关于师范类物理学专业“电磁学”课程教学的几点思考

敖胜美

(湖南师范大学物理与信息科学学院物理系 湖南 长沙 410081)

“电磁学”是大学物理学专业必修的重要基础课程之一.电磁学教学及教学改革一直是广大致力于基础物理教学的大学物理教师所关注和所从事的工作，在两年一届的“全国高等学校电磁学教学教材研讨会暨全国高等学校电磁学研究会”年会上都有许多相关的研究成果交流；在《大学物理》和《物理通报》等期刊上都可见到有关电磁学教学研究、教学改革的论文.这些，在不同时期和背景下对我国高校电磁学教学研究起到了积极促进作用，也对笔者教学水平的提高和教学理念的改变有很大的影响和帮助.

随着21世纪初我国基础教育改革实验的全面开启，普通高中《物理课程标准》(简称《新课标》)也已先后在20多个省、自治区、直辖市试行实施.《新课标》与原高中物理教学大纲相比，无论是课程理念还是课程结构和内容都有很大的变化.这些变化，特别是由强调物理学科知识结构的完整性、系统性和严谨性到课程结构模块化体现的基础性、选择性的这种改变，对大学的物理教学势必会带来很大影响.当面对一个班级的学生中，有着多种物理背景、多层次物理前概念和不同基础的情形时，该怎样施教，如何应变呢？这是大学物理教师在高中物理课程改革后都要面对的挑战.

在基础教育改革实验进行的同时，教师教育改革的研究也在我国教育研究领域以及高等师范院校逐步推进.作为师范院校物理系的教师，在教授物理专业的课程(特别是普通物理课程)时，既要迎接高中物理新课程改革带来的挑战，又要顺应教师教育改革的趋势，体现出师范类物理教育的特色，为培养学生物理教育教学的能力打下坚实的基础.

湖南省试行《新课标》是从2007年秋季学期开始的；而2010年湖南省高校招生考试仍延用文、理综合分科的高考模式.因此，大学物理教学受高中新课程改革的影响相对比较小.但是，我们应该未雨绸缪，对即将到来的挑战作出前瞻性的思考和应对准备.本文依据笔者这些年来教授“电磁学”的经历和对高中《新课标》的理解，结合师范教育教学的特点对今后师范类物理学专业的电磁学教学谈几点想法.

1 教师要了解新课标各选修模块中所含的电磁学内容分析其在目标要求水平上的差别

作为师范院校物理学专业主讲电磁学的教师，不仅要了解《新课标》的课程基本理念和课程目标，更要深入了解内容标准(课程模块)，特别是各选修模块中所含的电磁学内容，分析其在目标要求水平上的差别.

《新课标》的课程模块分必修和选修两种.必修模块含《物理1》和《物理2》，是全体高中学生的共同学习内容，主要涉及的是运动学和动力学的概念、规律和实验等知识与技能.选修模块包括三个选修系列，系列1含选修《模块1-1》和《模块1-2》，系列2含选修《模块2-1》、《模块2-2》和《模块2-3》，系列3含选修《模块3-1》、《模块3-2》、《模块3-3》、《模块3-4》和《模块3-5》.其中选修《模块1-1》、选修《模块2-1》和选修《模块3-1》为必选的模块，即高中学生必须在三者中选一个模块内容来学习；其余的选修模块是可选模块，即高中学生可以根据学习兴趣、发展潜能和今后的职业需求在这些模块中任选.尽管必选《模块1-1》、《模块2-1》和《模块3-1》都是涉及电磁学的概念、规律和实验等知识与技能，但侧重点和目标要求水平各不相同.

笔者认为教授电磁学的教师应该着重了解和具体分析这三个模块，同时还应将其与改革前高中物理教学大纲的相应内容要求作比较，以便对电磁学教学活动做出恰当的调整和改变.

2 教师要了解学生高中物理选修背景掌握学生已有电磁学知识与技能的水平

理论上来说，我校在“3+X”高考改革后招收的物理学专业学生应该会选修高中物理选修系列3中的模块并选考X为物理科目(或选修《模块3-1》)，因为系列3课程模块侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容，进一步了解物理学的思想和方法，较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济、社会的影响，是进一步学习物理学的基础.然而，就笔者对师范类物理专业新生志愿填报情况的了解，发现专业调剂的学生占比例相当高，由此推断，“3+X”后这种专业调剂的情形仍将存在，这就使得实际情形恐怕是有相当部分学生选修了高中物理选修其他系列或交叉选修的.

由于《新课标》各选修模块在学习内容和目标要求上的差别，就会使学生的物理知识背景呈现多样化.就涉及电磁学知识的选修模块来看，选修《模块1-1》以电磁现象和规律等内容为载体，侧重电磁技术与社会发展的关系，注重电磁学与日常生活、社会科学以及人文学科的融合，强调电磁学知识对人类文明的影响；选修《模块2-1》以电磁学的电路、电工等内容为载体，侧重从电磁技术应用的角度展示电磁学的部分内容，强调电磁学知识与技术的结合，着重体现电磁学的应用性、实践性；选修《模块3-1》和《模块3-2》以及选修《模块3-4》电磁振荡与电磁波部分则侧重让学生比较全面地学习电磁学的基本内容及电磁技术的应用.通过场的学习加深对于世界的物质性和物质运动的多样性的认识，进一步了解物理学的思想和方法，较为深入地认识电磁学及电磁技术应用对经济、社会和人类生活的影响.从目标要求来看，选修《模块1-1》和选修《模块2-1》中，描述与学习相应的电磁学基本现象和规律的目标行为动词大多是了解水平的，鲜有认识水平.而系列3选修模块中的目标行为动词则包括了解、认识、理解和应用多层次的.因此，再考虑到地域文化经济、学校的教学传统和环境、教师教学理念和学生个体认知水平等差异的作用，进入我们课堂的学生就会具有多层次的、可能差别很大的电磁学知识背景.

因此，笔者认为教授电磁学的教师事先应该对即将授课的班级做调查了解，弄清学生的电磁学知识背景，掌握学生已有知识与技能水平的情况，提早做到心中有数，思考应对之策.

3 教师应形成必要的学科教学知识(PCK)使电磁学教学更有效

学科教学知识(Pedagogical Content Know-ledge，简称PCK)是上世纪80年代由美国斯坦福大学教授舒尔曼首创的概念，现经教师教育研究者发展为一个专门术语，意指教师整合学科内容、一般教学法和学生背景等知识而形成的一种综合理解能力，是一种新知识.PCK包括学科内容知识、教学法知识、学习者的知识(能力、认知发展水平、情感态度、前知识等)和背景(社会的、政治的、文化的、经济的和环境的)知识.

笔者在以往教授电磁学课程时特别注重知识内容和教学方法，对于学生知识和背景知识不太关注，认为在大学的班级里学生知识程度差别比较小，即使背景知识有较大的不同对教学影响也不会大.现在看来这种认识是存在偏差的，是不符合现代教育理念和现实教育环境要求.如前面所述，一方面，由于高中物理新课改导致学生关于电磁学的前知识会参差不齐，学习背景也较为复杂，如若忽视这些必将影响教学效果.另一方面，作为电磁学课程的教师，应该意识到建构PCK的重要性，认识到其不仅最能区别教学专家和学科专家理解力，也能使得教学最为有效.

从事师范教育的普通物理学教师应自觉地、不断地建构和发展PCK，为学生，即未来的中学物理教师起到师表作用.这种潜移默化的作用会胜于单纯教授一些抽象的教师教育理论，并对他们今后作为物理教师新手时的教学实践有积极的影响.

4 编写师范类物理学专业“电磁学”课程标准和适用教材体现课程教学新理念和师范教育新特点

我系《电磁学教学大纲》虽是2004年左右编写的，却是在上世纪90年代版本基础上，仅从学科教学内容方面考虑修改的，显然现在不太适宜了.在高中物理教学改革和教师教育改革的大背景下，师范院校的“电磁学”新课程标准应与高中物理新课标保持协调，对课程的性质、基本理念和目标作出说明，对教学内容给出标准，对教学实施提出要求和建议，突出对学生科学探究的能力、科学思考的能力、解决问题的能力和科学素质以及创新精神的培养.依据课程标准和学院条件以及学生的实际情况，教师可编写适用的教材，以便实现灵活的、有针对性的教学.在编写教材时，既要用现代观点又要按教学原理来选择和组织传统的电磁学教学内容，同时还要注意与高中物理新课标电磁学内容的衔接和考虑适当地为物理前沿打开“窗口”.

编写课程标准和教材是较宏大、厚重和细致的工程，凭一己之力目前难以实现.我系电磁学教学组将在教学实践中去探索和积累，以期能在借鉴其他院校经验的基础上完成适合我系本专业的电磁学教材的编写工作.