个科目的,这些软件与产品的发展更加便利了高职物理教学,由于高职物理有许多的实验需要在实验室进行,而课堂的时间又是非常有效的,那么学生可以利用这些信息化技术,在课前对所要完成的试验进行搜索、观摩、熟知,便于学生在实验课上实际操作。甚至有许多针对高职物理的教学软件,将实验模拟做成游戏,学生可以一步步以关卡的方式完成实验,这不仅让学生熟知了实验流程,而且在实验的每一步都有理论讲解,让学生知道每一步实验的原理。与此同时,还提高了学生的学习效率,培养了学生的学习兴趣。物理学习当中有很多抽象的概念,老师可以通过与信息化的结合,将其变得生动有趣且容易理解。

随着时代的发展,现在已经全面进入了信息化时代,人工智能的发展、VR 技术的发展、3D 打印技术的发展,每一项都离不开物理基础,但每一项发展也都为物理学习提供了新的学习途径。例如,在互联网全面覆盖的情况下,各种各样的微课和网课层出不穷,其中有包括理论知识的讲解以及实验的操作示范,这对于高职学生学习来讲是非常便捷有利的,学生可以根据自己的具体需要,选择合适自己的教学网课,利用课后时间补充自己的薄弱点。而在课堂当中,老师也可以应用职教云、雨课堂、希沃白板等信息化技术,来增加课堂的趣味性以及讲解的生动性,这些电子教育产品,有共享性、便捷性,老师可以根据需要,制作自己的课件或者参考别人的课件,通过电子课件、动画模拟等方式来将枯燥乏味的理论化知识具体化,这也是理实结合学习的一部分,虽然没有亲自动手实验那么直观,但也改善了单纯的理论知识灌输教学模式,不但可以吸引学生的注意力,也能让学生快速进入学习状态,提高上课效率。[8]

(四)理实一体化

1.老师课前示范

即便是有很多网络上的实验模拟做示范,甚至在信息技术的辅助下,学生可以非常熟悉的了解实验流程,但是在课前,还是需要老师进行现实当中的物理实验操作,因为物理实验的操作繁杂,有非常多的步骤,而且在细节上很容易出错,也容易发生不安全事故,尤其是涉及电学知识的学习,有许多实验可能存在安全隐患,需要老师进行课前示范,减少学生在实验课中的出错率,同时也能更加自然地导入课程,提高学生上课对知识的接受程度。

2.学生亲自动手

荀子说:“不登高山,不知天之高也;不临深溪,不知地之厚也。”让学生亲自动手实验是理实一体化最关键的环节。只有通过自己的实践,才能真正感受并理解物理知识的深层含义以及抽象概念。例如,在学习电学的时候,有一个实验是需要把电流计改装为伏特计,如果只是单纯讲解这个实验,学习其中的理论知识,学生不能深切地感受到实验的乐趣,会大大降低学习趣味性和学生学习效率。可以在实验器材允许的条件下,让每个同学都试一下这个实验,无论是一人一组还是多人一组,只要能够让学生直观地进行操作和观察,都能够提高学生对学习的兴趣,提高学生的学习自主能力。

(五)结合专业知识进行讲解

高职学校每位同学都有自己的专业课程,在高职学校物理学习的过程中,可以与学生的专业知识相结合,例如机电专业的学生,在物理学习的过程中,可以结合机电设备的知识点进行教学。这样将基础知识和专业知识融合,非常有助于在物理学习的基础上,理解专业学习当中的机电设备运作原理和操作原理,而在专业知识的学习当中,也能够巩固和学习物理知识,加强物理知识与专业知识之间的联系,两者之间相互支撑,以此提高学生的专业素养。[9]

(六)建立学习资源库

高职物理资源库建设要模块化,尤其是高职物理知识涉及许多实验内容,要将资源库以理论模块、实验模块为基础,以思维导图的形式展开资源陈设。例如,先以章节为单位展开思维导图设计,而每一章节又包括理论知识和实验演示两个部分,在理论知识当中又包括预习内容、课堂教学、课后回顾、习题讲解、内容拓展等,将知识细化、模块化,有助于老师和学生的使用。也可以对实验模块再进行细化,并与各专业具体要求契合,以分专业、项目化呈现,提高教学实用性。信息技术的发展为教育提供了便捷,使得教育资源库可以保持动态更新,尤其是近些年比较热的量子力学的应用。例如,量子计算机、量子通信等。资源库保持动态更新可以将这些科技发展前沿的知识,以及新的教学资料随时应用到教学实践当中来,使学生对物理学习保持新鲜感,老师也能够及时补充自身的知识,为学生提供更好的教育,而且资源库的动态更新还能够拉近各个学校之间的关系。学校与学校之间加强互动,无论是从学习内容、教学模式、课程设置等各个方面都可以进行共享和互动,老师也能沟通对资源库的利用,取长补短,使得教育教学更加科学化。

四、结语

随着科学技术的进步和时代的发展,信息化技术的全面普及,社会对专业性技术技能人才的需求量越来越大,要求也越来越高。学生要不断提高自己的专业知识,夯实自己物理学习的理论基础,为专业化学习提供知识储备。高职学校的学生普遍存在着基础知识薄弱,好奇心和叛逆心比较强的特点。这就表明,传统教育模式已不再适用高职物理教育。而创新教育模式不但能够吸引学生的注意力,还能提高学生的课堂学习效率,是非常重要的一种教育方式。随着高职物理课程的教学的多样化,高职物理应不断创新教学的方式方法,提高课堂教学效率,通过对物理课的探索式教学,合理有效地培养学生的创新思维,进而提高学生的创新能力。

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