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時(shí)間:2022-04-18 11:36:36
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(1)比較式教學(xué)法。物理教學(xué)比較法是通過(guò)仔細(xì)的觀察和分析,綜合研究對(duì)象的各項(xiàng)特點(diǎn),通過(guò)比較,得出其相同點(diǎn)和不同點(diǎn),這也是一種重要的推理方法。比較法通過(guò)啟發(fā)、探索和解決問(wèn)題這一模式,根據(jù)已知事物,認(rèn)識(shí)到未知事物,具有一定的創(chuàng)新性。教育工作者可合理采用比較法,將新舊知識(shí)進(jìn)行對(duì)比,從而讓學(xué)生在有效時(shí)間內(nèi)提高學(xué)習(xí)效率。譬如,大學(xué)物理課本中,將穩(wěn)恒磁場(chǎng)和靜電場(chǎng)的公式、定律及其他都進(jìn)行比較,分析其計(jì)算方法,為學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)提供一個(gè)紐帶,使其更加形象的了解物理知識(shí)。(2)啟發(fā)式教學(xué)。教師應(yīng)正確的引導(dǎo)學(xué)生自主思考,并懂得舉一反三,合理應(yīng)用課堂上所學(xué)知識(shí),突出學(xué)生的主體作用。在這一過(guò)程中,可采用討論法和問(wèn)題法。將學(xué)生分成小組,小組內(nèi)進(jìn)行討論,總結(jié)出所在問(wèn)題,并選出代表進(jìn)行提問(wèn)。這種方法有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,將討論法和問(wèn)題法結(jié)合起來(lái),提高學(xué)生的探索能力。
(二)物理教學(xué)手段的改革
(1)隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,在大學(xué)物理教學(xué)中逐漸得到了認(rèn)可。教育工作者應(yīng)合理利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助教學(xué),不斷加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā),積極引進(jìn)數(shù)字化教學(xué)資源,為學(xué)生建立物理學(xué)習(xí)網(wǎng)站。物理學(xué)習(xí)網(wǎng)站的建立,使學(xué)生擺脫了物理學(xué)習(xí)中多種限制,學(xué)生可以隨時(shí)隨地的查閱和解惑。除了可以登陸網(wǎng)站進(jìn)行自主學(xué)習(xí)以外,有效緩解了教學(xué)內(nèi)容多但教學(xué)時(shí)間短的問(wèn)題,為學(xué)生搭建了一個(gè)物理學(xué)習(xí)平臺(tái)。(2)教育工作者應(yīng)多進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),使教學(xué)內(nèi)容更具有針對(duì)性。這一過(guò)程中,將復(fù)雜的定律和理論以簡(jiǎn)單的試驗(yàn)體現(xiàn)出來(lái),以助于讓學(xué)生通俗易懂地了解物理知識(shí),從而有效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度。
(三)改革考核制度
傳統(tǒng)的考核方式即為閉卷、筆試及單一的期末考試,給學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)帶來(lái)了不良影響。教師應(yīng)改革考試制度,注重平時(shí)考核的成績(jī),將課堂提問(wèn)、論文寫(xiě)作、課外活動(dòng)等計(jì)入學(xué)生評(píng)分中,并制定合理的評(píng)分系統(tǒng),將各項(xiàng)得分都納入學(xué)生的測(cè)評(píng)中。從根本上避免了因過(guò)于注重期末考試形成的應(yīng)試教育體質(zhì),促使學(xué)生更加全面的汲取新知識(shí)。
2文理交融培養(yǎng)素質(zhì)
科學(xué)教育與人文教育相互融合有利于高素質(zhì)的人才培養(yǎng),物理教學(xué)在這方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),并發(fā)揮著重要作用.新的課程體系建設(shè)體現(xiàn)了文理交融、科藝相濟(jì)的先進(jìn)教育理念.首先,從2005年開(kāi)始,經(jīng)過(guò)深入的調(diào)研和大量的素材積累,我們?cè)谌珖?guó)率先開(kāi)設(shè)了“物理與藝術(shù)”選修課,教學(xué)內(nèi)容主要是以藝術(shù)家和物理學(xué)家相互平行的視角,闡述人們對(duì)宇宙圖像的建立過(guò)程和理解;對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本形式的認(rèn)識(shí);分析比較他們?cè)趧?chuàng)新意識(shí)和思維方法上的共同點(diǎn),以達(dá)到對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)與人文素質(zhì)培養(yǎng)和提高創(chuàng)新思維能力之目的.經(jīng)過(guò)近10年的教學(xué)實(shí)踐,已經(jīng)構(gòu)成完整的課程教學(xué)體系,主要包括:自然哲學(xué)到物理學(xué)與繪畫(huà)的開(kāi)端;喬托的“透視”與伽利略的“參照系”;牛頓與達(dá)•芬奇;現(xiàn)代科學(xué)革命與現(xiàn)代美術(shù)革命;光與色彩的意義;空間的意義與立體主義畫(huà)派;時(shí)間的意義與未來(lái)主義和超現(xiàn)實(shí)主義畫(huà)派;量子風(fēng)云與抽象主義藝術(shù);宇宙與人文;對(duì)稱與不對(duì)稱;混沌和分形與抽象表現(xiàn)主義畫(huà)派;東方的藝術(shù)之道與西方的科學(xué)之道等.簡(jiǎn)而言之,我們追尋著物理和藝術(shù)的發(fā)展歷史,探討它們之間的相互聯(lián)系,教學(xué)的重點(diǎn)就在于揭示它們發(fā)展的每一次重大革命中的創(chuàng)新點(diǎn).“物理與藝術(shù)”課程建設(shè)是一個(gè)符合現(xiàn)代教育理念,具有重要?jiǎng)?chuàng)新思想,在國(guó)內(nèi)率先完成,并取得優(yōu)秀教學(xué)實(shí)踐效果和師生廣泛贊譽(yù)的教學(xué)成果.由李政道先生親題書(shū)名,楊叔子院士作序的“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《物理與藝術(shù)》(附課件光盤)出版后,在物理教育界產(chǎn)生重要影響,2012年被評(píng)為國(guó)家級(jí)精品教材.其次,開(kāi)設(shè)的“文化物理”面向全校各專業(yè)學(xué)生(包括文科類),文理兼濟(jì),特色鮮明.課程采取“案例”式教學(xué),追尋物理學(xué)歷史發(fā)展脈絡(luò),通過(guò)分析物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)的社會(huì)背景和深刻影響,凝練出科學(xué)文化與人文文化相融合的教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然世界(宇宙)的情感、科學(xué)研究的態(tài)度、創(chuàng)新性的思維方式和崇尚人文科學(xué)精神的價(jià)值取向.國(guó)家級(jí)“十二五”規(guī)劃教材《文化物理》特色鮮明,全書(shū)不依靠數(shù)學(xué)公式,而是以科學(xué)意義的圖片代替方程,科學(xué)內(nèi)涵的圖景理解概念.用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言和發(fā)人深省的科學(xué)故事,在科學(xué)文化的視野下,鼓勵(lì)學(xué)生欣賞物理學(xué)和體味蘊(yùn)涵其中的深刻思想.
3聯(lián)系前沿激發(fā)創(chuàng)新
為了適應(yīng)科技發(fā)展,培養(yǎng)創(chuàng)新精神,進(jìn)行工科物理教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化改革成為共識(shí).自2000年起,我們以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo),以近代物理的基本思想、基本方法及其在高新技術(shù)中的應(yīng)用為主線,針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生,開(kāi)設(shè)了“近代物理與高新技術(shù)”課程.在面向航空主機(jī)類專業(yè)的“近代物理與高新技術(shù)Ⅰ”課程的教學(xué)中,我們將激光武器、紅外探測(cè)與隱身、巨磁阻材料、清潔能源等方面的發(fā)展和成果介紹給學(xué)生,并且注意本校學(xué)生的專業(yè)方向特點(diǎn).教學(xué)中結(jié)合航空航天方面的高新技術(shù)發(fā)展的事例,引起了同學(xué)們的極大興趣,如高能激光、激光制導(dǎo)、激光推進(jìn),飛機(jī)和火箭等飛行器的紅外輻射特征及其隱身技術(shù)等,使課程既具有強(qiáng)烈的時(shí)代氣息,又具有航空航天特色.在面向電子信息技術(shù)類“近代物理與高新技術(shù)Ⅱ”課程教學(xué)中,我們注意加強(qiáng)半導(dǎo)體物理與微電子技術(shù)的教學(xué),并將最新的微電子制備技術(shù)和測(cè)試分析技術(shù)介紹給學(xué)生.
在開(kāi)展課程教學(xué)過(guò)程中,根據(jù)教學(xué)對(duì)象為大二、大三學(xué)生的特點(diǎn),我們認(rèn)真分析研究了他們已接受的數(shù)學(xué)、物理等方面課程學(xué)習(xí)的情況,精心編寫(xiě)出版了《近代物理與高新技術(shù)》教材.全書(shū)從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),實(shí)施因材施教,注意不過(guò)多地涉及高深理論和技術(shù)細(xì)節(jié),不強(qiáng)調(diào)理論的系統(tǒng)性和完備性,力求采用普通物理學(xué)的教學(xué)方法(即所謂的“普物化”)完成近代物理的教學(xué).在內(nèi)容處理上,適當(dāng)鋪墊一些理論過(guò)程,既有一定的深入又不至于太難,又要淺出又不流于膚淺,使課程教學(xué)的深度、廣度、進(jìn)度適合學(xué)生的知識(shí)水平和接受能力,使學(xué)生初步了解近代物理學(xué)和高新技術(shù)中的基本概念和方法、近代物理對(duì)高新技術(shù)的作用、當(dāng)代高新技術(shù)的發(fā)展等,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力,為學(xué)生適應(yīng)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展打下基礎(chǔ).在課程現(xiàn)代化建設(shè)中,我們認(rèn)識(shí)到近代物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用近代物理的基本原理、基本方法的能力,初步掌握近代物理和高新技術(shù)中的一些基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)手段.因此,我校利用“211工程”項(xiàng)目建設(shè)了近代物理實(shí)驗(yàn)室,面向工科專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)了“拓展性近代物理實(shí)驗(yàn)”課程.在原子核物理、原子物理、低溫物理、磁共振技術(shù)、微波技術(shù)、譜線分析、相對(duì)論、光信息處理、光纖通信等方面建立起基本的實(shí)驗(yàn)手段,為適應(yīng)培養(yǎng)新世紀(jì)高科技人才的要求提供了基本的實(shí)驗(yàn)平臺(tái).我們積極探索研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式.在形式上,不是要求學(xué)生簡(jiǎn)單地重復(fù)或驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而是組織若干個(gè)圍繞某一專題的物理實(shí)驗(yàn),比如,“STM實(shí)驗(yàn)與納米技術(shù)”“狹義相對(duì)論和核物理技術(shù)”“光學(xué)信息處理技術(shù)”等8個(gè)專題性實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生課前查找資料,自學(xué)專題實(shí)驗(yàn)涉及的知識(shí)內(nèi)容,然后自己動(dòng)手,觀察和驗(yàn)證現(xiàn)象,以科研訓(xùn)練方式完成實(shí)驗(yàn),最終形成論文式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.課程教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),形成現(xiàn)代自然觀和提高創(chuàng)新能力有顯著的作用.我們以“特色化、精品化、現(xiàn)代化”的設(shè)計(jì)思想建設(shè)了一個(gè)“物理演示與探究實(shí)驗(yàn)室”,并開(kāi)設(shè)“物理演示與探究”選修課程.
一方面,購(gòu)置各類原理性演示實(shí)驗(yàn),以配合大學(xué)物理課堂教學(xué);更為重要的是,我們貫徹科研與教學(xué)相互融合的先進(jìn)理念,把本校若干項(xiàng)重要的科研成果中的物理原理提煉出來(lái),在相關(guān)專家指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)物理與科研相互結(jié)合的演示儀器,并通過(guò)申請(qǐng)校內(nèi)“大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃”資助,鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生參與完成.這一過(guò)程性、研究型教育的設(shè)計(jì)思想和實(shí)踐,不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,而且使他們體會(huì)到物理知識(shí)對(duì)他們今后專業(yè)發(fā)展的重要性.目前,整個(gè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和特色演示實(shí)驗(yàn)儀器的研制已經(jīng)形成一個(gè)由學(xué)生參與,不斷發(fā)展、不斷積累和不斷完善的學(xué)習(xí)過(guò)程.近代物理實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)向所有選課學(xué)生開(kāi)放.近幾年來(lái),學(xué)生參與研制的實(shí)驗(yàn)作品60余臺(tái),26次獲國(guó)家或省級(jí)創(chuàng)新競(jìng)賽獎(jiǎng).其中,“大場(chǎng)景360°環(huán)視動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)”“數(shù)字水墻”分別榮獲十二屆和十一屆“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽一等獎(jiǎng);“旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)演示儀”獲全國(guó)高校物理演示教學(xué)儀器獎(jiǎng);還有20余項(xiàng)成果在江蘇省高校大學(xué)生物理及實(shí)驗(yàn)科技作品創(chuàng)新競(jìng)賽中獲獎(jiǎng).
4實(shí)踐應(yīng)用影響廣泛
錯(cuò)誤演示法以認(rèn)知沖突理論為基礎(chǔ),認(rèn)知沖突是指學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與所學(xué)新知識(shí)之間無(wú)法包容的矛盾,最早由美國(guó)心理學(xué)家費(fèi)斯汀格提出.教學(xué)中利用學(xué)生的認(rèn)知沖突,既能激起學(xué)生激烈的思維振蕩,又會(huì)催生出樂(lè)于學(xué)習(xí)的積極情感.錯(cuò)誤演示法就是在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)外界的人為因素,利用錯(cuò)誤演示,來(lái)激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知矛盾,意在引起學(xué)生的有意注意,調(diào)動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力,促進(jìn)學(xué)生積極、高效地優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知結(jié)構(gòu).
1.2錯(cuò)誤概念轉(zhuǎn)變的理論基礎(chǔ)
除上述之外,錯(cuò)誤演示法還建立在概念轉(zhuǎn)變的理論基礎(chǔ)上,了解了學(xué)生的錯(cuò)誤概念是實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變的前提.教師首先應(yīng)該在態(tài)度上關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前存在的錯(cuò)誤概念,從而了解學(xué)生頭腦中存在的錯(cuò)誤概念.然后提出錯(cuò)誤概念,對(duì)錯(cuò)誤概念進(jìn)行轉(zhuǎn)換,創(chuàng)設(shè)“沖突情境”是一種非常有效的教學(xué)方式,能有效地優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu).創(chuàng)設(shè)“沖突情境”主要針對(duì)一些學(xué)生容易產(chǎn)生錯(cuò)誤概念的教學(xué)內(nèi)容展開(kāi).概念轉(zhuǎn)變教學(xué)就是一種立足于學(xué)生的已有認(rèn)識(shí),使學(xué)生的錯(cuò)誤概念向科學(xué)概念轉(zhuǎn)變的教學(xué),概念轉(zhuǎn)變教學(xué)過(guò)程就是認(rèn)知沖突的引發(fā)及其解決的過(guò)程.本文運(yùn)用錯(cuò)誤演示法,就是希望利用學(xué)生的錯(cuò)誤概念,創(chuàng)設(shè)沖突情境,然后進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變教學(xué)的過(guò)程.有別于其他的教學(xué)方法,它往往是從反面作為知識(shí)點(diǎn)的切入口,對(duì)學(xué)生有較高的能力要求.所以錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)往往是只服務(wù)于課堂上重點(diǎn)、難點(diǎn)的突破,切勿任意的展開(kāi)、無(wú)限制的延伸.因此,在用錯(cuò)誤演示法進(jìn)行教學(xué)時(shí),筆者是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中較為關(guān)鍵、重點(diǎn)的地方設(shè)計(jì),而非從頭到尾都是糾正演示,希望能在關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)教學(xué)中提高效果.
1.3問(wèn)題的提出
在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課,關(guān)于實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)的講授中,如果按照實(shí)驗(yàn)的操作步驟逐一講授,學(xué)生的錯(cuò)誤概念轉(zhuǎn)化較少,認(rèn)知沖突不明顯,如果通過(guò)錯(cuò)誤演示,然后糾正的方法講授,增加了學(xué)生的認(rèn)知沖突.然而這種錯(cuò)誤演示的方法,相對(duì)過(guò)去的逐一按步驟講授,能否使學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握得更明顯?能否使學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的情感更強(qiáng)烈?本文期望通過(guò)這兩種不同講授方式對(duì)比,得出初步的探索.
2研究對(duì)象的選定與處理
本文以華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院的大一新生作為研究對(duì)象,選取大一新生作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象,是因?yàn)榇笠恍律际堑谝淮紊洗髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)課,基本排除了因上大學(xué)實(shí)驗(yàn)課后,導(dǎo)致的個(gè)體差異,從而提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度.本次實(shí)驗(yàn)研究中,隨機(jī)選取了140人作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,分為兩個(gè)組,每組70人.在進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)研究前,每組的男女比例、整體教學(xué)氛圍、任課教師等基本相同.盡最大的可能控制實(shí)驗(yàn)前的無(wú)關(guān)變量,提高實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部效度。實(shí)驗(yàn)組在講授實(shí)驗(yàn)步驟和注意問(wèn)題時(shí),采用錯(cuò)誤演示的方法教學(xué),對(duì)照組還是進(jìn)行傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)步驟的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法.實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所接受的教學(xué)內(nèi)容都是初次接觸,均為完全不知道的情況,并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)任何一組的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)化處理,均為相同的實(shí)驗(yàn)操作情境.教授的內(nèi)容均為普通實(shí)驗(yàn)的“物體密度的測(cè)量”,整體教案一致,只是在其中有關(guān)物理天平的使用方面,運(yùn)用了兩種不同的教學(xué)方法.
3教學(xué)方法的實(shí)施與應(yīng)用
筆者選取的課題是大學(xué)普通物理實(shí)驗(yàn)“物體密度的測(cè)量”.在學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)前,我們常常需要簡(jiǎn)要地介紹實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范和操作方法.本實(shí)驗(yàn)所需要用到的主要儀器是天平,首先調(diào)節(jié)好天平,才能進(jìn)行液體或固體密度的測(cè)量,天平調(diào)節(jié)的細(xì)節(jié)體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度.對(duì)于剛?cè)雽W(xué)的大學(xué)生而言,中學(xué)階段大部分學(xué)生較少甚至沒(méi)有接觸過(guò)較為精密的物理天平,如何正確使用物理天平成為大學(xué)新生較為普遍的易錯(cuò)點(diǎn).筆者通過(guò)兩種教學(xué)方法來(lái)講解天平的使用,將學(xué)生分為對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,具體教學(xué)方法如下.對(duì)照組:筆者將物理天平放置在講臺(tái)上,按正確步驟為該組學(xué)生演示天平使用.首先,調(diào)節(jié)天平的底腳螺絲,讓水準(zhǔn)儀氣泡到中央;其次,調(diào)節(jié)游碼,使得游碼到零刻度;再次,調(diào)節(jié)物理天平的平衡螺母,讓天平的指針豎直向下;演示完畢之后,課堂繼續(xù)進(jìn)行,對(duì)有關(guān)測(cè)量密度的原理進(jìn)行講解.實(shí)驗(yàn)組:同樣,筆者將物理天平放置在講臺(tái)上,但演示步驟與對(duì)照組學(xué)生不同.首先,調(diào)節(jié)物理天平的平衡螺母,讓天平的指針豎直向下;其次,調(diào)節(jié)游碼,使得游碼到零刻度;再次,調(diào)節(jié)天平的底腳螺絲,讓水準(zhǔn)儀氣泡到中央;最后,口頭告訴學(xué)生該操作步驟有誤,正確步驟應(yīng)該是反過(guò)來(lái)的;之后,課堂繼續(xù)進(jìn)行,對(duì)有關(guān)測(cè)量密度的原理進(jìn)行講解.
4應(yīng)用SPSS軟件進(jìn)行實(shí)證研究
4.1實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生知識(shí)掌握的自我認(rèn)同的對(duì)比
本文通過(guò)命制問(wèn)題,當(dāng)堂測(cè)試,“關(guān)于天平使用的注意方面,您覺(jué)得自己得到了收獲嗎?”設(shè)置4個(gè)不同的選項(xiàng)。利用SPSS軟件,將選項(xiàng)中的“非常同意”、“比較同意”、“不同意”、“非常不同意”4種不同程度依次設(shè)置為“4”、“3”、“2”、“1”,其中,組別1為對(duì)照組,組別2為實(shí)驗(yàn)組,錄入數(shù)據(jù)如表3.此類情況多采用秩和檢驗(yàn),即利用非參數(shù)檢驗(yàn),這里采用的是兩獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn),繼續(xù)對(duì)兩個(gè)樣本進(jìn)行Mann-WhitneyU檢驗(yàn),即判別兩個(gè)獨(dú)立樣本所屬的總體均值是否相同。其中,在表4中,組1為對(duì)照組,組2為實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組的平均秩次為51.65,實(shí)驗(yàn)組的平均秩次為72.74,Z值為-3.789,相伴概率為0.0,明顯小于顯著水平0.05,可以認(rèn)為應(yīng)該拒絕零假設(shè),認(rèn)為兩組之間的均值存在顯著差異.這說(shuō)明錯(cuò)誤演示法對(duì)學(xué)生的知識(shí)情感的認(rèn)可程度產(chǎn)生了影響,兩種教學(xué)方法之間是有顯著性差異的.綜上數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論,在錯(cuò)誤演示法講授天平使用時(shí),對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué),更能提高學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握的自我認(rèn)同感,一定程度上提高了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的情感.
4.2實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的對(duì)比
關(guān)于學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的情況,為了避免設(shè)置無(wú)關(guān)題目降低對(duì)該研究的可靠性,針對(duì)性地就天平使用的操作步驟這個(gè)最相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),命制了有關(guān)操作步驟的測(cè)試題目,探索兩組學(xué)生通過(guò)兩種不同的方法教學(xué)后,對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的重視情況及掌握的程度,進(jìn)行了當(dāng)堂問(wèn)卷測(cè)試,“在天平調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)最先調(diào)節(jié)哪個(gè)呢?”同樣,利用SPSS軟件,將本題選項(xiàng)中的正確答案設(shè)置為“1”,其他3個(gè)錯(cuò)誤答案均設(shè)置為“0”,其中,組別1為對(duì)照組,組別2為實(shí)驗(yàn)組,錄入數(shù)據(jù)如表6.利用非參數(shù)檢驗(yàn),這里繼續(xù)采用的是兩獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn),對(duì)兩個(gè)樣本進(jìn)行Mann-WhitneyU檢驗(yàn),即判別兩個(gè)獨(dú)立樣本所屬的總體均值是否相同。同樣的,在表7中,組1為對(duì)照組,組2為實(shí)驗(yàn)組,對(duì)照組的平均秩次為55.66,實(shí)驗(yàn)組的平均秩次為67.20,Z值為-2.317,相伴概率為0.021,小于顯著水平0.05,可以認(rèn)為應(yīng)該拒絕零假設(shè),認(rèn)為兩組之間的均值存在顯著差異.綜上數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論,在錯(cuò)誤演示法講授天平使用時(shí),對(duì)比傳統(tǒng)教學(xué),更能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟的記憶及對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握,能較為有效地突出實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn),并引起學(xué)生的注意.
4.3實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)整體印象的對(duì)比
為了能夠進(jìn)一步分析學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)整體印象的情況,筆者還設(shè)置了一道開(kāi)放題,“本實(shí)驗(yàn),您覺(jué)得天平調(diào)節(jié)應(yīng)該注意哪些方面?”通過(guò)統(tǒng)計(jì)得到如表9所示結(jié)果.從表中可以明顯看出,雖然錯(cuò)誤演示法的被測(cè)人數(shù)略小于傳統(tǒng)演示法,但涉及天平水平的答案卻超出傳統(tǒng)演示法,在錯(cuò)誤演示法中回答天平水平的人數(shù)占59.6%,大于傳統(tǒng)演示法的36.9%,也進(jìn)一步補(bǔ)充驗(yàn)證了上述研究結(jié)果.將難點(diǎn)采用錯(cuò)誤演示法教學(xué)時(shí),學(xué)生的印象會(huì)深刻,能更好地把重點(diǎn)內(nèi)容作為重點(diǎn)來(lái)記憶.
2課程教學(xué)的組織與實(shí)施
五個(gè)教學(xué)情境教學(xué)項(xiàng)目均來(lái)自于校企合作單位的真實(shí)工作項(xiàng)目(每個(gè)學(xué)期的項(xiàng)目?jī)?nèi)容可能有所不同),使教學(xué)內(nèi)容充分體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合,同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生參與企業(yè)市場(chǎng)調(diào)研實(shí)踐,以加深對(duì)市場(chǎng)調(diào)研理論的理解及實(shí)際工作中的靈活運(yùn)用的感悟。在市場(chǎng)調(diào)查的微觀設(shè)計(jì)上,盡量做到以學(xué)習(xí)激勵(lì)和親驗(yàn)教學(xué)為基本點(diǎn),以學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)組織的自主學(xué)習(xí)參與實(shí)戰(zhàn)市場(chǎng)調(diào)研為主線,構(gòu)建由學(xué)生全員、全方位、全過(guò)程參與教學(xué)的教學(xué)理念、組織形式、教學(xué)方式的開(kāi)放教學(xué)系統(tǒng)。具體每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)實(shí)施,嚴(yán)格按照咨詢、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)六步法組織教學(xué)。具體實(shí)施步驟如下:首先,咨詢,此步驟要求企業(yè)兼職教師根據(jù)工作項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)有關(guān)市場(chǎng)調(diào)查具體工作任務(wù),理論教師向?qū)W生提出課程要求和要達(dá)到的目標(biāo),此目標(biāo)不僅包括知識(shí)目標(biāo),還包括能力目標(biāo)(專業(yè)能力、方法能力)和態(tài)度目標(biāo)(職業(yè)素養(yǎng)),引導(dǎo)學(xué)生獲取完成具體學(xué)習(xí)工作任務(wù)的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)技能。第二步,計(jì)劃,學(xué)生根據(jù)教師要求自行組成學(xué)習(xí)小組;每個(gè)學(xué)習(xí)小組在理論教師和往屆優(yōu)秀學(xué)生教師的指導(dǎo)下制定完成工作任務(wù)的方案,此方案要涉及市場(chǎng)調(diào)查各個(gè)典型工作(調(diào)查計(jì)劃、調(diào)查方法選擇、資料整理分析、調(diào)查報(bào)告撰寫(xiě)等);學(xué)生通過(guò)討論、交流等方式比較各種方案;企業(yè)兼職教師、理論教師、往屆優(yōu)秀學(xué)生共同對(duì)各個(gè)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行指導(dǎo)、交流和修正。第三步,決策,學(xué)生和教師共同確定最終的項(xiàng)目工作計(jì)劃方案。第四步,實(shí)施,明確小組學(xué)生的分工及合作,按照項(xiàng)目工作計(jì)劃方案所確定工作步驟和程序?qū)嵤W(xué)習(xí)(工作)任務(wù),形成學(xué)習(xí)(工作)任務(wù)成果。第五步,檢查,教師檢查學(xué)生對(duì)各個(gè)階段的學(xué)習(xí)(工作)任務(wù)執(zhí)行情況和完成情況;同時(shí)檢查每個(gè)學(xué)生對(duì)于相關(guān)的專業(yè)知識(shí)是否掌握,所涉及到的技能和方法是否熟練;并對(duì)各個(gè)階段的學(xué)習(xí)(工作)成果進(jìn)行初步鑒定。第六部,評(píng)價(jià),教師(理論教師、企業(yè)兼職教師、往屆優(yōu)秀學(xué)生)和學(xué)生共同對(duì)實(shí)施學(xué)習(xí)(工作)任務(wù)的過(guò)程、結(jié)果,以及工作作風(fēng)等情感因素進(jìn)行評(píng)價(jià),通過(guò)過(guò)程+結(jié)果模式的全方位評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),持續(xù)改進(jìn),不斷提高學(xué)習(xí)(工作)質(zhì)量。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和空間延伸
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,目前人們能夠隨時(shí)隨地乃至在移動(dòng)過(guò)程中從互聯(lián)網(wǎng)獲取信息和服務(wù),這些技術(shù)的發(fā)展,打破了傳統(tǒng)信息獲取模式對(duì)時(shí)間和空間的限制,目前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在許多行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。作為新技術(shù)的發(fā)祥地,高等學(xué)校和網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系十分密切,網(wǎng)絡(luò)最初是在校園里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并獲得成功的,目前國(guó)內(nèi)高校都有良好的校園網(wǎng)環(huán)境,校園網(wǎng)為克服實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的時(shí)間和空間限制提供了條件。利用計(jì)算機(jī)、校園網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),把實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)原理和運(yùn)行機(jī)理、常用數(shù)據(jù)、信號(hào)處理方法、實(shí)驗(yàn)中用到的軟件等相關(guān)資料上傳至校園網(wǎng),學(xué)生利用校園網(wǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí),在網(wǎng)上對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行虛擬操作練習(xí)。把網(wǎng)上資源作為實(shí)驗(yàn)教材的補(bǔ)充,將實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)延伸到課外,學(xué)生可以隨時(shí)隨地地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí),打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)只能在規(guī)定的地點(diǎn)及規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的限制,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時(shí)間及空間上的延伸,克服了實(shí)驗(yàn)教學(xué)長(zhǎng)期受到課堂、課時(shí)限制的困擾。針對(duì)“脈沖核磁共振實(shí)驗(yàn)”的特點(diǎn),我們?cè)谛@網(wǎng)上建設(shè)了“脈沖核磁共振實(shí)驗(yàn)”虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)所涉及的基本概念進(jìn)行了詳細(xì)講解,如能級(jí)、量子數(shù)、原子核的自旋、磁矩等,對(duì)基本原理及物理過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)畫(huà)演示,如拉莫進(jìn)動(dòng)、塞曼效應(yīng)、磁共振、磁化及弛豫過(guò)程等,借助計(jì)算機(jī)技術(shù),用動(dòng)畫(huà)的形式加深了學(xué)生對(duì)微觀過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解。學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)課之前,通過(guò)校園網(wǎng)學(xué)習(xí)知識(shí),取得了較好的預(yù)習(xí)效果。高效的預(yù)習(xí),為實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量提供了保證。實(shí)驗(yàn)課上,教師不需要按傳統(tǒng)的“教師演示實(shí)驗(yàn)+學(xué)生模仿”的課堂教學(xué)模式上課,不用再花很多時(shí)間講述實(shí)驗(yàn)原理、步驟、儀器的使用、數(shù)據(jù)處理方面的內(nèi)容,把課堂的時(shí)間還給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究、發(fā)現(xiàn)、解決物理問(wèn)題,教師由知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)顧問(wèn),真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,使學(xué)生懂得如何研究物理問(wèn)題,而不是只局限于知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練。這種教學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的知識(shí)水平及知識(shí)結(jié)構(gòu)提出了更高要求,要求實(shí)驗(yàn)教師既有過(guò)硬的實(shí)驗(yàn)方面的專業(yè)知識(shí),又掌握計(jì)算機(jī)與信息技術(shù),更了解學(xué)科發(fā)展動(dòng)向及新成果,只有不斷更新知識(shí),才能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
二、PPT教學(xué)分析
PPT教學(xué)是一種新的教學(xué)模式,也是教育教學(xué)改革中的一種新事物,它對(duì)傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)既具有繼承性,又在許多地方不同于傳統(tǒng)教學(xué)。因此,它和傳統(tǒng)教學(xué)模式之間是一種繼承和發(fā)展的關(guān)系[5]。開(kāi)展PPT教學(xué)是為了借助多媒體信息技術(shù),充分發(fā)揮教師和學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主動(dòng)性和互動(dòng)性,延拓教學(xué)的時(shí)間和空間,提高教學(xué)效率和教育質(zhì)量。其在大學(xué)物理教學(xué)中的主要優(yōu)勢(shì)有:(1)信息量大且速度快。利用PPT課件便于補(bǔ)充課本之外大量的物理知識(shí),比如介紹一些物理史和前沿的物理理論和科學(xué)技術(shù)等,這在課堂上不用花很多時(shí)間講解,但卻可以大大開(kāi)闊學(xué)生們的眼界,激發(fā)其學(xué)習(xí)物理的興趣。(2)形象直觀,簡(jiǎn)潔明了。PPT課件集文字、聲音、圖像和動(dòng)畫(huà)于一體,生動(dòng)直觀,能創(chuàng)設(shè)教材難以提供的情景,比如利用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)展示物體的不同轉(zhuǎn)動(dòng)方式等,這樣能大大改善教學(xué)環(huán)境,優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu),方便學(xué)生對(duì)于一些物理概念和物理情景的理解。(3)提高教學(xué)效率。運(yùn)用PPT教學(xué)大大節(jié)省了教師的板書(shū)時(shí)間,這樣教師就有更多的時(shí)間舉實(shí)例,啟發(fā)引導(dǎo),把教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)講透,同時(shí)增加單位時(shí)間內(nèi)的授課信息量。同任何事物一樣,PPT教學(xué)在大學(xué)物理的教學(xué)中既有積極作用,又有不利的一面,唯有全面的了解PPT教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)才能更好地發(fā)揮PPT在大學(xué)物理教學(xué)中的作用。
三、對(duì)在大學(xué)物理教學(xué)中運(yùn)用PPT的若干建議
(1)制作恰當(dāng)?shù)腜PT課件,開(kāi)展PPT課件制作培訓(xùn)。教師要花足夠的的時(shí)間和精力認(rèn)真精選教學(xué)內(nèi)容,突出重點(diǎn),切忌“書(shū)本搬家”式的課件。同時(shí),適當(dāng)增加與物理關(guān)系密切的實(shí)際案例、探索研究、問(wèn)題分析、解決方案等內(nèi)容,以彌補(bǔ)課本內(nèi)容的不足,同時(shí)下足功夫制作簡(jiǎn)潔明了、形象生動(dòng)的課件以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。需要強(qiáng)調(diào)的是,在課件制作上要防止“舍本逐末”式的技術(shù)誤區(qū),有些課件刻意使用喧嘩的動(dòng)畫(huà)、亮麗的色彩、花俏的樣式,以為這樣能吸引學(xué)生的注意力,其實(shí)學(xué)生一節(jié)課下來(lái)什么內(nèi)容都沒(méi)記住[2]。此外,PPT課件要具有針對(duì)性,針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生,根據(jù)其物理教學(xué)要求和知識(shí)基礎(chǔ)的不同設(shè)計(jì)不同的課件,而不能用同一個(gè)課件馬虎了事。同時(shí),PPT課件應(yīng)該不斷更新,而不是一勞永逸的,經(jīng)常增加一些前沿的物理理論和技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。考慮到一些教師對(duì)PPT課件的制作技術(shù)掌握有限,學(xué)校可以開(kāi)展一些關(guān)于PPT課件制作的培訓(xùn),提高教師的PPT課件制作能力。同時(shí),也可以開(kāi)展評(píng)選優(yōu)秀PPT課件等活動(dòng),讓教師們學(xué)習(xí)彼此PPT課件的優(yōu)點(diǎn),從而不斷提高自身PPT課件的制作水平。(2)教師加強(qiáng)主導(dǎo)性,增強(qiáng)師生互動(dòng)交流。教師始終應(yīng)該是教學(xué)活動(dòng)的組織者,千萬(wàn)不要讓PPT搶了自己的“飯碗”[6]。在PPT教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)該堅(jiān)持面向?qū)W生,適時(shí)地控制學(xué)生的注意力和興趣,利用形體語(yǔ)言、面部表情、肢體動(dòng)作等即興發(fā)揮,組成豐富的教學(xué)信息以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而不是將PPT課堂教學(xué)變成了單調(diào)的網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)。教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該是師生共同完成的教與學(xué)有機(jī)結(jié)合的過(guò)程,教師的“教”必須引導(dǎo)學(xué)生的“學(xué)”,并注重師生的互動(dòng)。因此,教師應(yīng)事先分析好教材,依據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn),在PPT教學(xué)中充分采用參與式、討論式和研究式等教學(xué)方法,合理設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)和互動(dòng)話題,引導(dǎo)學(xué)生充分融入到課堂情境中,使教學(xué)雙方有時(shí)間進(jìn)行思考、討論,并對(duì)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展。師生之間的交流互動(dòng),不僅有利于學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握知識(shí),更有助于培養(yǎng)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)造性思維。(3)PPT教學(xué)與傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)相結(jié)合。教師在使用PPT進(jìn)行教學(xué)時(shí),不要把所有的知識(shí)都呈現(xiàn)在課件上,要充分利用傳統(tǒng)板書(shū)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)。比如對(duì)于重點(diǎn)內(nèi)容可采用板書(shū)的形式,給予學(xué)生適當(dāng)?shù)木彌_時(shí)間,力求做到重點(diǎn)突出、條理清晰。對(duì)于一些物理上定理、公式的推導(dǎo)過(guò)程和一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算,此時(shí)板書(shū)教學(xué)更好,因?yàn)榻處熢谝还P一劃的書(shū)寫(xiě)過(guò)程中給學(xué)生足夠多的思考空間和時(shí)間理解消化知識(shí),并注意一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。而對(duì)于圖形圖表的講解,使用PPT無(wú)疑更加形象直觀,而且可以節(jié)約大量的板書(shū)時(shí)間。可見(jiàn),PPT教學(xué)和傳統(tǒng)板書(shū)教學(xué)的恰當(dāng)結(jié)合才能更好地方便大學(xué)物理的教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量。(4)加強(qiáng)師德教育,監(jiān)督教學(xué)過(guò)程。由于PPT教學(xué)的簡(jiǎn)單實(shí)用,許多教師上課就是放映一下PPT課件完事,這為不良教師的產(chǎn)生提供了庇護(hù)。學(xué)校一方面要加強(qiáng)教師的師德教育,引導(dǎo)教師要認(rèn)真教學(xué),不可馬虎了事;同時(shí),可以開(kāi)展一些教學(xué)技能培訓(xùn),讓教師發(fā)揮自己的特點(diǎn),活躍課堂氛圍,不斷提高自身的教學(xué)能力。另一方面,學(xué)校要長(zhǎng)期監(jiān)督教師的教學(xué)過(guò)程,不定期的評(píng)估教學(xué)成果,讓教師對(duì)教學(xué)沒(méi)有絲毫的懈??;定期的從學(xué)生那里收集他們對(duì)教師教學(xué)的建議,然后反饋給教師,以不斷提高教師的教學(xué)能力。(5)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)思維的轉(zhuǎn)變。大學(xué)物理的教學(xué)目標(biāo)絕不僅僅是一些物理基礎(chǔ)知識(shí)的傳授,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、科學(xué)素質(zhì)、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力等。因此,在PPT教學(xué)中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)思維的轉(zhuǎn)變,利用PPT信息量大的優(yōu)勢(shì),教會(huì)學(xué)生如何去思考,開(kāi)闊眼界掌握更多的知識(shí),而不是單純?yōu)榱送瓿山虒W(xué)任務(wù),同時(shí)學(xué)生應(yīng)該加強(qiáng)自主學(xué)習(xí),而不應(yīng)該像中學(xué)一樣成為考試的奴隸。
二、對(duì)實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理有效學(xué)習(xí)的建議
1.加強(qiáng)物理學(xué)史教育。物理學(xué)史展現(xiàn)了物理學(xué)家探索和認(rèn)識(shí)物理世界的現(xiàn)象、規(guī)律和本質(zhì)的歷程,它包含著深刻的物理思想和概念的變革,包含著探索者的思索、創(chuàng)造和艱辛。一方面,鮮活的歷史事件能夠增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的趣味性,有助于學(xué)生理解這門學(xué)科,進(jìn)而對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。另一方面,通過(guò)對(duì)物理學(xué)史的學(xué)習(xí),學(xué)生真切地感知了物理規(guī)律被認(rèn)知的過(guò)程,這對(duì)他們對(duì)物理思想和本質(zhì)的理解大有裨益。與此同時(shí),物理學(xué)家艱辛的探索歷程也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成求真、求實(shí)的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。
2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與不足
在引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)以后,我們開(kāi)始嘗試使用新的虛擬實(shí)驗(yàn)室,選取了部分學(xué)生參與虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程,讓學(xué)生和老師共同參與虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和研究。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐,我們?nèi)〉昧艘恍┏醪降慕?jīng)驗(yàn)和結(jié)論。
2.1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容
作為傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重要補(bǔ)充,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)也是學(xué)生認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象,掌握物理知識(shí)的,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊粋€(gè)重要的途徑。我們通過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性,既可以完成一些傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),也能開(kāi)發(fā)成為具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),特別是對(duì)于一些物理原理較復(fù)雜的、實(shí)驗(yàn)圖像較明顯的力學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn),使用虛擬仿真教學(xué),更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣,增強(qiáng)學(xué)生的求知欲望。因此,恰當(dāng)?shù)厥褂锰摂M仿真的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅可以豐富傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,也可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。
2.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有助于轉(zhuǎn)變單一的教學(xué)方式
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)還在于可以轉(zhuǎn)變單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件,進(jìn)入交互式的,友好的仿真界面,可以在無(wú)教師指導(dǎo)的情況下,自主地完成一些較為簡(jiǎn)單的仿真實(shí)驗(yàn),得到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。因?yàn)樗械膶?shí)驗(yàn)儀器都是虛擬的,因此學(xué)生可以進(jìn)行多次嘗試,也不會(huì)造成儀器的損壞,特別是對(duì)于一些復(fù)雜地,較危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn),虛擬仿真實(shí)驗(yàn)更是不可替代的。另外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)還可以打破時(shí)間和空間的限制,仿真實(shí)驗(yàn)可以不用在實(shí)驗(yàn)室里完成,也可以在課后獨(dú)立完成,這對(duì)于學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索物理實(shí)驗(yàn)是非常重要,也可以極大鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。
2.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有助于客觀地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平
除了讓學(xué)生獨(dú)立地完成普通的虛擬實(shí)驗(yàn),我們還進(jìn)一步鼓勵(lì)學(xué)生參與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā),讓他們學(xué)習(xí)一些虛擬仿真軟件(例如LAB-VIEW,MATLAB/SIMULINK)的基本知識(shí),通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的深入理解,抽象出物理模型,利用虛擬仿真環(huán)境,構(gòu)建虛擬的實(shí)驗(yàn)儀器,最后調(diào)試儀器,得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣既能客觀地反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)圖像和實(shí)驗(yàn)結(jié)論認(rèn)知的全過(guò)程,也能全面反映學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的真實(shí)水平,也有利于對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)客觀評(píng)價(jià),形成個(gè)體差異,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣和成就感,從而提高物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。
2.4虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)和管理上的不足
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不能完全取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,它只是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的重要的補(bǔ)充。在教學(xué)中我們也發(fā)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)需要學(xué)生預(yù)先學(xué)習(xí)和掌握一些基本的計(jì)算機(jī)知識(shí),需要學(xué)生對(duì)物理原理和物理模型有較深入的理解,另外學(xué)生參與虛擬仿真的信心和經(jīng)驗(yàn)也是制約虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)成敗的主要原因。此外,在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的管理上也存在一些困難,特別是對(duì)虛擬仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)上更需要一些專業(yè)的管理人員,這也對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的管理上提出了更高的要求。
(二)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置
現(xiàn)階段,我國(guó)部分院校管理人沒(méi)有清晰認(rèn)識(shí)到全開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的真正意義,在實(shí)踐中,存在一定的局限性。已有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是經(jīng)由試驗(yàn)教學(xué)人員長(zhǎng)期研究來(lái)編制的,具有覆蓋面廣、要求高的特點(diǎn),部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中有一定的困難,不利于學(xué)生試驗(yàn)素質(zhì)的提高。針對(duì)這一現(xiàn)狀,應(yīng)根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況,具有針對(duì)性的設(shè)置試驗(yàn)項(xiàng)目。(1)教師應(yīng)保證學(xué)生在試驗(yàn)基本技能得到提升的基礎(chǔ)上,選擇試驗(yàn)項(xiàng)目,教育工作者應(yīng)結(jié)合教學(xué)條件和教學(xué)內(nèi)容來(lái)合理挑選試驗(yàn)項(xiàng)目,使其更加符合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求;(2)教師應(yīng)精心挑選出具有代表性的試驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的試驗(yàn)基本技能,從而在有限時(shí)間內(nèi)增強(qiáng)學(xué)生汲取知識(shí)的能力;(3)教師應(yīng)在保證實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生及時(shí)完成必做試驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立研究的能力,讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在這一過(guò)程中,為了杜絕因各班級(jí)人數(shù)差異造成的試驗(yàn)器械不足或限制情況的發(fā)生,教育工作者應(yīng)建立健全試驗(yàn)預(yù)約體系,實(shí)現(xiàn)物理試驗(yàn)有序化進(jìn)行。
(三)試驗(yàn)項(xiàng)目安排
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的安排也應(yīng)根據(jù)課程進(jìn)度進(jìn)行合理調(diào)整,大部分儀器集成化程度較高,導(dǎo)致需要學(xué)生自主動(dòng)手的情況較少。根據(jù)這類試驗(yàn)的特征,可安排開(kāi)放試驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn),更加有效地鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。
(四)試驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)
教育工作者在采用全開(kāi)放試驗(yàn)教學(xué)模式中,應(yīng)對(duì)學(xué)生平時(shí)的試驗(yàn)表現(xiàn)作出評(píng)價(jià),其結(jié)果直接用來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的技能水平,從而大大降低了期末考試的比重。完善學(xué)生評(píng)價(jià)體系,結(jié)合學(xué)生自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)中的表現(xiàn)給出綜合性評(píng)價(jià)。
(五)全開(kāi)放試驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)教師的要求
在實(shí)施全開(kāi)放試驗(yàn)教學(xué)模式過(guò)程中,無(wú)論是試驗(yàn)項(xiàng)目安排、設(shè)置、組織、管理及設(shè)計(jì)都是建立在一直高要求的教師隊(duì)伍之上的,這就對(duì)當(dāng)代教師提出了很高的要求。教育工作者應(yīng)積極建設(shè)網(wǎng)上教學(xué)資源,完善信息管理平臺(tái),通過(guò)不斷的探索,總結(jié)不足和缺陷,使全開(kāi)放試驗(yàn)教學(xué)模式得以順利實(shí)施,從而提高學(xué)生的綜合能力及物理教學(xué)的整體水平。
隨著當(dāng)代物理科學(xué)的進(jìn)展,實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備及技術(shù)有了明顯的改進(jìn),因此,在大學(xué)物理課堂中,需持續(xù)地豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、及時(shí)更新測(cè)量設(shè)備、完善測(cè)量手段和方略,為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展奠定穩(wěn)固的硬件基礎(chǔ)。為能讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)跟得上當(dāng)代物理科學(xué)發(fā)展的潮流,教師要不斷地更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變換為自選或自學(xué)內(nèi)容,并加大探究性實(shí)驗(yàn)的比重。與此同時(shí),不少實(shí)驗(yàn)可借由電子計(jì)算機(jī)變革陳舊的實(shí)驗(yàn)方式,并時(shí)刻增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的速度及精確度。把這一系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的基本原理及整體框架告知學(xué)生,使其經(jīng)由實(shí)際的操作、測(cè)量及觀察深切地領(lǐng)悟到當(dāng)代物理科學(xué)的魅力,并激發(fā)學(xué)生們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)奧秘的探究欲望,同時(shí),有助于提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。另外,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)需與經(jīng)典相結(jié)合,例如,牛頓環(huán)、楊氏模量等實(shí)驗(yàn)均能運(yùn)用CCD成像系統(tǒng)替代目前的觀察系統(tǒng),然而,經(jīng)典的光杠桿法還需進(jìn)一步研究。
2.培養(yǎng)學(xué)生善于從實(shí)驗(yàn)中提出、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。
在物理實(shí)驗(yàn)中,問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)至關(guān)重要,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生們通過(guò)在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,手腦并用,不斷地在實(shí)驗(yàn)中嘗試、驗(yàn)證,通過(guò)教師適度地引導(dǎo)和激勵(lì),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不斷地變換實(shí)驗(yàn)條件,并嚴(yán)密地查看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,最終提出問(wèn)題。除此以外,學(xué)生們還能從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中提煉信息,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。需強(qiáng)調(diào)的是,學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)后所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果難免與預(yù)期結(jié)果有所差異,在這種情況下,教師要仔細(xì)檢查學(xué)生每一環(huán)節(jié)的操作步驟有無(wú)失當(dāng),使其在鍥而不舍的探究中培養(yǎng)提出問(wèn)題及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析問(wèn)題的能力。
分析問(wèn)題是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)組成部分,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)、合理分析是開(kāi)啟物理科學(xué)殿堂的金鑰匙。分析問(wèn)題旨在用理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),通常,分析問(wèn)題可采取以下兩種辦法:定量分析及定性分析。教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中選取若干有代表性的問(wèn)題和學(xué)生共同探討、分析,在分析問(wèn)題的同時(shí),教師要扮演組織者和引領(lǐng)者,培養(yǎng)學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力,在分析的過(guò)程中,全體學(xué)生會(huì)提出多種答案,面對(duì)這種情況,教師要悉心聽(tīng)取學(xué)生在分析問(wèn)題時(shí)的思考過(guò)程,并留意其出發(fā)點(diǎn),肯定和鼓勵(lì)每位學(xué)生的獨(dú)立思考精神及探究意識(shí),久而久之,學(xué)生們便能形成在物理理論的指導(dǎo)下獨(dú)立分析問(wèn)題的基本能力。例如,在分析探討RLC串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于電路品質(zhì)因數(shù)Q,存在實(shí)驗(yàn)測(cè)量值與理論計(jì)算值之間的偏差,在電磁學(xué)理論的引導(dǎo)下,分析LC的損耗總電阻對(duì)電路品質(zhì)因數(shù)測(cè)定數(shù)值的影響,并將其高頻及低頻時(shí)的影響狀況分別開(kāi)展定量分析,依照定量分析的最終結(jié)果,正式?jīng)Q定影響能否修復(fù)或忽略。
4.巧妙運(yùn)用多媒體設(shè)備,優(yōu)化教材結(jié)構(gòu),注重對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究。
現(xiàn)如今,多媒體以其圖文并茂、視聽(tīng)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)特征被廣大物理課堂所應(yīng)用,變革課堂體系,以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),創(chuàng)建多層次的物理教學(xué)模式,已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革的大勢(shì)所趨。為此,教師需不失時(shí)機(jī)地引入多媒體教學(xué)設(shè)備,并不斷地優(yōu)化教材結(jié)構(gòu),以多媒體輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,降低實(shí)驗(yàn)理解的難度,將實(shí)驗(yàn)步驟分解,努力破除過(guò)往物理教學(xué)中“力-熱-光-電-聲”的縱式組織結(jié)構(gòu),在確保廣大學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技巧的前提下,果斷地忽略掉教材中內(nèi)容陳舊的實(shí)驗(yàn),抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn),將實(shí)驗(yàn)與物理教學(xué)內(nèi)容加以有效銜接,逐步地增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)。具體做法:首先,要結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范要求,精選傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),保留對(duì)提高實(shí)驗(yàn)操作能力有幫助的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),忽略掉一些價(jià)值較低的實(shí)驗(yàn);其次,逐步增設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及綜合性實(shí)驗(yàn)的比重及難度,以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及探究能力,通過(guò)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的自行設(shè)計(jì),使其充分體會(huì)到實(shí)驗(yàn)成敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷地激發(fā)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的熱情,提高綜合素養(yǎng);最后,不但要削減實(shí)驗(yàn)成本,還需強(qiáng)化多媒體輔助設(shè)計(jì)、采集數(shù)據(jù)及操作管理等知識(shí)的有效滲透及實(shí)踐。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究的精神,但是在高中時(shí)期,教師在指導(dǎo)物理實(shí)驗(yàn)時(shí),出現(xiàn)主動(dòng)點(diǎn)撥頻率較高的狀況。為此,教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí),需樹(shù)立以學(xué)生為本的基本理念,從預(yù)習(xí)、調(diào)試及操作等每個(gè)步驟環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成,學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后,可借由多媒體動(dòng)態(tài)影像,還原實(shí)驗(yàn)正確的操作經(jīng)過(guò),使學(xué)生們第一時(shí)間得知自身實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作中的問(wèn)題與失誤,進(jìn)而及時(shí)加以糾正。
2大學(xué)物理教學(xué)存在的問(wèn)題及原因分析
2.1應(yīng)試教育思維的消極影響
傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)仍深受應(yīng)試教育影響.教師仍然認(rèn)為自己是教學(xué)主體,在教學(xué)過(guò)程中,以教師主導(dǎo)代替學(xué)生主體;課程教學(xué)一直沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,老師照本宣科,學(xué)生死記硬背;教材的老化難以涉及物理學(xué)科前沿知識(shí),學(xué)生在應(yīng)付這種課堂教學(xué)的同時(shí),內(nèi)心是毫無(wú)學(xué)習(xí)興趣的.在這種課堂知識(shí)無(wú)用論的影響下,只求不掛科,考?jí)?0分就可以的思想在學(xué)生中還是大有市場(chǎng)的.這種消極應(yīng)付式的學(xué)習(xí),只能導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力和思維能力的低下.學(xué)生畢業(yè)走上工作崗位后,深感書(shū)本知識(shí)用不上的殘酷現(xiàn)實(shí),只能在實(shí)踐中從頭學(xué)習(xí).這種落后的教條性教育現(xiàn)象造成了高等教育的極大浪費(fèi),也嚴(yán)重制約了人才培養(yǎng)的效果.
2.2教學(xué)方法與教學(xué)手段比較落后
從現(xiàn)今普遍的大學(xué)物理教學(xué)方法來(lái)看,教師在教學(xué)過(guò)程中對(duì)知識(shí)傳授多采用“滿堂灌”的教學(xué)方式,使學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),不用對(duì)其進(jìn)行思考,坐享其成,忽視了對(duì)學(xué)生的能動(dòng)性發(fā)揮.從教學(xué)手段看,大學(xué)物理課堂教學(xué)方法比較單一,教師課堂授課往往拘泥于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)表述,使學(xué)生感到學(xué)習(xí)物理知識(shí)深?yuàn)W難懂,認(rèn)為學(xué)好物理是難度非常大的一件事.注入式的物理教學(xué)方法,再加上傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,物理知識(shí)內(nèi)在規(guī)律的深?yuàn)W性很難通過(guò)與現(xiàn)實(shí)生活的結(jié)合以深入淺出的形式表現(xiàn)出來(lái),落后的教學(xué)觀念與現(xiàn)代素質(zhì)教育脫節(jié)嚴(yán)重.大學(xué)物理教學(xué)的“填鴨式”現(xiàn)象也有其存在的現(xiàn)實(shí)原因,比如說(shuō)大學(xué)物理教學(xué)任務(wù)多,但課時(shí)比較少.這種客觀事實(shí)某種程度上造成了物理教師趕課時(shí)的心理,師生間幾乎沒(méi)有互動(dòng)的時(shí)間.這種教學(xué)模式脫離了學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際,挫傷了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣及自主性.同時(shí),這種教學(xué)模式下培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生其學(xué)習(xí)能力和探索能力也不強(qiáng),嚴(yán)重影響了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).
2.3考核方式比較單一
大學(xué)物理課程的考核手段比較單一.一般都采用考教分離的形式,采取平時(shí)、期中和期末考試相結(jié)合的方法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考核.這種考核方式側(cè)重檢查學(xué)生掌握課本基礎(chǔ)知識(shí)和解題能力,從課本到課本,從理論到理論,只能促使學(xué)生使用死記硬背式的學(xué)習(xí)方式,卻忽視了對(duì)學(xué)生自主意識(shí)、實(shí)踐能力、思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),影響了擴(kuò)展學(xué)生物理知識(shí)和培養(yǎng)靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.大學(xué)物理考試試題和答案大多取自于課本、平時(shí)的習(xí)題冊(cè),考試題目重記憶輕理解,題目的答案便于準(zhǔn)備,只要學(xué)生把這些題目背下來(lái),基本上就能應(yīng)付考試.這就導(dǎo)致了“應(yīng)試教育”的出現(xiàn),學(xué)生為分?jǐn)?shù)而學(xué)習(xí),為分?jǐn)?shù)而考試,在很大程度上壓抑了學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的主動(dòng)性,喪失了考試應(yīng)有的指揮棒作用.
3改進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)模式的策略
3.1研究型教學(xué)模式策略
教育的目的關(guān)鍵不是當(dāng)前學(xué)到了多少知識(shí),而是讓學(xué)生善于提出問(wèn)題、思考問(wèn)題.從世界著名大學(xué)的教育理念來(lái)看,大多都以激發(fā)學(xué)生潛能、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和批判思維為目的.大學(xué)物理教學(xué)更重要的是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法,科學(xué)研究的方法,科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神.大學(xué)物理課程的研究型教學(xué),就是以培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力為目標(biāo),著重探索研究,正確引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)獲取物理知識(shí)和解決物理問(wèn)題的教學(xué)活動(dòng).教師在物理課堂上要積極為學(xué)生提供更多開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境和創(chuàng)新實(shí)踐機(jī)會(huì),逐步培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思維理念和分析問(wèn)題的方法,注重知識(shí)獲取的過(guò)程,激發(fā)學(xué)生不斷獲取新知識(shí)的興趣,完善知識(shí)結(jié)構(gòu).教師要展開(kāi)問(wèn)題式教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生在一個(gè)完整、真實(shí)的問(wèn)題式物理背景中,激發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí),建立起已知知識(shí)和未知知識(shí)生成學(xué)習(xí)的路徑,在體驗(yàn)識(shí)別物理學(xué)習(xí)目標(biāo)和達(dá)到物理學(xué)習(xí)目標(biāo)的過(guò)程中獲取知識(shí),增強(qiáng)探索知識(shí)的能力.大學(xué)物理研究型教學(xué)模式所呈現(xiàn)出的學(xué)習(xí)方式重在讓學(xué)生鍛煉認(rèn)識(shí)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,對(duì)物理解題思維策略進(jìn)行自我完善.在這種物理教學(xué)模式中,問(wèn)題的確立比較關(guān)鍵,對(duì)整個(gè)教學(xué)進(jìn)程產(chǎn)生決定作用.所以說(shuō)這對(duì)教師提出了更高的要求,教師要充分了解學(xué)生已有知識(shí)結(jié)構(gòu),適時(shí)提出問(wèn)題,要防止過(guò)早提出問(wèn)題.學(xué)生物理知識(shí)建構(gòu)還沒(méi)有一定的基礎(chǔ),就會(huì)削弱學(xué)習(xí)的效果.教師提出問(wèn)題后,要主動(dòng)發(fā)揮指導(dǎo)作用,在學(xué)生努力進(jìn)行物理知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程中給予超前的方向性的指導(dǎo).學(xué)生物理知識(shí)建構(gòu)后期,教師同樣需要積極指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)后的知識(shí)或者問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié),努力使物理知識(shí)重組得到進(jìn)一步升華,為將來(lái)新的物理知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ).所以教師要能緊緊抓住學(xué)生物理知識(shí)建構(gòu)的前期、中期和后期的不同特點(diǎn),輔以不同的教學(xué)策略,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展研究式學(xué)習(xí).
3.2情境型教學(xué)模式策略
大學(xué)物理教學(xué)在知識(shí)點(diǎn)的傳授上往往具有情境教學(xué)的特點(diǎn).教師圍繞知識(shí)點(diǎn)有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定相關(guān)性的具體場(chǎng)景,激發(fā)學(xué)生一定的態(tài)度體驗(yàn),在體驗(yàn)過(guò)程中理解教材,并且使學(xué)生的學(xué)習(xí)物理知識(shí)的思維能力得到鍛煉.大學(xué)物理教學(xué)不僅要反映物理學(xué)在工程中的應(yīng)用,而且要體現(xiàn)當(dāng)前的科技發(fā)展,力求把經(jīng)典內(nèi)容教出新鮮感.大學(xué)物理情境型教學(xué)模式,實(shí)際上是對(duì)相關(guān)聯(lián)蘊(yùn)含物理知識(shí)原理的社會(huì)或生活提煉加工后展現(xiàn)并影響給學(xué)生.在充分考慮到學(xué)生已形成的建構(gòu)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)設(shè)一個(gè)更容易讓學(xué)生建構(gòu)新知識(shí)的情境,讓學(xué)生在與周圍情境相互作用的過(guò)程中,對(duì)蘊(yùn)含相關(guān)物理學(xué)原理的社會(huì)或者生活在內(nèi)化知識(shí)時(shí)進(jìn)一步提煉加工.也就是說(shuō),情境型教學(xué)模式利用了學(xué)生已有的物理建構(gòu)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)建更適宜學(xué)生建構(gòu)新知識(shí)的環(huán)境,方便學(xué)生將新知識(shí)納入固有知識(shí)體系中.大學(xué)物理教學(xué)創(chuàng)設(shè)情境的方法方式多種多樣,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)社會(huì)生活中的物理知識(shí),也可以將社會(huì)生活中的物理知識(shí)場(chǎng)景通過(guò)一定形式在課堂上呈現(xiàn);教師可以通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)演示情境,在情境再現(xiàn)的過(guò)程中體驗(yàn)新的物理知識(shí);教師還可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)物理知識(shí)的角色扮演,在參與過(guò)程中加深內(nèi)心體驗(yàn).無(wú)論是教學(xué)內(nèi)容的情境創(chuàng)設(shè),還是角色扮演式的情境學(xué)習(xí),這些情境型教學(xué)模式不但能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性,更能鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的創(chuàng)造思維,培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理新知識(shí)的適應(yīng)能力.學(xué)生在這種情境型的學(xué)習(xí)環(huán)境中,能夠最大限度地激發(fā)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu).經(jīng)過(guò)整合個(gè)體內(nèi)部知識(shí),往往會(huì)比較容易接納新的知識(shí),甚至產(chǎn)生學(xué)習(xí)的頓悟,從而建立更高級(jí)的新的認(rèn)知結(jié)構(gòu).所以,情境型教學(xué)模式對(duì)喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和啟迪智慧,往往發(fā)揮著出乎意料的作用.
3.3合作型教學(xué)模式策略
合作學(xué)習(xí)是學(xué)生之間互動(dòng)學(xué)習(xí)為主要取向的教學(xué)理論與策略體系.在大學(xué)物理教學(xué)中,學(xué)生以小組為單位開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng),教師依據(jù)整個(gè)學(xué)習(xí)小組的成績(jī),對(duì)小組成員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)或課堂成績(jī)認(rèn)可.比如在小組合作學(xué)習(xí)中,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主和創(chuàng)造性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目,讓學(xué)生參與并完成從選題到設(shè)計(jì)以及動(dòng)手操作到結(jié)果分析的整個(gè)程.大學(xué)物理教師采用這種合作型教學(xué)模式不應(yīng)采用隨機(jī)分組的方式組建學(xué)習(xí)小組,因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生的成績(jī)、能力、知識(shí)背景都是不同的.所以要建立在對(duì)學(xué)生比較熟悉的基礎(chǔ)上,利用多元智能理論,根據(jù)學(xué)生的具體情況組建學(xué)習(xí)小組,能夠讓學(xué)生在小組合作中不斷向其他成員學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)互補(bǔ).小組合作學(xué)習(xí)并不是放任自流,大學(xué)物理教師應(yīng)密切關(guān)注小組學(xué)習(xí)進(jìn)展,對(duì)部分存在搭便車心理的學(xué)生及時(shí)教育引導(dǎo),對(duì)在合作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)突出的學(xué)生盡可能地予以鼓勵(lì)和表?yè)P(yáng),盡量最大程度發(fā)揮出朋輩教育的效應(yīng).如果物理教師漠視小組合作學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的消極現(xiàn)象,不僅會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的公正性產(chǎn)生影響,還會(huì)讓小組學(xué)習(xí)活動(dòng)的其他成員產(chǎn)生新的消極怠工心理,最終會(huì)造成小組合作學(xué)習(xí)的失敗.所以最終的學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)中,學(xué)習(xí)成果盡管以小組為單位提交,但物理教師也要注意每個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn),從而給予差別化評(píng)價(jià).這一方面保證了學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的公正性;另一方面也可以激發(fā)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的積極性.