畢嵐
【摘要】本文從《大學(xué)物理》教學(xué)大綱要求入手,設(shè)計了一套適合于專題研究活動的推薦選題,并結(jié)合教學(xué)實踐中學(xué)生選題的傾向,分析了選題流程中教師的指導(dǎo)策略。
【關(guān)鍵詞】專題研究活動;大學(xué)物理 ;選題指導(dǎo)策略
近年來,面對著知識經(jīng)濟和信息化社會的嚴峻挑戰(zhàn),以全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、科研能力和自主學(xué)習(xí)能力為宗旨的專題研究活動在高等教育中得到了廣泛的應(yīng)用。指的是基于特定的專業(yè)課程,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各自興趣,設(shè)計研究課題,自主探索,實施研究計劃,完成課題[1]。整個活動圍繞課題的研究展開,如何選擇選擇合適的研究課題是整個活動成敗的關(guān)鍵所在。本文則基于理工科通識基礎(chǔ)課《大學(xué)物理》設(shè)計了一套推薦選題,并結(jié)合教學(xué)實踐中學(xué)生選題的傾向與熱點,分析了選題流程中教師的應(yīng)有的指導(dǎo)策略。
1《大學(xué)物理》課程基本要求
大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科本科各專業(yè)學(xué)生的一門重要的必修基礎(chǔ)理論課,其主要內(nèi)容包括經(jīng)典物理中的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué),以及近代物理中的相對論和量子力學(xué)基礎(chǔ)。通過大學(xué)物理的學(xué)習(xí)重點是讓學(xué)生較全面地學(xué)習(xí)到自然界各種基本運動形式及其規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),提高邏輯思維和解決問題的能力。這點與專題研究活動的目標一致,因此,在大學(xué)物理課程中開展專題研究活動,可以開闊學(xué)生的眼界,改變教學(xué)內(nèi)容滯后等不足,成為貫徹教學(xué)大綱要求有效的教學(xué)手段。
2專題研究活動的推薦課題
專題研究活動的常見選題一般分為三種類型:(1)描述型,這類難度較低,要求學(xué)生搜集專題的背景資料并加以整理,適合大學(xué)低年級學(xué)生選擇,重在提高學(xué)生的興趣,體會基本的研究過程。(2)認知型。重在探究專題的基本原理,與專業(yè)聯(lián)系密切,適合深化專業(yè)課中的基本問題的認知。(3)應(yīng)用型,著重于探究一些前沿交叉性的應(yīng)用,提出實際應(yīng)用的解決方案,這類型的問題適合專業(yè)知識較完備的高年級學(xué)生。考慮到大學(xué)物理課程面對的是大一、大二的低年級學(xué)生,在選題方面應(yīng)以描述型和認知型為主。
基于以上認識,我們在南京郵電大學(xué)2013年秋季學(xué)期網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)12級(116人)的《大學(xué)物理》課程中開展了專題研究活動,第一周為了緩解學(xué)生對專題研究的陌生感,基于課程內(nèi)容,設(shè)計了一套適合大學(xué)物理課程的推薦選題(見表1)。其中考慮到專業(yè)特色,加上秋季學(xué)期學(xué)生已有一定的電磁理論基礎(chǔ),以及在探究課題階段學(xué)生正處于學(xué)習(xí)光學(xué)和相對論階段,故推薦選題中涉及電磁理論的較多共計22個,其次光學(xué)共計8個,相對論5個,力學(xué)和熱學(xué)各3個,量子力學(xué)1個。
3學(xué)生選題傾向與教師指導(dǎo)策略
課題初選結(jié)果顯示,3d電影技術(shù)的發(fā)展與解析、手機輻射對人體的影響、歷史上的永動機之謎、神奇的液晶、引力與黑洞這幾個題目被較多同學(xué)選中,可以看出學(xué)生感興趣內(nèi)容在于身邊的物理知識、宇宙的起源等,出乎意料的是永動機也有多組同學(xué)同時選中,經(jīng)分析原因在于熱學(xué)部分的授課過程中曾安排過一次永動機的專題課,給學(xué)生留下了深刻的印象也引發(fā)了他們繼續(xù)探索的興趣。然而費曼圓盤佯謬、有限差分法對靜電場的模擬等需要涉及理論計算的課題則沒有人選。說明了學(xué)生對于理論計算存在畏難感。通過與學(xué)生的交流發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生第一次接觸專題研究活動,他們有積極性但缺乏經(jīng)驗,缺乏對課題研究的感性認識和理性思考,常常導(dǎo)致缺乏研究依據(jù)盲目選擇課題,甚至對實際要研究的問題不明確,當種種矛盾出現(xiàn)就亟需教師發(fā)揮隱形主導(dǎo)作用。
表1專題研究活動推薦選題列表
(上接第24頁)首先,重視學(xué)生的研究興趣,讓學(xué)生研究他最想研究的問題。如果出現(xiàn)選題過于集中,需要教師在尊重學(xué)生選擇的前提下多次協(xié)調(diào)。例如永動機的課題當時有四組同學(xué)同時選中,分別交流后有兩組仍有強烈的研究興趣,一組課題不變,而另一組教師鼓勵他們從小視角入手,選擇了飲水鳥永動機做課題,這組同學(xué)最終手工制作了飲水鳥并現(xiàn)場進行了演示。其他兩組同學(xué)則換了研究課題,一組改為地球自轉(zhuǎn)速度變化對生物進化的影響,在研究過程中慢慢對科里奧利力產(chǎn)生了興趣,而另一組換成了微波爐的輻射危害。
其次,引導(dǎo)學(xué)生理解課題中隱含的爭議性問題,在這個過程中教師需要及時判斷學(xué)生想法的科學(xué)性和可行性,避免學(xué)生主觀想象。比如手機輻射對人體的影響這一課題當時也有三組同學(xué)同時選定,他們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資料各有各的說法,其中一組決定做有名的雞蛋實驗,在半個月的實驗過程中,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上流傳的雞蛋實驗顯示輻射危害的結(jié)果并不真實,于是他們做了反方認為手機輻射是安全的,而另兩組則建議查找并分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論手機輻射對人體會有危害,最后答辯三組放在一起,深化了學(xué)生對手機輻射的認識。
最后,充分考慮學(xué)生的主客觀條件,選題不能太難或太簡單,盡可能的將選題難度控制在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。比如有4組同學(xué)選擇了3d電影技術(shù)這個熱門選題上,交流后除了一組換題,其他三組不換,最早提交的一組建議他們重點放在偏振技術(shù),可以加些裸眼3d技術(shù)的展望,而學(xué)生正在學(xué)波動光學(xué),已具備了基礎(chǔ)的理論,這組完成得很出色并提交了全彩打的論文,另外兩組交流后一組對imax電影技術(shù)很感興趣,一組覺得4d技術(shù)很有前景,這兩組的共同特點擔(dān)心理論推導(dǎo),故推薦他們以論述的形式完成了各自課題。
4教學(xué)實踐反思
最終學(xué)生的選題所涉及的面極廣,成果是喜人的,除了表1里的推薦選題,有5組同學(xué)另選了研究課題,如特斯拉線圈的原理及應(yīng)用、普朗克常數(shù)的發(fā)現(xiàn)、3d打印技術(shù)等。不難發(fā)現(xiàn)由扶到放的專題研究活動中,選擇和確定課題是最難的一個環(huán)節(jié),需要教師耐心指導(dǎo),與學(xué)生的定期交流,善于傾聽學(xué)生的問題;也需要教師具有廣博的知識儲備來駕馭學(xué)生研究的課題,能為學(xué)生身心發(fā)展作出積極的引導(dǎo)。
【參考文獻】
[1]嵇永寧,苗長廣,編.研究性學(xué)習(xí)教師導(dǎo)讀[M].廣西教育出版社,2001.
[責(zé)任編輯:劉帥]
【摘要】本文從《大學(xué)物理》教學(xué)大綱要求入手,設(shè)計了一套適合于專題研究活動的推薦選題,并結(jié)合教學(xué)實踐中學(xué)生選題的傾向,分析了選題流程中教師的指導(dǎo)策略。
【關(guān)鍵詞】專題研究活動;大學(xué)物理 ;選題指導(dǎo)策略
近年來,面對著知識經(jīng)濟和信息化社會的嚴峻挑戰(zhàn),以全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、科研能力和自主學(xué)習(xí)能力為宗旨的專題研究活動在高等教育中得到了廣泛的應(yīng)用。指的是基于特定的專業(yè)課程,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各自興趣,設(shè)計研究課題,自主探索,實施研究計劃,完成課題[1]。整個活動圍繞課題的研究展開,如何選擇選擇合適的研究課題是整個活動成敗的關(guān)鍵所在。本文則基于理工科通識基礎(chǔ)課《大學(xué)物理》設(shè)計了一套推薦選題,并結(jié)合教學(xué)實踐中學(xué)生選題的傾向與熱點,分析了選題流程中教師的應(yīng)有的指導(dǎo)策略。
1《大學(xué)物理》課程基本要求
大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科本科各專業(yè)學(xué)生的一門重要的必修基礎(chǔ)理論課,其主要內(nèi)容包括經(jīng)典物理中的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué),以及近代物理中的相對論和量子力學(xué)基礎(chǔ)。通過大學(xué)物理的學(xué)習(xí)重點是讓學(xué)生較全面地學(xué)習(xí)到自然界各種基本運動形式及其規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),提高邏輯思維和解決問題的能力。這點與專題研究活動的目標一致,因此,在大學(xué)物理課程中開展專題研究活動,可以開闊學(xué)生的眼界,改變教學(xué)內(nèi)容滯后等不足,成為貫徹教學(xué)大綱要求有效的教學(xué)手段。
2專題研究活動的推薦課題
專題研究活動的常見選題一般分為三種類型:(1)描述型,這類難度較低,要求學(xué)生搜集專題的背景資料并加以整理,適合大學(xué)低年級學(xué)生選擇,重在提高學(xué)生的興趣,體會基本的研究過程。(2)認知型。重在探究專題的基本原理,與專業(yè)聯(lián)系密切,適合深化專業(yè)課中的基本問題的認知。(3)應(yīng)用型,著重于探究一些前沿交叉性的應(yīng)用,提出實際應(yīng)用的解決方案,這類型的問題適合專業(yè)知識較完備的高年級學(xué)生。考慮到大學(xué)物理課程面對的是大一、大二的低年級學(xué)生,在選題方面應(yīng)以描述型和認知型為主。
基于以上認識,我們在南京郵電大學(xué)2013年秋季學(xué)期網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)12級(116人)的《大學(xué)物理》課程中開展了專題研究活動,第一周為了緩解學(xué)生對專題研究的陌生感,基于課程內(nèi)容,設(shè)計了一套適合大學(xué)物理課程的推薦選題(見表1)。其中考慮到專業(yè)特色,加上秋季學(xué)期學(xué)生已有一定的電磁理論基礎(chǔ),以及在探究課題階段學(xué)生正處于學(xué)習(xí)光學(xué)和相對論階段,故推薦選題中涉及電磁理論的較多共計22個,其次光學(xué)共計8個,相對論5個,力學(xué)和熱學(xué)各3個,量子力學(xué)1個。
3學(xué)生選題傾向與教師指導(dǎo)策略
課題初選結(jié)果顯示,3d電影技術(shù)的發(fā)展與解析、手機輻射對人體的影響、歷史上的永動機之謎、神奇的液晶、引力與黑洞這幾個題目被較多同學(xué)選中,可以看出學(xué)生感興趣內(nèi)容在于身邊的物理知識、宇宙的起源等,出乎意料的是永動機也有多組同學(xué)同時選中,經(jīng)分析原因在于熱學(xué)部分的授課過程中曾安排過一次永動機的專題課,給學(xué)生留下了深刻的印象也引發(fā)了他們繼續(xù)探索的興趣。然而費曼圓盤佯謬、有限差分法對靜電場的模擬等需要涉及理論計算的課題則沒有人選。說明了學(xué)生對于理論計算存在畏難感。通過與學(xué)生的交流發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生第一次接觸專題研究活動,他們有積極性但缺乏經(jīng)驗,缺乏對課題研究的感性認識和理性思考,常常導(dǎo)致缺乏研究依據(jù)盲目選擇課題,甚至對實際要研究的問題不明確,當種種矛盾出現(xiàn)就亟需教師發(fā)揮隱形主導(dǎo)作用。
表1專題研究活動推薦選題列表
(上接第24頁)首先,重視學(xué)生的研究興趣,讓學(xué)生研究他最想研究的問題。如果出現(xiàn)選題過于集中,需要教師在尊重學(xué)生選擇的前提下多次協(xié)調(diào)。例如永動機的課題當時有四組同學(xué)同時選中,分別交流后有兩組仍有強烈的研究興趣,一組課題不變,而另一組教師鼓勵他們從小視角入手,選擇了飲水鳥永動機做課題,這組同學(xué)最終手工制作了飲水鳥并現(xiàn)場進行了演示。其他兩組同學(xué)則換了研究課題,一組改為地球自轉(zhuǎn)速度變化對生物進化的影響,在研究過程中慢慢對科里奧利力產(chǎn)生了興趣,而另一組換成了微波爐的輻射危害。
其次,引導(dǎo)學(xué)生理解課題中隱含的爭議性問題,在這個過程中教師需要及時判斷學(xué)生想法的科學(xué)性和可行性,避免學(xué)生主觀想象。比如手機輻射對人體的影響這一課題當時也有三組同學(xué)同時選定,他們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資料各有各的說法,其中一組決定做有名的雞蛋實驗,在半個月的實驗過程中,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上流傳的雞蛋實驗顯示輻射危害的結(jié)果并不真實,于是他們做了反方認為手機輻射是安全的,而另兩組則建議查找并分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論手機輻射對人體會有危害,最后答辯三組放在一起,深化了學(xué)生對手機輻射的認識。
最后,充分考慮學(xué)生的主客觀條件,選題不能太難或太簡單,盡可能的將選題難度控制在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。比如有4組同學(xué)選擇了3d電影技術(shù)這個熱門選題上,交流后除了一組換題,其他三組不換,最早提交的一組建議他們重點放在偏振技術(shù),可以加些裸眼3d技術(shù)的展望,而學(xué)生正在學(xué)波動光學(xué),已具備了基礎(chǔ)的理論,這組完成得很出色并提交了全彩打的論文,另外兩組交流后一組對imax電影技術(shù)很感興趣,一組覺得4d技術(shù)很有前景,這兩組的共同特點擔(dān)心理論推導(dǎo),故推薦他們以論述的形式完成了各自課題。
4教學(xué)實踐反思
最終學(xué)生的選題所涉及的面極廣,成果是喜人的,除了表1里的推薦選題,有5組同學(xué)另選了研究課題,如特斯拉線圈的原理及應(yīng)用、普朗克常數(shù)的發(fā)現(xiàn)、3d打印技術(shù)等。不難發(fā)現(xiàn)由扶到放的專題研究活動中,選擇和確定課題是最難的一個環(huán)節(jié),需要教師耐心指導(dǎo),與學(xué)生的定期交流,善于傾聽學(xué)生的問題;也需要教師具有廣博的知識儲備來駕馭學(xué)生研究的課題,能為學(xué)生身心發(fā)展作出積極的引導(dǎo)。
【參考文獻】
[1]嵇永寧,苗長廣,編.研究性學(xué)習(xí)教師導(dǎo)讀[M].廣西教育出版社,2001.
[責(zé)任編輯:劉帥]
【摘要】本文從《大學(xué)物理》教學(xué)大綱要求入手,設(shè)計了一套適合于專題研究活動的推薦選題,并結(jié)合教學(xué)實踐中學(xué)生選題的傾向,分析了選題流程中教師的指導(dǎo)策略。
【關(guān)鍵詞】專題研究活動;大學(xué)物理 ;選題指導(dǎo)策略
近年來,面對著知識經(jīng)濟和信息化社會的嚴峻挑戰(zhàn),以全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、科研能力和自主學(xué)習(xí)能力為宗旨的專題研究活動在高等教育中得到了廣泛的應(yīng)用。指的是基于特定的專業(yè)課程,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)各自興趣,設(shè)計研究課題,自主探索,實施研究計劃,完成課題[1]。整個活動圍繞課題的研究展開,如何選擇選擇合適的研究課題是整個活動成敗的關(guān)鍵所在。本文則基于理工科通識基礎(chǔ)課《大學(xué)物理》設(shè)計了一套推薦選題,并結(jié)合教學(xué)實踐中學(xué)生選題的傾向與熱點,分析了選題流程中教師的應(yīng)有的指導(dǎo)策略。
1《大學(xué)物理》課程基本要求
大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科本科各專業(yè)學(xué)生的一門重要的必修基礎(chǔ)理論課,其主要內(nèi)容包括經(jīng)典物理中的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué),以及近代物理中的相對論和量子力學(xué)基礎(chǔ)。通過大學(xué)物理的學(xué)習(xí)重點是讓學(xué)生較全面地學(xué)習(xí)到自然界各種基本運動形式及其規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),提高邏輯思維和解決問題的能力。這點與專題研究活動的目標一致,因此,在大學(xué)物理課程中開展專題研究活動,可以開闊學(xué)生的眼界,改變教學(xué)內(nèi)容滯后等不足,成為貫徹教學(xué)大綱要求有效的教學(xué)手段。
2專題研究活動的推薦課題
專題研究活動的常見選題一般分為三種類型:(1)描述型,這類難度較低,要求學(xué)生搜集專題的背景資料并加以整理,適合大學(xué)低年級學(xué)生選擇,重在提高學(xué)生的興趣,體會基本的研究過程。(2)認知型。重在探究專題的基本原理,與專業(yè)聯(lián)系密切,適合深化專業(yè)課中的基本問題的認知。(3)應(yīng)用型,著重于探究一些前沿交叉性的應(yīng)用,提出實際應(yīng)用的解決方案,這類型的問題適合專業(yè)知識較完備的高年級學(xué)生??紤]到大學(xué)物理課程面對的是大一、大二的低年級學(xué)生,在選題方面應(yīng)以描述型和認知型為主。
基于以上認識,我們在南京郵電大學(xué)2013年秋季學(xué)期網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)12級(116人)的《大學(xué)物理》課程中開展了專題研究活動,第一周為了緩解學(xué)生對專題研究的陌生感,基于課程內(nèi)容,設(shè)計了一套適合大學(xué)物理課程的推薦選題(見表1)。其中考慮到專業(yè)特色,加上秋季學(xué)期學(xué)生已有一定的電磁理論基礎(chǔ),以及在探究課題階段學(xué)生正處于學(xué)習(xí)光學(xué)和相對論階段,故推薦選題中涉及電磁理論的較多共計22個,其次光學(xué)共計8個,相對論5個,力學(xué)和熱學(xué)各3個,量子力學(xué)1個。
3學(xué)生選題傾向與教師指導(dǎo)策略
課題初選結(jié)果顯示,3d電影技術(shù)的發(fā)展與解析、手機輻射對人體的影響、歷史上的永動機之謎、神奇的液晶、引力與黑洞這幾個題目被較多同學(xué)選中,可以看出學(xué)生感興趣內(nèi)容在于身邊的物理知識、宇宙的起源等,出乎意料的是永動機也有多組同學(xué)同時選中,經(jīng)分析原因在于熱學(xué)部分的授課過程中曾安排過一次永動機的專題課,給學(xué)生留下了深刻的印象也引發(fā)了他們繼續(xù)探索的興趣。然而費曼圓盤佯謬、有限差分法對靜電場的模擬等需要涉及理論計算的課題則沒有人選。說明了學(xué)生對于理論計算存在畏難感。通過與學(xué)生的交流發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生第一次接觸專題研究活動,他們有積極性但缺乏經(jīng)驗,缺乏對課題研究的感性認識和理性思考,常常導(dǎo)致缺乏研究依據(jù)盲目選擇課題,甚至對實際要研究的問題不明確,當種種矛盾出現(xiàn)就亟需教師發(fā)揮隱形主導(dǎo)作用。
表1專題研究活動推薦選題列表
(上接第24頁)首先,重視學(xué)生的研究興趣,讓學(xué)生研究他最想研究的問題。如果出現(xiàn)選題過于集中,需要教師在尊重學(xué)生選擇的前提下多次協(xié)調(diào)。例如永動機的課題當時有四組同學(xué)同時選中,分別交流后有兩組仍有強烈的研究興趣,一組課題不變,而另一組教師鼓勵他們從小視角入手,選擇了飲水鳥永動機做課題,這組同學(xué)最終手工制作了飲水鳥并現(xiàn)場進行了演示。其他兩組同學(xué)則換了研究課題,一組改為地球自轉(zhuǎn)速度變化對生物進化的影響,在研究過程中慢慢對科里奧利力產(chǎn)生了興趣,而另一組換成了微波爐的輻射危害。
其次,引導(dǎo)學(xué)生理解課題中隱含的爭議性問題,在這個過程中教師需要及時判斷學(xué)生想法的科學(xué)性和可行性,避免學(xué)生主觀想象。比如手機輻射對人體的影響這一課題當時也有三組同學(xué)同時選定,他們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資料各有各的說法,其中一組決定做有名的雞蛋實驗,在半個月的實驗過程中,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上流傳的雞蛋實驗顯示輻射危害的結(jié)果并不真實,于是他們做了反方認為手機輻射是安全的,而另兩組則建議查找并分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論手機輻射對人體會有危害,最后答辯三組放在一起,深化了學(xué)生對手機輻射的認識。
最后,充分考慮學(xué)生的主客觀條件,選題不能太難或太簡單,盡可能的將選題難度控制在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。比如有4組同學(xué)選擇了3d電影技術(shù)這個熱門選題上,交流后除了一組換題,其他三組不換,最早提交的一組建議他們重點放在偏振技術(shù),可以加些裸眼3d技術(shù)的展望,而學(xué)生正在學(xué)波動光學(xué),已具備了基礎(chǔ)的理論,這組完成得很出色并提交了全彩打的論文,另外兩組交流后一組對imax電影技術(shù)很感興趣,一組覺得4d技術(shù)很有前景,這兩組的共同特點擔(dān)心理論推導(dǎo),故推薦他們以論述的形式完成了各自課題。
4教學(xué)實踐反思
最終學(xué)生的選題所涉及的面極廣,成果是喜人的,除了表1里的推薦選題,有5組同學(xué)另選了研究課題,如特斯拉線圈的原理及應(yīng)用、普朗克常數(shù)的發(fā)現(xiàn)、3d打印技術(shù)等。不難發(fā)現(xiàn)由扶到放的專題研究活動中,選擇和確定課題是最難的一個環(huán)節(jié),需要教師耐心指導(dǎo),與學(xué)生的定期交流,善于傾聽學(xué)生的問題;也需要教師具有廣博的知識儲備來駕馭學(xué)生研究的課題,能為學(xué)生身心發(fā)展作出積極的引導(dǎo)。
【參考文獻】
[1]嵇永寧,苗長廣,編.研究性學(xué)習(xí)教師導(dǎo)讀[M].廣西教育出版社,2001.
[責(zé)任編輯:劉帥]