大學(xué)物理課堂教學(xué)改革實(shí)踐

薩仁高娃，韓元春，李鴻明，蔡春雨，苗秀娟，程玉梅

（內(nèi)蒙古民族大學(xué)數(shù)理學(xué)院，內(nèi)蒙古 通遼 028043）

當(dāng)前，我國(guó)教育已進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，特別是高等教育改革發(fā)展面臨著新形勢(shì)、新階段、新理念、新格局、新目標(biāo)、新要求［1-2］。高等教育基礎(chǔ)課程應(yīng)搶抓發(fā)展機(jī)遇、把握發(fā)展趨勢(shì)，充分利用線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)資源，積極改革創(chuàng)新，破除“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，推進(jìn)“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)理念，進(jìn)一步提高教育教學(xué)質(zhì)量［3-5］。目前，各類(lèi)高等院校大學(xué)物理基礎(chǔ)課授課學(xué)時(shí)少、教學(xué)內(nèi)容多、學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，大學(xué)物理教學(xué)效果未得到有效改善和提升。因此，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、提高課堂教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前大學(xué)物理課程改革創(chuàng)新亟待解決的重要課題。通過(guò)研究分析大學(xué)物理線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)與線(xiàn)下實(shí)體課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，使教師將線(xiàn)上資源和線(xiàn)下教學(xué)有效結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生接受知識(shí)與提升素質(zhì)有效結(jié)合起來(lái)，切實(shí)提高教育教學(xué)質(zhì)量。

1 線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)

課前教師精心設(shè)計(jì)“導(dǎo)學(xué)案”，有效地引導(dǎo)學(xué)生線(xiàn)上學(xué)習(xí)；借助學(xué)習(xí)通或智慧樹(shù)等平臺(tái)開(kāi)展線(xiàn)上活動(dòng)，線(xiàn)上布置微課視頻，發(fā)布學(xué)習(xí)通告。學(xué)生通過(guò)完成查閱資料、收看視頻、解答提問(wèn)、課前思考等在線(xiàn)任務(wù)清單，對(duì)物理概念、基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行記憶和理解，從而提高實(shí)體課堂教學(xué)起點(diǎn)。

在線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師要精準(zhǔn)分析學(xué)情，把閱讀了或者學(xué)習(xí)了微課視頻就能收獲的新知識(shí)點(diǎn)放在線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)課堂，然后在線(xiàn)下課堂教學(xué)的課前測(cè)試環(huán)節(jié)進(jìn)行測(cè)試。這樣，各類(lèi)高等院校面臨的大學(xué)物理課程教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，在教學(xué)中想要覆蓋全部知識(shí)點(diǎn)，就得放棄知識(shí)點(diǎn)深度的問(wèn)題便可迎刃而解。

2 線(xiàn)下實(shí)體課堂教學(xué)

線(xiàn)下實(shí)體教學(xué)中，要根據(jù)課前測(cè)試情況確定課堂上講解內(nèi)容、研討問(wèn)題。形式上主要采用翻轉(zhuǎn)課堂或小組研討來(lái)解決課前測(cè)試和課堂教學(xué)中遇到的各類(lèi)問(wèn)題。整個(gè)過(guò)程中，教師以問(wèn)題為導(dǎo)向，開(kāi)展知識(shí)應(yīng)用實(shí)踐，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與思考問(wèn)題、拓展知識(shí)的延伸；最后在小組活動(dòng)中鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，培養(yǎng)學(xué)生自我認(rèn)定和客觀(guān)評(píng)價(jià)的意識(shí)，增加團(tuán)隊(duì)合作的經(jīng)驗(yàn)。

2.1 課前測(cè)試

課前測(cè)試環(huán)節(jié)是檢驗(yàn)學(xué)生完成在線(xiàn)學(xué)習(xí)任務(wù)清單質(zhì)量的有效方法，其主要目的為能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的基本理解以及簡(jiǎn)單運(yùn)用。

測(cè)試題大多為知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單運(yùn)用以及難點(diǎn)問(wèn)題分解簡(jiǎn)化內(nèi)容。教師可通過(guò)測(cè)試，精準(zhǔn)檢驗(yàn)學(xué)生課前學(xué)習(xí)掌握情況，也可及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案［6］。

課前測(cè)試需在教師的監(jiān)督下隨堂測(cè)試，測(cè)試時(shí)間應(yīng)控制在10 分鐘左右。

試題類(lèi)型的設(shè)計(jì)上，以選擇題為主要類(lèi)型，以開(kāi)卷形式進(jìn)行測(cè)試。建設(shè)課前測(cè)試試題庫(kù)時(shí)，為避免學(xué)生相互抄襲，確保測(cè)試精準(zhǔn)度和真實(shí)性，要對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，設(shè)置3~4個(gè)不同測(cè)試題，以隨機(jī)擇題方式進(jìn)行測(cè)試。教師根據(jù)試題內(nèi)容設(shè)計(jì)，把題目賦分分為3個(gè)層次，依照教育目標(biāo)分類(lèi)學(xué)，對(duì)各個(gè)層次按照從低到高的順序賦分，量化學(xué)生認(rèn)知水平，反映學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂

翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式主要提倡學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)過(guò)程的參與度。在設(shè)計(jì)上，教師課前向?qū)W生（以小組為單位）布置課堂教學(xué)翻轉(zhuǎn)“任務(wù)”，要求每小組做好充足“備課”，并將翻轉(zhuǎn)錄制視頻提前提交教師審閱并篩選。在翻轉(zhuǎn)課堂上，學(xué)生根據(jù)課堂設(shè)計(jì)和小組課前認(rèn)領(lǐng)教學(xué)“任務(wù)”進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。在翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)中，此舉措，不但激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還有效調(diào)動(dòng)課堂氣氛，并能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、課堂參與度。

在課前翻轉(zhuǎn)“任務(wù)”的設(shè)置上，不可設(shè)定完成難度大的復(fù)雜內(nèi)容。教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，將“任務(wù)”分成有層次性的問(wèn)題，由淺入深，由簡(jiǎn)單到困難，層層遞進(jìn)，使學(xué)生一步步探索追求物理學(xué)科中的真理。

案例展示：求解以下幾種情況下閉合面的電通量，從而推導(dǎo)出高斯定理的積分式。①點(diǎn)電荷q位于閉合球面S的中心時(shí)，求閉合面的電通量；②點(diǎn)電荷q位于閉合球面的中心，且S1與S2為相鄰的同心球面，求S1與S2面的電通量；③點(diǎn)電荷q位于任意閉合曲面S1內(nèi)，求S1面的電通量；④點(diǎn)電荷q不在閉合曲面內(nèi)時(shí)，求閉合曲面的電通量；⑤閉合面S內(nèi)包圍了n個(gè)點(diǎn)電荷時(shí)，求閉合面S的電通量［7］。

圖1 推導(dǎo)靜電場(chǎng)的高斯定理Fig.1 Deduction of Gauss theorem for electrostatic field

翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)后，針對(duì)各小組翻轉(zhuǎn)效果和存在的問(wèn)題，教師逐一進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、講解，同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)正確的方式，科學(xué)的方法，“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”“解決問(wèn)題”［8］。此過(guò)程中，學(xué)生在教師引導(dǎo)和自主高度參與下，能夠及時(shí)掌握知識(shí)，熟練應(yīng)用知識(shí)。

2.3 課堂研討

課堂研討教學(xué)模式既能夠提高學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和交流溝通能力。

在研討課形式設(shè)置上，教師對(duì)研討課的內(nèi)容需進(jìn)行提前選題，并根據(jù)課前測(cè)試的情況對(duì)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。研討課所涉及到的知識(shí)點(diǎn)，要體現(xiàn)在線(xiàn)上學(xué)習(xí)任務(wù)清單內(nèi)，便于學(xué)生做好充分準(zhǔn)備。

學(xué)生課堂研討后，在教師引導(dǎo)下，學(xué)生以小組為單位解析研討“結(jié)論”，教師根據(jù)各小組研討和“結(jié)論”解析情況，進(jìn)行賦分。同時(shí)，對(duì)整體研討課做總結(jié)點(diǎn)評(píng)，重點(diǎn)對(duì)研討表現(xiàn)突出、研討“結(jié)論”正確的小組和個(gè)人進(jìn)行勉勵(lì)、獎(jiǎng)勵(lì)，從而激發(fā)學(xué)生課程參與度和學(xué)習(xí)積極性。如在安培環(huán)流定理的理解學(xué)習(xí)中，以小組研討的形式進(jìn)行。

案例展示：如圖2，真空中有3 根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)平行放置，且均為穩(wěn)恒電流，討論下列情況，并說(shuō)明理由。①求各條閉合回路磁感應(yīng)強(qiáng)度的環(huán)流；②若改變I1和I2的位置，回路3內(nèi)的∑Ii是否發(fā)生變化，回路3上各點(diǎn)的是否發(fā)生變化；③若去掉I3，則回路3和回路4的磁感應(yīng)強(qiáng)度的環(huán)流是否發(fā)生變化，BP是否發(fā)生變化［9］。

圖2 安培環(huán)流定理的理解Fig.2 Understanding of Ampere circulation theorem

3 總結(jié)與拓展

課堂總結(jié)要以學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)學(xué)生快速梳理課堂內(nèi)容的知識(shí)框架，激發(fā)學(xué)生思維內(nèi)驅(qū)力，并借助有關(guān)資源適當(dāng)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)拓展，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。課后，學(xué)生認(rèn)真梳理線(xiàn)上線(xiàn)下所學(xué)知識(shí)點(diǎn)和課堂主要內(nèi)容，形成問(wèn)題清單，并以網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)上作業(yè)形式，上傳至“學(xué)習(xí)通”或“智慧樹(shù)”等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，再進(jìn)行教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生間研究討論、答疑解惑；課后，老師總結(jié)課程教學(xué)的效果達(dá)成度，反思學(xué)生學(xué)習(xí)的適應(yīng)性和可持續(xù)性；按照課前準(zhǔn)備的要求，做好下次課的課前準(zhǔn)備。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)與線(xiàn)下實(shí)體課堂教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式，破除“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)形式，凸顯“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)理念，構(gòu)建以“問(wèn)題為核心”的教學(xué)方法，其形式、內(nèi)容更加具備先進(jìn)性和靈活性，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主解決問(wèn)題能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的思維方式，切實(shí)為教育教學(xué)工作發(fā)展進(jìn)步帶來(lái)有效動(dòng)力支持。大學(xué)物理教學(xué)工作必須要結(jié)合學(xué)校、學(xué)生實(shí)際情況，引入多元化教學(xué)手段，構(gòu)建精品課課程，不斷優(yōu)化線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)新時(shí)代育人目標(biāo)。