探析新課標(biāo)背景下的大學(xué)物理教學(xué)

摘 要：2007年全國高中物理全面實(shí)施了新課程標(biāo)準(zhǔn)，新課標(biāo)的實(shí)施給大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。結(jié)合高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)和大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，筆者從知識點(diǎn)、思維方式、新課改選修內(nèi)容三個方面分析當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題，促使大學(xué)物理教師改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：新標(biāo)準(zhǔn)；大學(xué)物理；教學(xué)模式；教學(xué)內(nèi)容

一、引言

物理學(xué)是整個自然科學(xué)的基礎(chǔ)，物理學(xué)的思想方法和研究方法幾乎應(yīng)用于自然科學(xué)的每一個領(lǐng)域，同時物理學(xué)也是近代高新技術(shù)的重要源泉。大學(xué)物理課程是理工科學(xué)生的必修課，在強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育的今天，其功能不僅僅是一門為后續(xù)課程服務(wù)的基礎(chǔ)課，也是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、思維能力、創(chuàng)新能力的主要途徑。2007年，全國高中物理全面實(shí)施了新課程標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱新課標(biāo)），與舊教材相比，高中物理新教材更強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究方法及科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng)。學(xué)生基礎(chǔ)知識的改變，對當(dāng)前《大學(xué)物理》的教學(xué)產(chǎn)生了較大的影響，也給教師帶來了新的壓力和挑戰(zhàn)。如何加快推進(jìn)《大學(xué)物理》教學(xué)改革，在做好大學(xué)物理與高中物理知識順利銜接的同時，仍然保持其生機(jī)與活力，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的？筆者經(jīng)過幾年的教學(xué)探索，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前《大學(xué)物理》教學(xué)中存在若干問題，并提出了解決的思路。

二、大學(xué)物理與高中物理知識銜接中所面臨的問題

（一）知識點(diǎn)重復(fù)性較大

新課標(biāo)下的高中物理教材體系依然按照經(jīng)典物理學(xué)的五大分支，即力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)為主線，大學(xué)物理同樣也是以力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理為主要框架。相對高中物理，大學(xué)物理只是在深度和廣度上有了新的發(fā)展，分析工具由初等數(shù)學(xué)變?yōu)楦叩葦?shù)學(xué)，但物理概念及規(guī)律沒有太大變化。對于剛剛領(lǐng)到大學(xué)物理教材的大學(xué)低年級學(xué)生而言，從整體上感覺大學(xué)物理只是高中物理知識的重復(fù)，而沒有顯示出大學(xué)物理的獨(dú)立性和實(shí)用性，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的熱情和興趣，從而無法實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理的教育功能。

（二）教師授課方式不同

高中物理新課標(biāo)指出，中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的目標(biāo)為：學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問題；了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的互動作用，認(rèn)識人與自然、社會的關(guān)系，有可持續(xù)發(fā)展意識和全球觀念。在此目標(biāo)指導(dǎo)下的高中物理教材圖片豐富，實(shí)用例子甚多，且每章都有精彩的導(dǎo)入。高中物理由于教學(xué)內(nèi)容少，課時多，所以教學(xué)進(jìn)程相對較慢，任課教師為了吸引學(xué)生的注意力，啟發(fā)學(xué)生思考，營造課堂的學(xué)習(xí)氣氛，對于引入的每一個概念，都能通過演示實(shí)驗(yàn)、講解小故事或者生活現(xiàn)象等方式進(jìn)行形象解讀，促進(jìn)學(xué)生的理解和接受。長期下來，學(xué)生已經(jīng)適應(yīng)并習(xí)慣了高中教師的這種上課方式。而大學(xué)物理更加偏重于對物理理論的整體把握和更加嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，在教學(xué)內(nèi)容多、課時少、課堂教學(xué)信息量大的情況下，教師會通過復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容來導(dǎo)入新課題，或者直接導(dǎo)入新課題進(jìn)行講解，很少有時間進(jìn)行趣味性的導(dǎo)入。所以部分學(xué)生在進(jìn)行大學(xué)物理學(xué)習(xí)時，會不適應(yīng)大學(xué)教師的講課方式，不知該如何進(jìn)行大學(xué)物理的學(xué)習(xí)，顯得很被動，比較迷茫。

（三）學(xué)生基礎(chǔ)差異大

由于高中進(jìn)行課程改革后.實(shí)行模塊選修制，《物理（選修3-1）》和《物理（選修3-2）》是必選的，有些地區(qū)《物理（選修3-3）》《物理（選修3-4）》《物理（選修3-5）》要求只需選修兩本，但是很多學(xué)校為了擠出更多時間，甚至只選其中一本，這樣學(xué)生間高中物理知識基礎(chǔ)差別就很大，大學(xué)教師在課堂上很難把握一個合適的進(jìn)度，以符合所有學(xué)生的接受能力。例如：在講解力學(xué)部分的動量守恒定律，在高中屬于《物理（選修3-5）》，有些省份沒有作為考試內(nèi)容，所以部分學(xué)生根本沒有動量的概念，而在大學(xué)物理教材是假定學(xué)生完全掌握動量一系列的知識的，直接通過牛頓第二定律的微分形式引入動量定理，無論教材例題還是課后作業(yè)，都很少有對概念的直接考查，相關(guān)題目難度較大。所以對于初學(xué)者來說，物理概念理解不透，因而在解決具體問題時不知從何處下手，結(jié)果導(dǎo)致慢慢失去物理學(xué)習(xí)的興趣。

三、提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的對策

（一）上好緒論課

為了消除學(xué)生“大學(xué)物理只是在重復(fù)中學(xué)內(nèi)容”的心理，教師在緒論課中除介紹該課程的發(fā)展史、地位、學(xué)習(xí)方法以外，一定要從內(nèi)容、思維方式以及數(shù)學(xué)工具三方面強(qiáng)調(diào)高中物理和大學(xué)物理的不同。高中物理中，運(yùn)動學(xué)部分的研究對象只局限于沒有大小的物體，即質(zhì)點(diǎn)的平動；動力學(xué)部分，只局限于恒力；電磁學(xué)部分只限于勻強(qiáng)場（包括電場和磁場）中的有關(guān)問題，而且重點(diǎn)還是在于對于力及研究對象運(yùn)動狀態(tài)的分析。而大學(xué)物理中的研究對象沒有這些限制，任何運(yùn)動、任何物體都可以，變力做功，電磁場更偏重于場性質(zhì)的分析。大學(xué)物理不僅要講“是這樣”，更加要講“為什么是這樣”。例如：高中物理是直接給出質(zhì)能方程E=mc2，通過一系列的例子說明質(zhì)量和能量之間的相互轉(zhuǎn)化，而在大學(xué)物理中則由物體質(zhì)量和速度的關(guān)系，再通過動能定理引發(fā)新的動能概念，愛因斯坦對最后結(jié)果賦予物理意義，由此得出質(zhì)能方程。在大學(xué)中，應(yīng)用更多的是微積分知識，教師需要讓學(xué)生理解微積分的物理含義，理解求導(dǎo)就是求一個變化率，而積分是求導(dǎo)的逆運(yùn)算，是無限分割再求和的思想。還要引入矢量的概念，矢量的運(yùn)算和標(biāo)量有很大的不同，這也是學(xué)生容易出錯的地方，進(jìn)而自然引入矢量代數(shù)部分。為了吸引學(xué)生的注意力，教師在講解矢積和標(biāo)積時，可以讓學(xué)生思考所學(xué)過的物理量中哪些屬于矢積結(jié)果，哪些屬于標(biāo)積結(jié)果。良好的開端等于成功的一半，在緒論課上，明確大學(xué)物理與高中物理的區(qū)別和聯(lián)系，克服學(xué)生對這門課程的輕視或者畏難兩種極端情緒，對能否引起學(xué)生對該課程的興趣和重視顯得至關(guān)重要。

（二）教學(xué)方式的多樣化

課堂活動是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要途徑，經(jīng)過新課標(biāo)教育的學(xué)生，主動思考能力有所提高，大學(xué)物理教學(xué)可以根據(jù)這一特點(diǎn)，脫離“填鴨式”的教學(xué)過程，轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的過程，注重促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化。實(shí)踐證明：采用啟發(fā)式、互動式的教學(xué)方式已經(jīng)成為現(xiàn)階段吸引學(xué)生注意、提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的最為核心的策略。例如：在大學(xué)物理的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生往往對重要物理概念理解不透，在解決問題時還是采用中學(xué)的思維方式考慮問題，往往不得解而進(jìn)入死胡同。因此，大學(xué)物理教師在引入知識點(diǎn)時，可采用高中物理的局限性作為切入點(diǎn)，這樣既能復(fù)習(xí)原來的概念，又可以引發(fā)學(xué)生的思考，吸引注意力，從而提高課堂效率。以講解功的概念為例：可以先回顧高中所學(xué)功的定義及可加性，告訴學(xué)生這就是功的定義和性質(zhì)。進(jìn)而提出如果F是個變力，而且物體的運(yùn)動是任何軌跡時，那么這時功的表達(dá)形式又是什么樣的？這時可以給學(xué)生幾分鐘的思考和討論時間。有了前面關(guān)于沖量的講解，大部分學(xué)生都能給出功的積分形式。而對于高中反復(fù)強(qiáng)調(diào)的知識點(diǎn)，像牛頓運(yùn)動定律和帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動等章節(jié)內(nèi)容，教師無需再詳細(xì)分析，完全可以提前一周安排學(xué)生到圖書館查找資料、做課件，讓學(xué)生用一節(jié)課的時間在講臺上講給全班同學(xué)，其他同學(xué)可以進(jìn)行補(bǔ)充，之后教師再給予總結(jié)，使學(xué)生都能清楚了解所學(xué)內(nèi)容。運(yùn)用這些方式，教師既可以更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，又能幫助學(xué)生加深對概念的理解，有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和參與意識，同時也有助于提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力、自學(xué)能力和表達(dá)能力等。

（三）積極探索個體化教學(xué)

高中物理與大學(xué)物理是先行課與后續(xù)課的關(guān)系，大學(xué)物理教師應(yīng)深入了解高中物理新課標(biāo)的要求，在開課前對班級學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，并針對了解到的實(shí)際情況，對教學(xué)組織作相應(yīng)的調(diào)整。通過物理分層次教學(xué)活動，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的潛能差異，通過多種途徑的物理教學(xué)，激發(fā)個性學(xué)生的特長，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的目的。雖然變換教學(xué)組織形式，針對不同層次的學(xué)生進(jìn)行分層次教學(xué)，可以解決因選修內(nèi)容不同而造成的學(xué)生對知識把握情況不一樣的問題。但在按專業(yè)、班級進(jìn)行大班授課的情況下，分層次教學(xué)目前在筆者所在學(xué)校還在探索中。例如：針對大學(xué)物理某一部分內(nèi)容，像熱學(xué)，組織基礎(chǔ)較差的學(xué)生在開課之前，在指定的時間內(nèi)集中對其進(jìn)行一定的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，使學(xué)生在正式上課之前能夠有一個補(bǔ)習(xí)的機(jī)會，以便順利步入正軌。經(jīng)過幾年的探索，這種方式被證明是最簡單易行的，并且能達(dá)到開課的目的。

四、總結(jié)

大學(xué)物理是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課。大學(xué)物理教學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)充分了解高中物理的實(shí)際情況，做好大學(xué)物理與高中物理的銜接；改變傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣和模式，適應(yīng)新的教學(xué)實(shí)際；調(diào)整教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維方式，使大學(xué)物理教學(xué)更加生動、有趣、實(shí)用，從而提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

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責(zé)編：曉 成