《大學(xué)物理》電磁學(xué)教學(xué)中的問題及其對策

饒 識

(湖北工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，湖北 武漢 430068)

0 引言

《大學(xué)物理》是高等院校理工科專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)理論課，學(xué)好《大學(xué)物理》不僅能為理工科高校學(xué)生打下良好的知識基礎(chǔ)，同時對構(gòu)建大學(xué)生辯證唯物主義世界觀，提高大學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)精神以及培養(yǎng)他們分析問題、解決問題的能力也是極為有益的。電磁學(xué)作為《大學(xué)物理》教學(xué)中的主要內(nèi)容之一，是理工科學(xué)生進一步學(xué)習(xí)《模擬電子電路》《微波技術(shù)》等后續(xù)專業(yè)課程不可或缺的理論基礎(chǔ)。然而，在實際的教學(xué)中，由于電磁學(xué)涉及的抽象概念較多，數(shù)理計算能力要求比較高，同時課時緊張等原因，電磁學(xué)經(jīng)常成為大學(xué)生學(xué)習(xí)中的攔路虎。做好《大學(xué)物理》中電磁學(xué)內(nèi)容的教學(xué)也是擺在老師面前的一個難題。如何改變學(xué)生學(xué)習(xí)困難的現(xiàn)狀，充分發(fā)揮基礎(chǔ)理論課的作用，推動《大學(xué)物理》課程教學(xué)改革與創(chuàng)新是一個值得我們?nèi)パ芯康恼n題。本文分析了《大學(xué)物理》電磁學(xué)內(nèi)容教學(xué)中普遍存在的問題，并給出了相應(yīng)的可行對策。

1 電磁學(xué)教學(xué)中存在的問題

1.1 緊張的課時數(shù)與龐雜的教學(xué)內(nèi)容之間的矛盾

近年來，大學(xué)生就業(yè)的壓力越來越大。為了提高大學(xué)生的就業(yè)率，很多高等院校都相應(yīng)地調(diào)整了大學(xué)生課程設(shè)置，補充了與社會就業(yè)和科技發(fā)展緊密關(guān)聯(lián)的專業(yè)課程，同時也添加了很多就業(yè)實習(xí)安排。受此影響，很多高校對《大學(xué)物理》這樣的基礎(chǔ)理論課程的課時進行了刪減。然而《大學(xué)物理》本身包含力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、機械振動和波、光學(xué)、近代物理初步等較為龐雜的內(nèi)容。課時雖然削減了，但對各個知識點的要求卻并沒有降低。在相對較少的課時里完成《大學(xué)物理》電磁學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，勢必會增加教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。緊張的課時數(shù)與龐雜的教學(xué)內(nèi)容的矛盾，限制了教師選擇教學(xué)方法的空間，減少了課堂上師生互動的幾率，阻礙了教學(xué)過程的結(jié)果反饋與自我調(diào)節(jié)。另外，削減《大學(xué)物理》課時也給部分學(xué)生形成了一種《大學(xué)物理》不太重要的錯誤引導(dǎo)，削弱了大學(xué)生對《大學(xué)物理》電磁學(xué)的學(xué)習(xí)積極性。

1.2 相對單調(diào)的教學(xué)方法難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

由于電磁學(xué)涉及電磁場、渦旋電流等很多抽象概念，且相應(yīng)的定理或定律注重邏輯推理，所以最直接、最容易實現(xiàn)的電磁學(xué)教學(xué)方法通常是傳統(tǒng)的理論講授、板書推導(dǎo)結(jié)合多媒體演示。目前很多普通高校電磁學(xué)的教學(xué)方式就是采用這種傳統(tǒng)的講授式，按照教學(xué)大綱和課本的安排，逐步講解。這種方式主要依賴于教師按部就班地對理論知識的講授。至于真正能激發(fā)學(xué)生興趣的電磁學(xué)的科學(xué)前沿、實際應(yīng)用、發(fā)明創(chuàng)造等由于教學(xué)時間的限制，往往只是簡單提及或略過，不能深入展開教學(xué)。同時，在傳統(tǒng)講授法中，教師與學(xué)生的互動有限，不可能真正關(guān)注到每個同學(xué)的學(xué)習(xí)情況，不利于教師教學(xué)設(shè)計的調(diào)整和教學(xué)過程的檢查。此外，電磁學(xué)相關(guān)計算較為復(fù)雜，需要學(xué)生掌握矢量計算、微積分等很多高等數(shù)學(xué)的知識。為了保證學(xué)生對計算方法的掌握，很多老師都會選擇題型演練和講解的方式。這種單調(diào)抽象的教學(xué)方式容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭煩和畏難情緒，不利于調(diào)動學(xué)生興趣和學(xué)習(xí)積極性。

1.3 部分學(xué)生對《大學(xué)物理》的電磁學(xué)學(xué)習(xí)目的和意義認識不足

迫于高考的壓力，很多學(xué)生在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)物理的目的是考高分，進入理想的高校。進入大學(xué)之后，他們認為大學(xué)物理電磁學(xué)只是高中知識點的一種簡單升級或重復(fù)，因而不重視大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。實際上，大學(xué)電磁學(xué)除了要求學(xué)生掌握電磁運動的基本現(xiàn)象和基本規(guī)律外，更要求學(xué)生習(xí)得分析問題解決問題的能力和物理建模的思想，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。從本質(zhì)上講，蘊含在電磁學(xué)理論中的物理思想和物理方法既是《電路》《微波技術(shù)》等后續(xù)專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)，也是傅里葉光學(xué)、量子力學(xué)、天體物理等現(xiàn)代前沿科技的理論工具。對于這一部分學(xué)生而言，大學(xué)物理作為一門公共必修課，跟專業(yè)知識關(guān)聯(lián)不大，對就業(yè)也沒有幫助，所以他們在學(xué)習(xí)時采取一種應(yīng)付的態(tài)度，缺乏學(xué)習(xí)的主動性和積極性。同時，部分高校對大學(xué)物理的考核方式較為單一，主要是平時作業(yè)加期末考試，而期末考試的試題又大部分來源于平時作業(yè)和習(xí)題講解。因此有些學(xué)生覺得只要考前一段時間死記硬背，突擊習(xí)題就可以應(yīng)付考試，不愿意花時間去了解真正的電磁學(xué)理論和物理思想。

1.4 部分學(xué)生數(shù)學(xué)或物理基礎(chǔ)較差，不能達到或適應(yīng)電磁學(xué)學(xué)習(xí)的要求

最近幾年一些省份高考實行3+X的模式，很多本來數(shù)理基礎(chǔ)不是很好的同學(xué)選擇了回避物理。而這些同學(xué)進入了大學(xué)之后仍然要面對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。他們在學(xué)習(xí)電磁學(xué)時，由于知識基礎(chǔ)落后于其他同學(xué)，心理上缺乏自信。如果教師教學(xué)過程沒有針對這類學(xué)生的輔助教學(xué)措施，這些學(xué)生就可能會在學(xué)習(xí)中因無法跟上整體進度而掉隊。同時，大學(xué)物理中的電磁學(xué)需要一定的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，比如矢量處理的方法和微積分的思想。在普通高校的教學(xué)安排中，高等數(shù)學(xué)的教學(xué)比大學(xué)物理電磁學(xué)的安排略早或幾乎同步進行。在這種情況下，很多學(xué)生還不能較好地利用高等數(shù)學(xué)知識處理或分析電磁學(xué)的問題，從而也會對一些基于數(shù)理推理計算的知識點產(chǎn)生學(xué)習(xí)困難。此外，部分高校由于缺乏師資力量，在安排教學(xué)時實行大班教學(xué)。在課時緊張的情況下，教師很難照顧到幾十位甚至一百多位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況。這就容易導(dǎo)致部分數(shù)學(xué)或物理基礎(chǔ)較差同學(xué)趕不上應(yīng)有的教學(xué)進度。

1.5 學(xué)生缺乏有效的物理學(xué)習(xí)方法

很多大學(xué)生在面對《大學(xué)物理》電磁學(xué)學(xué)習(xí)時，會繼續(xù)采用高中的學(xué)習(xí)方法，即被動接受老師課堂上的知識，學(xué)習(xí)缺乏主動性。實際上，大學(xué)與高中電磁學(xué)學(xué)習(xí)有很大的不同。第一，教學(xué)內(nèi)容上，高中電磁學(xué)的適用條件更為簡單化和理想化。而大學(xué)電磁學(xué)則是研究更普遍、更為復(fù)雜的問題情境。第二，教學(xué)方法上，大學(xué)電磁學(xué)比高中電磁學(xué)所需的數(shù)理知識儲備的要求更高，如電磁場中的矢量計算，畢奧—薩伐爾定律中的微積分計算等等這些都遠比高中電磁學(xué)難處理。第三，從教學(xué)目標來說，高中電磁學(xué)一般都只要求掌握基本公式及其簡單計算，而大學(xué)物理則更注重對物理思想的把握。第四，從學(xué)習(xí)手段上講，高中電磁學(xué)主要通過老師的傳統(tǒng)講授，學(xué)生被動配合學(xué)習(xí)，而大學(xué)電磁學(xué)由于課時較緊，內(nèi)容較多，除了老師的課堂教學(xué)外，更注重學(xué)生的自主總結(jié)和歸納。所以，如果學(xué)生單純沿襲高中的學(xué)習(xí)方法，依靠課堂時間是較難掌握好電磁學(xué)的理論知識的。要學(xué)好電磁學(xué)，還需要學(xué)生增進知識點間的理解和梳理，加強課后自我學(xué)習(xí)和歸納總結(jié)。對于缺乏自主學(xué)習(xí)方法的學(xué)生而言，如果沒有教師進一步的引導(dǎo)，是不能將電磁學(xué)物理方法和物理思想內(nèi)化成真正的知識體系的。

2 《大學(xué)物理》電磁學(xué)教學(xué)對策

2.1 科學(xué)、合理制定教學(xué)計劃，保障電磁學(xué)基本課時和科學(xué)布置

《大學(xué)物理》電磁學(xué)部分是經(jīng)典物理的重要支撐內(nèi)容，是進一步學(xué)習(xí)電學(xué)專業(yè)課程的必備基礎(chǔ)，對提升學(xué)生個人素質(zhì)和就業(yè)能力也是大有裨益的[1]。針對前面所提到的課時緊張的問題，普通高校在制定教學(xué)計劃安排時，應(yīng)該保證《大學(xué)物理》應(yīng)有的課時，使《大學(xué)物理》電磁學(xué)教學(xué)內(nèi)容能夠順利完成。對于普通高校而言，大學(xué)物理電磁學(xué)教學(xué)課時應(yīng)保證不少于28課時。同時在設(shè)置大學(xué)物理實驗時，也應(yīng)該讓相應(yīng)的電學(xué)實驗與電磁學(xué)的教學(xué)進度相同步。比如“霍爾效應(yīng)”和“螺線管測磁場”等實驗應(yīng)該配套在學(xué)習(xí)電磁學(xué)的這一學(xué)期進行。這樣可以讓理論學(xué)習(xí)與實驗操作相結(jié)合，有利于學(xué)生理論知識的驗證和鞏固。最后在設(shè)置教學(xué)班級時，盡量安排小班教學(xué)，從而讓老師能夠更好、更深入地了解學(xué)生的實時學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整自己的教學(xué)計劃和教學(xué)方法，以期切實保證教學(xué)質(zhì)量。

2.2 采用靈活的教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

針對之前所說的很多大學(xué)生覺得電磁學(xué)板塊“已經(jīng)學(xué)過”“沒興趣”等現(xiàn)象，高校教師最重要的解決途徑還是要根據(jù)不同章節(jié)知識特點，選擇不同的教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在這里簡單介紹幾種常見教學(xué)方法。

2.2.1 對結(jié)構(gòu)類似的知識點采用啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué) 在電磁學(xué)的教學(xué)中存在著很多結(jié)構(gòu)類似的知識點。在講解這類知識點的過程中，如果教師采用傳統(tǒng)講授的辦法，學(xué)生會感覺知識點有重疊而缺乏關(guān)注的興趣。為了解決這類問題，教師可以采用啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)，提前歸納已有知識點，然后設(shè)置問題讓學(xué)生利用類比性得出相應(yīng)的結(jié)論，這既能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，也讓課堂教學(xué)不單調(diào)乏味，學(xué)生對知識點的掌握會非常深刻。比如在學(xué)習(xí)磁場的高斯定理這一小節(jié)時，我們可以采用啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)。在小節(jié)開始時，老師將全班分成若干學(xué)習(xí)小組，然后設(shè)置問題復(fù)習(xí)靜電場高斯定理的知識。在學(xué)生回答了這個問題之后，老師再設(shè)置問題讓學(xué)生回憶靜電場高斯定理的推導(dǎo)過程和建模方法，對于這個問題，讓不同的小組思考討論然后回答。為了同穩(wěn)恒磁場高斯定理承接，老師可以引導(dǎo)學(xué)生從高斯面內(nèi)有電荷和無電荷兩種情況分析。在學(xué)生陳述完個人觀點后，老師綜合各方觀點，強調(diào)靜電場的有源性對于靜電場高斯定理的影響。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生思考如果靜電場是無源的相應(yīng)的高斯定理會作何改變，然后再設(shè)置問題讓學(xué)生比較磁場與電場、磁場線與電場線的異同點。老師根據(jù)這些分析結(jié)果進行點評總結(jié)，得出穩(wěn)恒磁場的高斯定理。這種啟發(fā)引導(dǎo)式教學(xué)通常適用于像電勢能與電勢、磁場的環(huán)路定理、洛倫茲力等有類比結(jié)構(gòu)且分析難度不大的知識點，旨在提高學(xué)生的課堂積極性和鍛煉學(xué)生的物理思維能力。在教學(xué)過程中，老師主要是起到啟發(fā)和引導(dǎo)的作用，由學(xué)生作為主要教學(xué)的推動者，按照邏輯發(fā)展順序逐步演繹得出相應(yīng)結(jié)論。

2.2.2 對有實際應(yīng)用的知識點穿插物理前沿選講 普通高等學(xué)校電磁學(xué)中傳授的主要是經(jīng)典電磁理論。在講授這些理論成熟的知識體系時，如果只是照本宣科地對學(xué)生講授理論知識，學(xué)生會感覺知識體系脫離生活體驗和科技發(fā)展，從而形成物理知識枯燥的印象。針對這種情況，可以采用物理前沿選講的辦法。在教學(xué)中，教師應(yīng)該利用電磁學(xué)的基本知識在物理前沿科學(xué)中的應(yīng)用來引起學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如在講解洛倫茲力的時候，教師可以在講解完洛倫茲力的基本公式和原理后，為同學(xué)們講解環(huán)形加速器工作原理，讓學(xué)生知道利用洛倫茲力形成的圓周運動可以使帶電粒子反復(fù)經(jīng)過加速間隙，從而達到加速的效果。進一步還可以讓學(xué)生了解加速器在粒子物理中的重要應(yīng)用及諾貝爾獎與加速器的關(guān)系，鼓勵學(xué)生積極學(xué)習(xí)電磁學(xué)，探索科學(xué)高峰。除此之外，在講解安培力的時候補充講解磁懸浮列車和電磁炮的原理，講解電磁波的時候補充講解射電望遠鏡的工作原理。這種教學(xué)方法可以讓學(xué)生了解電磁學(xué)在社會民生和國防工業(yè)中的應(yīng)用，既可以拓寬學(xué)生的知識視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)的興趣，又可以為以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)做好鋪墊。對于大多數(shù)有著實際應(yīng)用的電磁學(xué)知識點而言，物理前沿選講的方法都是可行的。

2.2.3 對抽象的概念或理解有難度的知識點添加實驗演示 孔子說，“坐而思不如起而行”。最有說服力和吸引力的教學(xué)通常是結(jié)合親身體驗。對部分理解有難度，但實際操作較直觀的知識來說，我們提倡利用物理小實驗或物理小視頻調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。以磁場對載流線圈的作用這一小節(jié)為例，傳統(tǒng)的講授法主要著眼于利用數(shù)學(xué)推理和邏輯分析的辦法，讓學(xué)生掌握安培力對載流線圈的力矩公式。這種教學(xué)方式涉及抽象概念較多，需要一定的空間想象力，會給部分學(xué)生造成知識點抽象深奧的印象。針對這種情況，教師除了理論知識的講解外，還可以帶領(lǐng)學(xué)生利用磁鐵、電池、銅絲等道具制作簡易電動機。在具體教學(xué)時，老師可以先指導(dǎo)學(xué)生將銅絲彎成線圈形狀，然后將銅絲的兩個端點連接在底部放有電磁鐵的電池的正極和負極。然后讓學(xué)生觀察銅絲線圈轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象。結(jié)合這個簡易的電動機模型，老師可以為學(xué)生講解載流線圈所受的安培力力矩的知識，并鼓勵學(xué)生自己思考是否還有別的制作電動機的方法。這些簡易而極為生動的例子可以讓學(xué)生認識到安培力力矩的產(chǎn)生機制，并了解了安培力在電氣自動化中的簡單應(yīng)用。這種方法要求知識點便于實驗操作，現(xiàn)象明顯，所需材料和環(huán)境要求不高。需要說明的是，采用這種辦法時，教師要把握好實驗演示與知識點講授的時間分配和銜接。

2.2.4 對電磁學(xué)經(jīng)典概念的講解引入物理學(xué)史 這種方法主要是在電磁學(xué)經(jīng)典概念的學(xué)習(xí)時引入物理學(xué)史[2，3]。比如，在學(xué)習(xí)電荷的概念的時候可以補充講解從萊頓瓶儲存靜電、富蘭克林風(fēng)箏實驗捕捉雷電到趙忠堯錯失正電子發(fā)現(xiàn)過程的故事。通過物理學(xué)史系列故事，既讓學(xué)生清楚知道電荷的種類和發(fā)現(xiàn)過程，也提醒學(xué)生要留心觀察，勤于總結(jié)。在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)部分時，可以跟學(xué)生介紹從伏打的起電盤到法拉第電磁感應(yīng)定律發(fā)現(xiàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)法拉第百折不撓的科學(xué)精神。物理學(xué)史的選講除了引起學(xué)生對電磁學(xué)的學(xué)習(xí)興趣外，也為電磁學(xué)的教學(xué)過程加入了人文因素，可以幫助學(xué)生形成科學(xué)的世界觀和正確的價值觀。當(dāng)然，物理學(xué)史選講的辦法主要還是針對本身關(guān)聯(lián)物理學(xué)史且教學(xué)課時充裕的知識點。

除此之外，電磁學(xué)的教授方法還有很多，例如翻轉(zhuǎn)課堂，猜想歸納法[4]等等，這里就不一一羅列。引入這些方法的宗旨主要還是增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，豐富教學(xué)形式，提高學(xué)習(xí)效率。具體形式，高校教師可以在電磁學(xué)的實際教學(xué)中酌情選取。

2.3 合理利用多媒體和手機APP“混合”教學(xué)

大學(xué)物理電磁學(xué)部分知識點，所包含的概念較多，現(xiàn)象也比較復(fù)雜，除了抽象的演繹和推理外，也需要一定的演示。除了常規(guī)的板書講授式教學(xué)外，合理利用信息化手段展開教學(xué)可以使電磁學(xué)的復(fù)雜現(xiàn)象和數(shù)理推理更加形象化和條理化。目前常見的信息化電磁學(xué)教學(xué)手段可歸類為多媒體教學(xué)和手機APP教學(xué)兩類。其中多媒體教學(xué)借助于計算機對聲音、圖像、動畫等對象的強大處理能力，能夠幫助高校教師形象化展示各種復(fù)雜現(xiàn)象，簡化教學(xué)流程。雖然多媒體教學(xué)簡化了講授和板書等環(huán)節(jié)，然而多媒體設(shè)備的教學(xué)也有其弊端。在多媒體教學(xué)中教學(xué)節(jié)奏快，信息量大，緊張的教學(xué)過程容易讓學(xué)生產(chǎn)生認知疲勞。此外，多媒體這種教學(xué)方式缺乏教學(xué)活動的靈活性，容易讓學(xué)生產(chǎn)生依賴。單純依賴多媒體照本宣科教學(xué)顯然不利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和教學(xué)互動[5，6]。

基于手機APP的教學(xué)是利用如超星學(xué)習(xí)通，雨課堂，勵志君等教學(xué)APP強大的統(tǒng)計功能和互動功能。這些教學(xué)APP為電磁學(xué)的教學(xué)提供了在線資源平臺。學(xué)生通過智能手機登錄這些APP可以學(xué)習(xí)授課老師提供的課件、視頻、圖像等資源。利用這些手機APP，老師不僅可以通過發(fā)布任務(wù)、小組互動等形式組織和督察學(xué)生學(xué)習(xí)活動，同時也可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行收集和統(tǒng)計。這樣，老師可以根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)及時作出教學(xué)調(diào)整和教學(xué)改進。除了課堂所學(xué)外，學(xué)生還可以利用課外的碎片化時間自主學(xué)習(xí)。這也是對課堂教學(xué)的進一步延伸，可以有效提高學(xué)生對知識點的掌握情況。但這些教學(xué)APP也有弊端，會出現(xiàn)如教學(xué)過程對網(wǎng)絡(luò)的依賴性較大、學(xué)生玩手機分神不能及時跟上老師教學(xué)進度等問題。

為了充分發(fā)揮這些信息手段的優(yōu)勢，而不是受其所制，電磁學(xué)教學(xué)應(yīng)提倡，混合“傳統(tǒng)板書式”“多媒體展示式”和“手機APP”三種資源，結(jié)合三者的優(yōu)勢進行教學(xué)。教師可以利用多媒體的便捷性演示復(fù)雜的物理現(xiàn)象，如采用多媒體演示電磁波理論。對涉及到需要學(xué)生思考或習(xí)題解說的環(huán)節(jié)，如對畢奧薩伐爾定律的應(yīng)用講解，老師可以采用傳統(tǒng)板書式來解說。對于需要學(xué)生課堂參與和課后自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容，教師則可以指導(dǎo)學(xué)生在手機APP上進行。以安培環(huán)路定理的講解為例，老師在課堂上可以先采用手機APP的“簽到”功能監(jiān)督學(xué)生考勤，然后結(jié)合多媒體課件講解安培環(huán)路定理的具體內(nèi)容。在設(shè)計到具體例題時，除了本身多媒體展示外，教師應(yīng)放慢節(jié)奏結(jié)合傳統(tǒng)板書式引導(dǎo)學(xué)生掌握計算方法。接著，老師可以通過手機APP“測試”功能發(fā)布課堂練習(xí)，檢查每個學(xué)生的知識點掌握情況。在課程結(jié)束后，教師將課程電子資源上傳至“在線資源庫”，為學(xué)生課后復(fù)習(xí)提供便利。同時通過手機“作業(yè)”發(fā)布作業(yè)，及時監(jiān)督學(xué)生作業(yè)情況。在這三者教學(xué)方式的合理結(jié)合下，信息技術(shù)手段可以為電磁學(xué)教學(xué)添光增彩。

2.4 做好大學(xué)電磁學(xué)教學(xué)與高中已學(xué)知識的銜接

針對大學(xué)電磁學(xué)學(xué)習(xí)與高中銜接的問題，高校教師既要引起學(xué)生對電磁學(xué)的學(xué)習(xí)的足夠重視，同時也要注意教學(xué)的方式方法，讓大學(xué)生逐漸適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)過程[7]。首先，高校老師要在緒論課上通過舉例闡述的方式讓學(xué)生認識到大學(xué)電磁學(xué)學(xué)習(xí)與高中的不同，幫助大學(xué)生樹立正確的學(xué)習(xí)大學(xué)電磁學(xué)的態(tài)度，加強重視程度，提高自主學(xué)習(xí)的意識。其次，在教學(xué)過程中，教師要注意到大學(xué)電磁學(xué)很多計算是有一定難度的，對相關(guān)知識點的教學(xué)要循序漸進，控制教學(xué)速度，讓學(xué)生逐漸適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)節(jié)奏。比如在講授高斯定理時，可以先讓學(xué)生利用庫侖定律計算電荷處于高斯面球心處的電場通量和電場強度，然后逐漸改變高斯面的形狀，逐步推導(dǎo)得出高斯定理，而不是先直接給出高斯定理的結(jié)果。此外，在教學(xué)的過程中要做好高等數(shù)學(xué)計算方法對相關(guān)知識點的鋪墊。如在講解安培環(huán)路定理前，可以幫助學(xué)生適當(dāng)回顧或?qū)W習(xí)斯托克斯公式。再次，針對不同省份高考3+X的影響，大學(xué)電磁學(xué)在照顧大多數(shù)同學(xué)的學(xué)習(xí)進度的同時，也要考慮到部分基礎(chǔ)比較差的同學(xué)，分層次教學(xué)，適當(dāng)對這些同學(xué)在大學(xué)電磁學(xué)中加強對相應(yīng)高中電磁學(xué)知識的鞏固和過渡。最后，在大學(xué)電磁學(xué)教學(xué)過程中，要多關(guān)注學(xué)生物理思想和物理方法的掌握，引導(dǎo)學(xué)生采用微元法、極限法等大學(xué)電磁學(xué)的新思路來解決問題，多采用啟發(fā)式教學(xué)促進學(xué)生培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)自覺性。

2.5 改革考核模式，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在傳統(tǒng)的電磁學(xué)教學(xué)中，老師對學(xué)生的考核一般是平時作業(yè)和考勤占30%，而期末考試占70%。很多學(xué)生平時學(xué)習(xí)不太認真，期末突擊應(yīng)付考試；也有的學(xué)生平時認真學(xué)習(xí)，期末由于心理或者發(fā)揮原因考得不是很好。所以這種考核結(jié)果有一定的偶然性，不能真正有效評價學(xué)生平時學(xué)習(xí)情況，也不能調(diào)動學(xué)生平時學(xué)習(xí)的積極性。因此針對電磁學(xué)部分的課程考核方式的改革是有必要的。在學(xué)習(xí)電磁學(xué)的過程中，高校教師可以根據(jù)課堂知識本身特點引入隨堂測試、網(wǎng)上測試、小論文等多種考核方式，綜合評價學(xué)生的平時表現(xiàn)。同時鼓勵優(yōu)秀學(xué)生自學(xué)，增加如課程演講、電磁學(xué)裝置設(shè)計等學(xué)生展示的機會。在這些活動的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)增加平時考核的比例，減少期末考試的比例，這樣可以加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性，調(diào)動學(xué)生積極參與平時電磁學(xué)課程的學(xué)習(xí)，避免期末考試的片面性和局限性。這種新的考核模式既增進了老師對學(xué)生電磁學(xué)學(xué)習(xí)情況的了解，也便于老師及時監(jiān)督和調(diào)整教學(xué)。

2.6 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

孔子說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。興趣是學(xué)習(xí)一門課程最好的老師。對于電磁學(xué)的學(xué)習(xí)，老師應(yīng)該幫助學(xué)生認識到電磁學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，樹立正確的學(xué)習(xí)觀念。為了讓學(xué)生認識到學(xué)習(xí)電磁學(xué)的重要性，高校教師可以通過緒論課系統(tǒng)說明電磁學(xué)在當(dāng)今社會生活、就業(yè)升職、國家工程等多個方面的應(yīng)用。同時為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，高校教師可以采用優(yōu)秀科學(xué)家的故事和科學(xué)前沿動態(tài)的發(fā)展的講解，讓學(xué)生了解到物理學(xué)家精益求精，堅韌不拔的科研態(tài)度，鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)知識，樹立遠大的人生理想，勇攀科學(xué)高峰，為國家貢獻自己的力量。除此之外，老師還需要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的方法。受各個高校專業(yè)課程設(shè)置的影響，課堂教學(xué)的時間不可能像高中那么仔細，這就要求各個學(xué)生自覺養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。“授人以魚不如授人以漁”，只有學(xué)生掌握了良好的自主學(xué)習(xí)能力，形成“教學(xué)—自學(xué)—思考—啟發(fā)”的良性循環(huán)，才能讓學(xué)生在繁復(fù)的大學(xué)知識體系中舉一反三，日益精進。在這里，就要求老師在平時講解電磁學(xué)知識多引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自己的電磁學(xué)知識體系，讓學(xué)生多了解定理背后的“類比方法、微元思想、逆向思維、結(jié)構(gòu)化思維”等電磁學(xué)思維方法。比如在講解電磁感應(yīng)定律的時候，就要讓學(xué)生明白法拉第能發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律就是“電能生磁，那么磁能否生電”的逆向思維激發(fā)。在課時允許時，可以鼓勵學(xué)生進行專題學(xué)習(xí)，比如在學(xué)習(xí)“電容”這一小節(jié)的時候，可以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，寫出電容器相關(guān)類型和應(yīng)用的自學(xué)報告，然后對這些自學(xué)內(nèi)容再進行總結(jié)點評。這些都可以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，加強學(xué)生的自學(xué)信心，促進學(xué)生形成探索性的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3 結(jié)論

大學(xué)物理電磁學(xué)教學(xué)不僅關(guān)系到學(xué)生個人科學(xué)素養(yǎng)和知識儲備，也影響理工科大學(xué)生后續(xù)其他專業(yè)學(xué)習(xí)。筆者結(jié)合教學(xué)自身教學(xué)經(jīng)驗分析發(fā)現(xiàn)在大學(xué)物理電磁學(xué)教學(xué)中存在著課時緊張、教學(xué)方法單一、學(xué)生重視程度不夠、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好、缺乏有效學(xué)習(xí)方法等問題。大學(xué)物理電磁學(xué)的教學(xué)應(yīng)靈活采用教學(xué)方法，合理利用多媒體和教學(xué)APP，做好大學(xué)電磁學(xué)與高中學(xué)習(xí)的銜接，增加考核模式，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，以期達到提高電磁學(xué)教學(xué)質(zhì)量的目的。