基于課堂小論文的理論力學(xué)考核方法初探

張澤霞 沈麗娜 秦晨

摘? 要：基于理論力學(xué)課程理論性強(qiáng)、抽象思維要求高、學(xué)習(xí)難度大等特點(diǎn)，傳統(tǒng)理論力學(xué)考核以閉卷考試為主，考查學(xué)生的基本知識(shí)和解題能力，考核方式單一使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，缺乏創(chuàng)新意識(shí)和發(fā)散思維的培養(yǎng)。文章從提高學(xué)生理論力學(xué)學(xué)習(xí)興趣、教師教學(xué)手段、課程考核機(jī)制等方面探討引入課堂小論文作為考核方式的主要目標(biāo)、重要意義、實(shí)施方法、案例參考、評(píng)價(jià)方式及師生交流反饋方式，分析了課堂小論文這種探索研究型考核方式有別于傳統(tǒng)考核方式的優(yōu)勢(shì)。為理論力學(xué)課程實(shí)現(xiàn)拓寬學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方法以及切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提升當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新能力等方面提供了理論參考。

關(guān)鍵詞：理論力學(xué)；教學(xué)方法；課堂小論文；課程考核

中圖分類號(hào)：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1673-7164（2023）17-0114-04

基金項(xiàng)目：新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目“碳基過渡金屬硫化物的構(gòu)筑及其光伏電解水性能研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2022D01A220）；新疆維吾爾自治區(qū)高校本科教育教學(xué)研究和改革項(xiàng)目“基于卓越教師培養(yǎng)的《力學(xué)》一流課程‘四融四度教學(xué)改革研究”（項(xiàng)目編號(hào)：XJGXPTJG-202223）；高等學(xué)校大學(xué)物理教指委西北地區(qū)工作委員會(huì)教學(xué)研究“大學(xué)物理課程思政案例庫及教學(xué)設(shè)計(jì)”（項(xiàng)目編號(hào)：XBJY202104）。

作者簡介：張澤霞（1980—），女，博士，新疆師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院講師，研究方向?yàn)榈途S碳納米材料的制備、表征、模擬及其在清潔能源轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用；沈麗娜（1981—）女，博士，新疆師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)楣庑畔⑻幚?；秦晨?980—）女，博士，新疆師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)榧す夤庾V學(xué)。

理論力學(xué)是物理學(xué)本科專業(yè)的基本理論課，也是充分利用高等數(shù)學(xué)知識(shí)解決基本物理問題的一門基礎(chǔ)理論物理課程。作為一門歷史悠久的學(xué)科，理論力學(xué)發(fā)展至今與其他現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)越來越緊密，其發(fā)展給物理學(xué)各分支提供了很多必要的基礎(chǔ)知識(shí)和解題辦法，是掌握許多與后續(xù)理科類學(xué)科發(fā)展以及將來研究方向相關(guān)的新技術(shù)的重要基石。但是傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、訓(xùn)練方法、教學(xué)手段、考試方式等已經(jīng)越來越不符合現(xiàn)代的教育要求，變革勢(shì)在必行［1］。在目前的理論力學(xué)教學(xué)中，標(biāo)準(zhǔn)化考試是評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)業(yè)成績的主要方式，這種方式不利于學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的全面發(fā)展［2-4］。課堂小論文的這種學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法對(duì)擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生收集、分類資料和綜合信息，分析和解決實(shí)際問題的能力，培育學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)等方面都有著積極的促進(jìn)作用，而這些內(nèi)容恰恰是傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式所難以考查到的。因此，要達(dá)到全面評(píng)價(jià)學(xué)生發(fā)展的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式多樣化是非常必要的。

一、理論基礎(chǔ)

（一）發(fā)展性學(xué)生評(píng)價(jià)理論

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》提出了發(fā)展性教育評(píng)價(jià)的理念，主要是指依據(jù)一定的教學(xué)目標(biāo)和教育價(jià)值觀，評(píng)價(jià)者與學(xué)生建立相互信任的關(guān)系，共同制訂雙方認(rèn)可的發(fā)展目標(biāo)，運(yùn)用適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)技術(shù)和方法，對(duì)學(xué)生的發(fā)展進(jìn)行價(jià)值判斷，使學(xué)生不斷認(rèn)識(shí)自我、發(fā)展自我、完善自我，不斷實(shí)現(xiàn)預(yù)定發(fā)展目標(biāo)的過程。綱要的核心思想在于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，一切為了學(xué)生的發(fā)展，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容、過程、方法和手段都要有利于學(xué)生的發(fā)展［5］。發(fā)展性學(xué)習(xí)評(píng)估所要求的目標(biāo)并非給學(xué)習(xí)者一個(gè)固定的評(píng)價(jià)結(jié)果，而是要通過對(duì)學(xué)習(xí)者過去和現(xiàn)在狀況的了解，分析學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上給出具體的改善意見，推動(dòng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)水平的提升，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

（二）過程性學(xué)生評(píng)價(jià)理論

在常規(guī)的教學(xué)和管理中，教學(xué)過程評(píng)價(jià)與考核管理相輔相成，過程性評(píng)價(jià)和管理一方面促進(jìn)了教學(xué)目標(biāo)和過程的不斷完善，也對(duì)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變以及學(xué)生學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)具有積極意義。教學(xué)過程和管理是一個(gè)變化的、動(dòng)態(tài)的持續(xù)過程，只有將評(píng)價(jià)和管理貫穿在整個(gè)教學(xué)過程中，才能達(dá)到客觀評(píng)價(jià)和管理的目的［6-8］。傳統(tǒng)的理論力學(xué)考核方式以期末閉卷考試成績?yōu)樵u(píng)價(jià)結(jié)果，缺少過程性考核和評(píng)價(jià)，平時(shí)成績主要是考勤和作業(yè)等較為機(jī)械的方式，對(duì)于實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長作用有限。

二、非標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式

標(biāo)準(zhǔn)化考核，就是以傳統(tǒng)考核為主要方式，統(tǒng)一進(jìn)行“方程式”命題、考試、打分，從而完成課程考核。其特點(diǎn)是統(tǒng)一的試題、統(tǒng)一的答案、統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。在科技日新月異的今天，標(biāo)準(zhǔn)化考試已無法適應(yīng)現(xiàn)代教育的需求，改革勢(shì)在必行。非標(biāo)準(zhǔn)化考試概念通常和標(biāo)準(zhǔn)化考試概念相對(duì)的，更籠統(tǒng)地說，非標(biāo)準(zhǔn)化考試是指不同于標(biāo)準(zhǔn)化考試的考試類型［9］。因此，參考這種界定方法，本研究中提到的不同于標(biāo)準(zhǔn)化考試而言的課堂小論文評(píng)價(jià)方式即典型的非標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)方式。

三、基于課堂小論文的理論力學(xué)考核方式

（一）理論力學(xué)課程考核的目標(biāo)

理論力學(xué)為學(xué)習(xí)者系統(tǒng)地打好必需的物理基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)建立積極科學(xué)研究的世界觀，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的綜合技能，培育學(xué)習(xí)者的探索精神和創(chuàng)新能力等，有著其他學(xué)科所無法取代的重要性［10-12］。經(jīng)過對(duì)本課程的所有教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具備以下能力：1. 通過抽象工程實(shí)踐問題，掌握建立簡單的物理理論模型的基本方法。2. 能夠通過力學(xué)的基本分析步驟，建立力學(xué)模型，對(duì)有關(guān)的實(shí)際過程問題進(jìn)行解決和定性分析的分析判斷技能；3.具備一定的收集和處理文獻(xiàn)資料的能力，能夠了解本課程的前沿信息；4.能熟練地利用動(dòng)力學(xué)的三大基礎(chǔ)定理解決物體動(dòng)力學(xué)問題。5. 具備一定的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力及辯證唯物主義世界觀。

（二）理論力學(xué)課堂小論文考核方式的設(shè)計(jì)和舉例

從理論聯(lián)系實(shí)際的角度出發(fā)，從工程技術(shù)及設(shè)計(jì)方面入手，充分挖掘小論文的切入點(diǎn)，提出合理可行的、符合學(xué)生學(xué)情的小問題，研究必須查閱各類參考文獻(xiàn)，包括論著和教科書，可以在開學(xué)第一課進(jìn)行布置，論文完成后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行形式簡單的答辯匯報(bào)，將匯報(bào)成績按照一定權(quán)重計(jì)入期末總成績。此種考核方式有利于學(xué)生學(xué)習(xí)角色的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)“填鴨式”被動(dòng)接受知識(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與學(xué)習(xí)和積極探索學(xué)習(xí)。在研究的過程中，倡導(dǎo)學(xué)生使用物理學(xué)常用的研究步驟，即提出問題，根據(jù)問題的主要特征建立物理模型，繼而推測(cè)現(xiàn)象，做出唯象分析，進(jìn)而作定量解釋，最后修正理論，反復(fù)檢驗(yàn)。小論文的題目可以多樣化，而且應(yīng)涉及理論力學(xué)的各個(gè)章節(jié)［13］。可以設(shè)計(jì)如下題目：1. 牛頓擺。牛頓擺在運(yùn)動(dòng)的過程中，振動(dòng)會(huì)逐漸衰減，直到擺球靜止，請(qǐng)?zhí)骄肯嚓P(guān)參數(shù)，例如擺球的數(shù)量、材質(zhì)和排列方式對(duì)牛頓擺衰減速率的影響，并形成系統(tǒng)性分析，包括理論和實(shí)驗(yàn)。2. 循環(huán)擺。將一重一輕兩個(gè)物體通過水平桿上的一根繩子相連，并下拉輕物體以吊起重物體。釋放輕物體后，它將圍著桿掃動(dòng)，從而阻止重物體落到地面，完成此實(shí)驗(yàn)并探究此現(xiàn)象，作出解釋及系統(tǒng)分析。3. 自選題。針對(duì)教材中多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行比較、總結(jié)、研究。例如挖掘習(xí)題中利用三大定理分別求解或聯(lián)立求解的問題，寫出動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理、動(dòng)能定理的區(qū)別與聯(lián)系，并結(jié)合具體例題進(jìn)行對(duì)比分析，形成系統(tǒng)復(fù)習(xí)體系。對(duì)照相關(guān)的工程技術(shù)問題進(jìn)行知識(shí)的深化和拓展。4. 關(guān)于雪糕棒連鎖反應(yīng)的研究。通過輕微的彎曲，可將大量木制的雪糕棒連接在一起，實(shí)現(xiàn)“眼鏡蛇式編織”，從而在此形狀的鏈條中形成連鎖反應(yīng)。當(dāng)這種鏈條的一端被釋放時(shí)，木棒會(huì)依次迅速脫落，形成波陣面并沿著鏈條傳播，請(qǐng)?zhí)骄窟@一現(xiàn)象，解釋其中的力學(xué)原理的相關(guān)參數(shù)。

通過一系列的小論文，能夠開闊學(xué)生的眼界，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)力學(xué)知識(shí)的濃厚興趣，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)基礎(chǔ)力學(xué)的心態(tài)，提高學(xué)生復(fù)習(xí)的積極性和運(yùn)用物理知識(shí)回答現(xiàn)實(shí)問題能力，通過論文查閱、小論文撰寫，掌握科學(xué)論文撰寫的要求，對(duì)后期畢業(yè)論文的完成做好鋪墊。

（三）撰寫課堂小論文的基本要求及步驟

課堂小論文關(guān)鍵在“小”和“論”二字上。所謂的“小”指的是文章篇幅短小、精悍、簡捷、扼要，而且題材也較小［14-19］。由于學(xué)生還處于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)階段，寫小論文的過程主要目的是訓(xùn)練學(xué)生的理論應(yīng)用能力和知識(shí)梳理能力，并不是寫出嚴(yán)格的學(xué)術(shù)論文，因此，冠以一個(gè)“小”字，表明小論文的內(nèi)容比較簡單、淺顯。其次，從“論”來說， 在小文章中包括對(duì)物理學(xué)概念、基本原理、定律等的充分理解，并由此來闡述有關(guān)的物理學(xué)問題。通過實(shí)踐研究，可以闡明某個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)，并由此提出一些看法。對(duì)于感興趣的問題，可以經(jīng)過查找資料，實(shí)地調(diào)查研究，把所收集到的材料、數(shù)據(jù)等進(jìn)行加工整合，以文字內(nèi)容規(guī)范表達(dá)自己的看法與意見。盡管這種課堂式小論文不同于學(xué)術(shù)論文，但它仍具備論文的基本特點(diǎn)，即創(chuàng)新能力、科學(xué)化與實(shí)踐性，作為探究性學(xué)術(shù)的一個(gè)途徑，也具備開放性的特點(diǎn)。

在編寫課堂小報(bào)告的過程中，各個(gè)環(huán)節(jié)都非常關(guān)鍵，實(shí)施的基本過程就是選擇—寫作—評(píng)審。“課堂小論文”教學(xué)活動(dòng)是在學(xué)生已經(jīng)完成教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，為豐富課堂形式，增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的了解，訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，并檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)點(diǎn)的把握程度而開展的。因此，教學(xué)性小文章的選題不能脫離教材或者教育目標(biāo)而定，可以是針對(duì)一節(jié)課或者一個(gè)章節(jié)寫一些學(xué)生感興趣有教育價(jià)值的話題。在問題的選取上，以最易發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)一個(gè)問題所理解的深淺程度為宜。為避免給他們?cè)斐蓧毫?，要盡可能讓學(xué)生利用課堂知識(shí)去完成，文章沒有一定的形式規(guī)定和模板，盡可能不給學(xué)生的思路造成阻礙，讓學(xué)生自由地去做，訓(xùn)練他們的發(fā)散思維，以便于在掌握物理的同時(shí)把理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際當(dāng)中，使學(xué)生真正掌握并靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)。課堂小論文活動(dòng)的一般過程是，學(xué)生撰寫小論文首先要確定“研究什么”——即選題［16-18］。學(xué)生在選取課題的過程，本來是一種提出問題、探究問題、理解問題的過程，在此過程中，一般由教師把握方向、由學(xué)生發(fā)揮主體作用。選題的過程能夠讓學(xué)生將零散、淺顯的知識(shí)點(diǎn)完成串聯(lián)，從而形成系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)。教師需要把握的是，從學(xué)生比較熟悉的特殊情況，逐步引入新內(nèi)容，形成完整的知識(shí)體系；或者反其道而行之，從一般到特殊，由學(xué)生來完成一般理論的特殊化處理，分析清楚來源及適用范圍，鍛煉學(xué)生主動(dòng)接受新思想、新方法的能力。其次要確定“如何研究”——即研究方法與途徑。例如如何分析問題，確定研究對(duì)象或體系，分析現(xiàn)象及產(chǎn)生的過程，找到對(duì)應(yīng)的物理理論，然后有的放矢地進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以及數(shù)據(jù)分析和理論解釋。在這一步驟中，教師的引導(dǎo)和指導(dǎo)至關(guān)重要，可以為學(xué)生及時(shí)補(bǔ)充研究資料、啟迪學(xué)生思維、補(bǔ)充認(rèn)識(shí)、說明研究方法等。在課題開展研究過程中，教師也應(yīng)向?qū)W生介紹一些有關(guān)的書刊和網(wǎng)址，幫助他們進(jìn)行專業(yè)資料的分析和總結(jié)。最后完成“小論文”的撰寫。對(duì)于小論文的基本框架和大綱，教師可事先作初步規(guī)定，確保學(xué)生寫作時(shí)“有章可循”。例如論文要寫清楚研究的主要問題，如何開展實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、步驟以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何進(jìn)行匯總分析等。還要寫清楚理論分析的過程，利用何種理論建立了何類模型，理論分析能否驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果或解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能否做進(jìn)一步的知識(shí)拓展等。對(duì)于自選類題目，教師可提前對(duì)題目是否正確進(jìn)行把握和指導(dǎo)，對(duì)論文的進(jìn)展適時(shí)地組織討論，激發(fā)學(xué)生的靈感，提高學(xué)生有效討論的能力。通過上述環(huán)環(huán)相扣的過程，確保學(xué)生既能順利完成小論文的研究及撰寫，又能初步體會(huì)到學(xué)術(shù)研究的整個(gè)過程及研究成果的輸出。實(shí)際上，這種“小論文”的考核方式與自學(xué)、研討、科學(xué)研究所形成的“3S”學(xué)習(xí)模式具有類似的底層邏輯，從提出問題到觀察與實(shí)驗(yàn)，從查閱資料到數(shù)據(jù)分析與總結(jié)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主進(jìn)行探索、發(fā)現(xiàn)和自學(xué)的進(jìn)階，助力學(xué)生向“自我驅(qū)動(dòng)”型學(xué)習(xí)模式的改變以及“以學(xué)生為主”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變［19］。

四、結(jié)論

針對(duì)當(dāng)前全面推進(jìn)素質(zhì)教育，著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的時(shí)代要求，本研究對(duì)物理學(xué)科中的理論力學(xué)課程的非標(biāo)準(zhǔn)化考核方式即“課堂小論文”進(jìn)行探討。這種考核方式的主要目標(biāo)是鼓勵(lì)學(xué)生多閱讀與工程實(shí)際相關(guān)的書籍，掌握把實(shí)際力學(xué)問題進(jìn)行理論抽象的基本方法，加以合理數(shù)學(xué)說明及推演、分析、歸納的抽象思維能力。課堂小論文的關(guān)鍵體現(xiàn)在“小”和“論”兩方面，具有創(chuàng)新性、科學(xué)性、實(shí)踐性和開放性等特點(diǎn)?？己诉^程主要包含選擇課題、選定研究方法、撰寫“小論文”、修改研究與交流小論文等，能夠縱向貫穿所有教學(xué)模塊，橫向覆蓋各學(xué)科知識(shí)，既有利于教師全面了解學(xué)生的掌握程度，又能實(shí)現(xiàn)“教學(xué)相長”的學(xué)習(xí)效果。有別于傳統(tǒng)的期末考試加平時(shí)成績的考核方法，這種考核方式不但緩解了傳統(tǒng)方式重記憶、輕理解，重知識(shí)、輕能力的弊病，更重要的是突出了物理思想、物理思維的重要性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的動(dòng)力。在課程思政方面，也能培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力及辯證唯物主義世界觀，使學(xué)生具備一定的哲學(xué)思辨能力。

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（薦稿人：馬曉棟，新疆師范大學(xué)教授）

（責(zé)任編輯：淳潔）