“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革的實(shí)踐探索

□黃田浩 虞鳳英 徐天寧 陳鯉江

2015年底，基于理工科大學(xué)生人文文化思維急劇缺失、大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和人文素質(zhì)難以全面發(fā)展這一現(xiàn)狀，筆者所在學(xué)校的大學(xué)物理教研室提出了“大學(xué)物理”課堂教學(xué)與文化元素相融合的探索與實(shí)踐”這一課題，并獲批立項(xiàng)為紹興市高等學(xué)校課堂教學(xué)改革項(xiàng)目。立項(xiàng)以來，項(xiàng)目進(jìn)展較為順利，不僅按時(shí)完成了預(yù)期計(jì)劃與目標(biāo)，而且取得了較為豐碩的研究成果。

兩年多以來，無(wú)論是在黨中央的治國(guó)理政思想上，還是在浙江省的教育領(lǐng)域，都發(fā)生了非常重要的變化。習(xí)近平總書記在報(bào)告中多次提出“傳承和弘揚(yáng)優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”這一思想，并將其作為治國(guó)理政的重要思想文化資源[1]。這與本項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)不謀而合，充分說明了本項(xiàng)目具有前瞻性和必要性。2017年，新高考改革后的第一屆高中畢業(yè)生參加高考，新高考采取選考制度，除語(yǔ)數(shù)外必須參加統(tǒng)考外，考生可在物理、化學(xué)、生物、政治、地理、歷史中選擇三門作為高考科目，計(jì)入總成績(jī)。由于大部分學(xué)生認(rèn)為物理偏難，浙江省選考物理科目的考生僅占27%，未選考物理的學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后，“大學(xué)物理”的教學(xué)又面臨著新的挑戰(zhàn)，因此，“大學(xué)物理”的課堂教學(xué)改革依然任重而道遠(yuǎn)。

物理教研室平均每年承擔(dān)20個(gè)教學(xué)班“大學(xué)物理”課程的教學(xué)任務(wù)，單學(xué)期學(xué)生人數(shù)將近600人，這為“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革的實(shí)施提供了土壤。本文將對(duì)“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革項(xiàng)目完成的主要內(nèi)容和相關(guān)的研究進(jìn)展及成果進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一、課堂教學(xué)改革完成的主要內(nèi)容

1.通過歷史故事的引入，提升了學(xué)生的聽課興趣。調(diào)研了與項(xiàng)目相關(guān)的大量文獻(xiàn)和書籍，如《物理學(xué)史》《中國(guó)古代物理學(xué)》《物理學(xué)與生活》等[2-4]，把有價(jià)值的材料加入到教學(xué)課件中，形成了較為完善的材料庫(kù)體系。通過把與物理學(xué)基本概念和歷史發(fā)展相關(guān)的有趣故事及物理學(xué)家的生動(dòng)事跡融入“大學(xué)物理”的課堂教學(xué)中，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的來龍去脈有了更為深刻的了解，提升了學(xué)生對(duì)課程的興趣。據(jù)筆者學(xué)校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控部的聽課記錄及教學(xué)觀摩活動(dòng)記錄統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在的“大學(xué)物理”課堂上，學(xué)生出勤率在92%以上，師生互動(dòng)良好，課堂氛圍輕松、愉快，學(xué)生的積極性和參與性被充分調(diào)動(dòng)。學(xué)生能做到認(rèn)真聽講，睡覺和玩手機(jī)等現(xiàn)象越來越少。

2.通過文化元素的融合，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情。針對(duì)一些抽象的公式、定理，在“大學(xué)物理”的課堂教學(xué)過程中旁征博引，把生動(dòng)、易懂的生活實(shí)例和文化元素與所要講授的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融合，以輕松、幽默的形式傳授給學(xué)生，讓學(xué)生懂得了生活處處皆物理，并對(duì)物理學(xué)產(chǎn)生了更為濃厚的興趣。學(xué)生的興趣提高后，參與物理類創(chuàng)新競(jìng)賽的熱情也更為高漲。近兩年，多組學(xué)生踴躍參加浙江省大學(xué)生物理科技創(chuàng)新競(jìng)賽，制作出了多個(gè)與力學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等“大學(xué)物理”知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的新穎科技作品，充分展現(xiàn)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新才能。同時(shí)，學(xué)生還對(duì)物理類的科研項(xiàng)目產(chǎn)生了濃厚的興趣，在此基礎(chǔ)上申請(qǐng)了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，利用他們自身的專業(yè)知識(shí)參與了科研論文中部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合工作，鍛煉了科研能力。

3.因材施教，高效交流，促進(jìn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。針對(duì)學(xué)生思維方式和理解能力的不同，在“大學(xué)物理”的課堂教學(xué)過程中做到因材施教，引導(dǎo)學(xué)生通過最適合自己的學(xué)習(xí)方式來掌握知識(shí)要點(diǎn)，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)物理的樂趣。例如，在講解“質(zhì)點(diǎn)”這一物理模型時(shí)，有些同學(xué)對(duì)同一物體何時(shí)能看成質(zhì)點(diǎn)、何時(shí)不能看成質(zhì)點(diǎn)感到非常復(fù)雜。在授課過程中，筆者用七言律詩(shī)的形式對(duì)質(zhì)點(diǎn)的定義和性質(zhì)做出概括，并將幾個(gè)常見例子歸納在了一起：“尺寸難評(píng)是或非，須看擾動(dòng)巨還微。行星繞日遙無(wú)礙，地表探詳近便違。翻轉(zhuǎn)離心姿各異，平移殊點(diǎn)跡同歸。遁形存質(zhì)繁成簡(jiǎn)，理想模型能顯威”。學(xué)生在感到新鮮的同時(shí)，也對(duì)質(zhì)點(diǎn)的概念有了更深一層的理解。此外，利用當(dāng)前便利的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)條件，建立了大學(xué)物理交流QQ群。每節(jié)課后，教師可以及時(shí)將課件傳到群文件中與學(xué)生共享，便于學(xué)生課后復(fù)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生也可以隨時(shí)隨地在QQ群中將“大學(xué)物理”學(xué)習(xí)中遇到的問題和自己的學(xué)習(xí)方法與大家討論和分享。通過在線交流，解決問題的過程變得更為快速、高效。針對(duì)同一個(gè)問題，可以使更多學(xué)生參與到討論和分享的過程中，有效地促進(jìn)了“大學(xué)物理”的學(xué)習(xí)效率。

二、課堂教學(xué)改革取得的主要進(jìn)展及成果

1.教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)。據(jù)筆者學(xué)校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控部對(duì)“大學(xué)物理”課堂的隨機(jī)抽查結(jié)果顯示，近兩個(gè)學(xué)年，學(xué)生平均出勤率為94.4%，教師平均得分為93.5分（百分制）。督導(dǎo)組聽課專家對(duì)課堂教學(xué)情況的評(píng)語(yǔ)，如“針對(duì)教學(xué)內(nèi)容，列舉了一些較為生動(dòng)、易懂的實(shí)例”“教學(xué)方法體現(xiàn)了因材施教的思想”“語(yǔ)言表達(dá)簡(jiǎn)練清晰，條理清楚，富有感染力”等，都體現(xiàn)出了專家對(duì)“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革的充分肯定。據(jù)學(xué)校的學(xué)生評(píng)教結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)“大學(xué)物理”課程的好評(píng)率為93.48%，高出全校測(cè)評(píng)平均分?jǐn)?shù)。學(xué)生對(duì)物理教師的評(píng)語(yǔ)也逐漸從第一學(xué)期敷衍化的“很好”“無(wú)”“為人師表”等，變?yōu)榈诙W(xué)期對(duì)物理由衷的喜愛和即將告別“大學(xué)物理”課堂的不舍：“老師上課很好”“太棒了”“老師很好，耐心仔細(xì)”“超級(jí)喜歡黃老師”“遺憾的是下學(xué)期沒他的課了”……可見，隨著課堂教學(xué)改革的推進(jìn)，學(xué)生對(duì)于“大學(xué)物理”的態(tài)度，已經(jīng)發(fā)生了可喜的轉(zhuǎn)變。

2.學(xué)生考試成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。課堂教學(xué)改革是否見效，學(xué)生的考試成績(jī)也是評(píng)價(jià)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。筆者還對(duì)同一課堂80名學(xué)生兩個(gè)學(xué)期的期末卷面成績(jī)進(jìn)行了質(zhì)量分析。第一學(xué)期，優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格的比例分別占2.5%、8.7%、27.5%、32.5%和28.8%，大半學(xué)生的成績(jī)都在中等以下；第二學(xué)期，優(yōu)秀的比例提高到11.0%，良好、中等、及格的比例分別為25.6%、30.5%、19.5%，不及格的比例則下降到13.4%，成績(jī)基本呈現(xiàn)出正態(tài)分布。

3.學(xué)科競(jìng)賽和創(chuàng)新項(xiàng)目。近兩年，筆者學(xué)校共7組學(xué)生入圍浙江省大學(xué)生物理科技創(chuàng)新競(jìng)賽決賽，其中3組榮獲省三等獎(jiǎng)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)校省級(jí)一類物理學(xué)科競(jìng)賽前所未有的突破。近三年，千余名學(xué)生參加浙江省大學(xué)生物理創(chuàng)新競(jìng)賽（理論），37人次榮獲一等獎(jiǎng)，105人次榮獲二等獎(jiǎng)，200人次榮獲三等獎(jiǎng)。值得一提的是，其中有一名自動(dòng)化專業(yè)的“大學(xué)物理”課代表連續(xù)參加了四屆競(jìng)賽，都獲得一等獎(jiǎng)，出于對(duì)物理的熱愛，更是立志跨專業(yè)報(bào)考浙江大學(xué)物理系的研究生。數(shù)名學(xué)生通過大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目，參與到物理教師的科研工作中，并與教師合作發(fā)表SCI論文。這些榮譽(yù)的獲得，不僅增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)“大學(xué)物理”的信心，也為學(xué)生未來的求職、考研等方面增加了重要的籌碼?？梢姡ㄟ^“大學(xué)物理”的課堂教學(xué)改革，已使越來越多的學(xué)生受益。

4.教師的教學(xué)成果。“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革實(shí)施兩年來，教研室的教師也收獲了很多成果，共出版教材三部，發(fā)表教學(xué)論文兩篇。教師參與學(xué)院青年教師教學(xué)技能競(jìng)賽榮獲第一名，入圍浙江省高校青年教師教學(xué)競(jìng)賽決賽，榮獲二等獎(jiǎng)，這是筆者學(xué)校教師參與省級(jí)教學(xué)競(jìng)賽的最好成績(jī)。

總之，通過“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革，不僅較好地踐行了黨中央提出的“傳承和弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化”的思想，而且在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的同時(shí)，提高了教師的教研水平，真正實(shí)現(xiàn)了“教學(xué)相長(zhǎng)”。

[1]中共中央宣傳部.習(xí)近平總書記系列重要講話讀本（2016年版）[M].北京：人民出版社，2016.

[2]弗·卡約里（著），戴念祖（譯），范岱年（校）.物理學(xué)史[M].北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，2010.

[3]戴念祖，張蔚河.中國(guó)古代物理學(xué)[M].北京:商務(wù)印書館，2010.

[4]W.Thomas Griffith，Juliet W.Brosing（合著），秦克誠(chéng)（譯）.物理學(xué)與生活[M].北京:電子工業(yè)出版社，2015.