大学物理教学中“知识能力素质”的融合*

2012-03-20赵瑞娟刘兴来杨艳胡俊利王建邦

物理通报 2012年2期

赵瑞娟刘兴来杨艳胡俊利王建邦

(中北大学理学院物理系山西太原 030051)

由于灌输教育与应试教育的根深蒂固，至今有些院校仍然采用灌输知识的教学模式.这种方式驱使学生死记硬背，重知识、轻实践，严重地阻碍了学生的独立思考、综合运用知识的能力和创新精神.在大学物理教学中，只片面强调知识的传授，只注重课程理论的系统性和知识体系的完备性，教学内容也只是知识的简单叠加，往往忽略对学生能力、素质的训练与培养[1].虽然在《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》中加入了对能力和素质方面的要求，如在教学中让学生学会科学的思维方式和分析方法，以及培养学生的创新意识和解决实际问题的能力，但在知识、能力、素质的协调发展中对能力、素质的要求仍显薄弱.为此，针对以上问题做深入探讨.

1 知识能力与素质的相互关系[2～5]

当前，以人为本的教学目的不仅是为了传授知识，也是为积累知识、发展能力与提高素质，强调了知识、能力、素质在教学过程中相互促进、相辅相成的辨证关系.

知识是基础，是培养能力、提高素质的前提；没有知识，能力和素质就成了无源之水、无本之木.大学物理课程教学内容中有不少是经过千锤百炼的基本知识的精华，课程体系完整、层次分明，十分有利于学生打下扎实的基础.

能力是在掌握一定知识基础上经过培养和实践锻炼而形成的知识外化的表现.丰富的知识可以促进能力的增强，一个有能力的人也可以在一定知识基础上不断获取知识与创造新知识，并在此过程中促进自身素质的全面提升.大学物理课程中丰富的物理学方法在培养学生能力、发展学生智力方面有独特作用.

素质指人在先天生理素质的基础上，通过环境影响和教育训练所获得的内在的、相对稳定的、长期发挥作用的身心特性及其基本人格特征.素质是知识内化的结果，大学物理课程中极其丰富的事例揭示出物理现象中存在的规律和深刻内涵，对引导学生建立辩证唯物主义世界观有积极作用；大学物理课程中大量物理概念、定义、假说及理论的形成与发展可以激发学生的求知欲，启迪学生的创新精神.

2 大学物理课程教育对能力培养与素质提升的作用[6,7]

能力和素质是教育追求的目标.学习知识的最终目标不只是获取知识，还要发展能力、提高素质.教之主体在于学；教之目的在于学；教之效果在于学；物理教育最终目的是在培养知识、能力、素质协调发展的人才中发挥应有的作用.对大学生能力、素质的要求大致可分为三个不同层次：一是对理工科本科大学生的一般要求；二是对某专业大学生的具体要求；三是某课程教育的特定要求.对于大学物理课程教学来说，能力和素质的要求又可分为宏观与微观两个层面,文章只讨论宏观层面.所谓宏观层面，是指通过大学物理课程的各个教学环节，使学生的能力和素质达到相应的要求.具体来说，我们提出学生通过学习大学物理课程，在能力方面可以达到如下要求：(1)具有运用物理学基本概念、基本理论解决大学物理层面问题的能力；(2)具有运用物理学方法解决大学物理层面问题的能力；(3)具有运用数学方法解决大学物理层面问题的能力；(4)具有面对、接受、思考、探索大学物理层面知识的能力；(5)具有自主学习解决大学物理层面问题的能力.

例如，学习了质点运动定理，应具有用牛顿第二运动定律以演绎方法导出质点运动定理的能力；能运用质点运动定理解释火箭发射与飞行原理的能力.学习了毕奥-萨伐尔定律，应具有运用元分析法计算非均匀磁场磁感应强度的能力.学习了波场中的能量与能流，应具有用类比理想流体理解波动能量传输特征的能力.学习了理想气体压强公式，应具有对大量分子组成的系统运用统计平均方法的能力等等.正如一位学生所说：“物理学方法体现出很多重要的信息，有很深远的意义.掌握了物理学方法就等于把握了通往物理学真谛的康庄大道.其实，物理学方法不仅可以应用于解决物理问题，同时也体现了哲学的一些思想，仔细体会又对思想境界提升有很大帮助，将会让我受益一生.”

从科学素质提高方面来看，通过大学物理课程的学习，学生面对大学物理层面的实际问题时应具有：(1)用物理学去观察、分析和思考各种事物是什么、为什么的意识；(2)物理规律都要以数学微分形式表示的观点；(3)运用物理概念、理论以及几何、代数、分析的数学语言解决问题的思路；(4)从宏观物理现象追踪微观机理(制)的视角；(5)从物质的不同层次的相互作用、运动与结构中认识事物的境界；(6)认识在物理过程中蕴含着相对、转换、守恒、对称等普遍规律的物理思想.正如一位学生所说：“大学是一个自学、自律、敢于创新的过程.通过大学物理的学习，我认识到了应该做什么、怎么做.物理学是各种思想的凝聚，学好物理，努力!”

3 多举措实施知识能力与素质的协调发展

如何将能力与素质的培养融于大学物理教学(即传授知识)当中，应当是物理教学所追求的最高境界.

大学物理课程的教学包含很多教学环节，如课堂教学、学生课堂提问、课堂笔记、课后答疑(或质疑)、平时作业、小论文、期末学习小结、评价与考试等.在规划学生“知识、能力、素质”的协调发展时，各教学环节是一个有机整体，都担负培养学生知识、能力、素质协调发展的不同任务，不能顾此失彼.

以学生课堂提问为例，这是重要的教学环节.我们知道，大学教育不仅要传授知识，更应该激发学生的好奇心,培养学生的兴趣爱好,鼓励独立思考、自由探索、勇于创新的精神.为此,我们从新学期开学第一堂课开始给每位学生发放一张纸(提问纸)，下课前给学生预留10～20 min时间，由学生自由支配，看书、小范围交流，但要求每位学生将存疑的问题写到纸上交给教师，下次上课时教师把对每位学生所提问题的简答返还给学生.如此循环直至期末.实践表明，通过这一环节可以(1)激发学生的想象力和兴趣；(2)引导学生如何去读书；(3)让学生学会如何学习物理；(4)促使学生学会在课堂上思考；(5)培养学生的质疑精神； (6) 为学生继续深究提供了依据和方向.

再以平时作业为例，通过批阅作业发现有的学生抄袭.我们就通过各种方式不断地教育学生要独立完成作业，不要怕做错，做错了经教师指出，在作业本上改正，改了就好.批阅中发现有学生解题思路不清楚，常常缺图、少公式.为此要求学生明确解题思路、方法、技巧，完整做题.需要画图时一定画图，若没有画图，一经指出下一次交作业中要补画.只有教师严格要求，学生认真练习，才能通过平时作业这一教学环节，培养学生的科学态度与科学精神.