费曼学习法在材料科学教学中的应用探索

摘   要：费曼学习法是一种高效的学习方法，以学习者的输出为导向。把费曼学习法应用到材料科学的教学过程当中，可以有效地提高课堂的教学效果，大大提高学生的知识吸收率，促进他们进行类比和反思，以及灵活应用所学知识的能力。本文旨在介绍费曼学习法在材料科学教学中的应用过程，探讨它的实际应用效果。通过这样的教学探索和尝试，可以有效地提高教学效率，为材料科学的教学进行有益的提高和探索。

关键词：费曼学习法  材料科学  学习方法  教学效率  教学改革

中图分类号：G642                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）10（b）-0175-02

1  费曼学习法介绍

理查德·菲利普斯·费曼（Richard Phillips Feynman，1918-1988年），美籍猶太裔物理学。1965年，他因在量子电动力学方面做出的卓越贡献，获得诺贝尔物理学奖。他是近代卓越的物理学家和教育家，在二战后期，24岁的费曼参与秘密了研制原子弹项目“曼哈顿计划”，在二战之后到加州理工学院任教，并担任担任托尔曼物理学教授，他的讲课内容后来被整理为《费曼物理学讲义》系列经典著作，他教育硕果累累。他提出的费曼学习法又被认为是终极学习方法或者最高效的学习方法。费曼学习法其实很简单，简单来说分为四步，如图1所示。

1.1 确定学习目标，对相关的知识点进行学习，在这个环节主要是学习的过程

在材料科学教学过程中学习到得知识点和概念，也可以是在自学过程中遇到得任何问题和概念。了解学习掌握此知识点相关的内容和信息。

1.2 模拟教学

用你自己的语言去解释这个概念，想象把你所学习和理解的概念和知识点讲给其他对这个概念完全陌生的同学听，在讲解时，要尽可能运用简单、准确的语言进行讲解。在讲述的过程中，你会自觉地组织自己头脑中的知识，进行描述，这个过程是一个输出学习的过程，也是检验你对知识点掌握程度的过程。爱因斯坦曾经说过，“如果你不能简单说清楚，那说明你还没完全明白”。我国《礼记·学记》中说，“是故学然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自强也。故曰教学相长也“。教学相长，教是最好的学。只有学生真正能够运用这个知识，也就是能用自己的语言清楚地表述出来，才是真正掌握了相关的知识点。这个环节可以是讲给别人听，也可以自己讲给自己听，以检验学习的效果和理解的深度。因此，在图1中，环节2，准确简洁地讲解是我们的最终目的。

1.3 发现知识盲点，讲解过程中遇到不明白的地方，马上回顾完善知识点

如果在你解释的时候，遇到了困难和障碍，或者发现自己的表述存在逻辑上的问题，就停下来继续弄清楚，直到你的表达完全清晰明确。这个过程中，一定不要放过任何模糊不清的地方。在发现了知识断层之后，这步学习通常会有一定的针对性，有目标的学习，通常效率也更高。通过回顾，完善知识点，再次讲解，通常在经过知识完善之后的讲解会比第一次讲解提高很多。经过这样的几次循环之后，直到能够准确，清晰地把学到的知识点讲授清楚。

1.4 简化类比

最后，采用简洁明确的语言以及更简单一些的词语来重新解释，确保从没有接触过这个知识点的人也能听得懂。在这个环节中，可以采用举例和类比的方式来加以说明。如果能对某个知识点能够采用类比的方式加以说明，说明能够对相关的知识点的理解又提高了一步。

2  费曼学习法在材料科学教学过程中的应用

在材料科学教学过程中，可以采用费曼学习法来引导学生进行学习。

在《硅材料科学与技术》这门课程教学过程中，对硅的电学性质教学过程中，可以在讲解完PN结基本原理之后，在课堂上或者课后要求学生进行自我表述，教学设计的步骤如下。

在完成堂课教师讲授，学生完成学习过程之后。

（1）通过提问，结合课堂翻转，让学生对其他同学进行讲解PN结的形成原理，及工作原理进行讲解。也可以通过小组讨论的方式，让其中一位同学对其他同学进行讲解。

（2）老师和其他同学对做讲授同学的表述做出评判。帮助其完善知识点，对知识点进行回顾补充。

（3）间隔一段时间之后，再让学生经过反思和回顾PN结知识点之后，再次讲解PN结的相关知识点。通常第二次讲解会比第一次讲解更精确，清晰，简洁。在这个教学环节过程中，或者课后，要求全体同学采用费曼学习法对PN结的知识点进行学习，并检验是否真正掌握了这个知识点。

3  教学效果与反思

我们目前在材料科学《硅材料科学与技术》以及《稀土化学》这两门课程中进行了费曼教学法的探索和尝试，教学效果良好，通过这种方法的推广，使得学生掌握了一种新的高效的学习方法。在 教学过程中，听讲、阅读、视听、演示都属于被动学习，学生的学习吸收率不会高于30%，而讨论、实践、讲授给他人都属于主动学习，学习吸收率也由50%提高到95%，因此费曼学习法有利于提高学生的学习效率，有助于贯彻以学生为本的教学理念。费曼学习法适用于其他学科和知识的学习过程中。它可以及时有效地巩固知识点，有效提高学习效率。

4  结语

我们初步对费曼学习法在材料科学相关学科的教学进行的探索和尝试，在教学过程中，引入费曼学习法，有利于学生吸收掌握相关的材料科学知识点。做为一种学习技能，介绍以及要求学生掌握这种方法，不但可以加强他们对材料科学相关学科的学习，提高他们的学习效率。同时也对他们今后的学习和研究生涯起到很好的帮助作用，是他们加深对知识的理解和掌握，并提高学习效率的一种有效方法。希望我们采用费曼学习法在材料科学中的探索，能对更多的教育工作者以及学生起到启示作用，也希望这种方法能被应用到更多学科，以及不同阶段的教育教学过程中。

参考文献

[1] 于永宁.材料科学基础[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2] （美）C.基泰尔·固体物理导论[M].项金钟，吴兴惠，译.北京：化学工业出版社，2010.

[3] 吴玉辉.硅材料科学与技术[M].第1版.长春：长春理工大学校内自编讲义，2015.