信息技術(shù)與大學(xué)物理課程教學(xué)融合探索與實踐

馮學(xué)超，翟學(xué)珍

(鄭州輕工業(yè)大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院，鄭州 450002)

近年來，網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)迅猛發(fā)展，極大改變和影響著人們的生產(chǎn)、生活方式和學(xué)習(xí)方式。教育的信息化發(fā)展是必然趨勢，信息技術(shù)與課程的深度融合，是課程建設(shè)過程中的一個重要課題。

1 大學(xué)物理課程教學(xué)存在的問題

物理學(xué)是研究自然界物質(zhì)最基本的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)存在最基本的形態(tài)以及物質(zhì)最基本的運動規(guī)律的學(xué)科。與其他學(xué)科相比，物理學(xué)更著重于探究自然界最根本的客觀實在和物質(zhì)世界最普遍而基本的運動規(guī)律。從這個意義上講，物理學(xué)是其他自然科學(xué)的基礎(chǔ)，所以大學(xué)物理課程是理工科本科教學(xué)中的一門重要的通識課程，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和傳授知識的過程中起到了至關(guān)重要的作用[1]。長期以來，大學(xué)物理教學(xué)一直是以教師課堂講授為主，但是隨著網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，其弊端也在不斷凸顯，主要體現(xiàn)在以下一些方面。

第一，教學(xué)時間受限，教學(xué)內(nèi)容局限。大學(xué)物理課程的學(xué)時和課程內(nèi)容的安排存在一些問題，很多高校在調(diào)整教學(xué)計劃時，大規(guī)模壓縮學(xué)時。按照非物理類大學(xué)物理課程教學(xué)的基本要求，大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容分為兩類：核心內(nèi)容和擴展內(nèi)容，其中，核心內(nèi)容合計74條，建議學(xué)時數(shù)不少于126學(xué)時，學(xué)?？稍诖嘶A(chǔ)上根據(jù)實際教學(xué)情況對核心內(nèi)容各部分的學(xué)時進行分配調(diào)整，此外擴展內(nèi)容合計共51條[2]。計劃學(xué)時和現(xiàn)實存在矛盾，很多工科院校將核心內(nèi)容壓縮為100學(xué)時左右，壓縮量達到20%，甚至有的高校大學(xué)物理課程學(xué)時低于50學(xué)時。學(xué)時的大量壓縮調(diào)整勢必影響教學(xué)內(nèi)容和課程體系的完整性，局限于有限的學(xué)時，教師不得不對教學(xué)內(nèi)容進行大量刪減，導(dǎo)致邏輯脈絡(luò)清晰的物理課程變得支離破碎。

第二，教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)教育脫節(jié)。非物理類大學(xué)物理課程的教學(xué)有兩個重要目的，一是知識層面和能力的培養(yǎng)，通過學(xué)習(xí)使學(xué)生對物理知識有比較清晰的認(rèn)知，在認(rèn)知的基礎(chǔ)上進一步培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，樹立創(chuàng)新和探索的意識。另一方面是知識體系的構(gòu)建。物理學(xué)是整個自然科學(xué)的基礎(chǔ)，與所有理工科專業(yè)知識緊密聯(lián)系、交叉融合，物理課程的學(xué)習(xí)能夠為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供有效支撐。然而，很多高校為了規(guī)范教學(xué)，往往會制定相同教學(xué)大綱和教學(xué)方案。這種模式雖然讓教師的教學(xué)變得標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，但是也在一定程度造成了大學(xué)物理課程作用的缺失，導(dǎo)致其與專業(yè)知識聯(lián)系不緊密，容易讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)無所用的想法。因此，協(xié)調(diào)大學(xué)物理課程和專業(yè)課程的關(guān)系，在教學(xué)過程中既凸顯物理體系的邏輯性和完整性，又讓物理課程與專業(yè)教育不脫節(jié)，是大學(xué)物理課程教學(xué)值得深思的一個問題。

第三，側(cè)重課堂理論傳授，課下實驗驗證不足。物理實驗通過對物理現(xiàn)象的展示分析將抽象的理論形象化，增強學(xué)生的感性認(rèn)知，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維能力。在實驗過程中，實驗設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、指導(dǎo)教師和學(xué)生有機地融合為一體，真正做到以學(xué)生為中心，讓學(xué)生在實驗中加深理論思考，在理論思考中完成物理實驗。然而，現(xiàn)在很多學(xué)校受制于教學(xué)條件，課程教學(xué)與實驗結(jié)合不夠緊密，理論課程就是講理論，實驗課程就是單純做實驗。學(xué)生學(xué)完理論課程后感覺邏輯不清，做完實驗后感覺過程不明。

第四，課程目標(biāo)不明晰，無法激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。大學(xué)物理課程與中學(xué)物理既有聯(lián)系又有明顯的差異。在內(nèi)容上，大學(xué)物理涉及物理學(xué)的方方面面，包含力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理等六大部分，在知識儲備上，要求學(xué)生有比較好的數(shù)學(xué)功底，因為大學(xué)物理的很多問題分析和過程理解需要借助微積分和線性代數(shù)等知識，這些都對學(xué)生的學(xué)習(xí)提出了更高的要求。然而，學(xué)生對大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的重要性認(rèn)識不足，由于教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時的限制，課程進度較快，內(nèi)容較多，這就導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)掌握難度大，學(xué)習(xí)興趣不高。

2 信息技術(shù)與大學(xué)物理課程教學(xué)融合的方式

第一，依托信息技術(shù)，優(yōu)化課程教學(xué)形式。教學(xué)形式是教學(xué)過程的重要組成部分，利用信息技術(shù)能夠使傳統(tǒng)的課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富充實，教師利用信息技術(shù)把各類教學(xué)資源融為一體，優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計，增大課堂信息量，構(gòu)建以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)到創(chuàng)新式課堂教學(xué)的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)從知識傳授為主的課堂教學(xué)到能力培養(yǎng)為主的課堂轉(zhuǎn)變。通過信息技術(shù)呈現(xiàn)出生動的課堂案例，使抽象的物理概念和物理定理變得形象生動，使枯燥的物理知識變得有血有肉，凸顯教學(xué)過程的交互性[3]。此外，借助信息技術(shù)可實現(xiàn)碎片化的學(xué)習(xí)，學(xué)生從傳統(tǒng)的灌輸式學(xué)習(xí)向自主式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，學(xué)生不再受制于時間空間的限制，可以隨時隨地接收知識，展開自主性學(xué)習(xí)，在這個過程中教師的主導(dǎo)作用也將逐漸弱化，真正實現(xiàn)從以教師為中心到以學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變。

第二，依托信息技術(shù)，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容。將信息技術(shù)與大學(xué)物理課程內(nèi)容有機整合，豐富課程的教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)模塊化教學(xué)，讓物理課程的學(xué)習(xí)與學(xué)生的專業(yè)更緊密地契合。教學(xué)結(jié)合專業(yè)展開，使學(xué)生既能掌握最基本的物理基礎(chǔ)知識，又能明確其與專業(yè)課程的聯(lián)系。根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生對物理知識的不同需求，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，規(guī)劃教學(xué)重點，將物理教學(xué)與專業(yè)教育相結(jié)合，提高物理教學(xué)的實效性[4]。

第三，依托信息技術(shù)，優(yōu)化課程考核方式。為充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，基于信息技術(shù)改革課程考核方式。學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)效果的達成和評價，一直是困擾傳統(tǒng)課堂教學(xué)的問題，依托信息技術(shù)可以優(yōu)化課程的考核，在評價體系中除了考核知識目標(biāo)掌握情況的結(jié)果性評價，還可以增加體現(xiàn)獲取知識能力和創(chuàng)新能力的過程性評價，真正多方面、多角度地考察學(xué)生，合理評估學(xué)生的知識掌握情況和能力發(fā)展情況。

3 結(jié)語

信息技術(shù)的發(fā)展對大學(xué)物理課程的教學(xué)提出了新的要求、新的挑戰(zhàn)，信息技術(shù)與大學(xué)物理課程的融合絕不是簡單的資源堆砌和網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建，不是簡單的教學(xué)形式的改變，而是一個融合深入和漸進發(fā)展的過程，不能一蹴而就。要實現(xiàn)真正意義上的信息技術(shù)與課程的全方位融合，需要廣大教師更新教學(xué)理念，充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的作用，改變傳統(tǒng)的教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，優(yōu)化課堂教學(xué)過程，將多維度、信息化、立體化教學(xué)模式真正呈現(xiàn)在教學(xué)過程中，不斷提升大學(xué)物理課程的教學(xué)實效，最終實現(xiàn)大學(xué)物理教學(xué)目標(biāo)。