大學(xué)物理課堂教學(xué)模式改革創(chuàng)新研究

柳陽

（湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖北武漢 430068）

大學(xué)物理教學(xué)模式改革創(chuàng)新的路徑探索的核心要點(diǎn)是“教”和“學(xué)”，在進(jìn)行改革創(chuàng)新的時候，不僅要從教師的角度思考問題，還要從學(xué)生的角度思考，合理運(yùn)用教學(xué)資源，整體的教學(xué)模式要變得有跡可循，對應(yīng)時代的需求進(jìn)行人才的培養(yǎng)。

一、大學(xué)物理教學(xué)存在的問題

（一）教學(xué)內(nèi)容單一

大學(xué)物理所涵蓋的內(nèi)容非常廣泛，然而在實(shí)際的教學(xué)安排當(dāng)中，大學(xué)物理的教學(xué)課時是非常有限的，想要顧及所有的內(nèi)容是很困難的，再加上有些物理知識之間的維度相差過大，彼此之間的聯(lián)系不夠緊密，學(xué)生很難憑借自己的能力整理出系統(tǒng)的學(xué)習(xí)體系。然后是大學(xué)物理的教材問題。就目前而言，我國大部分的理工科大學(xué)所使用的物理教材都大同小異，內(nèi)容編排得過于散亂以及理論方面的內(nèi)容過多，并不利于學(xué)生立足于物理研究的角度進(jìn)行更深層次的探索，或者是思考物理層面的哲學(xué)問題，影響了學(xué)生接觸物理更深層次的精神內(nèi)核。這就導(dǎo)致了隨著學(xué)生所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容變多，學(xué)生所感受到的壓力也就越大，學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的熱情也會日漸消退，甚至?xí)兂蓡渭兊膶W(xué)習(xí)壓力。除此之外最重要的一點(diǎn)，是目前我國的理工科院校，會顧慮專業(yè)課程學(xué)習(xí)的增加而壓縮大學(xué)物理課程的學(xué)時，讓本就學(xué)習(xí)任務(wù)繁重、知識體系紛雜的大學(xué)物理教學(xué)顯得更加捉襟見肘。

（二）課堂教學(xué)方法陳舊

盡管當(dāng)前國家都在呼吁培養(yǎng)應(yīng)用型人才和高新技術(shù)型人才，開始重視大學(xué)物理的改革創(chuàng)新，但是實(shí)際上大學(xué)物理的課時數(shù)仍然在不斷下降，而且所采用的教學(xué)方法也極為單一，教師與學(xué)生之間的互動非常少，連解題、講題的課都難得上幾次，更遑論需要組織力的物理實(shí)驗(yàn)課了。單一的教學(xué)方法限制了大學(xué)物理的發(fā)展，在接觸更加前沿的物理信息或者是更加復(fù)雜的物理知識的時候，這樣陳舊的教學(xué)方法會影響學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的積極性。而由于師生之間的互動頻率不高，一些基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生無法與教師進(jìn)行有效的交流，從而使自己脫離了正常課堂教學(xué)的節(jié)奏，產(chǎn)生了厭學(xué)的情緒。物理教師的教學(xué)時間和精力都相對有限，難以對全體學(xué)生的心理動態(tài)以及學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面了解。因此，無法帶動學(xué)生擺脫不良情緒的困擾，提高相應(yīng)的教學(xué)效率，教師課堂教學(xué)方法的陳舊以及教學(xué)理念的僵化，導(dǎo)致了大學(xué)物理課堂教學(xué)的效率逐漸降低。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)滯后

大學(xué)物理的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的安排一直是國內(nèi)教學(xué)難以攻克的教學(xué)難關(guān)，大多數(shù)的院校受到經(jīng)費(fèi)的限制，教學(xué)設(shè)備只能夠支持學(xué)生進(jìn)行較為常規(guī)的物理實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)新性和自主性的實(shí)驗(yàn)較少。而且在實(shí)驗(yàn)的組織過程當(dāng)中，學(xué)生往往都是跟著教師的步驟或者是教材的內(nèi)容進(jìn)行按部就班的實(shí)驗(yàn)，盡管他們表面上像是完成了物理實(shí)驗(yàn)，但是他們對其背后的物理原理和這一實(shí)驗(yàn)的意義都沒有太過深入的理解，而且這樣的實(shí)驗(yàn)方式，學(xué)生缺少靈活性和應(yīng)對能力，一旦出現(xiàn)了參數(shù)缺失或者是其他的實(shí)驗(yàn)意外，他們?nèi)鄙倭霜?dú)立解決的能力。不論是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式，還是內(nèi)容都相對滯后，需要進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，才能提高整體的教學(xué)效率，滿足育人需求。

（四）考核問題方式不合理

考核評價是高校檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果，督促學(xué)生積極學(xué)習(xí)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。常規(guī)院校所采用的考核方式大都是期末成績加平時分，甚至可以說評定學(xué)生這一學(xué)期的學(xué)習(xí)成果的主要方式就是期末的閉卷考。這樣的考核方式很大程度決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)方向，為了能夠應(yīng)對期末的閉卷考試，學(xué)生會將大部分的實(shí)驗(yàn)投注在如何攻克物理習(xí)題上，而忽略了物理的實(shí)驗(yàn)動手能力，這樣的考核模式并不利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，也并不利于培養(yǎng)應(yīng)用型或者高新技術(shù)型人才。會考試的人才并不一定是會鉆研科學(xué)的人才，這樣單一的考核方式，使大學(xué)物理教學(xué)很難達(dá)到預(yù)期的效果。

二、大學(xué)物理教學(xué)改革創(chuàng)新的路徑分析

（一）教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新

大多數(shù)學(xué)生在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)的時候，會不自主地將自己的物理教材劃為自己的知識領(lǐng)域，學(xué)生認(rèn)為自己在課堂上或者是從教材內(nèi)容中所掌握到的基礎(chǔ)物理知識是穩(wěn)定而成熟的，包括部分教師也具有這樣的想法。然而想要對大學(xué)物理教學(xué)模式進(jìn)行改革創(chuàng)新，教師本身就需要具備創(chuàng)新的意識，認(rèn)知到當(dāng)前的物理知識是在不斷完善的。在課堂教學(xué)當(dāng)中，教師除了要讓學(xué)生打下扎實(shí)的物理知識基礎(chǔ)之外，還要引領(lǐng)學(xué)生從不同的角度去看待這些知識。隨著如今科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在物理學(xué)的研究領(lǐng)域和發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域都取得了可觀的成果，物理知識的更新速度正在不斷加快，教師有義務(wù)引導(dǎo)學(xué)生用發(fā)展的眼光看待物理學(xué)習(xí)。在實(shí)際的大學(xué)物理課堂教學(xué)中，應(yīng)該在保證能夠完成基本的教學(xué)任務(wù)前提下，學(xué)生完成物理知識的拓展，指引學(xué)生了解近現(xiàn)代的一些物理研究成果，促進(jìn)學(xué)生利用課余時間查閱一些物理的研究文獻(xiàn)和一些相應(yīng)的物理技術(shù)應(yīng)用情況，拓寬內(nèi)容體系 拓展學(xué)生視野。教師同樣也要關(guān)注物理研究方面的最新消息，習(xí)慣性地與學(xué)生分享一些物理學(xué)術(shù)界的研究發(fā)現(xiàn)，讓學(xué)生對當(dāng)前物理研究的前沿知識有更多的了解，進(jìn)而培養(yǎng)他們對物理的學(xué)習(xí)興趣。

例如，教師可以關(guān)注一些著名的物理學(xué)術(shù)期刊的消息，如RPL、PNAS等，都是在物理的學(xué)術(shù)研究界具有權(quán)威性的學(xué)術(shù)期刊，用課件將其中的研究方法、研究過程和研究結(jié)果簡單梳理出來，利用課余時間向?qū)W生簡單介紹一下這些物理研究發(fā)現(xiàn)對于當(dāng)前物理學(xué)術(shù)發(fā)展的意義和應(yīng)用前景，能夠促進(jìn)學(xué)生對物理內(nèi)容的了解。同時也可通過此類軟件引導(dǎo)學(xué)生自主動手實(shí)踐。講解熱學(xué)部分麥克斯韋速率分布函數(shù)關(guān)系圖，可讓有編程基礎(chǔ)的學(xué)生嘗試擬合速率分布函數(shù)關(guān)系圖，得出的結(jié)果同麥克斯韋總結(jié)公式是否相同？通過學(xué)生自主動手實(shí)踐提升學(xué)習(xí)興趣，同時加深學(xué)生印象?？傊?，在教學(xué)內(nèi)容的選擇以及教學(xué)活動形式探索的過程中，教師要發(fā)揮主要的引導(dǎo)作用，讓學(xué)生積極主動地參與教學(xué)活動，發(fā)揮個人的主觀能動性，進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的創(chuàng)新，從而縮小大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容和自己生活實(shí)際情況之間的距離，提高知識實(shí)踐運(yùn)用的效率。

（二）教學(xué)方式創(chuàng)新

就知識儲備和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的層面來看，盡管在教育層面上一直呼吁要加強(qiáng)學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，但是在物理學(xué)習(xí)的初期或者學(xué)生物理基礎(chǔ)知識掌握不夠牢固的時候，教師仍然是引領(lǐng)學(xué)生在物理研究道路上不斷發(fā)展的主要力量。學(xué)生是內(nèi)因，教師是外因，教師需喚起學(xué)生物理學(xué)習(xí)的動力，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)與解決物理問題 帶領(lǐng)學(xué)生走入物理之“門”。基于學(xué)生主體性，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個生動、趣味的物理課堂學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生始終是學(xué)習(xí)的主體，大學(xué)教育過程也是學(xué)生自主性、獨(dú)立性以及探索性不斷發(fā)展的過程。大學(xué)物理的課堂教學(xué)也應(yīng)當(dāng)充分尊重學(xué)生主體性，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展。大學(xué)物理教師需換位思考，從學(xué)生的角度出發(fā)，多采用學(xué)生喜聞樂見的教學(xué)方法，才能進(jìn)一步提高教學(xué)方式創(chuàng)新的效率，滿足學(xué)生知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能遷移運(yùn)用的現(xiàn)實(shí)需求，構(gòu)建更加高效的大學(xué)物理課堂。

例如，最近受到大學(xué)生追捧的“中國MOOC”線上教育軟件，對于軟件相較于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)最直觀的優(yōu)勢便是學(xué)生能夠接觸到各種各樣的優(yōu)質(zhì)教學(xué)和優(yōu)秀教師的指導(dǎo)，學(xué)生不再受限于課堂教學(xué)，充分利用更多的閑暇時間，進(jìn)一步鞏固自己的知識和驗(yàn)證教師教學(xué)的知識，實(shí)現(xiàn)線上和線下的教學(xué)結(jié)合。除此之外慕課在教學(xué)上有著明顯的針對性和集中力，將10分鐘左右的課程完全記住以解決某一個知識點(diǎn)，平臺的教師可以與學(xué)生進(jìn)行面對面交流，或者是直接解決學(xué)生所提出來的各種問題，學(xué)生也會按照平臺上教師的意見群查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，或者是完成作業(yè)，其積極性要遠(yuǎn)高于課堂教學(xué)。教師也可以借鑒這一教學(xué)模式，將復(fù)雜的物理教學(xué)內(nèi)容細(xì)分為若干個點(diǎn)，將與物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容制作成微視頻，供學(xué)生在課余時間進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，讓學(xué)生循序漸進(jìn)掌握此節(jié)的知識點(diǎn)。

又如“圓桌教學(xué)”，即讓教師與學(xué)生處于學(xué)術(shù)交流的平等地位，學(xué)生拋出自己的疑問，或者是關(guān)于將要開始學(xué)習(xí)的物理知識提出自己的意見，這一教學(xué)模式的重點(diǎn)是，教師能夠與學(xué)生進(jìn)行平等交流，所探討的話題也完全以學(xué)生為中心。在哈工大的大學(xué)物理教學(xué)中，該教學(xué)模式有效地激發(fā)了學(xué)生的課堂積極性，也更加愿意與教師分享自己的想法和意見，通過合理有效的學(xué)術(shù)探討，學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲自然也會水漲船高。想要模仿接近該教學(xué)模式的院校要結(jié)合實(shí)際情況和學(xué)生的意愿進(jìn)行調(diào)整，可以借鑒但不能完全照搬。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

物理應(yīng)當(dāng)是實(shí)踐與理論并重，甚至是實(shí)踐重于理論的一門科學(xué)，學(xué)生在經(jīng)歷了中小學(xué)階段的物理學(xué)習(xí)后，已然擁有了較為扎實(shí)的物理知識基礎(chǔ)，所需要的是能夠讓他們展現(xiàn)動手能力和創(chuàng)新精神的平臺。因此對大學(xué)物理在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一方面的改革是整體改革創(chuàng)新的重中之重，讓學(xué)生有更多的支配權(quán)，利用物理實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的動手能力，也能夠讓學(xué)生對物理更加著迷。開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)在于學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新，然而這并非是短時間內(nèi)可以改變的現(xiàn)狀，教師可以合理利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備嘗試著進(jìn)行設(shè)備重組或者是尋找替代品，盡量開發(fā)，更具有創(chuàng)新性，或者是更加考驗(yàn)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)項目。與此同時，物理教師要結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際教學(xué)狀況以及學(xué)生對于物理知識的掌握情況，讓學(xué)生利用當(dāng)前有限的實(shí)驗(yàn)器材，自主結(jié)成實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計，要求將自身的實(shí)驗(yàn)猜想、實(shí)驗(yàn)計劃和一起使用情況擬定成初步方案遞交給教師，在教師審核通過之后，才允許學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)。教師可以在征得相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)同意以后，將實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行開放，學(xué)生可以更長時間在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相應(yīng)的探索活動，完成自己的規(guī)劃，提高學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)的效率。最后進(jìn)行學(xué)術(shù)報告會，學(xué)生報告自己的學(xué)術(shù)研究成果以及感想，給予學(xué)生更好的學(xué)術(shù)研究環(huán)境。實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式和內(nèi)容的改革活動會更有利于學(xué)生獨(dú)立自主的實(shí)驗(yàn)思維培養(yǎng)以及能力培育活動順利進(jìn)行，也為其他課程的教學(xué)工作順利開展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

（四）考核評價完善

對大學(xué)階段的學(xué)生來說，考核方式的變化能夠直接影響他們學(xué)習(xí)物理的思路和行為。從應(yīng)用型人才培養(yǎng)的角度來看，常規(guī)的理工科專業(yè)的大學(xué)物理教學(xué)考核方式應(yīng)該更加多元化，學(xué)生的成績組成結(jié)構(gòu)應(yīng)該囊括日常學(xué)習(xí)表現(xiàn)、小論文、實(shí)驗(yàn)成績和期末考試等，教師可以將改革創(chuàng)新的切入點(diǎn)放在小論文的考核評價上。小論文的主題可以是某些前沿物理信息的前景猜想，也可以是對于某一個物理問題的分析討論，重點(diǎn)是要充分調(diào)動學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的積極性，在檢查小論文的時候嚴(yán)格把關(guān)，要求學(xué)生將自己查閱資料的過程，以及研究分析的感受等信息記錄下來，最大程度避免學(xué)生用抄襲的方式蒙混過關(guān)。鼓勵學(xué)生進(jìn)行自由組隊，共同完成物理研究，用發(fā)表學(xué)術(shù)論文的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度對待作業(yè)，用學(xué)術(shù)精神和嚴(yán)格的作業(yè)考核體系提高大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量?？荚u方式的完善工作需要物理教師進(jìn)行更加深入的研究，選擇合適的考評標(biāo)準(zhǔn)，制定更加嚴(yán)格的考評計劃，適當(dāng)縮短考評周期?？傊髮W(xué)物理教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的具體情況調(diào)整考評活動，才能為其整體的教學(xué)工作順利進(jìn)行奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

就大學(xué)物理的考核內(nèi)容而言，相較于學(xué)生將過多的精力放在死記硬背那些理論知識和套用公式上，倒不如進(jìn)一步彰顯出物理知識的實(shí)用性和應(yīng)用價值，在考試的內(nèi)容上可以結(jié)合學(xué)生的主修專業(yè)所涉及的物理知識來設(shè)計，讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)習(xí)到的物理知識解決在專業(yè)學(xué)習(xí)中所遇到的實(shí)際問題，這樣既體現(xiàn)了物理學(xué)習(xí)的實(shí)用性和價值，又能夠幫助學(xué)生提升主修專業(yè)的學(xué)習(xí)水準(zhǔn)。大學(xué)物理在考核內(nèi)容方面的創(chuàng)新，便是要給予學(xué)生更多能夠發(fā)表自主意見的空間，對于那些單純套用公式或者是執(zhí)著于單純的理論知識記憶類的考核題型要適當(dāng)減少，學(xué)生將自己的物理學(xué)習(xí)成果全方位體現(xiàn)出來，無論是物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰€是對物理研究背景的了解，都能夠視作該學(xué)生物理研究的成果。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會的不斷發(fā)展，對人才的需求也在不斷地提高，若是大學(xué)物理在教學(xué)方面仍然墨守成規(guī)，對人才的培養(yǎng)和學(xué)生的往后發(fā)展是不利的。因此大學(xué)物理課程的改革創(chuàng)新應(yīng)當(dāng)與時代發(fā)展的要求相對應(yīng)，適當(dāng)調(diào)配理論與實(shí)踐應(yīng)用之間的比例，提高學(xué)生的實(shí)踐探索能力，重視物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。除此之外還要考慮學(xué)生的主修專業(yè)，調(diào)整物理教學(xué)的側(cè)重點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前的就業(yè)形勢和時代需求，改變物理教學(xué)的結(jié)構(gòu)，讓教學(xué)質(zhì)量能夠不斷提高。