關(guān)于師范類物理學(xué)專業(yè)“電磁學(xué)”課程教學(xué)的幾點(diǎn)思考

敖勝美

(湖南師范大學(xué)物理與信息科學(xué)學(xué)院物理系 湖南 長沙 410081)

“電磁學(xué)”是大學(xué)物理學(xué)專業(yè)必修的重要基礎(chǔ)課程之一.電磁學(xué)教學(xué)及教學(xué)改革一直是廣大致力于基礎(chǔ)物理教學(xué)的大學(xué)物理教師所關(guān)注和所從事的工作，在兩年一屆的“全國高等學(xué)校電磁學(xué)教學(xué)教材研討會(huì)暨全國高等學(xué)校電磁學(xué)研究會(huì)”年會(huì)上都有許多相關(guān)的研究成果交流；在《大學(xué)物理》和《物理通報(bào)》等期刊上都可見到有關(guān)電磁學(xué)教學(xué)研究、教學(xué)改革的論文.這些，在不同時(shí)期和背景下對(duì)我國高校電磁學(xué)教學(xué)研究起到了積極促進(jìn)作用，也對(duì)筆者教學(xué)水平的提高和教學(xué)理念的改變有很大的影響和幫助.

隨著21世紀(jì)初我國基礎(chǔ)教育改革實(shí)驗(yàn)的全面開啟，普通高中《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(簡稱《新課標(biāo)》)也已先后在20多個(gè)省、自治區(qū)、直轄市試行實(shí)施.《新課標(biāo)》與原高中物理教學(xué)大綱相比，無論是課程理念還是課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容都有很大的變化.這些變化，特別是由強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的完整性、系統(tǒng)性和嚴(yán)謹(jǐn)性到課程結(jié)構(gòu)模塊化體現(xiàn)的基礎(chǔ)性、選擇性的這種改變，對(duì)大學(xué)的物理教學(xué)勢必會(huì)帶來很大影響.當(dāng)面對(duì)一個(gè)班級(jí)的學(xué)生中，有著多種物理背景、多層次物理前概念和不同基礎(chǔ)的情形時(shí)，該怎樣施教，如何應(yīng)變呢？這是大學(xué)物理教師在高中物理課程改革后都要面對(duì)的挑戰(zhàn).

在基礎(chǔ)教育改革實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的同時(shí)，教師教育改革的研究也在我國教育研究領(lǐng)域以及高等師范院校逐步推進(jìn).作為師范院校物理系的教師，在教授物理專業(yè)的課程(特別是普通物理課程)時(shí)，既要迎接高中物理新課程改革帶來的挑戰(zhàn)，又要順應(yīng)教師教育改革的趨勢，體現(xiàn)出師范類物理教育的特色，為培養(yǎng)學(xué)生物理教育教學(xué)的能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

湖南省試行《新課標(biāo)》是從2007年秋季學(xué)期開始的；而2010年湖南省高校招生考試仍延用文、理綜合分科的高考模式.因此，大學(xué)物理教學(xué)受高中新課程改革的影響相對(duì)比較小.但是，我們應(yīng)該未雨綢繆，對(duì)即將到來的挑戰(zhàn)作出前瞻性的思考和應(yīng)對(duì)準(zhǔn)備.本文依據(jù)筆者這些年來教授“電磁學(xué)”的經(jīng)歷和對(duì)高中《新課標(biāo)》的理解，結(jié)合師范教育教學(xué)的特點(diǎn)對(duì)今后師范類物理學(xué)專業(yè)的電磁學(xué)教學(xué)談幾點(diǎn)想法.

1 教師要了解新課標(biāo)各選修模塊中所含的電磁學(xué)內(nèi)容分析其在目標(biāo)要求水平上的差別

作為師范院校物理學(xué)專業(yè)主講電磁學(xué)的教師，不僅要了解《新課標(biāo)》的課程基本理念和課程目標(biāo)，更要深入了解內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)(課程模塊)，特別是各選修模塊中所含的電磁學(xué)內(nèi)容，分析其在目標(biāo)要求水平上的差別.

《新課標(biāo)》的課程模塊分必修和選修兩種.必修模塊含《物理1》和《物理2》，是全體高中學(xué)生的共同學(xué)習(xí)內(nèi)容，主要涉及的是運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)等知識(shí)與技能.選修模塊包括三個(gè)選修系列，系列1含選修《模塊1-1》和《模塊1-2》，系列2含選修《模塊2-1》、《模塊2-2》和《模塊2-3》，系列3含選修《模塊3-1》、《模塊3-2》、《模塊3-3》、《模塊3-4》和《模塊3-5》.其中選修《模塊1-1》、選修《模塊2-1》和選修《模塊3-1》為必選的模塊，即高中學(xué)生必須在三者中選一個(gè)模塊內(nèi)容來學(xué)習(xí)；其余的選修模塊是可選模塊，即高中學(xué)生可以根據(jù)學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展?jié)撃芎徒窈蟮穆殬I(yè)需求在這些模塊中任選.盡管必選《模塊1-1》、《模塊2-1》和《模塊3-1》都是涉及電磁學(xué)的概念、規(guī)律和實(shí)驗(yàn)等知識(shí)與技能，但側(cè)重點(diǎn)和目標(biāo)要求水平各不相同.

筆者認(rèn)為教授電磁學(xué)的教師應(yīng)該著重了解和具體分析這三個(gè)模塊，同時(shí)還應(yīng)將其與改革前高中物理教學(xué)大綱的相應(yīng)內(nèi)容要求作比較，以便對(duì)電磁學(xué)教學(xué)活動(dòng)做出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改變.

2 教師要了解學(xué)生高中物理選修背景掌握學(xué)生已有電磁學(xué)知識(shí)與技能的水平

理論上來說，我校在“3+X”高考改革后招收的物理學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該會(huì)選修高中物理選修系列3中的模塊并選考X為物理科目(或選修《模塊3-1》)，因?yàn)橄盗?課程模塊側(cè)重讓學(xué)生較全面地學(xué)習(xí)物理學(xué)的基本內(nèi)容，進(jìn)一步了解物理學(xué)的思想和方法，較為深入地認(rèn)識(shí)物理學(xué)在技術(shù)中的應(yīng)用以及對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ).然而，就筆者對(duì)師范類物理專業(yè)新生志愿填報(bào)情況的了解，發(fā)現(xiàn)專業(yè)調(diào)劑的學(xué)生占比例相當(dāng)高，由此推斷，“3+X”后這種專業(yè)調(diào)劑的情形仍將存在，這就使得實(shí)際情形恐怕是有相當(dāng)部分學(xué)生選修了高中物理選修其他系列或交叉選修的.

由于《新課標(biāo)》各選修模塊在學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)要求上的差別，就會(huì)使學(xué)生的物理知識(shí)背景呈現(xiàn)多樣化.就涉及電磁學(xué)知識(shí)的選修模塊來看，選修《模塊1-1》以電磁現(xiàn)象和規(guī)律等內(nèi)容為載體，側(cè)重電磁技術(shù)與社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，注重電磁學(xué)與日常生活、社會(huì)科學(xué)以及人文學(xué)科的融合，強(qiáng)調(diào)電磁學(xué)知識(shí)對(duì)人類文明的影響；選修《模塊2-1》以電磁學(xué)的電路、電工等內(nèi)容為載體，側(cè)重從電磁技術(shù)應(yīng)用的角度展示電磁學(xué)的部分內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)電磁學(xué)知識(shí)與技術(shù)的結(jié)合，著重體現(xiàn)電磁學(xué)的應(yīng)用性、實(shí)踐性；選修《模塊3-1》和《模塊3-2》以及選修《模塊3-4》電磁振蕩與電磁波部分則側(cè)重讓學(xué)生比較全面地學(xué)習(xí)電磁學(xué)的基本內(nèi)容及電磁技術(shù)的應(yīng)用.通過場的學(xué)習(xí)加深對(duì)于世界的物質(zhì)性和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的多樣性的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步了解物理學(xué)的思想和方法，較為深入地認(rèn)識(shí)電磁學(xué)及電磁技術(shù)應(yīng)用對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和人類生活的影響.從目標(biāo)要求來看，選修《模塊1-1》和選修《模塊2-1》中，描述與學(xué)習(xí)相應(yīng)的電磁學(xué)基本現(xiàn)象和規(guī)律的目標(biāo)行為動(dòng)詞大多是了解水平的，鮮有認(rèn)識(shí)水平.而系列3選修模塊中的目標(biāo)行為動(dòng)詞則包括了解、認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用多層次的.因此，再考慮到地域文化經(jīng)濟(jì)、學(xué)校的教學(xué)傳統(tǒng)和環(huán)境、教師教學(xué)理念和學(xué)生個(gè)體認(rèn)知水平等差異的作用，進(jìn)入我們課堂的學(xué)生就會(huì)具有多層次的、可能差別很大的電磁學(xué)知識(shí)背景.

因此，筆者認(rèn)為教授電磁學(xué)的教師事先應(yīng)該對(duì)即將授課的班級(jí)做調(diào)查了解，弄清學(xué)生的電磁學(xué)知識(shí)背景，掌握學(xué)生已有知識(shí)與技能水平的情況，提早做到心中有數(shù)，思考應(yīng)對(duì)之策.

3 教師應(yīng)形成必要的學(xué)科教學(xué)知識(shí)(PCK)使電磁學(xué)教學(xué)更有效

學(xué)科教學(xué)知識(shí)(Pedagogical Content Know-ledge，簡稱PCK)是上世紀(jì)80年代由美國斯坦福大學(xué)教授舒爾曼首創(chuàng)的概念，現(xiàn)經(jīng)教師教育研究者發(fā)展為一個(gè)專門術(shù)語，意指教師整合學(xué)科內(nèi)容、一般教學(xué)法和學(xué)生背景等知識(shí)而形成的一種綜合理解能力，是一種新知識(shí).PCK包括學(xué)科內(nèi)容知識(shí)、教學(xué)法知識(shí)、學(xué)習(xí)者的知識(shí)(能力、認(rèn)知發(fā)展水平、情感態(tài)度、前知識(shí)等)和背景(社會(huì)的、政治的、文化的、經(jīng)濟(jì)的和環(huán)境的)知識(shí).

筆者在以往教授電磁學(xué)課程時(shí)特別注重知識(shí)內(nèi)容和教學(xué)方法，對(duì)于學(xué)生知識(shí)和背景知識(shí)不太關(guān)注，認(rèn)為在大學(xué)的班級(jí)里學(xué)生知識(shí)程度差別比較小，即使背景知識(shí)有較大的不同對(duì)教學(xué)影響也不會(huì)大.現(xiàn)在看來這種認(rèn)識(shí)是存在偏差的，是不符合現(xiàn)代教育理念和現(xiàn)實(shí)教育環(huán)境要求.如前面所述，一方面，由于高中物理新課改導(dǎo)致學(xué)生關(guān)于電磁學(xué)的前知識(shí)會(huì)參差不齊，學(xué)習(xí)背景也較為復(fù)雜，如若忽視這些必將影響教學(xué)效果.另一方面，作為電磁學(xué)課程的教師，應(yīng)該意識(shí)到建構(gòu)PCK的重要性，認(rèn)識(shí)到其不僅最能區(qū)別教學(xué)專家和學(xué)科專家理解力，也能使得教學(xué)最為有效.

從事師范教育的普通物理學(xué)教師應(yīng)自覺地、不斷地建構(gòu)和發(fā)展PCK，為學(xué)生，即未來的中學(xué)物理教師起到師表作用.這種潛移默化的作用會(huì)勝于單純教授一些抽象的教師教育理論，并對(duì)他們今后作為物理教師新手時(shí)的教學(xué)實(shí)踐有積極的影響.

4 編寫師范類物理學(xué)專業(yè)“電磁學(xué)”課程標(biāo)準(zhǔn)和適用教材體現(xiàn)課程教學(xué)新理念和師范教育新特點(diǎn)

我系《電磁學(xué)教學(xué)大綱》雖是2004年左右編寫的，卻是在上世紀(jì)90年代版本基礎(chǔ)上，僅從學(xué)科教學(xué)內(nèi)容方面考慮修改的，顯然現(xiàn)在不太適宜了.在高中物理教學(xué)改革和教師教育改革的大背景下，師范院校的“電磁學(xué)”新課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與高中物理新課標(biāo)保持協(xié)調(diào)，對(duì)課程的性質(zhì)、基本理念和目標(biāo)作出說明，對(duì)教學(xué)內(nèi)容給出標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)教學(xué)實(shí)施提出要求和建議，突出對(duì)學(xué)生科學(xué)探究的能力、科學(xué)思考的能力、解決問題的能力和科學(xué)素質(zhì)以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng).依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)院條件以及學(xué)生的實(shí)際情況，教師可編寫適用的教材，以便實(shí)現(xiàn)靈活的、有針對(duì)性的教學(xué).在編寫教材時(shí)，既要用現(xiàn)代觀點(diǎn)又要按教學(xué)原理來選擇和組織傳統(tǒng)的電磁學(xué)教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)還要注意與高中物理新課標(biāo)電磁學(xué)內(nèi)容的銜接和考慮適當(dāng)?shù)貫槲锢砬把卮蜷_“窗口”.

編寫課程標(biāo)準(zhǔn)和教材是較宏大、厚重和細(xì)致的工程，憑一己之力目前難以實(shí)現(xiàn).我系電磁學(xué)教學(xué)組將在教學(xué)實(shí)踐中去探索和積累，以期能在借鑒其他院校經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上完成適合我系本專業(yè)的電磁學(xué)教材的編寫工作.