基于学情分析的大学物理课程教学现状及对策

摘要：大学物理课程对于理工科专业学生的学习起到基础性和启发性作用，本文通过调查问卷分析不同专业学生的学习情况，对比高中和大学阶段在课程教学中存在的问题，从教学内容、授课模式、考核评价方式等方面探索公共课程教学的改革途径。

关键词：大学物理；教学现状；过程性学习；应对策略

中图分类号：G451.2文献标识码：A

Abstract：universityphysicscourseforscienceandengineeringstudentslearningplayafundamentalandenlighteningrole，thispaperthroughthequestionnaire

analysisofdifferentprofessionalstudentslearningsituation，comparedthehighschoolanduniversitystageintheproblemsexistinginthecourseteaching，fromtheteachingcontent，teachingmode，evaluationwaytoexplorethewayofpubliccurriculumteachingreform.

Keywords：universityphysics;teachingstatus;processlearning;copingstrategies

大学物理课程是本科院校理工科专业重要的公共必修课，在培养学生分析问题、逻辑思维、科技创新等能力方面发挥重要作用［1］。如何让理工科专业学生真正地了解和掌握物理知识、建立与自身专业发展的有效联系，提高学生的创新思维、强化主动学习意识是当前大学物理课程教学亟待解决的问题之一［2］。目前，我校大学物理课程使用的教材包括高等教育出版社马文蔚教师编著的《物理学》（第七版）和物理学简明教程（第二版）。依据不同专业的人才培养方案，课时通常在54～64学时/学期。授课方式以PPT演示、公式推导和习题讲解为主，考核方式为平时成绩（作业质量、课堂互动、考勤情况、随机测试等，占比40%）和期末成绩（占比60%）。通过调查问卷对学生遇到的问题、知识难点等学情进行分析，探索有效的应对策略。

1学情调查

《大学物理课程过程性学情调查问卷》主要内容涉及高中和大学阶段物理课程的学习情况。通过问卷星软件面向2021级数学与统计学院（简称A学院96人）、2021级化学化工学院（简称B学院155人）、2022级信息科学与技术学院（简称C学院214人）学生进行发放，共收回答卷1395份。基于调查问卷结果能够较全面了解地方师范院校大学物理课程的教学现状、明晰学生学习特点，协助教师改进教学方式。

1.1高中阶段的学情调查

高中阶段，教学过程“很少做演示实验或学生实验”，对应比例为86.45%（A学院）、90.63%（B学院）、87.19%（C学院）；“偶尔做演示实验”的比例为10.32%、6.25%、8.87%；“演示实验和学生实验都做”的比例为3.23%、313%、3.94%。教师“先讲解基本的物理概念、定理再通过做题加深理解”的比例是83.22%（A学院）、86.46%（B学院）、85.72%（C学院）；“通过实验演示引导学生形成物理概念和知识建构”的比例较小，分别是16.78%、13.54%、14.28%，这种直接套用公式和定理、忽略得出结论的思维模式和推导路径必然造成学生“对物理概念、规律的认识模糊和对物理抽象问题的分析能力差”，其比例是71.61%（A学院）、79.17%（B学院）、64.53%（C学院）。由于课程缺乏演示实验，无法激起学生的学习兴趣，导致“喜欢上”物理课的学生比例较低，分别为20.64%（A学院）、2292%（B学院）、42.85%（C学院）；学习兴趣“一般的”的比例分别为57.42%、47.92%、43.84%；“不喜欢”的比例分别为21.94%、29.16%、13.31%。因此，高中阶段教师应通过演示实验增加趣味性，引导学生主动学习、提高学习效果，为大学阶段物理课程学习打基础。

1.2大学阶段的学情调查

学期初，“大学物理课程对其自身专业发展影响程度”，其中“非常重要”的比例为52.9%（A学院）、51.04%（B学院）、61.58%（C学院）；“一般重要”的比例为2903%、28.13%、14.29%；“不太重要”的比例为18.06%、20.84%、24.13%，可见大多数理工科专业学生认识到物理学习的重要性。学期中，学生主要关注“课堂上教师的讲课方式、课程考核内容和期末考试”，A学院的比例为：2908%、23.41%、47.51%；B学院的比例为：27.5%、225%、50%；C学院的比例为：31.97%、27.11%、40.92%，说明部分学生对学习目标产生认知偏差，误将考试作为终结性目标，考试分数看成掌握知识熟练程度的标准，忽视了学习过程中自主性和创新能力的培养。此外，“物理知识学习对自身专业发展的重要性”认为“很有帮助”的比例分别为84.97%（A学院）、78%（B学院）、77.95%（C学院）；“帮助不大”的比例分别为15.03%、22%、22.05%，说明越来越多的学生体会到物理知识能够促进专业发展。

复习阶段，“平时学习态度、作业完成质量、考试成绩之间关联性”的认识，其中“有关联性”的比例为53.19%（A学院）、50%（B学院）、54.67%（C学院）；“关联性强”的比例为40.43%、32.5%、35.98%；有少数学生（6.38%、17.5%、9.35%）认为“关联性不大或没有关联”。“看教材、完成作业习题”的比例为86.39%、90.91%、82.9%；有少数学生“只看教材”或“只做习题”（10.21%、6.06%、869%）；甚至有个别学生“几乎不复习”（3.4%、3.03%、8.41%），说明大部分学生能够认识到平时知识积累、作业完成质量对于复习效果至关重要，但学习方式、方法过于单一。学期末，认为“物理课程能够培养科学思维和方法、辅助自身专业知识的学习”的比例是73.47%、75.51%（A学院），68.18%、69.7%（B学院），64.95%、57.66%（C学院）。学生希望“在课程内容中增加科技前沿知识或热点内容介绍”的比例为65.31%、72.73%、65.89%。对课程内容“掌握较好”的比例为80.85%（A学院）、72.5%（B学院）、72.15%（C学院）；“基本掌握”的比例为8.51%、25%、4.67%；“没有掌握”的比例为10.64%、25%、23.18%。说明不同专业学生产生一定的学习效果，并对课程内容提出新要求。

1.3教学方式调查

大学物理课程涵盖力学、热学、电磁学、光学等多个模块内容，无法同时满足各专业学生的学习需求。教师“运用多媒体（视频、图像、动画等）辅助课堂教学”的比例为58.87%（A学院）、57.5%（B学院）、53.27%（C学院）。同时，“上课热情饱满、语言风趣幽默”的比例为32.51%（A学院）、33.5%（B学院）、35.45%（C学院）；然而“课堂上引入多种教学模式（如同伴教学、研讨课互动教学）”效果不理想、学生接受程度不高，其比例为8.62%、9.00%、1128%。因此，新教学模式实施过程中学生的参与度不高，相比，教师的教学技能和情感投入能调动学生的积极性。引入图片、模型、视频等辅助教学能使物理知识从抽象变得直观化、深奥变得生活化、枯燥变得形象生动，提高学生学习兴趣和理解力。

教学过程中，教师“先讲解物理基本理论、思想、方法和典型例题”的比例为73.55%（A学院）、69.79%（B学院）、69.95%（C学院），学生希望“了解物理学史、物理前沿知识和科学家故事”的比例为26.45%、30.21%、3005%。因此，教师应结合个人研究领域，将最新的研究成果、生活实例引入教学内容。通过情境设置引出知识点、激发学生的学习积极性。课堂上，学生“能跟上教师思路，做少量笔记”的比例为55.32%（A学院）、50%（B学院）、58.41%（C学院）；“跟不上教师思路，基本不做笔记”的比例为3049%、37.5%、35.98%；“跟上教师的授课进度并做推演和笔记”的比例为14.19%、12.5%、5.61%。学生能够认识到认真听讲、随堂做笔记的重要性，但较难跟上讲课进度，需要学生有意识地调整学习方法，做好课前预习或课后复习。

对线上教学的适应程度，其中“已经适应”的比例为49.65%（A学院）、“不太适应”的比例为46.81%（A学院）、“没有适应”的比例为3.54%（A学院）；B学院和C学院相应的比例为35%、57.5%、7.5%和28.04%、62.62%、9.34%，这说明大一和大二的学生不适应线上授课，与学期初的调查结果一致，即“相比线上教学，学生更习惯线下课堂教学”的比例为58.71%（A学院）、63.54%（B学院）、65.52%（C学院）。随着信息化技术的快速发展，线上教育成为线下教学的有益补充，线上资源为学生进行碎片化、自主性学习提供有效途径［3］，然而学生对网络学习的适应程度和认可度有待提高。

2教学现状分析

教学内容上，大学物理课程的知识点多，但教材内容大多比较陈旧，侧重于经典物理学的基本知识，较少涉及高新技术、科技在现实生活中的应用。尽管已有部分物理学史知识的介绍，但缺乏专业针对性，特别是对信息科学、材料科学、生物科学等鲜有最新科技发展的介绍。授课内容需具备微积分、线性代数等数学基本，实际内容对一些非线性、没有解析解的工程问题省略较多。由于理工科专业对大学物理课程的要求不同，造成其与各专业课的结合度差、联系不密切。

教学模式上，以“教师讲、学生听”为主，学生“被迫”跟着教师的思路，容易形成思维定式、创新思维的自然缺失。相比线上教育，学生更喜欢线下教学模式，但这种模式取决于教师的教学技能、课堂管理和教学水平等，较少反馈学生的参与度和学习情况、学习效果不明显，物理知识的深度与广度与后续其他专业课的衔接不到位。此外，针对大学物理课程的内容多而课时少，有必要拓展学习物理新知识、新技术的有效途径。

学生认知上，尽管学生能意识到大学物理课程的重要性，但其物理基础较薄弱、自主学习意识不强。有些学生主观认为大学物理与中学阶段课程的内容有一定相似性，造成对部分物理概念和定理已经掌握的错误认识，导致其学习积极性不高，学习效果差。此外，部分学生将考试分数片面地看成知识掌握程度和学习好坏的唯一标准，忽略了培养自身学习和创新思维等能力，有少数学生将“考试及格”作为终结性目标，缺乏学习内驱力。

3大学物理教学的应对策略

教学内容上，教师应根据不同专业的科学素养、数理思维、分析解决问题的培养需求设计课程内容，注重学习者建构知识的认知过程。教授的内容不应局限于书本，用发展思维引领学生学习物理知识。例如，引导学生关注最新物理学的研究成果（如拓扑绝缘体、量子纠缠、量子信息等）。同时，避免讲解繁杂的数学论证和推导，从物理新知识和新技术中选择与各专业密切相关的内容讲解。例如，C学院专业的学生要重点学习电磁学部分的电磁感应、电磁场变化等内容，筛选生活中电磁感应现象让学生讨论，激发对感应定律、自感和互感等知识点的学习兴趣。设计适用于不同专业的工程题目进行系统讲解和案例解析，让学生认识到物理知识的应用价值。教学内容中增加名人轶事、趣味话题等，挖掘认知发展和规律的典型案例，做到物理知识传授和思政育人相统一。

“以学生为中心”开展线上线下相结合的教学模式，实现课堂教学与课外实践并重。课前，教师通过线上平台（雨课堂、学习通等）布置预习内容、提供与课程内容相关的学习资料，学生通过移动终端预习每章节的讲义、PPT课件和相关视频。通过学生完成学习任务和习题来检验其对知识点的掌握情况，依据平台反馈数据及时发现学生学习中的疑难点。课上，教师将应用实例和科技成果作为拓展知识点的素材导入新课中，通过案例分析强调最新研究成果对生活的影响、激发学生的学习热情。通过视频、实验演示协助学生从物理现象中认识基本概念和规律，对相关案例和问题进行启发式的讨论，关注学生个体与小组成员之间的互动交流。课后，学生运用物理定理、矢量和微积分等完成布置作业，要体现对所学知识内容的梳理和重要知识点的概括总结。组织开展多种形式的“第二课堂”（如大学生创新创业训练计划、物理实验竞赛、“挑战杯”等）促进学生的知识内化和知识面拓展，这种“课前预习—课中讨论—课后实训”教学模式具有实践性、参与性和情境化的特点。

建立以结果为导向的考核评价体系，弥补传统“重知识、轻能力和素质”的不足，重点关注学生各阶段的学情变化和学习进展。通过开展调查问卷、章节测试、问题讨论和随机提问等及时发现问题，协助改进学习方式，培养主动探索能力。结合过程化考核要素（包括出勤次数、课堂互动、问题讨论、作业完成质量、随堂测试、考试成绩和竞赛获奖等）增进学生的学习兴趣和主动性。教师重点关注学生的预习/复习情况、作业质量和能力培养，鼓励学生积极参与讨论、多角度分析问题。通过线上线下的教学模式、实践性强的教学案例、指导学生参加学科竞赛、过程性评价体系等探索大学物理课程教学模式和人才培养途径。

结语

通过调查问卷对不同专业学生的大学物理课程进行学情分析，从教学模式、教学内容和学生认知上阐述存在的问题。基于教学现状，坚持“以学生为中心”的教育理念、积极探索线上线下混合教学模式、过程性评价在教学中的实践途径。

参考文献：

［1］谢东，樊代和，王辉.基于混合式教学模式的“大学物理”教学设计——以“振动”为例［J］.物理与工程，2022，32（05）：7175.

［2］安宇.为什么传统的课堂讲授模式需要改变［J］.物理与工程，2018，28（06）：2123.

［3］李景娟，邹斌，王霞，等.根据学生学习情况探讨新工科背景下大学物理课程改革［J］.物理通报，2022（06）：2328.

基金项目：河南省高等教育教学改革研究与实践项目（2021SJGLX580、2024SJGLX0524）；河南省教师教育课程改革研究项目（2022JSJYZD041）；郑州师范学院本科教学改革研究项目（JXGGZD65211448、JXGGZD65221951、JXGGYB221940、JXGGYB232364）；郑州师范学院教师教育课程改革研究项目（JSJYZD001211548、JSJYZD001221872）；郑州地方高校教学改革研究与实践项目（ZZJGB1009）

作者简介：唐亚楠（1981—），男，汉族，河南鹤壁人，博士，教授，主要从事物理教育、低维碳材料的设计与应用研究。