基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的工科大學(xué)物理教學(xué)模式探索

藍(lán)愛(ài)群

[摘要]以學(xué)生為核心靈活運(yùn)用教學(xué)手段，并以新知探究式教學(xué)為主，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。采用傳統(tǒng)課堂講授、多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種教學(xué)手段的組合教學(xué)模式?？商岣邔W(xué)生自主創(chuàng)新性學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)教師創(chuàng)新教育能力。

[關(guān)鍵詞]工科大學(xué)物理教學(xué)模式

大學(xué)物理課程是高等學(xué)校工科各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的通識(shí)性必修基礎(chǔ)課，其在工科專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中占有重要的地位。大學(xué)物理課程教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為核心，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的培養(yǎng)知識(shí)型人才向培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變。筆者結(jié)合近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)此作初步探討。

一、以學(xué)生為核心靈活運(yùn)用教學(xué)手段

創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是教育教學(xué)的主旋律，創(chuàng)新應(yīng)圍繞學(xué)生為核心展開(kāi)。在工科大學(xué)物理課堂教學(xué)過(guò)程中，筆者以學(xué)生為核心開(kāi)展創(chuàng)新性課堂教學(xué)活動(dòng)。

(一)教學(xué)手段靈活，創(chuàng)設(shè)交互式學(xué)習(xí)環(huán)境

在大學(xué)物理課堂教學(xué)中，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容要求和學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，教師可實(shí)時(shí)采用傳統(tǒng)板書(shū)授課、多媒體投影授課或兩者相結(jié)合的授課方式，通過(guò)多媒體課件向?qū)W生提供能夠使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題的圖片、表格、資料和數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講授和展示，建立相應(yīng)的物理模型，直觀形象。增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，易于學(xué)生理解，且授課信息量飽滿(mǎn)。同時(shí)，可利用板書(shū)隨時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)過(guò)程應(yīng)注重教師與學(xué)生交流互動(dòng)溝通，使學(xué)生處于自主學(xué)習(xí)、積極探索的氛圍中。創(chuàng)設(shè)利于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的學(xué)習(xí)環(huán)境。

(二)重視學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力的培養(yǎng)

大學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性、針對(duì)性和選擇性較強(qiáng)，他們進(jìn)入大學(xué)后，期望通過(guò)學(xué)習(xí)掌握本專(zhuān)業(yè)的基本知識(shí)和技能。針對(duì)學(xué)生的這一愿望，筆者首先注意加強(qiáng)學(xué)生自身對(duì)大學(xué)物理通識(shí)性意義認(rèn)識(shí)的教育，讓學(xué)生了解大學(xué)物理與本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，以及物理學(xué)知識(shí)是復(fù)合型人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)，缺乏物理學(xué)知識(shí)，就無(wú)法形成復(fù)合型人才的優(yōu)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)。應(yīng)重視學(xué)生非智力因素的提高及教育，并重視對(duì)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力素養(yǎng)的教育和培養(yǎng)。在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)開(kāi)拓學(xué)生視野、豐富學(xué)生知識(shí)面、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、增加學(xué)生對(duì)大學(xué)物理學(xué)習(xí)的熱情和積極性。

(三)充分發(fā)揮大學(xué)生思維敏捷的優(yōu)點(diǎn)

大學(xué)生思維敏捷，能較全面地分析問(wèn)題，易于接受新知識(shí)、新思想，對(duì)事物有較強(qiáng)的分析、理解和判斷能力，不迷信權(quán)威，敢于標(biāo)新立異，勇于提出自己的獨(dú)立見(jiàn)解。這個(gè)特點(diǎn)在解決大學(xué)物理學(xué)習(xí)中的問(wèn)題時(shí)尤其重要。另外，他們對(duì)學(xué)習(xí)的主動(dòng)、積極，有利于大學(xué)物理教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。

(四)注重學(xué)生創(chuàng)新潛能的開(kāi)發(fā)

教學(xué)中，注意“知識(shí)”和“方法”并重。對(duì)于重要的物理概念、定理和定律等，理論上進(jìn)行分析、推理、論證，同時(shí)注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思想及科學(xué)方法的教育；注重學(xué)生收斂思維培養(yǎng)、發(fā)散思維訓(xùn)練，誘發(fā)學(xué)生的開(kāi)拓、創(chuàng)新思維。使學(xué)生在物理知識(shí)增長(zhǎng)和積累的同時(shí)，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力也得到開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生即“知曉”也“能做”，使學(xué)生學(xué)到的物理知識(shí)充滿(mǎn)生機(jī)，達(dá)到有利地誘導(dǎo)和開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

二、采用新的組合教學(xué)模式

在大學(xué)物理教學(xué)中，筆者以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為導(dǎo)向，根據(jù)大學(xué)物理課程教學(xué)要求和學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，實(shí)施以新知探究式教學(xué)為主，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，采用傳統(tǒng)板書(shū)講授、多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種教學(xué)手段的組合教學(xué)模式來(lái)組織教學(xué)。這一模式筆者稱(chēng)之為“新的組合教學(xué)模式”。

(一)新知探究式教學(xué)

新知探究式教學(xué)就是教師創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生以探究式的方式學(xué)習(xí)新的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生利用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)探索，積極交流，從而構(gòu)建新的認(rèn)知體系。新知探究式教學(xué)有以下優(yōu)點(diǎn)：充分發(fā)揮大學(xué)生思維敏捷的優(yōu)點(diǎn)，使學(xué)生處于積極的學(xué)習(xí)、探索狀態(tài)，有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生各方面的潛能；教師立足于學(xué)生的發(fā)展而教，使教師的備課、上課、布置作業(yè)和輔導(dǎo)等環(huán)節(jié)得到優(yōu)化；真正體現(xiàn)因材施教，尊重了學(xué)生的自主精神和求學(xué)目的。

(二)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)是教師根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)提出任務(wù)，讓學(xué)生在完成任務(wù)的動(dòng)機(jī)驅(qū)使下進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)有以下優(yōu)點(diǎn)：有利于鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心；有利于學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)、自我獲取知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生協(xié)助學(xué)習(xí)精神，有利于開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能。

(三)創(chuàng)立交互式學(xué)習(xí)環(huán)境

交互式學(xué)習(xí)環(huán)境就是在課堂教學(xué)中或利用課外時(shí)間，通過(guò)各種方式和手段使教師與學(xué)生進(jìn)行教學(xué)的交流互動(dòng)溝通，提高教學(xué)效率和效果。交互式學(xué)習(xí)環(huán)境有以下優(yōu)點(diǎn)：調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，激發(fā)學(xué)生積極探索；有利于教師了解學(xué)生學(xué)習(xí)、掌握當(dāng)前知識(shí)及已學(xué)知識(shí)的情況；有利于解決學(xué)生基礎(chǔ)不平衡對(duì)教學(xué)造成的一些困難。

三、新的組合教學(xué)模式實(shí)踐

新的組合教學(xué)模式是以新知探究、實(shí)踐環(huán)節(jié)、教學(xué)互動(dòng)、協(xié)助學(xué)習(xí)和反饋為重要特征的教學(xué)，具體做法是：

第一，教師根據(jù)授課的知識(shí)內(nèi)容和教學(xué)要求制作適合探究式教學(xué)的教案，每章都以提出新的問(wèn)題開(kāi)始，讓學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的情境下帶著新問(wèn)題學(xué)習(xí)，從傳統(tǒng)的傳授知識(shí)為主向以探究問(wèn)題、解決問(wèn)題為主的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變。教師創(chuàng)設(shè)探究的學(xué)習(xí)環(huán)境，吸引學(xué)生注意，調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)行討論，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，將再現(xiàn)式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴浇虒W(xué)。在課堂教學(xué)中運(yùn)用“動(dòng)”、“靜”結(jié)合的手段?！办o”是教師講授，學(xué)生思考探索，“動(dòng)”是課堂討論、提問(wèn)、解答。為此，從2005年開(kāi)始，筆者進(jìn)行了大學(xué)物理精品課建設(shè)，精心研制了適合探究式教學(xué)的教案，幾年來(lái)，不斷改進(jìn)完善，為課堂教學(xué)的探究提供了條件和平臺(tái)。教學(xué)課件根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)要求穿插有“選擇題”、“應(yīng)答問(wèn)題”或“物理現(xiàn)象解釋”等，提問(wèn)視頻不僅展示了具體的物理現(xiàn)象，還提出與此現(xiàn)象相關(guān)的問(wèn)題，及時(shí)組織學(xué)生隨堂討論、分析和回答，師生面對(duì)面的交流、互動(dòng)溝通。學(xué)生可以根據(jù)自己對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的理解，運(yùn)用已有的知識(shí)和自己的經(jīng)驗(yàn)提出答案或解決問(wèn)題的方法，讓學(xué)生盡情發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生將已學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)際的能力。積極營(yíng)造一個(gè)自由、民主、開(kāi)放、和諧、協(xié)作的教學(xué)氛圍，創(chuàng)造一個(gè)能讓學(xué)生敢想、敢說(shuō)、敢做、敢超越傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境。課堂上交互式學(xué)習(xí)豐富了課堂教學(xué)信息量，加強(qiáng)了師生心理溝通，取得了較好的教學(xué)效果。

第二，結(jié)合任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，教師根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)難易程度不同的任務(wù)。教師在進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量讓學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)真正運(yùn)用到解決實(shí)際的問(wèn)題之中，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)以致用的情境。任務(wù)方式可以是協(xié)作式的

研究學(xué)習(xí)、調(diào)查報(bào)告、小論文、口頭演講、專(zhuān)題討論、小組作業(yè)等。任務(wù)內(nèi)容則根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生專(zhuān)業(yè)情況確定。學(xué)生可根據(jù)自己的基礎(chǔ)和知識(shí)特長(zhǎng)選擇任務(wù)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)、研究，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，合理使用學(xué)習(xí)資源，查找資料，進(jìn)行自主探索和合作交流，最后提交活動(dòng)結(jié)果。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法有較強(qiáng)的教學(xué)目標(biāo)和實(shí)踐性，從傳統(tǒng)的學(xué)生以接受知識(shí)為主向以解決問(wèn)題、完成任務(wù)為主的教學(xué)理念轉(zhuǎn)變，使學(xué)生在分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的探索中，自主地、自然地學(xué)習(xí)，減少被動(dòng)學(xué)習(xí)心理，有助于誘導(dǎo)、挖掘?qū)W生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自我獲取知識(shí)、情感交流和互相合作能力，學(xué)生從中體驗(yàn)到探索、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造的喜悅。通過(guò)大學(xué)物理系統(tǒng)的知識(shí)傳授，技能訓(xùn)練，智能開(kāi)發(fā)和思想教育，促進(jìn)學(xué)生身心健康發(fā)展和綜合素質(zhì)的提高，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的素養(yǎng)。

第三，輔以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為新的組合教學(xué)模式提供良好的課外教學(xué)與學(xué)習(xí)平臺(tái)。教師與學(xué)生或?qū)W生與學(xué)生之間通過(guò)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互(探討和學(xué)習(xí))，在討論區(qū)提問(wèn)和解答或通過(guò)電子郵件進(jìn)行交流。學(xué)生的優(yōu)秀作業(yè)或完成任務(wù)的優(yōu)秀成果及時(shí)公布在網(wǎng)絡(luò)上。學(xué)生還可以根據(jù)各自的基礎(chǔ)和情況，進(jìn)行復(fù)習(xí)或?qū)W習(xí)。

四、新的組合教學(xué)模式的實(shí)踐效果

教學(xué)實(shí)踐表明：采用新的組合教學(xué)模式來(lái)組織大學(xué)物理課程教學(xué)，符合“以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)”的教育理念。

(一)提高了學(xué)生自主創(chuàng)新性學(xué)習(xí)能力

在新的組合教學(xué)模式下，教師創(chuàng)設(shè)的“條件”與“環(huán)境”可使學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)、思考、探索，在吸取知識(shí)的同時(shí)，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到鍛煉，探索精神和創(chuàng)新意識(shí)得到培養(yǎng)。同時(shí)，也可鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生大膽質(zhì)疑、挑戰(zhàn)權(quán)威，以及超越自我，在班級(jí)中發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)、合作的民主風(fēng)氣。在大學(xué)物理新知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，以及應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程中，可為學(xué)生提供開(kāi)發(fā)創(chuàng)新潛能的機(jī)會(huì)。學(xué)生為探索而學(xué)習(xí)，為創(chuàng)新而探索，給自己留有思考的時(shí)間和空間，教學(xué)中，學(xué)生不僅知道知識(shí)是什么，還探索這些知識(shí)是怎樣發(fā)現(xiàn)的，并思考如何發(fā)現(xiàn)今天的知識(shí)和探索明天的知識(shí)。此外，新的組合教學(xué)模式可使學(xué)生了解物理學(xué)及其他自然科學(xué)的近代發(fā)展與經(jīng)典物理學(xué)的關(guān)系；知道科技進(jìn)步與物理學(xué)的聯(lián)系，真正認(rèn)識(shí)到學(xué)好物理學(xué)是時(shí)代發(fā)展的需要，是自身完善和提高的需要，從而積極地、主動(dòng)地、創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)。因此，該組合教學(xué)模式不僅提高了學(xué)生的物理知識(shí)水平，還提高了學(xué)生物理知識(shí)應(yīng)用的能力及創(chuàng)新意識(shí)，達(dá)到了學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

(二)增強(qiáng)了教師創(chuàng)新教育能力

新的組合教學(xué)模式要求教師有較高的責(zé)任感，投入更多的精力，充分地占有資料，去選擇、創(chuàng)造、應(yīng)用。教師根據(jù)不同的授課內(nèi)容、學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)，工作重心從“教”轉(zhuǎn)到了學(xué)生的“學(xué)”、“應(yīng)用”和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新潛能上。教師“為創(chuàng)新而教”，使大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程成為教師實(shí)施創(chuàng)新教育的機(jī)會(huì)，更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)組織和學(xué)習(xí)創(chuàng)新，使教師成為學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)發(fā)展的“榜樣”，并在大學(xué)物理教學(xué)的全過(guò)程中，對(duì)學(xué)生起著積極的影響作用。因此，新的組合教學(xué)模式整體上提高了教師的職業(yè)素質(zhì)和教學(xué)水平。