大学物理教学模式改革的探讨

张敏

摘要：对非物理专业大学物理课程教学模式改革进行了分析，从教学模式改革的必要性入手，对多媒体教学的优点及不足进行了探讨。指出应采取将多媒体教学与课堂实物演示实验相结合的教学模式，并应该注重突出学生主体地位，精讲多练。

关键词：教学模式；多媒体；演示实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）49-0152-02

一、大学物理教学模式改革的必要性

物理学是一门理论与实验相结合的科学，然而在现实的物理教学过程中，由于课堂教学环境与教学设施的约束，二者无法实现有机而完美的结合。在给非物理专业的本科生开设的大学物理课程中，教师的理论课程讲授往往并不结合物理实验同步进行，学生对于物理本质现象的理解有时是靠教师用嘴“说实验”来获得的感性认识，物理教学似乎越来越“理论化”。尽管也开设了大学物理的配套实验，但是并不能与理论教学完全同步，而且与生活有关的物理现象并不能在精密的实验仪器中得以体现。物理教育在传授给学生必要的基础知识的同时，更主要的是培养学生的能力，让他们学会如何学习，如何思考，如何分析和解决问题，如何发展和创新。学好物理学不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习、更新知识，都将产生深远的影响。物理学是一门发展中的学科，物理教学改革的一个重要方面就是如何将经典内容与现代的物理概念相结合；如何将理论讲授与物理实验相结合。要想在有效的学时内，高效地实现物理教学的培养目标，就要求我们对传统的教学模式进行改革。现代科学技术的发展可以将多媒体技术充分运用到物理教学当中去，为教学模式改革寻求了途径。但是多媒体演示不能完全取代实物演示，所以应同时开辟课堂演示实验。

二、多媒体在大学物理教学中运用的优点

相对于“粉笔+黑板”的传统教学模式而言，多媒体以其丰富的表现力，通过运用交替呈现的图像、声音以及动画将物理教学中某些晦涩难懂的变化过程、枯燥抽象的物理概念演绎得形象而且生动，提高课堂学习效率。

1.创设逼真情景，激发学生的学习兴趣。多媒体技术可以用动态的画面直观地演示物理课程所涉及到的实验现象和有关的物理规律，提高教学的直观性和教学内容的表现力与感染力。同传统教学相比，多媒体演示教学方式具有形象生动、信息量大、便于保存等优点。比如在讲解静电场中导体的应用时，可以用电风吹烛的动画模拟或者视频来演示尖端放电现象；在讲解质点系的动量守恒定律时可以通过播放卫星发射的视频来增强说服力；讲角动量守恒时，可以播放花样滑冰和跳水运动员的视频来说明转动惯量在现实中的运用。因为这些内容跟我们的生活密切相关，所以可以极大地调动学生的学习兴趣。多媒体的模拟演示实验既增加了趣味性，又有利于学生对知识的理解和巩固，有利于知识的渗透，扩大了课堂教学的容量。

2.提高课堂学习效率，增强学习效果。物理学中的概念和原理以及运动规律的理解，需要借助于相应物理模型的建立。比如：理想气体的微观模型和电偶极子模型，借助于计算机可以建立逼真的模型，灵活地缩放物理图像，将物理过程生动形象的展现于学生眼前，变抽象内容为直观形象的物理图像，使学生对难懂的物理规律有一个全面准确的认识，从而增强学习效果，达到认知的高质量。

三、多媒体在大学物理教学中局限性

多媒体技术的应用极大地优化了大学物理的教学水平，它可以把教学内容中不易表达和较抽象的东西通过多媒体的形式呈现出来，学生很难想象出来的物理过程通过电脑的实验演示得以具体化。但是任何事物都有其两面性，多媒体教学也存在着一定的弊端。

1.信息量大，速度较快，不利于学生对知识的吸收。很多用多媒体授课的教师有这样的体会：虽然不用粉笔写板书和画图，但是感觉讲的内容反而更多了。这是因为投射到屏幕上的信息量增大了。以前讲某个物理学名词时，仅仅将其写出来，具体的定义是通过口述的，而现在所有的内容都显示在屏幕上。学生看屏幕往往就顾不上记笔记，而且思维一直处于比较紧张的状态，这样往往会很疲劳，反而不利于思考和对知识的吸收。所以很多学生感觉课上听懂了，但是课后很快忘记了，无形中加大了课后复习量。

2.多媒体演示实验缺乏可信度，不能完全替代实物演示实验。电脑的模拟实验有很多的优点，对一些具有潜在的危险而不便于现场演示的实验或一些硬件设备过于昂贵的实验，可以通过虚拟现实技术得以实现。但是物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验本身的直观性和真实性在物理学中的地位是多媒体无可替代的，它也是检验物理原理的客观标准。所以不能完全用模拟实验来进行物理教学，它只是一项辅助的教学工具。

3.多媒体教学缺乏课堂的随机适应性。由于多媒体课件是事先已经制作好的，它的顺序性、教学的内容与模式都已经固定了，不利于教师的随堂发挥，反而使得教学欠缺一些灵活性。所以，授课教师应该转换教学观念，多种教学手段并用，不应当仅仅拘泥于课件所显示的内容。同时，应该提高自己的课件制作水平与运用水平。

四、课堂实物演示实验在大学物理教学中运用

众多的物理概念植根于现实世界的沃土之中，而且始终和它保持紧密的联系，而实验演示乃是体现这种联系的一根纽带。

1.重视演示实验教学，加强学生能力培养。目前，学生普遍感到物理“难学，难记，难理解”，其主要的原因就在于教学过程当中缺乏与物理原理相对应的演示实验，学生不能在实验中得到训练和能力的培养。多媒体模拟实验虽然可以取代部分物理实验，但是由于学生无法亲自参与，因而缺乏真实性与可信度。演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种实验教学方式，具有操作简单、现象明显、效果直观形象富于启发性以及一些在多媒体演示实验中无法比拟的特点。

2.教师演示为主，学生积极参与。课堂的实物演示实验非常直观、生动，是物理教学中深受学生欢迎的一种形式。我们在教学中都会有这样的教学经验：无论是何种方式的演示实验，只要一开始，课堂气氛马上会变得十分活跃，学生的主动性与求知欲就会被充分调动起来。但是往往在整个实验演示过程中，都是由教师来操作，有的同学就会看不太清楚，从而不同程度限制了学生智能和潜能的发展。所以在演示过程中，应该主张学生主动参与其中，发挥其主动性和创造性。同时在实验过程中加深理解和掌握物理概念的规律。

3.转换观念，实验设施简单化。我们主张在多媒体授课的教室安排专用的演示实验通道，相关的物理实验可以随堂做，但是有些仪器设备非常精密与烦琐，所以应该尽可能的采用简单的仪器设备，甚至可以采用生活中易于取得的素材来做实验，这样学生还可以在课下自己动手来模拟。比如在讲述麦克斯韦速度分布率时的伽尔顿板实验，我们可以在木板上面钉上较为密集的钉子，然后把稍大的球状物通过孔隙投入，从而验证统计规律。

五、改革教学模式提高教学效率和质量

近年来，教学模式已经成为影响教学质量和人才素质培养的一个突出问题，随着教学改革和实践的不断深入，高校教师也在探求新的教学模式以适应当今社会素质教育的发展。那种认为演示实验占用教学时间，宁可用抽象复杂的语言描述来替代显而易见的实验现象和结论的做法，或是认为演示实验可有可无的认识是错误的。

1.课堂多媒体教学与实物演示实验相结合。借助计算机的模拟可以改变教学信息的呈现形式，这种教学是集图、文、声、像于一体，用动态的图像来直观的演示物理学当中涉及的物理概念和规律，如分子热运动，霍尔效应等。而实物演示应与之相结合，比如在介绍法拉第电磁感应定律的时候，通过安培表、线圈以及一根磁铁就能很真实的观察到感应电流的产生。而在介绍其应用时，又可通过多媒体课件中的图片以及动画来演示磁悬浮列车的工作原理。二者相结合就会收到很好的教学效果。

2.结合各专业特点，努力推进教学手段多样化。由于大学物理课程是给非物理专业的学生开设的，因此教师可以针对不同的专业学科特点，有选择地调整相应的教学重点。比如给电子专业的学生授课过程中，可以强调电磁场的描述、场与场源的相互作用及矢量场的基本规律，因为这是“电路系统”中的能量及信息的物理基础；而给化学专业的学生授课时，又可以着重介绍理想气体系统及其热力学过程中的热功转换与热传递规律；同样对于数学专业的教学，因为数学中的函数、微积分等是物理教学的数学基础，而物理教学所讲授的矢量场中的高斯定理和环路定理又为数学教学做了物理铺垫。由此可见，学科之间的交叉与渗透恰恰体现了创新，教师的教学手段也需要多样化。

3.授课过程中应注重“精讲多练”。大学物理当中有很多的公式，这些公式的背后都有着丰富而深刻的物理内涵，或者揭示了某种物理现象以及物理规律，这就要求教师在授课的过程，应该更注重物理图像、物理意义的阐述，而不应把时间大量的花在细节的推导上面，而本末倒置，忽视了支撑物理大厦的基本理论和方法。这就要求我们“精讲”。

教师讲授完之后，应该留出部分时间来组织学生练习，并对学生的掌握情况做出分析和评价。通过提问、讨论、交流等形式与学生沟通，使教师的讲授与学生的练习相结合，教学相长。很多学生感到上课一听就懂，下课一做题或应用起来就不会，这就是“教”与“学”没有很好的交互。所以，应该提倡“精讲多练”。

总之，大学物理教学模式的改革势在必行，这样才能更好的适应现代社会发展的要求，培养出有益于社会的高素质人才。当然，教学改革也不能固定为某种模式，它仍然需要我们不断地在教学实践中探求与改进。

参考文献：

[1]周培勤.大学物理学[M].呼和浩特：内蒙古大学出版社，2004.

[2]程守洙.普通物理学[M].北京：高等教育出版社，2006.