大物物理教學(xué)改革的困境

我國古代有著燦爛的四大發(fā)明，然而與歐洲同時期的希臘文明相比，并沒有通過邏輯推理的方式給出一套科學(xué)體系，反觀歐洲，則通過文藝復(fù)興到后期的工業(yè)革命，使得我們近代與歐洲的發(fā)展拉開了較長一段距離。改革發(fā)展的初期我國主要將精力放在經(jīng)濟建設(shè)上，對基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究工作的扶持力度不足，其主要偏向于應(yīng)用型領(lǐng)域的建設(shè)中。在疫情期間，我國與美國在經(jīng)濟領(lǐng)域摩擦中，國家受到了美國在高端芯片領(lǐng)域的科技封鎖，這讓國家在高等教育方面逐漸重視基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展，對于物理學(xué)方面的教學(xué)有相當(dāng)大的好處。大學(xué)物理作為理工科專業(yè)中的基礎(chǔ)課程，其涵蓋了物理學(xué)專業(yè)的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理五個方面的內(nèi)容。與物理專業(yè)相比，它將四門專業(yè)基礎(chǔ)課程和近代物理課程壓縮成一門課程的方式授課，使得該門學(xué)科的內(nèi)容量較大，基本涵蓋了基礎(chǔ)物理的大部分知識點。而這門學(xué)科側(cè)重于非物理專業(yè)學(xué)科的學(xué)生，課程教學(xué)的難度在于使他們能夠盡量理解和掌握一定的基礎(chǔ)物理學(xué)知識。由于物理學(xué)重視概念和規(guī)律性的分析方法，對學(xué)生邏輯思維能力的嚴(yán)謹(jǐn)性有較高要求。這就需教師根據(jù)學(xué)生專業(yè)的類型，即學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)和特點，對大學(xué)物理課程教學(xué)內(nèi)容進行適當(dāng)講解，使其盡量用與自身所學(xué)專業(yè)結(jié)合的方式進行講授，以此培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

1.課程教學(xué)中面臨的問題

實際上，基礎(chǔ)科學(xué)的構(gòu)建其本質(zhì)在于反映自然界的一些基本規(guī)律。大學(xué)物理則是對這些基本規(guī)律的概括和總結(jié)。很多工科學(xué)生時常認(rèn)為大物物理對自身專業(yè)沒有太大意義，從而忽視其重要性。在對大學(xué)物理教學(xué)過程中，普遍發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于這門課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)過程有相當(dāng)大的困難度，一方面是學(xué)校作為普通二本類高校，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與雙一流大學(xué)的同齡者相比，大部分學(xué)生高中物理成績不是特別好，且普遍對高中物理知識掌握的水平較差;另一方面大學(xué)物理與中學(xué)物理還是有一定的難度躍遷，其課程內(nèi)容從最開始的力學(xué)部分就涉及到微積分的應(yīng)用，而學(xué)生在大學(xué)一年級剛剛接觸高等數(shù)學(xué)中的微積分，本身對微積分的理解和掌握進度就慢，要運用微積分對物理內(nèi)容進行快速理解自然也就成為困難的事情。結(jié)合本人對大學(xué)物理教學(xué)過程中的實際經(jīng)歷與經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、老師的教授方式和學(xué)校對于該門課程的重視度都影響著這門課程的發(fā)展。

1.1學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)態(tài)度

大學(xué)物理和高等數(shù)學(xué)兩門課程作為理工科學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課程，學(xué)生需要在一年時間內(nèi)對課程進行學(xué)習(xí)和掌握，相比于學(xué)生的專業(yè)課程，學(xué)生對其學(xué)習(xí)的積極性相對較弱。在與學(xué)生課下交流中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對待大學(xué)物理課程的態(tài)度不是很積極。其中一部分人的心態(tài)還存留于大學(xué)軍訓(xùn)階段，剛進入大學(xué)的他們對學(xué)校生活很新奇。相比于高中階段的枯燥乏味，大學(xué)生活有了太多自我支配的時間。高校的學(xué)習(xí)過程也讓這部分學(xué)生自身的懶惰心理開始滋生，對自我學(xué)習(xí)方面放松約束力，在明知大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)難度的情況下，依然表現(xiàn)出消極的態(tài)度去聽課。而學(xué)校對于大學(xué)物理課程成績一般劃分為平時成績和期末成績兩部分構(gòu)成，其中平時成績占比為總成績的百分之四十，這也意味著學(xué)生在期末考試中卷面成績分?jǐn)?shù)的要求有所降低，從而變相放低了通過這門考試的門檻。學(xué)生對于大學(xué)物理的學(xué)習(xí)主要從質(zhì)點運動的力學(xué)部分開始，其中有大部分內(nèi)容與高中物理的知識點相互銜接，也讓學(xué)生覺得課程內(nèi)容有重復(fù)，即使曠課一次也不會有多大影響。而過低的及格標(biāo)準(zhǔn)也給學(xué)生造成一種能輕松過關(guān)的假象，從而讓學(xué)生對大學(xué)物理這門課程的學(xué)習(xí)表現(xiàn)出輕視，使得他們的期末成績往往游走于及格線的邊緣徘徊。

1.2教學(xué)過程的質(zhì)量把握

對于大學(xué)物理課程而言，教師的教學(xué)水平對學(xué)生的聽課積極性有直接影響?？紤]到大學(xué)物理所牽扯的知識面比較廣，有時候需要適當(dāng)?shù)叵驅(qū)W生所學(xué)專業(yè)相關(guān)的物理內(nèi)容進行側(cè)重，利用學(xué)生專業(yè)方向牽涉到的物理知識，加強物理課程的應(yīng)用性。用理論聯(lián)系實際的方法，通過大學(xué)物理中學(xué)到的基礎(chǔ)知識、基本概念和基本理論解釋生活中的一些物理現(xiàn)象，以此提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。就課堂教學(xué)而言，傳統(tǒng)的授課重視理論的邏輯推導(dǎo)性，這顯然不適用于現(xiàn)在的大學(xué)物理講授模式。畢竟大學(xué)物理課程對大一新生的學(xué)習(xí)帶來了不小的難度，相比高中物理中的物理概念和規(guī)律的推導(dǎo)，大學(xué)物理課程教學(xué)中常常涉及到高等數(shù)學(xué)的微積分運用，也就讓學(xué)生對于過多的理論推導(dǎo)方面的內(nèi)容普遍呈現(xiàn)排斥心理。盡管一節(jié)課程教學(xué)時間總共是45分鐘，但學(xué)生的注意力大概也就能夠維持在10分鐘左右，如果把大部分課堂時間花費在物理公式理論推導(dǎo)上作細化講解，學(xué)生會出現(xiàn)厭倦情緒而走神。

事實上，理工科類物理教學(xué)就內(nèi)容量和難易程度而言，它是對專業(yè)基礎(chǔ)物理的簡化教材，從各高校出版社出版的不同版本大學(xué)物理教材就可以看出編者對這門課程教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生能科學(xué)認(rèn)識物理的概念和規(guī)律。其中，課程中的力學(xué)、熱學(xué)、波動光學(xué)和電磁學(xué)這四部分內(nèi)容充分展現(xiàn)了牛頓所建立起的經(jīng)典物理知識圖景。利用早期物理學(xué)家們在總結(jié)物理規(guī)律的過程中所運用的創(chuàng)新思維，有意識地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，從而引導(dǎo)學(xué)生在面對實際問題時學(xué)會思考。這可以讓學(xué)生的邏輯思維能力得到鍛煉，借助于少量的數(shù)學(xué)計算功底，學(xué)生能夠嘗試去解決一些生活中的問題。

考慮到我國高校人才培養(yǎng)方面面臨的問題，高校教師不僅需要對學(xué)生專業(yè)知識的灌輸，還需要注意學(xué)生思想政治的教育，幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。00后的大學(xué)生對于手機等科技產(chǎn)品的依賴度很高，網(wǎng)絡(luò)信息的傳播中時常有大量的虛假和惡意欺騙內(nèi)容，學(xué)生往往對這些缺乏辨識度。對此，在大學(xué)生的基礎(chǔ)課程中強調(diào)了對學(xué)生思想方面的引導(dǎo)工作。大學(xué)物理涵蓋的內(nèi)容本就偏多，也給老師課堂時間的把控上提出了新的要求。一般情況下會在課堂教學(xué)過程中根據(jù)實際課堂內(nèi)容的教學(xué)，適當(dāng)增加一些國家科學(xué)技術(shù)方便的進展說明，給予學(xué)生思想方面的教育，也避免學(xué)生出現(xiàn)抵觸情緒。例如在講解動量守恒和火箭發(fā)射這一小節(jié)內(nèi)容時，通過演示文稿中的圖片和簡易動畫，適當(dāng)將我國近些年在火箭發(fā)射方面的科技成果給學(xué)生作科普講解，一方面能夠讓課堂不至于因為太多公式而顯得過于沉悶，并且使學(xué)生更好地掌握動量定理;另一方面也能讓學(xué)生了解我國目前科技發(fā)展的水平，尤其是去年我國已實現(xiàn)太空登月和中國空間站的投入使用。而女航天員在中國空間站現(xiàn)身科普物理實驗，也是為了培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的探究興趣，并潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感。

1.3教師的教學(xué)困境

目前，理工科按照各學(xué)院不同專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，使得大學(xué)物理教學(xué)課時有一定的差異，但普遍課時量相比以往有所減少。甚至有的專業(yè)直接取消了大學(xué)物理課程的安排，給出的理由是學(xué)生掛科率太高影響專業(yè)發(fā)展，這也使得大學(xué)物理被邊緣化。大學(xué)物理本身就是一門基礎(chǔ)性質(zhì)的理論課程，其包含了質(zhì)點運動和動力學(xué)<H：＼科學(xué)大眾·智慧教育202205＼內(nèi)芯＼9.8-1.jpg>剛體力學(xué)<H：＼科學(xué)大眾·智慧教育202205＼內(nèi)芯＼9.8-1.jpg>機械振動和機械波、光學(xué)、熱力學(xué)、電磁學(xué)和近代物理，學(xué)時的刪減會使得講授的內(nèi)容無法覆蓋到位。教師在理論課時不足的情況下，為了完成學(xué)期教學(xué)任務(wù)，只能加快教授的進度或者對內(nèi)容進行適當(dāng)?shù)膭h減，這樣的后果就是學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握度下降，從而失去對這門課程學(xué)習(xí)的興趣。由于學(xué)期的教學(xué)課時量有限，學(xué)生對于課堂教授的內(nèi)容并不像課堂表現(xiàn)出來的那么好，這在期末試卷對這部分內(nèi)容所處大題的得分率上能夠清晰地反映出來，得到60%分?jǐn)?shù)的學(xué)生大概占班級人數(shù)的三分之一。大題一般分值高，如果學(xué)生得分率下降，會使得原本處于及格線周圍的學(xué)生滑落到不及格的境地。這類現(xiàn)象主要體現(xiàn)在普通本科學(xué)校，學(xué)生生源質(zhì)量本就不高，大部分學(xué)生的高考物理分?jǐn)?shù)較低，大學(xué)物理學(xué)時的降低所帶來的結(jié)果只能惡行循環(huán)。

為了改善課堂教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高，老師需要更多的關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的狀態(tài)。課堂教學(xué)時只能盡量將物理的基本原理講清楚，并在課堂上針對性地講解一兩個例題的方式，使學(xué)生對該原理有一定的認(rèn)識度，課后需針對性尋找一兩道適合的習(xí)題讓學(xué)生練習(xí)，做到趁熱打鐵，避免學(xué)生后期遺忘。對于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所遇到的問題，教師需要用額外的時間對其進行每周課后答疑，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生思考和解決問題的能力，同時也讓學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理過程中更加自信，這就要求教師在課后要花費大量的時間和精力。

而國內(nèi)高校目前對教師在職稱晉升上普遍偏重于科研方面的能力，這意味著老師在工作中既要完成大量課程教學(xué)任務(wù)，課后還要進行科研工作。尤其是對于剛進入高校的青年教師而言，在教學(xué)水平有待提升，自身的科研也面臨著巨大壓力。

1.4學(xué)校和社會的外部環(huán)境

高校教育體系中大學(xué)物理課程在理工科專業(yè)的教學(xué)定位偏重于應(yīng)用型，目前大學(xué)生每年的畢業(yè)人數(shù)逐年遞增，學(xué)生的就業(yè)率反而呈現(xiàn)下滑趨勢。盡管學(xué)校每年都在積極開展學(xué)校與地區(qū)、學(xué)校與企業(yè)的對接，也為即將畢業(yè)的大學(xué)生提供了實習(xí)實踐和就業(yè)見習(xí)的機會，可是學(xué)生跟企業(yè)的簽約率并不高。其中一部分原因來自于經(jīng)濟影響，中美在經(jīng)濟貿(mào)易上摩擦不斷，美國對我國高科技領(lǐng)域的5G通信和芯片技術(shù)的打壓，無形中擴大了企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本，從而失去國際市場的競爭力，使得部分國家的龍頭企業(yè)不得不收縮發(fā)展。而近兩年疫情對企業(yè)的沖擊則在加重企業(yè)自身運作成本，企業(yè)通常的節(jié)流措施讓人才招聘的人數(shù)相比以往更少，這使得年輕人就業(yè)難的問題更為突顯。另一部分原因來自于學(xué)生對工作的選擇，大學(xué)生在畢業(yè)時往往傾向于尋找比較體面且符合自身的工作，從職業(yè)選擇上00后的大學(xué)生青睞于相對自由的工作。工廠上班時間太緊湊，且每天生產(chǎn)線重復(fù)性的工作會讓00后感覺生活的壓抑，收入低且長時間加班，時間一長他們就會厭倦而放棄工作。這也是為什么近幾年年輕人在工作的選擇時寧愿選擇外賣員，也不愿意進工廠的原因。隨著人口的老齡化和年輕人對互聯(lián)網(wǎng)下新興行業(yè)的追逐，也讓加工制造業(yè)出現(xiàn)了大量的工作缺口，從而影響產(chǎn)業(yè)效率，對后疫情時代國家經(jīng)濟的恢復(fù)產(chǎn)生不利影響。學(xué)生在這一環(huán)境下找工作也就變得困難重重，在求職簡歷多次遞送無果的情況下，往往將原因歸結(jié)為學(xué)校所學(xué)內(nèi)容無用的論調(diào)上。這種風(fēng)氣的傳播來自于年輕人招聘失利后的挫敗感。一旦學(xué)生之間長期受到這種風(fēng)氣影響，就會讓學(xué)生有失落感，對學(xué)習(xí)也就沒有了積極性。這一系列外部環(huán)境因素也在促使國家對于學(xué)科教育的發(fā)展進行轉(zhuǎn)變。

2.結(jié)束語

對于大學(xué)物理課程所面臨的困境主要歸因于：學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)態(tài)度，教學(xué)過程的質(zhì)量，教師的教學(xué)困境，學(xué)校和社會的外部環(huán)境四大因素。這四個因素對于大學(xué)物理課程教與學(xué)將產(chǎn)生較大影響，同時也讓我們能從這四個方面去看待其他學(xué)科教育所存在的相同問題點，以此作為參考，對課程進行相對應(yīng)的改革，使學(xué)生能夠更好地學(xué)習(xí)和掌握知識，并將大學(xué)里所學(xué)能應(yīng)用到以后的生活中。

（張淑君，博士，講師，從事大學(xué)物理教學(xué)工作。）