革新大学物理教学模式提高学生基础理论素养

丁光前

摘   要：历史上伟大的工业革命和工业技术大都诞生于基础物理理论，大学物理作为一门必修公共基础课程，对学生认识世界的本原以及深刻理解专业知识有着至关重要的作用。然而，在科学技术发达的今天，当代大学生倾向于接受专业性的工程技术知识而忽视了基础科学理论的重要性。此外，信息化社會对学生的认知行为和习惯产生了潜移默化的影响，这对教师的教学模式和手段也提出了新的要求。该文总结了当前大学物理教学过程中存在的一些突出问题，对新时期改革大学物理教学模式、提高学生的基础理论素养进行了详细的探讨。

关键词：教学改革  大学物理  理论素养

中图分类号：G64                                    文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）02（a）-0208-02

物理学是人类在认识自然现象和生产实践活动中总结出来的普遍规律，它对现代人认识世界具有重要的作用。正如哲学上所提到的观点，人类要认识世界才能更好地改造世界，真理来源于实践并且最终要到实践中去。大学物理在以工科为主的院校是一门非常重要的基础课，它所涵盖的理论知识和具体的工程技术有着紧密的联系[1]。许多现代科学技术的原理大都源于基础物理理论，例如，对于通信技术相关的领域，电磁场、电磁波、麦克斯韦方程这些物理知识就显得非常重要。因此，掌握物理学的基本概念和规律可以帮助学生更好地利用物理理论来分析问题和解决问题，是一项非常关键的教学任务。

1  大学物理教学现状

随着新兴的专业领域不断涌现，如大数据人工智能、微电子科学与工程、新能源科学与工程等等，现行的大学物理课程在内容编排和教学方式等方面都与快速更新的现代科技不相协调[2]。一方面，新的社会背景下学生的思维模式和学习习惯对教学模式和手段提出了新的要求;而另一方面，面对新兴专业，大学物理在课程内容的设置上需要作出有针对性的调整。首先，我们要认识到大学物理教学过程中存在的问题，才能更好地避免和解决这些问题。

1.1 大学物理作为基础理论课的重要性体现不明显

物理学是现代科学技术的理论基石，在制造、航天、军事、新材料等领域发挥着巨大的作用，渗透于各行各业的实践应用中，是一门非常实用的工具。然而，大学物理课程的重要性体现并不明显。首先体现在课时量的不足，一些工科院校给大学物理分配的课时数量只够完成新课内容，几乎没有时间给学生复习和评讲习题。其次，受社会环境的影响，当代大学生或多或少会表现出一些急功近利的心态，只重视自己认为对今后从事的行业有直接关系的课程，甚至有一些学生认为学习大学物理用处不大。

1.2 教学模式单一陈旧

由于本科学生数量比较庞大，大学本科教育无法摆脱以教师讲授为主的局面，学生只是被动地接受知识而没有真正参与到课堂当中。这种教学方式无法引导学生积极思考物理现象和规律，不利于激发学生的创造性思维，也无法激发学生的学习兴趣。其次，教学资源相对比较欠缺，采用实验演示或者视频资料往往可以更清楚地说明一些很重要但是又难以理解的物理现象和规律，而相应的教学资源配备明显不足。物理学中的一些概念是比较抽象的，甚至有一些概念是科学家们为了解释某种物理现象而提出的假设，例如麦克斯韦为了统一电磁场理论提出了感生电场和位移电流两个假设，而学生往往不易理解这些抽象的物理概念。

1.3 理论与实践脱节

当前大学物理教学主要还是将重点放在了讲授物理概念公式，而忽略了将物理规律与具体的工程应用实例相结合起来。对于不同专业的学生，在教学过程中介绍与他们专业密切相关的工程实例，不仅能够激发他们学习兴趣，也能够使他们进一步认识到学习大学物理的意义和重要性所在[3]。此外，教学过程中还存在重结论轻过程的现象，而物理过程的推导能够体现物理思维，有益于提高学生的理论素养。

2  革新大学物理教学的几点措施

2.1 以讲座促教学，提高学生学习兴趣

定期举办科普讲座，介绍物理学对现代生产生活的深刻影响、介绍著名物理学家生平以及他们的重要的贡献、介绍现代大科学工程技术当中的物理原理。无数科学家的努力为现代科技的发展做出了重要的贡献，现代人如果只是享受科技给生活带来的诸多便利而不再去关注这些科技背后的物理规律和曾经为之夜以继日的科学家们，这是一件令人遗憾的事情。通过举办科普讲座，让学生对物理作为一门基础学科的重要性有深刻的认识。

2.2 改革教学内容的编排，以学生为中心

针对不同工科专业的学生，在大学物理课程内容的编排上要体现不同专业的特色鲜明性，做到删繁就重，精讲精练。不同专业涉及的物理背景知识是有侧重点的，应该以这些重点知识为主，再以部分通识知识为辅。在内容上做到删繁就重以后，可以将课堂时间更多地交给学生去操作，有更多的时间让学生发挥主观能动性，体会物理思想;主动思考、主动探索、主动解决问题。教师作为引导者的角色体现更加明显;是提出问题，引导学生解决问题，而不是包办式的满堂灌。此外可以在教学过程中更多地引入工程实例，培养学生用学以致用的习惯和能力。

2.3 充分利用现代教学手段

随着软件技术的不断发展，一些教学软件如对分易、雨课堂等开始流行起来。这些软件可以有效地帮助教师进行课堂管理，包括考勤、课堂练习、课程资源、师生互动、随机分组等等，功能比较完善。使用这类的教学工具可以充分发挥以学生为主体的教学模式，充分带动学生思维进行思考。在教学过程中，学生需要通过手机端的APP进行相应的练习和操作，能有效约束学生上课玩手机开小差的行为。除了利用教学软件进行课堂管理，还可以尝试新的教学模式，如尝试教学法、读议练讲教学法、学导式教学法等等[4]。这些教学方法的共同点都在于充分发挥学生的主观能动性，让学生主动思考解决问题。教师只是作为引导者，引导学生理解概念，解决问题，避免了传统教学模式出现的满堂灌现象。

2.4 注重物理思维，提高学生理论素养

在教学过程，应重视物理概念的背景和推理，应体现物理思想和思维。同是基础学科，物理与数学有所不同，数学的工具性比较强，学生可以直接用来解决问题;而物理重在帮助学生认识世界，相信真理。因此，物理教学应该着重体现物理思维，而不是简单地给出结论让学生做一些练习。通过概念的背景介绍、过程推理、意义阐释，让学生体会物理思维的逻辑性、科学性，通过这样的训练达到提高学生理论素养的目的。

2.5 教学评价多元化

现阶段的大学物理教学考核还是以知识考察为主，过程考核以及学生综合素质的考核体现不明显。将考核标准倾向于教学过程，考察学生对物理概念的理解和思考，激发学生的创新能力和创造性思维，敢于提问，敢于质疑。在实际的授课过程当中可以将学生分为多个组，教师基于教材内容设置问题，学生通过课后搜集资料、组内讨论最终确定解决方案并形成作业论文，然后在课堂上进行成果演讲。老师根据学生表现进行评价和打分。但由于受课时的限制，类似的过程考核可以一学期进行一到两次。

3  结语

物理科学是现代工业技术的理论基石，对人类认识世界和改造世界具有至关重要的作用。提高学生的物理理论素养有助于他们更好地理解和掌握本专业的知识体系。在物理教学过程中，教师作为知识体系、课堂教学的组织和管理者，在教学模式上应契合高等教育的发展做出相应的革新。教学本身就是一门学问，教学模式的探索是永无止境的，在新的时期又会面临新的问题，需要不断探索，发现问题，解决问题，提高学生学习效率。如何培养基础知识扎实、解决问题能力强、有创新思维的学生是教师永远的奋斗目标。

参考文献

[1] 万保礼.物理基础课程教学在工科人才培养中地位和作用的研究[D].合肥工业大学，2007.

[2] 高景霞，李慧，郭艳珍，等.应用型人才培养模式下大学物理教学模式改革的研究[J].新教育时代电子杂志：教师版，2014（18）：96.

[3] 邓永和，容青艳.启迪式理工科大学物理创新教學改革探索[J].湖南工程学院学报：社会科学版，2008，18（2）：83-85.

[4] 钟仕伦，谢名春.基础教育改革与发展研究“首届全国田家炳中学校长论坛”成果集[M].成都：四川教育出版社，2004.