實現(xiàn)大學物理課堂有效教學的策略研究

李慧 張金平 高景霞 孫彩霞

摘要：針對目前大學物理課堂教學所存在的弊端，討論了實現(xiàn)大學物理課堂有效教學的策略。通過充分發(fā)揮多媒體輔助教學的作用，將學習置于真實的問題情境中，靈活運用多種教學手段與教學方法，加強與學生之間的交流以及互動，引入學科前沿內(nèi)容，介紹物理學新成果以及新應(yīng)用，在課堂上實現(xiàn)實驗和理論的結(jié)合及采用多種反饋形式等調(diào)動學生學習積極性，實現(xiàn)大學物理課堂有效教學。

關(guān)鍵詞：大學物理；課堂有效教學；課堂教學

作者簡介：李慧（1980-），女，河南鄭州人，黃河科技學院信息工程學院，講師；張金平（1983-），女，河南鄭州人，黃河科技學院信息工程學院，講師。（河南 鄭州 450001）

基金項目：本文系鄭州市科技局項目（項目編號：121PYFZX178）、黃河科技學院教學改革項目（項目編號：JG1004512313 ）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）06-0108-02

“大學物理”課程是我國高等院校理工科普遍開設(shè)的一門重要的基礎(chǔ)課程，該課程不但為學習各種后續(xù)課程和現(xiàn)代科技知識提供必要的工具外，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、邏輯思維、創(chuàng)新能力、解決實際問題等方面具有不可代替的作用，為他們探索自然、驅(qū)動技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。

從我國目前大學物理教學來看，學生普遍認為物理學習很枯燥，缺乏趣味性。據(jù)調(diào)查顯示，當前很多大學生對學習物理的興趣在逐漸減弱。中國高等教育學會會長瞿振元在南開大學舉辦的2013年大學素質(zhì)教育研究會年會暨第三屆高層論壇上直言，當今的物理課堂教學內(nèi)容陳舊，脫離實際需求的現(xiàn)象相當嚴重，課堂教學教學方法單一，課程缺乏吸引力，教學效果不佳。當前，慕課（大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程MOOCS）浪潮來臨之際，當學生能在網(wǎng)上找到費用低廉甚至免費教學課程的時候，可以斷言，不久的將來，無效甚至低水平課堂教學終將被慕課取代。所以，推進課堂方式方法的改革已經(jīng)迫在眉睫，如何實現(xiàn)大學物理課堂有效教學，值得廣大教師深思。

一、課堂有效教學

課堂教學是指在一定的教學理論指導下，為實現(xiàn)特定的教學目標而設(shè)計的一種課堂教學模型，它不僅是一種教學手段，而且是教學原理、教學內(nèi)容、教學目標和任務(wù)、教學過程，直至教學組織形式的整體、系統(tǒng)的操作樣式。課堂有效教學應(yīng)該是教師在掌握多種教學模式，并了解不同模式的適應(yīng)條件及其局限性的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體的教學目標和教學情景所選擇的最適當?shù)慕虒W模式?？涿兰~斯在他的《大教學論》指出課堂有效教學的重要性：使教員因此可以少教，但是學生可以多學；使學校因此可以少些喧囂、厭惡和無益的勞苦，多些閑暇、快樂和堅實的進步”。[1]課堂有效教學能促進教學觀念轉(zhuǎn)變，有利于在實踐中形成以教師為主導、學習者為中心的課堂教學格局，實現(xiàn)從教的范式向?qū)W的范式轉(zhuǎn)變，是提高教學質(zhì)量的基礎(chǔ)，只有實施有效課堂教學才能提高學生學習大學物理的興趣，真正發(fā)揮大學物理學在自然科學中的重要作用，

二、當前大學物理課堂教學存在的弊端

當前，大學物理課堂教學存在以下弊端：一是多媒體教學在課堂教學中的地位處理不當。教師沒有深層體會多媒體輔助教學的價值，也沒有深入分析教學內(nèi)容應(yīng)該采取何種方式呈現(xiàn)最為妥當，只是簡單地將教學內(nèi)容書寫在PPT上。二是課堂教學脫離現(xiàn)實生活，導致學生的知識遷移能力不夠，學生不能將所學的理論用到真實的生活中去解決問題，大大減弱了分析與解決實際問題的能力。三是課堂教學形式單一，仍然是教師講、學生聽的傳統(tǒng)模式。單一的教學形式大大降低了學科的趣味性和學生學習的積極性，導致學生認為物理學是枯燥乏味且晦澀難懂。四是課堂上缺乏對學生的關(guān)注，缺少與學生之間的交流以及互動且互動形式單一，只是教師提問，學生回答。五是教學資源貧乏，教學內(nèi)容陳舊，缺乏現(xiàn)代性。六是教學與實驗脫離。七是反饋形式單一且反饋速度慢。

以上弊端的存在，嚴重影響了大學物理課堂教學的有效性，基于目前大學物理課堂教學的現(xiàn)狀，如何實現(xiàn)大學物理課堂有效教學值得探討。

三、實現(xiàn)大學物理課堂有效教學的策略

1.充分發(fā)揮多媒體輔助教學的價值

隨著計算機的普及，多媒體教學逐漸走進了物理課堂，它不但能極大地豐富教學內(nèi)容，而且對于比較抽象、難理解的內(nèi)容能形象直觀地表現(xiàn)出來，如在振動和波、波動光學的教學中振動和波的形成關(guān)系、光的疊加、光的衍射等都是比較抽象的內(nèi)容，使用多媒體課件能將他們用Flash動畫形象直觀地表現(xiàn)出來，把難學的內(nèi)容變成易學的內(nèi)容。另外，還可以將比較復(fù)雜、在課堂上演示受限的實驗以多媒體課件的形式演示出來。如介紹系統(tǒng)的動量守恒時，可將動量守恒的仿真實驗以多媒體課件的形式演示，避免了枯燥的理論推導，加深了學生對該定理的理解。但是根據(jù)物理學自身的學科特性，教學內(nèi)容中的一些定理公式需要教師在黑板上一步步演算時，如流體力學中伯努利方程的推導等。多媒體教學效果不如板書，因為學生需要了解問題如何開始，如何展開以及怎樣解決。所以，多媒體教學決不是只使用多媒的教學，只是課堂教學中眾多教學形式中的一種。

2.重視將學習置于真實的問題情境中，多分析來自生活和生產(chǎn)中的物理問題

大學物理教學較為嚴峻的問題是學生的知識遷移能力不夠，學生不能將所學到的理論用到真實的生活中去解決問題。這是因為物理學處理的問題大多是理想化問題，如建立模型，沒有經(jīng)驗解決來源于生活實際問題的完整體驗。物理知識只有在一定的真實情境中產(chǎn)生才能被學生深入理解，因此，只有將學生已有的生活體驗與物理問題緊密相連，才能使學生感到物理的趣味性和實用性，提高學習大學物理的動機。如，在介紹伯努利方程時，可將伯努利方程的應(yīng)用放到非常著名的“虹吸現(xiàn)象”中分析，將可以不借助泵而抽吸液體的奇特現(xiàn)象用物理原理來分析解釋，使學生在有趣的現(xiàn)象中深入理解該方程。介紹角動量守恒時，可以分析跳水運動員的動作及熟雞蛋比生雞蛋轉(zhuǎn)的快等源于真實生活中的問題，使學生不但感到物理的趣味性和實用性，還能養(yǎng)成有意識地運用所學物理知識去分析思考，乃至處理所遇到的現(xiàn)實問題的習慣。

3.課堂教學教學手段與教學方法應(yīng)多元化

在多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)達的今天，課堂教學中除了采用多媒體課件之外，還可以利用建立課程網(wǎng)站的手段，在建立的課程網(wǎng)站上將教學大綱、教案、習題、案例、參考資料等內(nèi)容全部上網(wǎng)，并向?qū)W生免費開放。課堂教學可同時采用多種教學方法，如將啟發(fā)式教學融于講授之中等。[2]教學效果表明在教學初始時吸引學生，可以起到非常好的教學效果，如在教學開始階段，用如何辨別生熟雞蛋辨別來引入轉(zhuǎn)動慣量；將硬紙片蓋在盛有半杯水的水杯上，將水杯倒轉(zhuǎn)之后，硬紙片竟能拖住半杯水的簡單演示實驗在課堂開始吸引學生，進而講述伯努利方程；用多媒體課件播放帆船能逆風行駛的視頻引入沖量定理的應(yīng)用等，在課堂開始就激發(fā)學生的好奇心，引起學生濃厚的興趣，從而激發(fā)學生的學習動力。另外，還可以利用討論式教學方法，如利用每次課最后15分鐘左右，組織學生討論。如，對于成對力做功之和是否為零？很多學生對于這個問題的理解不是很明確。講授教學中只注重理論推導，效果很差，但是若采用討論式，讓學生自己一邊推導，一邊與同學探討如何分析，學生會提出一些生活現(xiàn)象以說明成對立做功可以不為零：如靜止于冰面上兩位同學互推后，兩者獲得的動能就是內(nèi)力所作的功；靜止于水面上人在船上走動時，人與船之間的摩擦力使得人與船都獲得動能等等。另外，討論過程也是教師與學生互動的過程，這種互動，改變了單向交流的模式，呈現(xiàn)出雙向互動的特點，不僅有師生之間的互動，還有學生之間的互動合作，能真正使課堂“活”起來。

4.提高對學生的關(guān)注，加強與學生之間的交流以及互動

在課堂教學中，除了教師提問，學生回答傳統(tǒng)的互動形式外，還可用現(xiàn)代化的微博、飛信、QQ群等教學互動形式。在互動過程中，教師要理解學生的生活世界，要尊重學生的主體地位，如課堂教學不僅教師能提問題，還應(yīng)該鼓勵學生提問題，教師對學生提出的問題應(yīng)該給予重視，只有真正實現(xiàn)雙向交流，教學互動才能得以體現(xiàn)。研究表明，以需要激勵學生、創(chuàng)設(shè)適宜氛圍，以環(huán)境激勵學生、樹立平等民主的意識等能夠促進有效的教學互動。[3-5]

5.不斷更新教學內(nèi)容，引入學科前沿內(nèi)容，介紹物理學新成果以及新應(yīng)用

由于受各種條件的限制，教材的更新速度比較慢，遠遠跟不上時代更新的步伐，此時需要教師更新教學內(nèi)容，實現(xiàn)教學內(nèi)容現(xiàn)代化。如果大學物理教師能承擔的科研任務(wù)站在學科前沿，具有創(chuàng)新意識，科研成果具有“新”、“爭議性”以及“創(chuàng)新性”則更能激發(fā)學生的興趣，促使學生參與教學。但是高深的研究成果很難直接成為教學內(nèi)容，需要教師尋找適當?shù)那腥朦c，介紹物理學新成就以及新應(yīng)用，如在介紹輻射的選擇性吸收時，就可以引入該理論在太陽能方面的應(yīng)用，進而引入用于太陽能的薄膜材料的制備及新進展。當教師的研究成果與理論知識密切相關(guān)時，學生看到“經(jīng)典內(nèi)容”的現(xiàn)代性，能激發(fā)學生學習物理理論知識的興趣，在了解基礎(chǔ)課程的應(yīng)用價值后產(chǎn)生內(nèi)在的學習動力。教師參與科研是獲取前沿知識的最直接、最有效的途徑，當科學前沿知識轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，就能實現(xiàn)教學內(nèi)容的現(xiàn)代化。

6.在課堂上實現(xiàn)實驗和理論的結(jié)合

物理學科建立在實驗基礎(chǔ)之上，脫離實驗解釋原理、現(xiàn)象或是物理的方法以及思想，學生不會對問題有形象直觀的體驗，只有通過實驗教學才能讓物理學習更加生動有趣，對于簡單的實驗，可直接演示來展示物理原理，如用玩具陀螺來演示剛體的運動情況；用手機輻射說明電磁波的危害；用彈簧演示物體的簡諧運動等。對很難創(chuàng)設(shè)條件的實驗，用引入模擬仿真實驗以展示實現(xiàn)原理以及過程，如驗證動量守恒的實驗；視頻、Flash動畫等可將邁克爾遜、光線在引力場中彎曲、光電效應(yīng)等形象生動地演示出來。只有實現(xiàn)了實實驗和理論的結(jié)合，才能將枯燥乏味的理論講解變得生動有趣，才能引起學生的興趣，提高學生學習物理的積極性，實現(xiàn)教師和學生的互動，提高教學質(zhì)量，實現(xiàn)課堂有效教學。

7.用多種反饋形式，及時反饋教學效果

有效教學需要教師及時提供反饋，以檢測學習者是否已經(jīng)將新的知識整合到原有知識結(jié)構(gòu)中。反饋應(yīng)該貫穿于教學之初—教學過程—教學結(jié)束整個教學活動過程?？梢岳煤唵蔚臏y評來完成教學之初的測評，用提問法、對話法、觀察法來完成教學過程的反饋，而教學結(jié)束時的反饋處理常用的課后作業(yè)這一形式外，還可以建立QQ群的形式，建立網(wǎng)上交流和答疑平臺，學生可以在任何時候提出問題，教師的回答可以為多個學生從信息共享中受益。在網(wǎng)絡(luò)交流中，大家集思廣益，針對教學中的問題一起探討，共同解決，形成教師共同體。

四、結(jié)論

有效教學的研究可以促進教師教學觀念的更新，有利于在實踐中形成以教師為主導、學習者為中心的課堂教學格局，實現(xiàn)從教的范式向?qū)W的范式轉(zhuǎn)變。當教學由教轉(zhuǎn)向真正意義上的教學時，富有生命力的課堂不是紀律的混亂，而是動態(tài)中的井然有序。教師與學生之間的交往，學生與學生之間的交往，各種交往使學生樂于加入學習過程，學生的興趣被激活并轉(zhuǎn)換為學習熱情，此刻教學不僅是有效的，也是精彩而富有活力的。

參考文獻：

[1]馮克誠.實用課堂教學模式與方法改革全書[M].北京：中央編譯出版社，1994.

[2]John L.Hubisz.Over 50 years of teaching physics — Some advice for young teachers [J].Phys.Teach，2013，（51）.

[3]張萍.大學物理課堂互動教學模式的研究[J].中國大學教育，

2011，（7）.

[4]張佳恒.基于Nrf24l01的互動教學系統(tǒng)[J].南京師范大學學報，

2011，（6）.

[5]謝逢春.以學生為中心的教學模式在物理化學課程教學中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2009，（8）.

（責任編輯：王意琴）