“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革的實踐探索

黃田浩 虞鳳英 徐天寧 陳鯉江

摘 要：“大學(xué)物理”是理工科大學(xué)生一門重要的必修課，是多門后續(xù)專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。本文基于“‘大學(xué)物理課堂教學(xué)與文化元素相融合的探索與實踐”這一課題，介紹了浙江工業(yè)大學(xué)“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革完成的主要內(nèi)容及相關(guān)研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；課堂教學(xué)改革；文化元素；教學(xué)相長

作者簡介：黃田浩，博士，浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院理學(xué)系講師，研究方向為物理教育；虞鳳英、徐天寧、陳鯉江，浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院。（浙江 紹興 312030）

基金項目：本文系浙江省高等教育課堂教學(xué)改革項目（編號：kg20160561）、浙江省教育廳一般科研項目（Y201534889）與浙江工業(yè)大學(xué)教學(xué)改革項目（編號：JG201746）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）14-0018-02

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踐”這一課題，并獲批立項為紹興市高等學(xué)校課堂教學(xué)改革項目。立項以來，項目進(jìn)展較為順利，不僅按時完成了預(yù)期計劃與目標(biāo)，而且取得了較為豐碩的研究成果。

兩年多以來，無論是在黨中央的治國理政思想上，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)近平總書記在報告中多次提出“傳承和弘揚優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”這一思想，并將其作為治國理政的重要思想文化資源[1]。這與本項目的出發(fā)點不謀而合，充分說明了本項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，計入總成績。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)改革的實施提供了土壤。本文將對“大學(xué)物理”課堂教學(xué)改革項目完成的主要內(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)研了與項目相關(guān)的大量文獻(xiàn)和書籍，如《物理學(xué)史》《中國古代物理學(xué)》《物理學(xué)與生活》等[2-4]，把有價值的材料加入到教學(xué)課件中，形成了較為完善的材料庫體系。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)家的生動事跡融入“大學(xué)物理”的課堂教學(xué)中，使學(xué)生對物理學(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)觀摩活動記錄統(tǒng)計，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。學(xué)生能做到認(rèn)真聽講，睡覺和玩手機等現(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、易懂的生活實例和文化元素與所要講授的知識點有機融合，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)新競賽，制作出了多個與力學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等“大學(xué)物理”知識點相關(guān)的新穎科技作品，充分展現(xiàn)了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新才能。同時，學(xué)生還對物理類的科研項目產(chǎn)生了濃厚的興趣，在此基礎(chǔ)上申請了大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目，利用他們自身的專業(yè)知識參與了科研論文中部分實驗數(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)方式來掌握知識要點，幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)物理的樂趣。例如，在講解“質(zhì)點”這一物理模型時，有些同學(xué)對同一物體何時能看成質(zhì)點、何時不能看成質(zhì)點感到非常復(fù)雜。在授課過程中，筆者用七言律詩的形式對質(zhì)點的定義和性質(zhì)做出概括，并將幾個常見例子歸納在了一起：“尺寸難評是或非，須看擾動巨還微。行星繞日遙無礙，地表探詳近便違。翻轉(zhuǎn)離心姿各異，平移殊點跡同歸。遁形存質(zhì)繁成簡，理想模型能顯威”。學(xué)生在感到新鮮的同時，也對質(zhì)點的概念有了更深一層的理解。此外，利用當(dāng)前便利的移動互聯(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，學(xué)生也可以隨時隨地在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。針對同一個問題，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)量評價。據(jù)筆者學(xué)校教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控部對“大學(xué)物理”課堂的隨機抽查結(jié)果顯示，近兩個學(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)組聽課專家對課堂教學(xué)情況的評語，如“針對教學(xué)內(nèi)容，列舉了一些較為生動、易懂的實例”“教學(xué)方法體現(xiàn)了因材施教的思想”“語言表達(dá)簡練清晰，條理清楚，富有感染力”等，都體現(xiàn)出了專家對“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)生評教結(jié)果顯示，學(xué)生對“大學(xué)物理”課程的好評率為93.48%，高出全校測評平均分?jǐn)?shù)。學(xué)生對物理教師的評語也逐漸從第一學(xué)期敷衍化的“很好”“無”“為人師表”等，變?yōu)榈诙W(xué)期對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)生考試成績評價。課堂教學(xué)改革是否見效，學(xué)生的考試成績也是評價的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。筆者還對同一課堂80名學(xué)生兩個學(xué)期的期末卷面成績進(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%，成績基本呈現(xiàn)出正態(tài)分布。

3.學(xué)科競賽和創(chuàng)新項目。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)新競賽決賽，其中3組榮獲省三等獎，實現(xiàn)了學(xué)校省級一類物理學(xué)科競賽前所未有的突破。近三年，千余名學(xué)生參加浙江省大學(xué)生物理創(chuàng)新競賽（理論），37人次榮獲一等獎，105人次榮獲二等獎，200人次榮獲三等獎。值得一提的是，其中有一名自動化專業(yè)的“大學(xué)物理”課代表連續(xù)參加了四屆競賽，都獲得一等獎，出于對物理的熱愛，更是立志跨專業(yè)報考浙江大學(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。這些榮譽的獲得，不僅增強了學(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?，通過“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?！按髮W(xué)物理”課堂教學(xué)改革實施兩年來，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)技能競賽榮獲第一名，入圍浙江省高校青年教師教學(xué)競賽決賽，榮獲二等獎，這是筆者學(xué)校教師參與省級教學(xué)競賽的最好成績。

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，提高了教師的教研水平，真正實現(xiàn)了“教學(xué)相長”。

參考文獻(xiàn)：

[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：中國人民大學(xué)出版社，2010.

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

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

責(zé)任編輯 程 華