新生研討示范課《物理學概論》教學方案設(shè)計

程慶華，張靜，徐大海　(長江大學物理與光電工程學院，湖北 荊州 434023)

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新生研討示范課《物理學概論》教學方案設(shè)計

程慶華，張靜，徐大海(長江大學物理與光電工程學院，湖北 荊州 434023)

[摘要]應(yīng)用以探索和研究為基礎(chǔ)、師生互動、自主學習的研究性教學理念，以創(chuàng)造在合作環(huán)境下進行探究式學習的條件、實現(xiàn)教師與學生的對話、對學生進行綜合培養(yǎng)和訓練、為學生后續(xù)學習打好基礎(chǔ)為目標，論述了新生研討示范課程《物理學概論》教學目標、教學內(nèi)容、教學過程與方法和教學評價等4個方面的設(shè)計方案:教學目標從知識積累、技能和能力培養(yǎng)及職業(yè)認識提升等3方面來進行設(shè)計;教學內(nèi)容共設(shè)計物理學史、物理學研究內(nèi)容以及與其他學科發(fā)展和技術(shù)進步的關(guān)系、物理學研究方法和學習方法、物理教師的人文素養(yǎng)和教學方法、與中學物理教師的對話等5個模塊;教學過程圍繞教學目標和任務(wù)設(shè)計了師生共同提出問題、學生分組選題、師生論述和辯論、學生獨立完成課程論文等4個步驟;教學評價設(shè)計了考核方案和教學效果評價方案。

[關(guān)鍵詞]研討示范課；《物理學概論》；研究性教學；教學方案；設(shè)計

為深化高等學校本科教育教學改革，提高本科教育教學質(zhì)量，大力提升人才培養(yǎng)水平，教育部啟動了“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”(簡稱“本科教學工程”)，通過課程建設(shè)“強化教學環(huán)節(jié)、提高教育質(zhì)量”、“提升人才培養(yǎng)水平”，是實施“本科教學工程”的重要意義之一[1]。

自教育部啟動“本科教學工程”以來，“資源共享課”、“精品視頻公開課”和MOOCs等課程得到了很好的建設(shè)。對于課程建設(shè)的其他嘗試，清華大學曾開設(shè)大一新生選修的新生研討課，以其全新的教學理念和獨特的教學模式受到師生的一致歡迎，對實施研究型教學起到了推動作用[2]。但“新生研討示范課程”在高等學校的課程建設(shè)中還不多見，其教學目標的設(shè)計、教學內(nèi)容的設(shè)計、教學過程與方法的設(shè)計和教學評價的設(shè)計等均難以找到完整的資料。

為了全面開展本科教學工程，長江大學于2015年啟動了研究型示范課程建設(shè)，“新生研討示范課程”是其中建設(shè)的Ⅰ類課程。開設(shè)“新生研討示范課程”的目的旨在使新生體驗一種全新的以探索和研究為基礎(chǔ)、師生互動和自主學習的研究性教學理念與模式。通過創(chuàng)造一個在合作環(huán)境下進行探究式學習的機會，實現(xiàn)教師與學生的對話，架設(shè)教師與學生間溝通互動的橋梁，并對學生進行綜合培養(yǎng)和訓練，增強適應(yīng)性，為后續(xù)學習打下基礎(chǔ)[3]。下面，筆者對新生研討示范課《物理學概論》教學目標的設(shè)計、教學內(nèi)容的設(shè)計、教學過程與方法的設(shè)計和教學評價的設(shè)計等設(shè)計方案進行了論述。

1教學目標設(shè)計

《物理學概論》課程面向物理學(師范)專業(yè)的一年級新生開設(shè)，開設(shè)時間為大學一年級第2學期，共16個課時，1個學分。

根據(jù)《物理學概論》課程所面對教學對象的特點，其教學目標從知識積累、技能和能力培養(yǎng)及職業(yè)認識提升等3方面來進行設(shè)計。

1.1知識積累目標

引導學生了解物理學史，了解物理學的研究內(nèi)容和研究方法，了解物理學和科學技術(shù)進步之間的關(guān)系，了解物理學的認識論和方法論，了解優(yōu)秀中學物理教師必須具備的教學能力和人文素養(yǎng)。使學生通過課程的學習，能夠從物理學在基礎(chǔ)理論上的重要地位、物理學在技術(shù)應(yīng)用方面的廣闊前景、物理學的研究內(nèi)容和方法、學習物理學對培養(yǎng)學習能力和激發(fā)創(chuàng)新思維的重要作用等4個方面初步認識物理學專業(yè)的特點，從而激發(fā)學生的學習興趣，樹立熱愛物理學、學好物理學的專業(yè)思想。

1.2技能和能力培養(yǎng)目標

帶領(lǐng)學生經(jīng)歷文獻調(diào)研、參加小組和課堂討論、進行實驗方案設(shè)計、完成多媒體課件設(shè)計和制作以及撰寫課程論文等過程，使學生通過文獻閱讀、資料收集整理和內(nèi)容綜合分析等方式養(yǎng)成自主學習能力，經(jīng)歷小組討論、課堂展示發(fā)言、合作交流和課程論文寫作等訓練逐漸獲得溝通交流能力，進行實驗方案設(shè)計激發(fā)創(chuàng)新意識，完成多媒體課件設(shè)計和制作提高計算機應(yīng)用水平。

1.3職業(yè)認識提升目標

引導學生了解國內(nèi)外中學物理教育的現(xiàn)狀，理解中學生學習物理的心理特點和主要障礙，清楚作為中學教師所必備的技能和能力，并通過與中學物理教師的面對面交流感受物理教師的職業(yè)目標和人生追求，從而為完成學業(yè)、培養(yǎng)中學物理教師必需的技能和能力進行規(guī)劃和準備。

2教學內(nèi)容設(shè)計

對于教學內(nèi)容，主要圍繞課程的教學目標和要求、同時兼顧教學內(nèi)容的科學完整和內(nèi)在聯(lián)系、以及考慮研討課在教學方法和手段上的特點來設(shè)計。因此，教學內(nèi)容共設(shè)計物理學史、物理學研究內(nèi)容以及與其他學科和技術(shù)進步的關(guān)系、物理學研究方法和學習方法、物理教師的人文素養(yǎng)和教學方法以及與中學物理教師的對話等5個模塊。

2.1物理學史

物理學史模塊計劃用3個學時來完成，分中國物理學的發(fā)展和西方物理學的發(fā)展2大部分進行。

1)中國物理學的發(fā)展。從中國古人對力、熱、聲、光、電現(xiàn)象的認識，明清時期西方物理學知識向中國的傳播和20世紀上半葉物理學在中國的建立以及新中國成立后物理學的發(fā)展等3個方面開展研討。

2)西方物理學的發(fā)展。從古希臘人對物理現(xiàn)象的認識和中世紀歐洲人對物理現(xiàn)象的認識，經(jīng)典力學和經(jīng)典熱力學的建立，經(jīng)典電磁理論和經(jīng)典光學的建立，相對論的建立和愛因斯坦的科學思想，量子力學建立之前的基礎(chǔ)研究工作和量子力學的建立等5個方面開展研討。

2.2物理學與其他學科和技術(shù)進步的關(guān)系研討

物理學與其他學科和技術(shù)進步的關(guān)系模塊計劃用3個學時來完成，分別從永遠的經(jīng)典——經(jīng)典物理的研究內(nèi)容和適用范圍、認識上的飛躍——相對論和量子論、凝聚態(tài)物理的前世今生、飛速發(fā)展的光學與光電子技術(shù)、相對論宇宙學和愛因斯坦的科學思想、環(huán)境的優(yōu)化——物理學與環(huán)境技術(shù)、太空的呼喚——物理學與空間技術(shù)和海洋的誘惑——物理學與海洋技術(shù)等8個方面進行研討。

2.3物理學研究方法和學習方法研討

物理學的認識論和方法論模塊計劃用3個學時來完成，分別從物理學的思維方法、物理學是嚴格精密的實驗科學、物理學的認識論與方法論、閱讀與思考是物理學重要的學習方法以及實驗是物理學發(fā)展的動力等5個方面進行研討。

對于“閱讀與思考是物理學重要的學習方法”這一研討內(nèi)容，列出《物理學》(第6版)上冊(馬文蔚、周雨青，高等教育出版社)2-1牛頓定律、幾種常見的力；4-9經(jīng)典力學的成就與局限性；5-1電荷的量子化 電荷守恒定律； 5-2庫侖定律； 5-3電場強度；《物理學史教程》(李艷平、申先甲，科學出版社)第6章第一節(jié)關(guān)于熱現(xiàn)象的研究、光學的早期發(fā)展；《物理學概論》(王曉鷗，同濟大學出版社)專題選讀Ⅱ激光、Ⅲ超導技術(shù)及應(yīng)用等10篇供學生任意選用閱讀的教材節(jié)選，請學生就所閱讀內(nèi)容的理解進行論述和討論。

對于“實驗是物理學發(fā)展的動力”這一研討內(nèi)容，給出中學物理中“液體壓強的存在”演示實驗、中學物理中“氣體壓強與流速的關(guān)系”演示實驗、驗證牛頓第一定律的設(shè)想、用光學方法測量微小長度和折射與反射定律的驗證等供學生任意選用的驗證性實驗，請學生就設(shè)計實驗方案進行討論。

2.4物理教師的人文素養(yǎng)以及教學手段和方法研討

物理教師的人文素養(yǎng)以及教學手段和方法模塊計劃用3個學時來完成，研討分別從科學文化與人文文化的交融、理性美與藝術(shù)美的比較、物理教學中實驗的不可替代、物理教學中語言的獨一無二、物理教學中合適的教學方法和信息化時代的教學手段等6個方面展開。

2.5與中學物理教師的對話

與中學物理教師的對話模塊計劃用4個學時來完成，分別從國內(nèi)中學物理教育的現(xiàn)狀分析、解析國外中學物理教育的特點、你所了解的中學生學習物理的心理特點與障礙、對中學物理教師的自我認同和成為一名中學物理教師所需作的準備等5個方面來進行，并聘請中學物理教師走進課堂和學生對話，共同研究討論問題。

3教學過程與方法設(shè)計

3.1任課教師的選擇

該課程可以靈活機動的選擇任課教師?？梢杂梢晃唤處熗瓿扇康慕虒W任務(wù)，也可以由幾位教師分別完成不同教學模塊的教學任務(wù)，從而合作完成全部的教學任務(wù)。

3.2教學過程設(shè)計

這次她問他:“累不累?”林丹搖頭，啄了她的嘴唇一下，她笑著躲。她說:“怎么跟她說的?”說完便是后悔了?！案隽酥e，明天回去?！眱扇硕疾辉僬f話，五味涌上心頭。

針對教學內(nèi)容的特點，筆者設(shè)計的教學過程分4步進行：

第一，由任課教師根據(jù)教學目標和教學內(nèi)容認真?zhèn)湔n，歸納設(shè)計8～10個研討問題，并提出完成研討問題的目標和要求。

第二，每一教學模塊的第1節(jié)課共完成5項任務(wù)：教師講授教學內(nèi)容、教學目標和要求(約10min)；教師引導學生通過討論提出需要研討的問題(約15min)；教師和學生最后共同確定6個問題的研討內(nèi)容(約10min)；學生采用異質(zhì)分組的形式組合，并任意選取一個研討問題(約7min)；老師提出完成研討問題的要求(約3min)。課后教師必須對學生的小組學習和討論進行指導。

第三，在每一模塊的第2、3節(jié)課(含第四節(jié)課)上，每一小組學生以主題發(fā)言和小組成員補充的形式完成對所選研討問題的論述，教師引導全班同學一起就該組同學的論述展開口頭質(zhì)疑和辯論，并對學生的表現(xiàn)進行點評。(每一小組論述時間約7min，討論時間約8min)。

第四，每一小組的所有學生分別于課后獨立完成并上交一篇關(guān)于所研討問題的論文，由任課教師進行評閱。

3.3采用的主要教學方法

4教學評價設(shè)計

4.1考核方案設(shè)計

該課程為考核課程，評分標準為百分制，設(shè)計考核的方式如下：討論小組學生自評和互評占40%；學生參加主題發(fā)言占15%(其中老師評價10%，學生評價5%)；學生參加全班討論發(fā)言占15%(其中老師評價10%，學生評價5%)；課程論文評分占30%(由老師評價)。

4.2教學效果評價設(shè)計

采用3種方法對教學效果進行評價：召開學生代表座談會，對課程教學提出改進意見和建議；聘請3名長江大學知名教授組成專家組對課程的教學效果進行評價；對所有上課的學生發(fā)放調(diào)查問卷進行調(diào)研， 通過分析調(diào)查問卷反應(yīng)的問題，改進教學設(shè)計。

5結(jié)語

新生研討示范課程《物理學概論》的教學設(shè)計方案正在2014～2015學年度第2學期的教學中實施，筆者將根據(jù)教學過程中師生的意見和建議，并對教學效果進行科學評價后，對設(shè)計作進一步的改進。

[參考文獻]

[1]教育部財政部關(guān)于“十二五”期間實施“高等學校本科教學質(zhì)量與教學改革工程”的意見[EB/OL].http://edu.qq.com/a/20110728/000181.htm，2011-07-28.

[2]關(guān)于開展2015年度研究性教學示范課程申報工作的通知[EB/OL]. http://jwc.yangtzeu.edu.cn/list/47-6.aspx，2015-09-04.

[3]張文雪，劉俊霞，張佐. 新生研討課的教學理念與實踐[J].高等工程教育研究，2005(6)：107～109.

[編輯]洪云飛

[引著格式]程慶華，張靜，徐大海.新生研討示范課《物理學概論》教學方案設(shè)計[J].長江大學學報(自科版)，2015,12(34)：66~68，72.

[中圖分類號]N4

[文獻標志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)34-0066-03

[作者簡介]程慶華(1957-)，女，碩士，教授，現(xiàn)主要從事光學方面的教學和研究工作； E-mail： qhcheng@yangtzeu.edu.cn。

[基金項目]湖北省高等學校省級教學研究項目(2013262，2011231)。

[收稿日期]2015-08-28