大學(xué)物理互動(dòng)教學(xué)研究

馮中營

(太原工業(yè)學(xué)院 理學(xué)系 山西 太原 030008)

大學(xué)物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式以及相互作用規(guī)律的科學(xué)，是人類探索自然奧秘的過程中形成的學(xué)科，物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)[1]．大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生一門重要的通識性必修基礎(chǔ)課．大學(xué)物理課同其他課程一樣，一直以來基本是填鴨式教學(xué)模式，教師滔滔不絕的講，學(xué)生靜靜的聽，缺少互動(dòng)性，從而影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及教學(xué)效果．

1 大學(xué)物理互動(dòng)教學(xué)的必要性及意義

最傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)是教師板書教學(xué)法，教師在黑板上書寫、推導(dǎo)、講解，這種方法是在十幾年之前的教學(xué)中被普遍采用，并且該方法適合那個(gè)時(shí)期的學(xué)生．隨著時(shí)代的發(fā)展及科技的不斷進(jìn)步，多媒體教學(xué)已經(jīng)被普遍應(yīng)用，應(yīng)用多媒體教學(xué)，可以在課堂上通過圖片、聲音、視頻、動(dòng)畫等形式生動(dòng)形象的展示物理現(xiàn)象及規(guī)律，提高了物理教學(xué)的生動(dòng)性及趣味性，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性及熱情，提高教學(xué)效果及學(xué)生的學(xué)習(xí)成績．

無論是傳統(tǒng)的板書教學(xué)還是現(xiàn)代的多媒體教學(xué)，學(xué)生參與課堂教學(xué)互動(dòng)的機(jī)會較少或者根本沒有機(jī)會參與，從而造成課堂氣氛不活躍、教學(xué)效果欠佳等現(xiàn)象，一直以來物理課都被廣大學(xué)生認(rèn)為是非常難學(xué)的課程．現(xiàn)在隨著筆記本電腦、智能手機(jī)及平板電腦等的普及，學(xué)生對多媒體教學(xué)的興趣與熱情也隨著降低，部分同學(xué)在課堂上不聽課、睡覺、玩手機(jī)等，直接影響了物理課堂教學(xué)及物理教學(xué)效果．

采用互動(dòng)式教學(xué)法可以改變傳統(tǒng)板書教學(xué)及傳統(tǒng)多媒體教學(xué)的不足之處，學(xué)生參與整個(gè)教學(xué)過程，課前、課中及課后均要進(jìn)行教學(xué)互動(dòng)，從而促使學(xué)生必須認(rèn)真課前預(yù)習(xí)，課堂上積極互動(dòng)，課后認(rèn)真完成任務(wù)，這有利于物理教學(xué)．

2 大學(xué)物理互動(dòng)教學(xué)模式

2.1 課前預(yù)習(xí)互動(dòng)

教師在上一節(jié)課時(shí)通知下一節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并且要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，這里的預(yù)習(xí)不單是傳統(tǒng)看書，而是更側(cè)重于要學(xué)生尋找我們身邊的哪些事物、現(xiàn)象等與內(nèi)容有關(guān)，如果可能則設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來演示下一節(jié)課要講授的部分內(nèi)容．例如在講“光的全反射”問題中，教師可以取一段實(shí)驗(yàn)用無保護(hù)層的透明光纖，配合激光筆來演示光在透明光纖中的傳播，學(xué)生看到透明光纖的一端輸入激光，另一段端就可以有激光輸出，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．這樣可以避免學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)物理沒用，從而失去學(xué)習(xí)動(dòng)力．學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中現(xiàn)象是與物理學(xué)息息相關(guān)的，從而可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的積極性．在這個(gè)環(huán)節(jié)中，教師要有所提示．例如要學(xué)習(xí)“圓孔衍射中光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)及分辨率”時(shí)，教師可以提示：現(xiàn)在馬路上的紅綠燈基本都是由若干個(gè)發(fā)光二極管構(gòu)成的，那么能夠數(shù)清楚發(fā)光二極管數(shù)量的條件是什么呢？紅燈、綠燈、黃燈中哪種燈中的發(fā)光二極管數(shù)量最容易數(shù)清楚呢．學(xué)生通過預(yù)習(xí)及實(shí)際觀察就會得出結(jié)論：人眼也是光學(xué)儀器，最小分辨角

式中λ為入射光波長，D為圓孔(瞳孔)直徑，d為兩二極管之間的距離，l為紅綠燈到人眼的距離[2]，很容易得到問題的答案而且基本上終生不會忘記．上課之前要求學(xué)生將課下預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)的問題及解決辦法寫在作業(yè)紙上并上交，這樣督促學(xué)生課前預(yù)習(xí)，避免了部分學(xué)生課前不預(yù)習(xí)的的壞習(xí)慣．

2.2 上課課堂互動(dòng)教學(xué)

教師在課堂上也要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的上課積極性及參與性，活躍課堂氣氛．課堂互動(dòng)中，教師要善于提出問題讓同學(xué)們思考回答，同時(shí)加強(qiáng)課堂練習(xí)，讓同學(xué)到黑板做題或者每次隨機(jī)抽查收取同學(xué)們在紙面上的練習(xí)．例如在講“角動(dòng)量守恒問題”時(shí)，教師可以播放一個(gè)花樣滑冰的視頻并提問，為什么在花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)員的手臂伸開合攏會造成運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)速的變化，學(xué)生自然會想到各種問題，教師最后總結(jié)一下給出是角動(dòng)量守恒的原因，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變化所以角速度變化．讓每個(gè)同學(xué)都處于隨時(shí)要與教師及其他同學(xué)互動(dòng)的思想準(zhǔn)備中，這樣學(xué)生就必須集中注意力跟上課堂的節(jié)奏與程序，避免了上課注意力不集中甚至睡覺、玩手機(jī)、玩平板電腦等現(xiàn)象．例如在講“力學(xué)中位置矢量及位移問題”時(shí)，不少同學(xué)對于Δs，Δr，Δ|r|，|Δr|，Δr及其微小變化量ds，dr，d|r|，|dr|，dr分不清楚，不知道如何來區(qū)分，教師雖然可以畫圖來講解，但學(xué)生不能參與，印象不深刻，很容易再此混淆．而如果利用教室的講臺過道等位置，選取幾位同學(xué)分別代表原點(diǎn)O，起點(diǎn)A，終點(diǎn)B，并利用幾段繩子作為道具參與互動(dòng)教學(xué)，學(xué)生就很容易理解并且牢固掌握以上幾個(gè)式子的區(qū)別，在后面學(xué)習(xí)平均速度、平均速率、瞬時(shí)速度及瞬時(shí)速率時(shí)就非常容易了．

課堂互動(dòng)可以讓學(xué)生演示自己在課前找到的與本次課相關(guān)的視頻、動(dòng)畫、圖片或者是自己制作的演示實(shí)驗(yàn)，也可以通過同學(xué)表演的方式來演示相關(guān)物理知識．教師需在上課前對學(xué)生要演示的內(nèi)容把關(guān)，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤等現(xiàn)象．例如在“高斯定理”中，學(xué)生對電通量的概念及高斯面等不容易接受理解，這些問題在中學(xué)也沒有接觸過，所以感覺很難．有位同學(xué)利用充氣的球形氣球及圓柱形氣球當(dāng)做高斯面，再利用棉線作為電場線，氣球可以擠壓變形甚至凹陷，非常形象地展示了電通量等問題，學(xué)生由此也掌握了高斯定理．

2.3 課下復(fù)習(xí)互動(dòng)

經(jīng)過一次課的學(xué)習(xí)，學(xué)生并不能全部掌握所學(xué)知識，總會有各種各樣的問題．而大學(xué)是沒有針對某門課的晚自習(xí)等輔導(dǎo)的，那么學(xué)生有問題如何處理？想問老師也不一定能找得到老師，或者當(dāng)時(shí)老師不一定有時(shí)間給及時(shí)解答．課下互動(dòng)可以利用發(fā)電子郵件或者利用QQ群等方式進(jìn)行廣泛互動(dòng)交流，教師可以根據(jù)自己的時(shí)間在線指導(dǎo)，不同系不同專業(yè)的學(xué)生也可以自行交流，這樣可以促進(jìn)物理學(xué)的學(xué)習(xí)．

并不是每位同學(xué)都會主動(dòng)在課下互動(dòng)，這就要求教師提出一定的要求，例如發(fā)放提問紙的方式，要求每位同學(xué)把自己的問題寫到一張紙上上交，然后由教師作答，并將此作為平時(shí)成績的一部分，促進(jìn)學(xué)生參與互動(dòng)環(huán)節(jié)．鑒于有些同學(xué)的問題過于簡單，可以由不同班級的同學(xué)互相交換提問紙并回答其他班級同學(xué)的問題，這樣在回答問題時(shí)學(xué)生就必須要查閱資料或者相互討論等，這也促進(jìn)了學(xué)習(xí)，加深了對所學(xué)知識的掌握程度，同時(shí)也可以減輕教師的互動(dòng)工作量及工作強(qiáng)度．如果學(xué)生對其他同學(xué)的回答不滿意可以繼續(xù)讓另外的同學(xué)回答或者由教師回答[3，4]．

2.4 大學(xué)物理與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)

大學(xué)物理與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一直以來是分開教學(xué)的，獨(dú)立開課，物理知識的講解與物理實(shí)驗(yàn)并不能同步．通過大學(xué)物理教師把與理論課要講知識相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)在課堂上講解演示或者進(jìn)行多媒體演示，可以促進(jìn)物理教學(xué)同時(shí)也促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，例如在講牛頓環(huán)等厚干涉時(shí)，物理教師同時(shí)可以講牛頓環(huán)裝置與讀數(shù)顯微鏡，同時(shí)講解如何通過牛頓環(huán)測量平凸透鏡的曲率半徑；教師指導(dǎo)學(xué)生到開放的物理實(shí)驗(yàn)室去需找與物理課相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目并練習(xí)，可以使學(xué)生更好的掌握物理知識，例如在看到渦流管演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回憶大學(xué)物理課堂講過的動(dòng)生及感生電動(dòng)勢．而在物理實(shí)驗(yàn)課上講授物理知識會使學(xué)生更容易掌握，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生對物理知識印象深刻[5]．

3 結(jié)論

通過大學(xué)物理互動(dòng)教學(xué)，能夠體現(xiàn)教學(xué)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，改變傳統(tǒng)的以教師為主體的教學(xué)模式．學(xué)生全程參與到大學(xué)物理教學(xué)中，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生掌握知識牢固．但由于現(xiàn)在大學(xué)物理教學(xué)一般是大班教學(xué)，這不利于互動(dòng)教學(xué)模式的開展，如何更好地進(jìn)行大學(xué)物理互動(dòng)式教學(xué)還需要進(jìn)一步研究探討，但互動(dòng)教學(xué)模式的益處是顯而易見的．

參考文獻(xiàn)

1 馬文蔚. 物理學(xué)(第五版).北京：高等教育出版社，2006.1

2 張三慧. 大學(xué)物理學(xué)(第三版).北京：清華大學(xué)出版社，2007.37～39

3 趙婷婷，馮中營，王愛國. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中DIY學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用與實(shí)踐.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2012，25(6)：104～105

4 楊艷，劉興來，胡俊麗,等.大學(xué)物理教學(xué)中師生一對一問答的實(shí)踐與探索.物理與工程，2013，23(2)：49～50

5 仉志余，馮中營. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第三版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.1～2

Abstract:The university physics is a compulsory course for the students of science and engineering, and it presents a series of scientific world outlook and methodology. Traditional teaching of university physics is not conducive to the students in physics learning. This paper analyses the necessity and significance of university physics interactive teaching, and probes into several modes of university physics teaching of university physics. It is found that interactive teaching is conducive to reflect the teaching take the student as the main body of the thought, it helps to improve the students' learning enthusiasm and initiative of the university physics. The university physics interactive teaching method is one kind teaching method worth promoting.

Keywords:University Physics；Interaction；Teaching