大學(xué)物理研究型教學(xué)方法初探

曾志剛+郭二娟

【摘 要】論述了將研究型教學(xué)方法應(yīng)用到大學(xué)物理課堂中，激發(fā)學(xué)生們的主體作用。主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、探究式教學(xué)、研究型教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的運(yùn)用等方面著手，綜合應(yīng)用各種教學(xué)模式，因材施教，培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性以及主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索問(wèn)題的能力，同時(shí)也培養(yǎng)他們團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高對(duì)未來(lái)社會(huì)的適應(yīng)能力。創(chuàng)新教學(xué)是隨著現(xiàn)代化教學(xué)應(yīng)運(yùn)而生的，是因材施教的需要，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的前提。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新教學(xué)；研究型教學(xué)；大學(xué)物理

1.前言

海森堡是量子力學(xué)創(chuàng)始人之一，他曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“科學(xué)植根于討論之中”，這句話(huà)表明了討論在探索科學(xué)知識(shí)的道路上的重要性。然而對(duì)于現(xiàn)在的大學(xué)課堂，特別是大學(xué)物理課堂，卻是無(wú)比的安靜，只有教師在一個(gè)人唱獨(dú)角戲，難道學(xué)生們都聽(tīng)懂了么，其實(shí)，并不是學(xué)生們沒(méi)有問(wèn)題，而是他們不愿意去“提”出問(wèn)題，或者說(shuō)是教師們沒(méi)有誘導(dǎo)學(xué)生們?nèi)绾斡赂业姆磻?yīng)自己的問(wèn)題，如何激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，讓他們勇敢的站起來(lái)提出自己的疑問(wèn)，和大家一起解決困惑，成為了現(xiàn)代大學(xué)課堂教學(xué)必須探索的重要問(wèn)題。

大學(xué)物理的課堂內(nèi)容是比較抽象的，假如只是教師單純的講，同學(xué)們聽(tīng)，學(xué)起來(lái)就相當(dāng)?shù)目菰餆o(wú)味，課堂氣氛也會(huì)很低沉，學(xué)生們的接受能力和接收效果會(huì)很差。更何況經(jīng)典物理部分的內(nèi)容和中學(xué)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)有許多重疊的地方，更加難以激發(fā)一些歷經(jīng)高考“磨礪”學(xué)生探索新知識(shí)的興趣。毋庸置疑，大學(xué)物理的教學(xué)方法和教學(xué)模式應(yīng)成為所有大學(xué)物理老師們靜下來(lái)思考的一個(gè)問(wèn)題，教師們應(yīng)該針對(duì)不同類(lèi)型的教學(xué)內(nèi)容，制定不同的授課方式。

2.杜絕“滿(mǎn)堂灌”的教學(xué)方法

子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者?！蹦壳埃瑸榱藨?yīng)付各種考試，各種作業(yè)，同學(xué)們往往都成了被動(dòng)接受知識(shí)的“容器”，物理教學(xué)課程中，不做實(shí)驗(yàn)或者少做實(shí)驗(yàn)，教師重講述，學(xué)生少動(dòng)手的現(xiàn)象很普遍。這也是導(dǎo)致很多物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生畢業(yè)了高分低能的重要原因。教師們僅僅圍繞“考試”，考什么就重點(diǎn)講什么，完全約束了學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索的積極性，成為了只是為了完成考核而死記的“機(jī)器”。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是最常見(jiàn)的教學(xué)手段，是激發(fā)學(xué)生們探索物理問(wèn)題的重要途徑。大學(xué)物理教學(xué)可以分為實(shí)驗(yàn)，概念體系和教學(xué)三個(gè)基本的因素。這里我們也可以看出實(shí)驗(yàn)的重要性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以引出問(wèn)題，形成基本的概念體系，教師們才可以進(jìn)行物理的整體教學(xué)。學(xué)生們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生們問(wèn)題意識(shí)的重要過(guò)程，從而有效的引導(dǎo)他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。當(dāng)然，也可以由教師們提出一些探究性的問(wèn)題，然后讓學(xué)生們帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn)，這樣可激發(fā)學(xué)生的探索未知的興趣，進(jìn)而提高了學(xué)習(xí)興致。

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3.“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變

任何的教學(xué)活動(dòng)都是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的統(tǒng)一，“學(xué)”離不開(kāi)“教”，“教”也離不開(kāi)“學(xué)”。隨著教育改革的深入和教育理論的發(fā)展，學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主題和教學(xué)的中心，因材施教決定教育實(shí)效已經(jīng)成為廣為人知的教育理念。我們必須要尊重學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣的差異，合理的設(shè)置教學(xué)的內(nèi)容。利用現(xiàn)代的教學(xué)資源，增強(qiáng)教學(xué)的藝術(shù)性，進(jìn)而提高大學(xué)物理課程的教學(xué)效能。

學(xué)生看課件，教師讀課件，老師和學(xué)生們的互動(dòng)少，課堂教學(xué)沒(méi)有什么藝術(shù)性，自然就沒(méi)什么活躍的氣氛?，F(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為，我們只有從根本問(wèn)題出發(fā)，從情境出發(fā)，從感性經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，才能真正的激發(fā)學(xué)生們的積極性。要充分的發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生積極體驗(yàn)，動(dòng)手動(dòng)腦，才能真正幫助學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和掌握知識(shí)，才可以培養(yǎng)學(xué)生們分析和解決問(wèn)題的能力，才可以促進(jìn)學(xué)生價(jià)值觀和積極情感的形成。例如，在講解經(jīng)典物理理論時(shí)，除了介紹基本的知識(shí)點(diǎn)，可以摻雜一些古代科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)和探索真理的，讓學(xué)生能夠知其然并知其所以然。

教學(xué)是一個(gè)非常復(fù)雜的雙向活動(dòng)，教師們?cè)诮虒W(xué)的過(guò)程中需要不斷的摸索如何才能教的更好，同時(shí)，學(xué)生們也在不斷地在探索中獲得知識(shí)，培養(yǎng)能力，這是教學(xué)的目的所在，也是從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變的重要根本。

4.推陳出新，培養(yǎng)科學(xué)精神

研究型學(xué)習(xí)是一種現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)模式，學(xué)生們?cè)谔剿髦蝎@得新知識(shí)，通過(guò)利用新知識(shí)來(lái)解決實(shí)際中的問(wèn)題。不同于那些培養(yǎng)模仿能力，淺層記憶和機(jī)械記憶的老套教學(xué)模式，在研究型學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生們把生活實(shí)踐和空洞的理論有機(jī)結(jié)合起來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生們物理興趣，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐與體驗(yàn)形成便于記憶和掌握的方法，也能體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

研究型學(xué)習(xí)是一種開(kāi)放式的學(xué)習(xí)過(guò)程，類(lèi)似于科學(xué)家們做科研的方法。在實(shí)施研究型教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生們可初步學(xué)會(huì)從事課題研究的基本方法。從確定課題→查閱文獻(xiàn)和資料→調(diào)查研究→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→理論分析→推斷結(jié)論→撰寫(xiě)論文。其中，每一步的完成都需要學(xué)生們的努力和鉆研、講求科學(xué)方法和嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，這些可培養(yǎng)他們的科學(xué)精神、科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度。在此過(guò)程中，也給學(xué)生們提供了一個(gè)溝通與合作的空間，學(xué)生們分工合作，讓他們感受到團(tuán)結(jié)合作和共享成果的快樂(lè)，這樣也可以培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)精神。

由于課程性質(zhì)和時(shí)間所限，一般很難由老師指導(dǎo)所有學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)從提出課題到撰寫(xiě)論文的整個(gè)過(guò)程。但老師完全可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)往研究型學(xué)習(xí)的方向上去思考問(wèn)題，能在學(xué)生的心里埋下一顆研究型學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考問(wèn)題的種子即可，最終的結(jié)果不一定是使所思考的問(wèn)題有明確答案。

筆者在大學(xué)物理的授課過(guò)程中，為了嘗試研究型教學(xué)，將班級(jí)學(xué)生隨機(jī)分成若干個(gè)組，每個(gè)組指定一位小組長(zhǎng)，要求每個(gè)小組長(zhǎng)組織組員在課后討論問(wèn)題，話(huà)題自定，并在每次討論完后寫(xiě)一個(gè)討論紀(jì)要反饋給老師。這種小組討論按組計(jì)入平時(shí)成績(jī)。筆者經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐可以看出，這種模式對(duì)于激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和活躍課堂是正相關(guān)的。剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生們通常習(xí)慣獨(dú)自學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)一兩次小組討論，學(xué)生們很快就能相互熟悉，會(huì)習(xí)慣并喜歡小組討論這種共同學(xué)習(xí)的模式。關(guān)于討論的話(huà)題，筆者會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生們自由發(fā)揮，并通過(guò)課堂和網(wǎng)絡(luò)途徑給予一定程度的引導(dǎo)。例如，在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的授課過(guò)程中，筆者提出過(guò)雨滴從高空落下為什么不會(huì)砸傷人，10米跳臺(tái)跳水至少需要多深才能確保安全等與生活相關(guān)的問(wèn)題，也提出過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)裝置（Electromagnetic Drive）是否違反了牛頓第三定律[3]等前沿科學(xué)問(wèn)題，但在課堂上并未仔細(xì)講解。筆者從學(xué)生們對(duì)小組討論的反饋可以看出，學(xué)生們對(duì)于未知還是具有強(qiáng)烈的好奇心，而在這種好奇心的驅(qū)動(dòng)下，小組討論模式的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力是驚人的。對(duì)于電磁驅(qū)動(dòng)裝置這種最新的研究話(huà)題，大部分學(xué)生都非常感興趣，小組討論時(shí)能夠自發(fā)地去找英文論文來(lái)研讀和總結(jié)，而不僅僅通過(guò)百度搜索來(lái)找“二手”信息。

5.結(jié)語(yǔ)

教學(xué)理論不能只停留在對(duì)理論的探究上，而是應(yīng)該應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中，更大效率的提高學(xué)生們對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。在課堂中的“實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)”應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，以此激發(fā)學(xué)生們?cè)谡n下的學(xué)習(xí)“主動(dòng)性”與課堂教學(xué)的“生動(dòng)性”；在課堂以外的“課外實(shí)驗(yàn)”中，應(yīng)該讓同學(xué)們互助互學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)小組的組織方式；在“網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”中推送教學(xué)資源，讓學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)重要知識(shí)點(diǎn)，促進(jìn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。在研究型教學(xué)中利用研究型教學(xué)模式，既可以培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，有可以培養(yǎng)學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生掌握既扎實(shí)又系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]王磊，李現(xiàn)常.在大學(xué)物理課程中開(kāi)展創(chuàng)新型教學(xué)研究[J].安陽(yáng)工學(xué)院學(xué)報(bào)，2014（2）

[3]White H， March P， Lawrence J， et al. Measurement of Impulsive Thrust from a Closed Radio-Frequency Cavity in Vacuum [J].Journal of Propulsion and Power，2016： 1-12