前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的大學(xué)物理靜電場(chǎng)總結(jié)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
Abstract: No matter from the teaching content and teaching method, teaching purpose, high school physics and the university physics have obvious differences. This article embarks from the differences and relation of high school physics and university physics to find a solution to move between cohesive device.
關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理;大學(xué)物理;銜接
Key words: high school physics;university physics;cohesion
中圖分類(lèi)號(hào):G624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2014)10-0264-02
0 引言
大學(xué)物理是工科院校一門(mén)十分重要的基礎(chǔ)課程,大學(xué)物理一般都是面向大學(xué)低年紀(jì)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的基礎(chǔ)課程,筆者在實(shí)際的教學(xué)中發(fā)現(xiàn),雖然學(xué)生剛從高中階段過(guò)來(lái),但在大學(xué)物理的學(xué)習(xí)中,學(xué)生總習(xí)慣用高中的思維和方法來(lái)理解已經(jīng)比較復(fù)雜的大學(xué)物理問(wèn)題,比較難接受新的概念和方法,比如在中學(xué)物理中的路程等于速度乘以時(shí)間沒(méi)有錯(cuò),但在大學(xué)物理中求物理碰撞后移動(dòng)的距離再利用這個(gè)規(guī)律就不對(duì)了,很多同學(xué)在學(xué)學(xué)物理的過(guò)程中還是習(xí)慣用中學(xué)的題海戰(zhàn)術(shù)來(lái)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)最終掌握知識(shí)的效果并不好。
下面筆者從以下方面來(lái)談幾點(diǎn)感受。
1 中學(xué)物理和大學(xué)物理的聯(lián)系與區(qū)別
1.1 中學(xué)物理和大學(xué)物理的聯(lián)系與區(qū)別
大學(xué)物理和中學(xué)研究都是物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科,包括:力學(xué),熱學(xué),光學(xué),電磁學(xué)以及原子物理五大內(nèi)容,雖然在內(nèi)容上有所重復(fù),但中學(xué)物理只是描述了基本的物理現(xiàn)象和概念,而大學(xué)物理是通過(guò)深入的學(xué)習(xí)并揭示出產(chǎn)生這些現(xiàn)象的物理規(guī)律,研究這些規(guī)律所需要的數(shù)學(xué)表達(dá)式和推導(dǎo)過(guò)程。
比如在靜電場(chǎng)中,高中物理因?yàn)閿?shù)學(xué)知識(shí)的限制只講述了一些基本的規(guī)律和概念,無(wú)法描述靜電場(chǎng)的相關(guān)性質(zhì),大學(xué)物理通過(guò)靜電場(chǎng)中的高斯定理,環(huán)路定理揭示了靜電場(chǎng)為有源無(wú)旋場(chǎng),這是在高中學(xué)習(xí)中無(wú)法做到的。
1.2 在教學(xué)和學(xué)習(xí)方法上的區(qū)別
大學(xué)學(xué)習(xí)主要以復(fù)習(xí)和自學(xué)為主,而中學(xué)往往是集中時(shí)間學(xué)習(xí)一個(gè)概念和公式,然后強(qiáng)化訓(xùn)練舉一反三,在教學(xué)形式上,高中物理內(nèi)容比較少,課時(shí)多教學(xué)進(jìn)度比較緩慢,教師有時(shí)間對(duì)內(nèi)容進(jìn)行講解,分析,提問(wèn)并進(jìn)行隨堂練習(xí),大學(xué)物理在內(nèi)容上多,課時(shí)卻相對(duì)很少,所以課堂教學(xué)知識(shí)量需要學(xué)習(xí)的就比較大,在大學(xué)物理學(xué)習(xí)中如果學(xué)生不能從高中的學(xué)習(xí)方法上過(guò)渡過(guò)來(lái)在某個(gè)知識(shí)點(diǎn)方面花過(guò)多的時(shí)間就會(huì)感到力不從心,學(xué)習(xí)進(jìn)度跟不上來(lái)。
1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)目的和學(xué)習(xí)心理的區(qū)別
在高中階段學(xué)生學(xué)習(xí)物理的目的就是為了高考有個(gè)理想的分?jǐn)?shù),所以在成績(jī)決定論的作用下學(xué)生學(xué)習(xí)很刻苦,鉆研也比較深,但在大學(xué)中由于大學(xué)沒(méi)有了升學(xué)率的要求,只需要修完相應(yīng)科目的學(xué)分即可,60分就算合格,所以在這樣的要求下,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性下降學(xué)習(xí)起來(lái)比較隨意,甚至有曠課,考試的時(shí)候帶小抄蒙蔽過(guò)關(guān)的情況。
2 如何做好中學(xué)物理和大學(xué)物理的銜接
2.1 教師在教學(xué)方法和手段上要更新
在大學(xué)物理開(kāi)課時(shí)候就要向?qū)W生講解高中物理和大學(xué)物理在學(xué)習(xí)方法上的區(qū)別,并介紹一些有建設(shè)性的意見(jiàn)。
教師要根據(jù)學(xué)生從高中過(guò)渡到大學(xué)的特點(diǎn),剛開(kāi)始適當(dāng)?shù)姆怕虒W(xué)進(jìn)度,從學(xué)生由高中比較緩慢的節(jié)奏過(guò)渡到相對(duì)快,學(xué)習(xí)內(nèi)容信息大的教學(xué)當(dāng)中,對(duì)高中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)只需要復(fù)習(xí)一下,對(duì)需要加深的內(nèi)容花更多的時(shí)間進(jìn)行推導(dǎo)和講解,采用啟發(fā)式和討論式的教學(xué)方法,增強(qiáng)師生的互動(dòng)和交流,教師在上新課程之前可以向?qū)W生以布置作業(yè)的形式,提出相關(guān)的問(wèn)題,讓學(xué)生通過(guò)查找資料,預(yù)習(xí)教材相互討論得到初步的答案,教師在上課的同時(shí)讓學(xué)生回答相應(yīng)的答案,通過(guò)答案給予肯定和意見(jiàn),在比較抽象和深?yuàn)W的知識(shí)點(diǎn),應(yīng)多利用多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)和演示實(shí)驗(yàn)通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)生動(dòng)畫(huà)面和實(shí)際的操作相結(jié)合,這樣就使學(xué)生從高中的生硬的學(xué)習(xí)到能自主學(xué)習(xí)的成功轉(zhuǎn)變,同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,也鍛煉了他們的想象力。
2.2 了解中學(xué)物理教學(xué),加強(qiáng)教材改革
大學(xué)老師應(yīng)該首先對(duì)中學(xué)物理的教育特點(diǎn),現(xiàn)狀和內(nèi)容有非常明確的了解,這樣在實(shí)際的教學(xué)中能知道哪些知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生可以掌握的,哪些知識(shí)點(diǎn)是需要重點(diǎn)講解的,比如恒力沖量的定義式和恒力做功公式在中學(xué)都學(xué)過(guò),但變力沖量和變力做功沒(méi)有接觸,在教學(xué)中在可以先通過(guò)簡(jiǎn)明扼要復(fù)習(xí)高中的知識(shí),目的是引入大學(xué)的物理新內(nèi)容。
在教材上,要了解中學(xué)物理教材改革的動(dòng)向,密切聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際,把大學(xué)的物理教材和高中的物理教材緊密聯(lián)系起來(lái),避免知識(shí)點(diǎn)重復(fù)和過(guò)大的跨越,內(nèi)容要做到少而精,真正把高中的物理和大學(xué)物理很好的銜接起來(lái)。
3 總結(jié)
目前已有許多高校開(kāi)始重視大學(xué)物理和高中物理教學(xué)的銜接,根據(jù)自己學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)水平來(lái)制定適合本學(xué)校的大學(xué)物理教材,做好兩者之間的銜接不僅可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣同時(shí)也提高了大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的全面理解達(dá)到一個(gè)全新的高度。所以現(xiàn)階段作為大學(xué)物理教學(xué)的工作者要重視中學(xué)物理和大學(xué)物理銜接的工作,使大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量得到不斷的提高。
參考文獻(xiàn):
[1]趙水標(biāo)等.關(guān)于大學(xué)物理習(xí)題的幾個(gè)問(wèn)題[J].寧波教育學(xué)院學(xué)報(bào),2003(4).
關(guān)鍵詞:電磁學(xué)教學(xué);靜電場(chǎng);穩(wěn)恒磁場(chǎng)
電磁學(xué)作為物理教育專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,為光學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、電工學(xué)、原子與分子物理等后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。電磁學(xué)承接了力學(xué)中關(guān)于物體的受力、做功、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等內(nèi)容的分析,同時(shí)也增加了對(duì)“場(chǎng)”這一抽象概念的處理,需要有較扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)知識(shí)并能靈活運(yùn)用高等數(shù)學(xué)處理問(wèn)題的方法,同時(shí)它又具有較強(qiáng)基礎(chǔ)性和應(yīng)用性,學(xué)生普遍反映電磁學(xué)難懂難學(xué)。分析其中原因并設(shè)法解決,才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,改善學(xué)習(xí)效果,從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。通過(guò)不斷摸索,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)電磁學(xué)過(guò)程中存在困難,主要集中在以下幾個(gè)原因,現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行逐個(gè)分析并探討解決的辦法。
1對(duì)課程重要性認(rèn)識(shí)不足
“興趣是最好的老師”,若理論學(xué)習(xí)脫離了實(shí)際,一味進(jìn)行枯燥乏味的理論推算,對(duì)學(xué)習(xí)該門(mén)課程的重要性不明確,不了解該學(xué)科的歷史背景、現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。物理學(xué)是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的自然科學(xué),電磁學(xué)作為其中的重要分支學(xué)科,在工業(yè)生產(chǎn)、生活、醫(yī)療、科研及國(guó)防建設(shè)諸方面均有廣泛應(yīng)用,對(duì)當(dāng)代社會(huì)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。[1]在介紹教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中,可適當(dāng)融入物理學(xué)史的內(nèi)容:通過(guò)庫(kù)侖、奧斯特、安培、法拉第、麥克斯韋等對(duì)電磁學(xué)作出了重大貢獻(xiàn)的偉大科學(xué)家的事跡,了解他們的科學(xué)研究歷程,學(xué)習(xí)他們崇尚理性、勇于探索、鍥而不舍的科學(xué)精神。麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在,赫茲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電磁波,馬可尼發(fā)明電報(bào),推動(dòng)著人類(lèi)通訊發(fā)展進(jìn)入嶄新的階段。從直流發(fā)電機(jī)的發(fā)明到交流發(fā)電機(jī)的廣泛應(yīng)用,為人類(lèi)提供了將其他能源轉(zhuǎn)換為便于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)碾娔艿耐緩剑娏Φ膹V泛應(yīng)用推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入電氣時(shí)代。[2]在涉及具體知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)活動(dòng)中,也可適時(shí)聯(lián)系在生活、生產(chǎn)等方面的應(yīng)用實(shí)例,如介紹靜電屏蔽這一知識(shí)點(diǎn)時(shí),引入電工工作服的使用原理,并讓學(xué)生查找其他類(lèi)似應(yīng)用實(shí)例;又如學(xué)習(xí)電介質(zhì)的極化時(shí),插入微波爐的工作原理、使用過(guò)程中的禁忌及其原因等,增加生活常識(shí)。如此將理論聯(lián)系實(shí)際,特別是日常生活熟悉的例子,學(xué)以致用,有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。此外,結(jié)合物理教育專(zhuān)業(yè)的就業(yè)方向,聯(lián)系《新課標(biāo)》對(duì)電磁學(xué)內(nèi)容的要求,分析近年高考理綜卷中電磁學(xué)所占的比例,介紹近年高考電磁學(xué)的熱門(mén)考點(diǎn)、考試題型,比如帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)或復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)類(lèi)題型是近年高考理綜物理卷中的常客,對(duì)電路的分析或常見(jiàn)儀表的結(jié)構(gòu)、使用也是常見(jiàn)考題。這樣既可強(qiáng)化其專(zhuān)業(yè)意識(shí),也可提高學(xué)生對(duì)電磁學(xué)的重視程度,增加學(xué)習(xí)動(dòng)力。
2高等數(shù)學(xué)知識(shí)準(zhǔn)備不足
電磁學(xué)難學(xué)還在于這門(mén)課程對(duì)高等數(shù)學(xué)的要求高,需要掌握微積分、矢量運(yùn)算、線(xiàn)性代數(shù)、坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換等多項(xiàng)內(nèi)容,其中高等數(shù)學(xué)微積分是處理大學(xué)物理各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程最基本的數(shù)學(xué)工具,如果學(xué)生沒(méi)有較好地掌握這部分內(nèi)容,將增加專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的難度。因此有必要在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生明確高等數(shù)學(xué)的重要性,引導(dǎo)學(xué)生打下扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)電磁學(xué)的同時(shí),部分高等數(shù)學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)卻未能及時(shí)跟進(jìn)。比如在電磁學(xué)第一章就要求運(yùn)用多重積分計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度通量,但二重積分、三重積分的學(xué)習(xí)都要等到下半學(xué)期才能進(jìn)行,學(xué)生在處理相關(guān)問(wèn)題時(shí)倍感吃力。在電磁學(xué)中涉及各種對(duì)稱(chēng)性問(wèn)題的處理,不同對(duì)稱(chēng)特點(diǎn)的問(wèn)題需要用適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,使處理問(wèn)題更加簡(jiǎn)便。如當(dāng)帶電體具有球狀或半球狀外形時(shí),若用疊加原理計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度,選用球坐標(biāo)會(huì)使問(wèn)題的處理更為便捷。在處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí)同樣面臨相關(guān)高等數(shù)學(xué)知識(shí)尚未學(xué)習(xí)的難題,解決辦法通常有以下幾種。方法一:調(diào)整培養(yǎng)方案,將電磁學(xué)課程開(kāi)設(shè)時(shí)間往后延。但若采用這種方法,僅能解決電磁學(xué)一門(mén)課程的問(wèn)題,卻會(huì)影響光學(xué)、電動(dòng)力學(xué)等后續(xù)課程的學(xué)習(xí),因此這種方法難以被采納。方法二:在教學(xué)過(guò)程中補(bǔ)充尚未學(xué)習(xí)但需要用到的高等數(shù)學(xué)知識(shí)。但這樣會(huì)占用一些理論教學(xué)課時(shí),增加教學(xué)難度,需要教師能處理好教學(xué)課時(shí)安排,較好地掌控教學(xué)進(jìn)度。方法三:通過(guò)物理思想簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)計(jì)算。如運(yùn)用疊加原理處理電場(chǎng)問(wèn)題時(shí),若已知線(xiàn)電荷電場(chǎng)的分布,把面電荷看成線(xiàn)電荷的集合,同理也可把體電荷分解為面電荷的疊加,便于將多重積分替換為一重積分,降低計(jì)算難度。方法四:用幾何的方法,盡量把積分變量變成角變量,進(jìn)行三角函數(shù)積分,將數(shù)學(xué)計(jì)算化繁為簡(jiǎn)。[3]方法五:場(chǎng)的分布具有一定的對(duì)稱(chēng)性時(shí),盡量用高斯定理或安培環(huán)路定理解決問(wèn)題。如常見(jiàn)的求解具有軸對(duì)稱(chēng)、面對(duì)稱(chēng)、球?qū)ΨQ(chēng)等對(duì)稱(chēng)性的靜電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí),采用靜電場(chǎng)的高斯定理可以避免多重積分和坐標(biāo)系的選取問(wèn)題。即使學(xué)生已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)高等數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),但如何靈活運(yùn)用高等數(shù)學(xué)工具解決各種電磁學(xué)問(wèn)題仍是個(gè)難題。如微積分的運(yùn)用,學(xué)生先要熟悉電磁學(xué)的定理、定律,根據(jù)給定條件建立微分式或積分式乃至微分方程或積分方程,還要根據(jù)物理過(guò)程的給定條件確定初始條件和積分上下限,物理專(zhuān)業(yè)知識(shí)與高等數(shù)學(xué)工具雙管齊下方能求解出結(jié)果。因此,在教學(xué)過(guò)程中教師有必要多做示范、練習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理學(xué)上的應(yīng)用,讓學(xué)生經(jīng)過(guò)反復(fù)練習(xí)找出規(guī)律,直至達(dá)到熟能生巧的程度。[4]
3對(duì)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不足
電磁學(xué)內(nèi)容抽象繁多,題型靈活多變,若對(duì)課程整體內(nèi)容沒(méi)有深入了解,容易望而生畏。縱觀(guān)電磁學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容,分為“場(chǎng)”和“路”這兩大塊內(nèi)容,而“路”即電路部分將在后續(xù)的電工學(xué)等課程里作進(jìn)一步的學(xué)習(xí),因此應(yīng)將教學(xué)重點(diǎn)放在“場(chǎng)”即電磁場(chǎng)這部分。按照慣例,通常遵循靜電場(chǎng)——>穩(wěn)衡磁場(chǎng)——>變化的電磁場(chǎng)這樣的教學(xué)次序,靜電場(chǎng)與穩(wěn)衡磁場(chǎng)不管是在概念、定理定律等內(nèi)容結(jié)構(gòu)方面,還是處理問(wèn)題的思想方法都有驚人的相似之處。在教學(xué)過(guò)程中采用對(duì)稱(chēng)性分析,在學(xué)習(xí)靜電場(chǎng)的基礎(chǔ)上,對(duì)比學(xué)習(xí)穩(wěn)恒磁場(chǎng),分析兩種場(chǎng)的異同,可提高學(xué)習(xí)效率,達(dá)到事半功倍的效果。
4電磁學(xué)處理問(wèn)題的基本方法和思路不明確
同其他學(xué)科一樣,電磁學(xué)有具有其自身特點(diǎn)的處理問(wèn)題的基本方法和思路,掌握這些基本方法和思路對(duì)學(xué)好電磁學(xué)極為重要。電磁學(xué)處理問(wèn)題的基本方法比較固定,以靜電場(chǎng)和穩(wěn)衡磁場(chǎng)為例,靜電場(chǎng)的常用計(jì)算方法有三種:利用庫(kù)侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度定義和電場(chǎng)疊加原理計(jì)算,原則上可以計(jì)算任意靜電場(chǎng),但計(jì)算通常較繁瑣;利用高斯定理計(jì)算,需電場(chǎng)具有某些對(duì)稱(chēng)性才方便計(jì)算;利用場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的微分關(guān)系計(jì)算。靜電場(chǎng)分真空中、有導(dǎo)體時(shí)和有電介質(zhì)時(shí)三種情況,計(jì)算真空中的情況最為簡(jiǎn)單,有導(dǎo)體時(shí)需考慮靜電感應(yīng)效應(yīng),有電介質(zhì)時(shí)則需考慮極化效應(yīng)。穩(wěn)衡磁場(chǎng)分真空中、有磁介質(zhì)時(shí)的情況,計(jì)算穩(wěn)恒磁場(chǎng)的常用方法有:利用畢-薩定律和磁場(chǎng)疊加原理計(jì)算,原則上可以計(jì)算任意恒定電流分布產(chǎn)生的磁場(chǎng);利用安培環(huán)路定律計(jì)算,需磁場(chǎng)分布具有一定的對(duì)稱(chēng)性才便于計(jì)算。采用不同的處理方法時(shí)對(duì)應(yīng)不同的解決問(wèn)題的思路,如用上述第一種方法計(jì)算穩(wěn)恒磁場(chǎng)時(shí)的基本思路通常是這樣。第一步:將各種電流分布分割為電流元;第二步:利用畢-薩定律和磁場(chǎng)疊加原理建立積分式,并根據(jù)已知條件設(shè)定積分上下限;第三步:計(jì)算積分結(jié)果。為簡(jiǎn)化計(jì)算,第一步也可作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,如將旋轉(zhuǎn)的帶電圓盤(pán)分割為帶電圓環(huán),無(wú)限長(zhǎng)通電圓柱面可分割成無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn),大大降低積分難度。如用安培環(huán)路定理解決問(wèn)題的基本思路則為:第一步,對(duì)稱(chēng)性分析;第二步,選取合適的積分環(huán)路;第三步,根據(jù)安培環(huán)路定理建立積分方程;第四步,求解方程。其中前兩步最為關(guān)鍵。[5]掌握了解決問(wèn)題的基本方法和思路,才能自如應(yīng)對(duì)千變?nèi)f化的問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程中不妨先教會(huì)學(xué)生部分基本方法和思路并通過(guò)練習(xí)不斷熟悉,再引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自己摸索和總結(jié),讓學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)更重視掌握基本方法和思路,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體,高校強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,造成電磁學(xué)難教難學(xué)問(wèn)題還有其他多方面的原因,但解決問(wèn)題的根本在于培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀(guān)能動(dòng)性,讓學(xué)生樂(lè)學(xué)并有信心學(xué)好電磁學(xué)。通過(guò)教學(xué)實(shí)踐,解決上述幾個(gè)問(wèn)題可有效改善學(xué)習(xí)效果,同時(shí)也在不增加學(xué)習(xí)難度的基礎(chǔ)上擴(kuò)大知識(shí)面,有助于物理教育專(zhuān)業(yè)學(xué)生更好地適應(yīng)今后的學(xué)習(xí)和工作。
參考文獻(xiàn):
[1]楊凡。《電磁學(xué)》課程教學(xué)改革探討[J]。綿陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,30(5):133~136。
[2]宋德生,李國(guó)棟。電磁學(xué)發(fā)展史[M]。廣西人民出版社,1987,4。
[3]馬文蔚。物理學(xué)(上)[M]。高等教育出版社,2012,12。
[4]王玉琢。《物理學(xué)》教學(xué)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J]。遼寧師專(zhuān)學(xué)報(bào),2007,9(2):12~13,88。
Abstract: In order to promote the rapid growth of youth teachers in our institute, the leaders have repeatedly organized youth teacher training activities. During the activity, there are not only class presentations from youth teachers, but also model lessons given by teaching masters invited to our institute. The model lessons are colorful and unique, which is a reflection of the teaching masters' rich teaching experience, exquisite and distinctive personal teaching style. These high level and high quality lessons have broadened the horizon of youth teachers and benefited them a lot. Starting from the perspective of university physics teaching method, this article summarizes some enlightenment through blackboard-writing and listening to the model lessons including requirements for solid professional knowledge, attention to difference of middle school physics and university physics, rigorous examples, summary of the content, and the combination of multimedia and blackboard-writing.
關(guān)鍵詞: 青年教師;教學(xué)名師;示范課;大學(xué)物理
Key words: youth teachers;teaching masters;model lesson;university physics
中圖分類(lèi)號(hào):G451 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)26-0230-02
0 引言
聽(tīng)教學(xué)名師的示范課,是引領(lǐng)青年教師快速成長(zhǎng)的最有效途徑。教書(shū)育人是教師的天職,作為剛從校門(mén)走出的青年教師,無(wú)論是對(duì)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵還是在教學(xué)藝術(shù)上都很欠缺,因此,急需一批教學(xué)方面的專(zhuān)家、帶頭人來(lái)給青年教師一個(gè)正確的指引,促進(jìn)青年教師的專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)、提高青年教師的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。
1 專(zhuān)研專(zhuān)業(yè)知識(shí)
青年教師的發(fā)展主要取決于自身,一方面要虛心學(xué)習(xí)老教師的教學(xué)方法;另一方面要對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行深入的專(zhuān)研,避免授課時(shí)出現(xiàn)明顯的錯(cuò)誤。在教學(xué)過(guò)程中,要嚴(yán)謹(jǐn)、準(zhǔn)確的表達(dá)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。如,當(dāng)給學(xué)生講解彈力和彈性勢(shì)能概念的時(shí)候,部分學(xué)生將彈性勢(shì)能叫做彈性力勢(shì)能是不正確的,教師要給予及時(shí)的糾正。發(fā)生彈性形變的物體各部分之間,由于有彈力的作用而具有了勢(shì)能,這種能量叫彈性勢(shì)能。物體的形變量越大,彈性勢(shì)能就越多,反之,則越小。要告知學(xué)生彈性力是力,而彈性勢(shì)能是能量,其大小取決于物體克服彈力所作的功。再比如,曾有一名青年教師在講解靜電場(chǎng)中高斯定理之前,首先講解了電通量的概念,“電通量表示穿過(guò)閉合曲面的電場(chǎng)線(xiàn)的條數(shù)”。顯然,該教師沒(méi)有準(zhǔn)確的掌握電通量的概念,高斯定理表達(dá)的是穿過(guò)閉合曲面的電通量或者說(shuō)電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù)與電荷之間的關(guān)系,但并不能把電通量的概念直接定義為穿過(guò)閉合曲面的電場(chǎng)線(xiàn)條數(shù),而應(yīng)陳述為穿過(guò)任意曲面的電場(chǎng)線(xiàn)的條數(shù)。以上舉例說(shuō)明,部分青年教師對(duì)知識(shí)點(diǎn)本身的理解如果不夠,會(huì)出現(xiàn)對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)或者概念講解錯(cuò)誤的現(xiàn)象。因此,專(zhuān)業(yè)知識(shí)扎實(shí)很重要,備課過(guò)程中要多專(zhuān)研、多思考,不斷提升自身的理論功底。
2 注重講解大學(xué)物理與中學(xué)物理的區(qū)別
在中學(xué)階段,學(xué)生在教師講解知識(shí)點(diǎn)后,要?jiǎng)谟浺恍└拍睢⒐健⒍珊投ɡ恚缓髸?huì)利用它們解決實(shí)際物理問(wèn)題,最注重的是如何利用所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)去解題,教師在講解知識(shí)點(diǎn)時(shí),并不注重講解這些概念、公式定律和定理都是如何演繹過(guò)來(lái)的。而在學(xué)學(xué)物理的過(guò)程中,學(xué)生們不僅僅要牢記一些物理概念、公式、定律和定理,最重要的是要掌握每個(gè)概念、定理的形成過(guò)程,要知道他們闡明了什么樣的物理規(guī)律,體現(xiàn)了什么樣的物理思想以及它們的適應(yīng)條件和范圍都是什么,在此基礎(chǔ)上還要求學(xué)生們學(xué)會(huì)運(yùn)用高等數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決物理問(wèn)題。如,中學(xué)物理學(xué)生就學(xué)習(xí)過(guò)沖量的概念,但僅學(xué)習(xí)了物體在某個(gè)時(shí)刻沖量的算法,不知沖量概念是如何衍生過(guò)來(lái)的,是一個(gè)狀態(tài)量。而大學(xué)物理教學(xué)中,教師先通過(guò)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,推倒得出了動(dòng)量定理的表達(dá)式,從而引出了沖量的概念,若已知力作用在物體上的時(shí)間范圍,則在此時(shí)間范圍內(nèi)力對(duì)時(shí)間持續(xù)作用的效果對(duì)應(yīng)的就是沖量,其表達(dá)式為■=■■dt,顯然這里的沖量是一個(gè)過(guò)程量,適合求解物體在變力作用下所產(chǎn)生的沖量,而中學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)的沖量■=■t只適合求解力在瞬時(shí)產(chǎn)生的沖量。因此,教師在講解概念時(shí),要通過(guò)給學(xué)生講解概念的演繹過(guò)程,使學(xué)生更深刻的理解相應(yīng)的物理概念,從而游刃有余的解決相關(guān)物理問(wèn)題。
3 講解例題時(shí),出題要嚴(yán)謹(jǐn),注意展開(kāi)并進(jìn)行總結(jié)
教師在講解知識(shí)點(diǎn)之后,要講解幾道例題幫助學(xué)生消化以上知識(shí)點(diǎn)。例題不能隨意出,不僅要將所教內(nèi)容都能運(yùn)用到例題中,還要注意出題要嚴(yán)謹(jǐn),準(zhǔn)確。如,在講解變力所做的功例題時(shí),書(shū)寫(xiě)力的表達(dá)式后要緊跟單位,位移后也要緊跟單位,從而影響著學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。再如,講解邁克爾遜干涉儀時(shí),會(huì)涉及到求解入射光波長(zhǎng)的問(wèn)題,教師舉例時(shí)要注意給出合理的薄膜厚度等物理量,確保所求紅光波長(zhǎng)在實(shí)際620-760納米范圍之內(nèi)。最后,講解例題后一定要進(jìn)行總結(jié),讓學(xué)生明白為何此題用以上知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解決,要總結(jié)解題時(shí)需要注意哪些問(wèn)題,此結(jié)果可以進(jìn)行哪些延伸,會(huì)得出什么其他重要的結(jié)論,只有這樣講解例題,學(xué)生才能更深刻的理解該知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用。除了講解例題要有總結(jié),每次講完理論課都要對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和延伸,展開(kāi)說(shuō)明每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的深刻內(nèi)涵及其應(yīng)用范圍等,只有對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行充分展開(kāi),才能讓學(xué)生更深刻的記住這部分知識(shí)的物理意義。
4 板書(shū)與多媒體教學(xué)相結(jié)合
由于大學(xué)物理課程,教學(xué)面寬,學(xué)生普遍反映較難。如果一味使用多媒體進(jìn)行教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)效果不會(huì)很理想。因此,教師要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),盡量使用板書(shū)進(jìn)行教學(xué)。教師在上課之前,要精心設(shè)計(jì)板書(shū),將每次課的重點(diǎn)內(nèi)容全部體現(xiàn)在板書(shū)中。教師在教學(xué)過(guò)程中,要邊講解知識(shí)點(diǎn)邊及時(shí)的書(shū)寫(xiě)板書(shū),只有這樣學(xué)生才能緊跟教師思路,當(dāng)然部分物理知識(shí)使用多媒體和板書(shū)結(jié)合進(jìn)行教學(xué)更合適。如,在講機(jī)械波的干涉知識(shí)時(shí),如果只利用數(shù)學(xué)推導(dǎo)方式,可以很容易得出駐波的波動(dòng)方程,但多數(shù)學(xué)生仍不理解駐波的波形圖是什么形態(tài),此時(shí)采用多媒體進(jìn)行演示,會(huì)更形象生動(dòng)的展示駐波的波形圖。因此,將板書(shū)和多媒體教學(xué)相結(jié)合,是提高課堂質(zhì)量的有效方法。
以上是筆者通過(guò)多年來(lái)的自我專(zhuān)研,并總結(jié)教學(xué)名師的示范課程所形成的一些新的認(rèn)識(shí)。總之,希望青年教師在走上教學(xué)之路之前,能具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí);注意講解大學(xué)物理與中學(xué)物理的區(qū)別;有針對(duì)性的講解例題;以板書(shū)為主,采用板書(shū)和多媒體相結(jié)合的教學(xué)方式,這樣才能提高教師的教學(xué)效率,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn):
[1]淺析大學(xué)物理的學(xué)習(xí)方法[J].成功,2013,4.
根據(jù)應(yīng)用型本科院校理工科大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題,提出針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容模塊化,教學(xué)過(guò)程中引入課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和大學(xué)物理考評(píng)方式等方面改革,可以有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維能力和創(chuàng)新能力,提高教學(xué)效果。
[關(guān)鍵詞]
大學(xué)物理;教學(xué)改革;課內(nèi)實(shí)踐
1引言
大學(xué)物理是應(yīng)用型本科院校理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)重要的通識(shí)性必修公共基礎(chǔ)課程。它在培養(yǎng)理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維、綜合分析能力和應(yīng)用能力方面起到其它課程無(wú)法代替的作用。大學(xué)物理課程教學(xué)應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的:首先是使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、理論和方法有系統(tǒng)的認(rèn)知和理解,其次是培養(yǎng)學(xué)生解決和分析問(wèn)題的能力,同時(shí)還要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)探索精神,實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。然而現(xiàn)在大學(xué)物理教學(xué)效果不容樂(lè)觀(guān),存在著許多亟待解決的問(wèn)題。首先,教學(xué)內(nèi)容固化,與專(zhuān)業(yè)脫節(jié)。大學(xué)物理是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,大家過(guò)多強(qiáng)調(diào)它系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性的,不同理工科專(zhuān)業(yè)采用學(xué)大綱和授課標(biāo)準(zhǔn)。由于物理本身邏輯性、理論性較強(qiáng),而忽略不同理工科專(zhuān)業(yè)對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容的不同要求,多年來(lái)教學(xué)模式固定,專(zhuān)業(yè)課程聯(lián)系不緊密,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)感到乏味,學(xué)習(xí)興趣不高,認(rèn)為大學(xué)物理對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)幫助不大。其次,學(xué)時(shí)有限,教學(xué)內(nèi)容寬泛。高等院校基礎(chǔ)課程教學(xué)委員會(huì)建議大學(xué)物理核心內(nèi)容教學(xué)最低學(xué)時(shí)數(shù)為126學(xué)時(shí),而大多數(shù)應(yīng)用型本科院校在制定培養(yǎng)方案時(shí)增加各自專(zhuān)業(yè)課的課時(shí),調(diào)整大學(xué)物理及實(shí)驗(yàn)課時(shí),遠(yuǎn)達(dá)不到大學(xué)物理規(guī)定的最低學(xué)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。教師為完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容,只有照本宣科,很少對(duì)大學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際問(wèn)題及專(zhuān)業(yè)方向聯(lián)系,顯得乏味,應(yīng)用性不強(qiáng)。然后,考評(píng)方式單一。成績(jī)考核基本上是由課外作業(yè)情況、出勤率和期末考試等三方面組成,無(wú)法客觀(guān)真實(shí)反映大學(xué)物理教學(xué)效果,也無(wú)法提高學(xué)生的大學(xué)物理自主學(xué)習(xí)的興趣。另外,教學(xué)方法和手段單一。教學(xué)以傳統(tǒng)板書(shū)和PPT授課相結(jié)合為主,老師只是知識(shí)的傳播者,學(xué)生只是知識(shí)的被動(dòng)接收者,這些導(dǎo)致學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)不夠、缺乏熱情和學(xué)習(xí)興趣。我校結(jié)合大學(xué)物理教學(xué)一些問(wèn)題,結(jié)合學(xué)校和學(xué)生實(shí)際情況,對(duì)大學(xué)物理教學(xué)提出改革并取得不錯(cuò)效果。
2大學(xué)物理教學(xué)改革和實(shí)踐
2.1大學(xué)物理教學(xué)方向歸并和教學(xué)內(nèi)容的模塊化
在大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容調(diào)整之前,大學(xué)物理授課教師深入各二級(jí)學(xué)院調(diào)研,與各專(zhuān)業(yè)課老師座談,了解各不同專(zhuān)業(yè)需求和學(xué)科交叉點(diǎn)。根據(jù)前期調(diào)研,和不同專(zhuān)業(yè)的要求調(diào)整相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容,控制與各專(zhuān)業(yè)關(guān)聯(lián)小的章節(jié)的課時(shí),適當(dāng)提高與專(zhuān)業(yè)連接緊密章節(jié)的課時(shí)。教師教學(xué)中根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)突出重點(diǎn),充分利用各專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)各業(yè)知識(shí)的渴望來(lái)提升對(duì)大學(xué)物理的興趣,從而提高學(xué)學(xué)物理的信心。根據(jù)我校理工科專(zhuān)業(yè)對(duì)大學(xué)物理知識(shí)的不同的要求,形成三個(gè)主要教學(xué)模塊:對(duì)力學(xué)和機(jī)械振動(dòng)(波)知識(shí)需求較高的機(jī)械和土木類(lèi)、對(duì)電磁學(xué)和光學(xué)需求較高的電子信息類(lèi)、對(duì)熱學(xué)知識(shí)需求較高的熱能和材料類(lèi)。在確保大學(xué)物理教學(xué)基本需求的前提下,根據(jù)以上三個(gè)教學(xué)模塊對(duì)大學(xué)物理知識(shí)需求的重點(diǎn)不同,對(duì)不同類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。同時(shí),對(duì)不同類(lèi)專(zhuān)業(yè)相同知識(shí)點(diǎn)的深度及教學(xué)方法也有所區(qū)別,特別是與各專(zhuān)業(yè)課程連接緊密的內(nèi)容要進(jìn)行重點(diǎn)講解。電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的《電子技術(shù)》、《電路分析》、《電磁場(chǎng)與電磁波》和《通信原理》等課程與大學(xué)物理密切聯(lián)系。相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容主要包含:靜電場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、電磁波和麥克斯韋方程等。大學(xué)物理中的電磁學(xué)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的基本原理、場(chǎng)的相互作用、電磁場(chǎng)與電磁波基礎(chǔ)理論和光學(xué)基本規(guī)律。對(duì)電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)側(cè)重對(duì)電磁場(chǎng)與電磁波及其相關(guān)最新進(jìn)展的講解,以便提高學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。老師在講授這些內(nèi)容的時(shí)候,利用PPT、模型演示和課堂小實(shí)驗(yàn)等教學(xué)方法相結(jié)合向?qū)W生展示電場(chǎng)、磁場(chǎng)產(chǎn)生和電磁波的產(chǎn)生、傳播過(guò)程,講解它們產(chǎn)生的原理及它們?cè)谏钪械膽?yīng)用,讓學(xué)生體會(huì)到大學(xué)物理與本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和工程實(shí)踐的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
2.2大學(xué)物理教學(xué)方法的改革
為提高學(xué)生大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣,我們?cè)诖髮W(xué)物理教學(xué)中引入課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)。教師根據(jù)教學(xué)模塊,對(duì)不同專(zhuān)業(yè)提煉出與專(zhuān)業(yè)知識(shí)聯(lián)系緊密且有實(shí)踐應(yīng)用的題目。教師把班級(jí)分成幾個(gè)課內(nèi)實(shí)踐小組,要求以小組為單位調(diào)研與課內(nèi)實(shí)踐題目相關(guān)知識(shí),然后根據(jù)所學(xué)大學(xué)物理和本專(zhuān)業(yè)知識(shí)完成一份調(diào)研報(bào)告。各小組在下次課內(nèi)實(shí)踐課闡述本組調(diào)研報(bào)告內(nèi)容,然后討論,最后由授課老師總結(jié)。有時(shí)提出一些小實(shí)驗(yàn),要求同學(xué)設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn),然后全班同學(xué)評(píng)比。通過(guò)課外調(diào)研、課內(nèi)討論的課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生調(diào)研能力、分析總結(jié)問(wèn)題能力,學(xué)生受益匪淺,效果良好。如在多普勒效應(yīng)時(shí)提出監(jiān)測(cè)車(chē)速,電磁學(xué)時(shí)提出電磁懸浮技術(shù),光學(xué)薄膜干涉提出增透膜和增反膜利用,光的衍射提出光的單縫衍射在測(cè)量中應(yīng)用等課內(nèi)實(shí)踐題目。
2.3大學(xué)物理考評(píng)方式改革
傳統(tǒng)大學(xué)物理總評(píng)成績(jī)是三七開(kāi),期末成績(jī)占七,平時(shí)成績(jī)占三,這種評(píng)定方式是強(qiáng)調(diào)結(jié)果而弱化學(xué)習(xí)過(guò)程,很難提高學(xué)生學(xué)學(xué)物理的積極性。我們提出大學(xué)物理成績(jī)?cè)u(píng)定五五開(kāi),期末成績(jī)和平時(shí)成績(jī)各占一半。平時(shí)成績(jī)包括課堂表現(xiàn)占15%、課內(nèi)實(shí)踐占20%、課外作業(yè)占15%,而且課堂表現(xiàn)和課外作業(yè)都不少于3次,課內(nèi)實(shí)踐不少于2次。我們適當(dāng)提高課內(nèi)實(shí)踐和課堂表現(xiàn)等方面評(píng)定,有利于讓學(xué)生主動(dòng)參與大學(xué)物理的學(xué)習(xí)過(guò)程,加深學(xué)生對(duì)大學(xué)物理知識(shí)的理解,提升學(xué)生對(duì)大學(xué)物理與自己專(zhuān)業(yè)關(guān)系的認(rèn)知。
3大學(xué)物理教學(xué)改革存在不足和改進(jìn)
通過(guò)實(shí)施上述教學(xué)改革,經(jīng)過(guò)一學(xué)年的教學(xué)實(shí)踐,我校大學(xué)物理教學(xué)獲得良好的教學(xué)效果。教學(xué)改革提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是,我們清醒的認(rèn)識(shí)到上述改革措施在實(shí)踐過(guò)程中存在一些缺點(diǎn),使得教學(xué)改革距預(yù)期目標(biāo)還有一些距離。主要表現(xiàn)在如下:第一,課內(nèi)實(shí)踐課題設(shè)置和實(shí)施過(guò)程對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力有一定要求,學(xué)生自學(xué)能力和知識(shí)儲(chǔ)備參差不齊,這容易導(dǎo)致兩極分化。如何使課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)模式讓絕大部分學(xué)生從中獲益是一個(gè)值得進(jìn)一步研究的教學(xué)課題。第二,課堂表現(xiàn)分值量化問(wèn)題,有些老師給分很粗糙,達(dá)不到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的要求。針對(duì)大學(xué)物理改革缺陷,作者任為在今后教學(xué)中從幾方面改進(jìn)。第一,課內(nèi)實(shí)踐課題內(nèi)容的選擇。在第一輪課內(nèi)實(shí)踐基礎(chǔ)上,教研室老師進(jìn)行更深入調(diào)研,根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況,設(shè)計(jì)不同深度的實(shí)踐內(nèi)容,滿(mǎn)足相應(yīng)同學(xué)需要,達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和其它能力的培養(yǎng)。第二,課堂表現(xiàn)給分,對(duì)于課堂表現(xiàn)應(yīng)該有量化和模糊兩種模式,例如課堂筆記是具體量化分?jǐn)?shù),而課堂回答和討論問(wèn)題的積極性等表現(xiàn)以模糊方式記錄,兩者結(jié)合。
4總結(jié)
大學(xué)物理課程教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期系統(tǒng)的工程。改革者要持有實(shí)事求是的工作態(tài)度,深入調(diào)研,根據(jù)各自學(xué)校的教學(xué)模式和學(xué)生實(shí)踐情況提出具有本校特色的改革方案。
作者:臧學(xué)平 單位:池州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]張茹,吳高建.基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的工科大學(xué)物理教學(xué)改革實(shí)踐與探索[J].時(shí)代教育,2014(21):200-201.
【關(guān)鍵詞】多元化人才 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 開(kāi)放式教學(xué)
現(xiàn)階段,我國(guó)已經(jīng)步入一個(gè)多元化的社會(huì),其需要的是多元化人才。而作為人才培養(yǎng)重要機(jī)構(gòu)之一的高校,卻仍舊沿襲著“一刀切”的人才培養(yǎng)模式,這與當(dāng)前社會(huì)的需求極為不符。因此,必須對(duì)當(dāng)前這一現(xiàn)狀進(jìn)行改革。借此本文基于多元化人才培養(yǎng)的角度,對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)進(jìn)行研究。
一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)的特點(diǎn)
(一)開(kāi)放式教學(xué)重在強(qiáng)調(diào)主體性
開(kāi)放式教學(xué)遵循的是以人為本的教學(xué)理念,這樣有利于體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,可以按照自身的具體情況對(duì)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、次數(shù)、內(nèi)容以及方法等進(jìn)行自主決定、自行安排。開(kāi)放式教學(xué)最大的特點(diǎn)就是不對(duì)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行限制,從而最大程度地發(fā)揮了學(xué)生的主體性。而教師在這一過(guò)程中扮演著指導(dǎo)者或輔導(dǎo)者的角色,并為學(xué)生提供一種開(kāi)放的、自主參與的情景,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生在觀(guān)察實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并發(fā)揮想象力再結(jié)合以往所學(xué)的知識(shí)去解決問(wèn)題,無(wú)論最后成功或是失敗,學(xué)生均會(huì)在其中積累一定的經(jīng)驗(yàn),這有助于提高學(xué)生各方面的綜合能力,為其成為多元化人才奠定基礎(chǔ)。
(二)開(kāi)放式教學(xué)具有較強(qiáng)的靈活性
開(kāi)放式教學(xué)可以讓每個(gè)學(xué)生按照自身的實(shí)際情況制定起點(diǎn),然后通過(guò)不同的學(xué)習(xí)途徑達(dá)到預(yù)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。而教師在教學(xué)過(guò)程中所采用的教學(xué)手段相對(duì)而言也是較為靈活的,如可以對(duì)不同層次的學(xué)生采取不同的教法、對(duì)不同類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)采用不同的實(shí)驗(yàn)教法等。因此,開(kāi)放式教學(xué)屬于一種自由度較強(qiáng)的教學(xué)模式,并且在教學(xué)管理方面也相應(yīng)地比較靈活。
二、基于多元化人才培養(yǎng)角度的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)實(shí)施策略
在基于多元化人才培養(yǎng)角度的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)盡可能從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā)。為此,筆者根據(jù)多年的教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)了一種全新的開(kāi)放式教學(xué)模式,即兩段三層、全程開(kāi)放。
(一)“兩段”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施方法
這里的兩段主要是將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)程分為兩個(gè)階段,考慮到大學(xué)生的物理基礎(chǔ)有所差異,因此,在第一階段中仍舊采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,而在第二階段中則完全采用開(kāi)放式的方法進(jìn)行教學(xué)。各個(gè)階段的學(xué)時(shí)可以按照學(xué)生所選的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及教學(xué)任務(wù)進(jìn)行合理分配。
在第一階段中,教學(xué)內(nèi)容仍以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主,學(xué)生可采取按課表、分組循環(huán)的組織形式進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),這種形式有利于學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí),而且該形式還具有效率高、易于監(jiān)控及管理等特點(diǎn)。由于是分組學(xué)習(xí),所以基本能夠保證每個(gè)學(xué)生人手一套實(shí)驗(yàn)儀器,這樣可以確保學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獨(dú)立操作、獨(dú)立完成,教師則從旁給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)、演示和講解;在第二階段中,教學(xué)內(nèi)容則主要以提高及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為主,打破教材的局限,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在這一階段應(yīng)將開(kāi)放式教學(xué)進(jìn)行合理運(yùn)用,教師可以讓學(xué)生自行選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間及項(xiàng)目,不限制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體完成時(shí)間,僅需在考試之前予以完成即可。同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的最低個(gè)數(shù)進(jìn)行要求,并鼓勵(lì)有能力完成的學(xué)生盡量多做。在物理實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中,從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇、實(shí)驗(yàn)方案的制訂直到完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),因沒(méi)有教材可循,所以必須憑借學(xué)生自己的努力才能實(shí)現(xiàn),教師在此過(guò)程中主要起輔助指導(dǎo)的作用。通過(guò)以上這兩個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué),一方面可以鞏固學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),另一方面運(yùn)用開(kāi)放式教學(xué)還能提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力,這樣有利于實(shí)現(xiàn)多元化人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
(二)“三層”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施方法
三層是按照功能將物理實(shí)驗(yàn)劃分為三個(gè)層面,即基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、提高試驗(yàn)以及創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)掌握好這三個(gè)層面之間的難易銜接,并以循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。這部分的主要教學(xué)目的是為了培養(yǎng)學(xué)生了解和掌握物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)及技能,如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中概念的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)儀器的操作以及實(shí)驗(yàn)的基本方法等等。教學(xué)條件允許的高校可以為學(xué)生精選一些比較典型的試驗(yàn)項(xiàng)目作為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),例如夫蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)、霍爾效應(yīng)等。
2.提高實(shí)驗(yàn)。這部分教學(xué)內(nèi)容主要是為了培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手操作、合作學(xué)習(xí)、資料查找、知識(shí)應(yīng)用以及自學(xué)等方面的能力。教師在制定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí),應(yīng)遵循成功性原則,不要設(shè)計(jì)太難的實(shí)驗(yàn),應(yīng)以定性半定量及綜合性的實(shí)驗(yàn)為主。如π的稱(chēng)量、靜電場(chǎng)描繪等等。
3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。這部分內(nèi)容主要包括探究性實(shí)驗(yàn)及設(shè)計(jì)性試驗(yàn),其作用在于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。而教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行大膽的嘗試,不要害怕實(shí)驗(yàn)失敗,使學(xué)生能夠在不斷的失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。就探究性實(shí)驗(yàn)而言,其屬于物理實(shí)驗(yàn)中較高層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)不僅能夠充分地挖掘出學(xué)生的潛質(zhì),而且還可以啟發(fā)學(xué)生的思維及創(chuàng)造能力,從而使學(xué)生能夠向著個(gè)性化的方面發(fā)展。在整個(gè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放式教學(xué)中,這類(lèi)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)多元化人才的最佳途徑。
(三)“全程開(kāi)放”物理教學(xué)實(shí)施方法
全程開(kāi)放則是指以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站全天候開(kāi)通為前提,以物理實(shí)驗(yàn)室全面開(kāi)放為保障,將開(kāi)放式的教育理念貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中。
1.實(shí)驗(yàn)室全程開(kāi)放。對(duì)于一些條件允許的高校可以建立物理實(shí)驗(yàn)中心,或是對(duì)原有的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改擴(kuò)建,從硬件設(shè)施上保障實(shí)驗(yàn)室的利用效率。
2.借助教學(xué)網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式教學(xué)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及,各大高校可借助教學(xué)網(wǎng)站來(lái)拓寬教學(xué)空間、時(shí)間及教學(xué)內(nèi)容,以此來(lái)為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)途徑和機(jī)會(huì),充分體現(xiàn)開(kāi)放式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理課程 電磁感應(yīng)定律 教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.126
進(jìn)入新世紀(jì)以后,我國(guó)高等教育事業(yè)迅速發(fā)展,大學(xué)物理課程的教學(xué)理念、內(nèi)容、方法等都要適應(yīng)教育改革的新形式。物理教師的任務(wù)就是探索如何在新形勢(shì)下,教好大學(xué)物理這門(mén)課,以適應(yīng)21世紀(jì)對(duì)高素質(zhì)人才的科學(xué)素質(zhì)的需要[1]。教師在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中應(yīng)不斷學(xué)習(xí),拓寬自己的知識(shí)面,精心設(shè)計(jì)探究性課題,確立學(xué)生的主體地位,通過(guò)多樣化的教學(xué)方式,增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考能力,主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題[2]。教學(xué)設(shè)計(jì)是指教師依據(jù)教育教學(xué)理論、教學(xué)藝術(shù)原理,為了達(dá)到某階段教學(xué)目標(biāo),根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織形式、教學(xué)方法和需要使用的教學(xué)手段進(jìn)行的策劃[3]。下面以《電磁感應(yīng)定律》一節(jié)為例,談?wù)劰P者在這方面的做法。
1 教學(xué)任務(wù)分析
教材依據(jù):《物理學(xué)》(高等教育出版社,馬文蔚,第五版)。
教學(xué)內(nèi)容:第八章第一節(jié)《電磁感應(yīng)定律》。
教學(xué)對(duì)象:本科學(xué)生。
教學(xué)時(shí)間:45分鐘。
本課題是大學(xué)物理中電磁感應(yīng)部分的一個(gè)重要內(nèi)容,是學(xué)習(xí)后續(xù)內(nèi)容的前提和基礎(chǔ),也是統(tǒng)領(lǐng)第八章的綱要。
2 學(xué)情分析
學(xué)生已學(xué)習(xí)了《靜電場(chǎng)》與《穩(wěn)恒磁場(chǎng)》的內(nèi)容,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了理論基礎(chǔ)。中學(xué)楞次定律的學(xué)習(xí),便于學(xué)生理解電磁感應(yīng)定律數(shù)學(xué)表達(dá)式中“-”的具體物理意義。
3 教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):理解產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件;掌握電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容;了解電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。
能力目標(biāo):增強(qiáng)學(xué)生探究的興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭季S方法,提高學(xué)生運(yùn)用電磁感應(yīng)定律分析問(wèn)題解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
情感目標(biāo):通過(guò)三峽水電站的介紹,增強(qiáng)學(xué)生們的民族自信心和自豪感。
4 教學(xué)重難點(diǎn)分析
重點(diǎn):電磁感應(yīng)定律內(nèi)容的理解。
難點(diǎn):電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。
5 教學(xué)內(nèi)容及設(shè)計(jì)
5.1 引入新課
由詩(shī)詞《水調(diào)歌頭·游泳》詩(shī)句“截?cái)辔咨皆朴辏邖{出平湖”引入,圖片展示三峽水電站,提出問(wèn)題:為什么水輪發(fā)電機(jī)定子直徑如此大,而工業(yè)用電都是交流電,發(fā)電機(jī)到底如何發(fā)電?
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)情境,提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生思考,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本次課的興趣,增強(qiáng)學(xué)生們的民族自信心和自豪感。
5.2 新課教學(xué)
5.2.1 引言
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng);
1831年8月,法拉第通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象;
1831年11月24日,法拉第向皇家學(xué)會(huì)提交的一個(gè)報(bào)告中,把這種現(xiàn)象定名為“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”,并概括了可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種類(lèi)型:變化著的電流、變化著的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)恒電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)物理學(xué)史,介紹科學(xué)家探索磁生電的過(guò)程,使學(xué)生體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的不易,進(jìn)入本節(jié)課教學(xué)。并設(shè)疑:在現(xiàn)在我們看來(lái),法拉第總結(jié)的這五種類(lèi)型都是引起了某一個(gè)物理量的變化,具體是哪個(gè)物理量呢?下面就來(lái)研究一下電磁感應(yīng)現(xiàn)象,探究一下磁生電的條件。
5.2.2 電磁感應(yīng)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)演示和Flash展示磁生電的實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,采用啟發(fā)式的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生分析演示實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)交流,探究并討論產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
【實(shí)驗(yàn)一】條形磁鐵插入、拔出線(xiàn)圈(實(shí)驗(yàn)演示)。
實(shí)驗(yàn)一
提問(wèn):電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)方向如何?快速慢速移動(dòng)條形磁鐵,電流計(jì)偏轉(zhuǎn)幅度差異?
答:電流計(jì)指針有偏轉(zhuǎn),說(shuō)明線(xiàn)圈回路產(chǎn)生了電流,雖然線(xiàn)圈回路面積S沒(méi)變,但穿過(guò)線(xiàn)圈回路的磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B發(fā)生了變化,即S不變,B變;電流計(jì)偏轉(zhuǎn)方向不同,說(shuō)明電流流向與磁場(chǎng)變大變小有關(guān);快速移動(dòng)條形磁鐵幅度大,慢速幅度小,說(shuō)明電流大小與磁場(chǎng)變化率有關(guān)。
引導(dǎo):是不是磁場(chǎng)不變,就不會(huì)產(chǎn)生電流呢?
【實(shí)驗(yàn)二】處于U形磁鐵磁場(chǎng)中的導(dǎo)體棒移動(dòng)(實(shí)驗(yàn)演示)。
實(shí)驗(yàn)二
提問(wèn):磁場(chǎng)發(fā)生變化沒(méi)有?是什么原因在導(dǎo)體棒回路里產(chǎn)生了電流?
答:U形磁鐵產(chǎn)生的是恒定磁場(chǎng),磁場(chǎng)沒(méi)變,但處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體回路的面積發(fā)生了變化也會(huì)產(chǎn)生電,即S變,B不變。
引導(dǎo):是不是磁場(chǎng)不變,回路面積不變,就不會(huì)產(chǎn)生電了呢?
【實(shí)驗(yàn)三】處于恒定磁場(chǎng)中的矩形線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)(Flash展示)。
實(shí)驗(yàn)三
分析:磁場(chǎng)不變,處于磁場(chǎng)中的線(xiàn)圈回路面積沒(méi)變,但發(fā)現(xiàn)白熾燈在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)時(shí)亮?xí)r滅,說(shuō)明有電流產(chǎn)生,此時(shí)磁場(chǎng)方向與面積方向的夾角發(fā)生變化,即B、S都不變,B、S夾角變。
引導(dǎo):處于磁場(chǎng)中的導(dǎo)體回路B、S、中任何一個(gè)物理量發(fā)生變化都會(huì)在導(dǎo)體回路中產(chǎn)生電流?那B、S、所確定的物理量是什么呢?
結(jié)論:通過(guò)一個(gè)閉合回路所包圍的面積的磁通量發(fā)生變化時(shí),不管這種變化是由什么原因引起的,回路中就有電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。回路中的電流叫做感應(yīng)電流,回路中的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
承上啟下:電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),那感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小方向如何?
5.2.3 法拉第電磁感應(yīng)定律
從前面演示實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生思考:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化的關(guān)系,同時(shí)引出電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容。本節(jié)課的重點(diǎn)是電磁感應(yīng)定律,予于詳細(xì)闡述。
5.2.3.1 內(nèi)容
當(dāng)穿過(guò)回路所包圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí),回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與穿過(guò)回路的磁通量對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值成正比。
此公式不僅給出了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算還可以用來(lái)計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。
①感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小:磁通量對(duì)時(shí)間變化率的絕對(duì)值。
②感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向:設(shè)回路的繞行方向,按右手螺旋法則定出回路所包圍面積的正法線(xiàn)方向;根據(jù)磁通量的定義確定其正負(fù);將磁通量代入電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的數(shù)值。若電動(dòng)勢(shì)是正值,電動(dòng)勢(shì)方向與繞行方向相同,負(fù)值則相反。
引入中學(xué)知識(shí)楞次定律,加深對(duì)公式中“-”物理意義的理解。舉例說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的判斷方法。
5.2.3.2 討論
拓展討論,多匝線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),閉合回路感應(yīng)電流、感應(yīng)電荷的計(jì)算。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)解決新問(wèn)題。
①若回路由N匝線(xiàn)圈串聯(lián)
②感應(yīng)電流
③感應(yīng)電荷
5.2.3.3 例題討論:交流發(fā)電機(jī)原理
通過(guò)例題,F(xiàn)lash展示交流發(fā)電機(jī)原理,利用法拉第電磁感應(yīng)定律解釋課前提出的三峽水電站的相關(guān)問(wèn)題。
5.2.4 應(yīng)用
理論聯(lián)系實(shí)際,采用圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻展示應(yīng)用實(shí)例:動(dòng)圈式話(huà)筒、金屬探測(cè)器、電磁爐和感應(yīng)淬火,開(kāi)闊學(xué)生視野和知識(shí)面,從而突破難點(diǎn)。
5.3 小結(jié)
主要結(jié)論多媒體顯示,概括歸納,使知識(shí)系統(tǒng)化,便于學(xué)生理解和記憶。
5.4 談?wù)撆c拓展
直觀(guān)實(shí)例,提問(wèn)思考問(wèn)題:信鴿如何實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航,拓展培養(yǎng)學(xué)生查閱相關(guān)資料,學(xué)以致用的能力。
5.5 作業(yè)
布置作業(yè)使學(xué)生對(duì)本節(jié)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)得到鞏固與加強(qiáng)。
6 教學(xué)總結(jié)
通過(guò)對(duì)大物理教材和高中物理課程教材的分析,本節(jié)課的設(shè)計(jì)使得教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系實(shí)際。教師一方面采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)演示,一方面充分利用各種現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段,全面整合文本形式、動(dòng)畫(huà)、圖片以及視頻等各類(lèi)型教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析推導(dǎo),發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,培養(yǎng)了學(xué)生分析能力和利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)對(duì)電磁感應(yīng)在實(shí)際工程中的應(yīng)用的介紹,鍛煉了學(xué)生發(fā)散性思維能力。
注:此為作者在長(zhǎng)江大學(xué)第五屆青年教師講課比賽獲一等獎(jiǎng)的教案設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn):
[1]馬文蔚.物理學(xué)(第五版)上冊(cè)[M].高等教育出版社,2010:296-300.
[2]張晴.劈尖干涉教學(xué)設(shè)計(jì)案例[J].教學(xué)探索與實(shí)踐雜志,2010,(12):128-130.
[3]朱美健,張軍朋.談物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)探討,2007,(8):7-9.
作者簡(jiǎn)介:黃海(1980-),男,湖北荊州人,碩士,講師,主要從事大學(xué)物理教學(xué)工作,長(zhǎng)江大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,湖北荊州 424023
楊長(zhǎng)銘,副教授,長(zhǎng)江大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,湖北荊州 424023
關(guān)鍵詞:電磁學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;創(chuàng)新能力
作者簡(jiǎn)介:劉靜(1977-),女,河南靈寶人,民族學(xué)院信息工程學(xué)院,講師;程江潔(1980-),男,陜西蒲城人,民族學(xué)院信息工程學(xué)院,講師。(陜西?咸陽(yáng)?712082)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.423?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)23-0076-01
電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)是工科院校學(xué)生的一門(mén)基礎(chǔ)必修課,所涉及的誤差分析、數(shù)據(jù)處理、基本實(shí)驗(yàn)方法、基本實(shí)驗(yàn)儀器操作等都是學(xué)生從事其他專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。[1]電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)在整個(gè)學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)試驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)過(guò)程中起著基礎(chǔ)和橋梁的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也需要跟上時(shí)代的步伐,與時(shí)俱進(jìn),著力培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的學(xué)生。本文以民族學(xué)院為例,探討了對(duì)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行的相應(yīng)的改革,以期達(dá)到理想的教學(xué)效果。
一、轉(zhuǎn)變重理論、輕實(shí)驗(yàn)的思想觀(guān)念
電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課程和理論課程同等重要,不能輕實(shí)驗(yàn)重理論。有些人甚至認(rèn)為根本不用開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課,是浪費(fèi)時(shí)間。這種想法不僅僅在部分教師當(dāng)中存在,而且在學(xué)生當(dāng)中也普遍存在這種想法。這無(wú)形中導(dǎo)致了學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課敷衍了事的學(xué)習(xí)態(tài)度,實(shí)驗(yàn)課的課堂紀(jì)律遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上理論課,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中也很難得到相應(yīng)的能力培養(yǎng)和提高。久而久之,教師和學(xué)生都覺(jué)得上實(shí)驗(yàn)課沒(méi)有意思,實(shí)驗(yàn)課就是一種負(fù)擔(dān),既費(fèi)力又無(wú)法收到相應(yīng)的教學(xué)效果。有些教師干脆在實(shí)驗(yàn)課上講理論,把原本以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索能力和實(shí)踐能力為主的實(shí)驗(yàn)課變成了理論課的延伸,完全偏離了實(shí)驗(yàn)課的培養(yǎng)目標(biāo)。
然而,電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課程除了能加深學(xué)生對(duì)相應(yīng)理論知識(shí)的理解之外,還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力,所以理應(yīng)得到教師和學(xué)生的足夠重視。只有在重視的基礎(chǔ)上才能消除消極學(xué)習(xí)的心態(tài)帶來(lái)的負(fù)面影響,才能樹(shù)立積極和主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度,進(jìn)而完全沖破重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想觀(guān)念的束縛。
二、轉(zhuǎn)變僵化實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情
長(zhǎng)期以來(lái),電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)課采取的教學(xué)程序就是學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)—教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸怼處熝菔緦?shí)驗(yàn)—學(xué)生做實(shí)驗(yàn)及完成實(shí)驗(yàn)—學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。[2]這種流水線(xiàn)式的教學(xué)過(guò)程抹殺了學(xué)生的好奇心和主動(dòng)學(xué)習(xí)的源動(dòng)力,學(xué)生仿佛成了流水線(xiàn)旁作業(yè)的流水工,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程也變成了對(duì)教師演示過(guò)程的不完全復(fù)制,在此期間沒(méi)有任何過(guò)多的思考和探索。這樣的實(shí)驗(yàn)課程失去了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),也失去了實(shí)驗(yàn)課程的真正意義。在正式上實(shí)驗(yàn)課之前,教師會(huì)把實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容布置給學(xué)生,留給學(xué)生充分的時(shí)間去預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生大都只是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和教材把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容照搬到預(yù)習(xí)報(bào)告上,實(shí)現(xiàn)了位置的遷移,但并沒(méi)有真正理解和掌握,所以預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)等同虛設(shè),學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的效果不盡如人意。按照預(yù)先設(shè)定的程序,教師在仔細(xì)講解完實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理等內(nèi)容后就開(kāi)始演示實(shí)驗(yàn),所以學(xué)生覺(jué)得聽(tīng)不聽(tīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮矶紵o(wú)關(guān)緊要,只要看懂記住教師的操作過(guò)程就可以了,從而忽視了教師對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸淼闹v解,只注重教師在接下來(lái)的演示實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。緊接著學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作就基本上是老師實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的機(jī)械化重復(fù),而沒(méi)有添加任何的思考。有些學(xué)生急功近利,為了逃避自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),在教師演示完實(shí)驗(yàn)后就抄寫(xiě)數(shù)據(jù)為寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告做準(zhǔn)備。有些學(xué)生雖然能夠按照教師要求自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),但也缺乏對(duì)“為什么這么做”的思考。做完實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也只是機(jī)械套入事先寫(xiě)好的公式,有些學(xué)生甚至隨意編造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),只為求得更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
只有對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)程序進(jìn)行改革,建立合理的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序,才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。改革后的教學(xué)程序如下:學(xué)生課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)—學(xué)生做實(shí)驗(yàn)—發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—展開(kāi)討論—完成實(shí)驗(yàn)及提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。與上述傳統(tǒng)的教學(xué)程序不同的是,教師不再演示實(shí)驗(yàn),而是將實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)切實(shí)交給學(xué)生,只是在學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)給予適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥,如果遇到儀器操作的問(wèn)題,比如水平儀的調(diào)整,教師可以給學(xué)生口頭的指導(dǎo),然后要求學(xué)生耐心調(diào)整,而不是越俎代庖。如果遇到原理上的問(wèn)題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生找教材上相應(yīng)的理論知識(shí),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究問(wèn)題的能力。如果遇到共性的問(wèn)題,可以在大范圍內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,并對(duì)討論得出的結(jié)果給予積極評(píng)價(jià),從而使得學(xué)生得到相應(yīng)的鼓勵(lì),激發(fā)學(xué)生積極實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。由此可見(jiàn),整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,學(xué)生是主體,教師是主導(dǎo),有利于學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的開(kāi)發(fā)與培養(yǎng)。
三、調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力
實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須從思想上得到教師和學(xué)生的重視,在教學(xué)程序上突出教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教育理念,還必須在教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行相應(yīng)的革新,才能有效激發(fā)學(xué)生進(jìn)行電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,更有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)“基于經(jīng)典、充實(shí)內(nèi)容”的原則,對(duì)傳統(tǒng)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新調(diào)整和整合,保持一定數(shù)量的經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)地位,大力開(kāi)發(fā)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,組成的新的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
電磁學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)基本是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),雖然對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)十分有限,但是對(duì)于學(xué)生的基本科研能力和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)卻擔(dān)負(fù)著基礎(chǔ)和橋梁的作用。比如密立根油滴實(shí)驗(yàn)是靜電場(chǎng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力和動(dòng)手協(xié)調(diào)能力,同時(shí)學(xué)生通過(guò)該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣由顚?duì)電荷量子性的理解。雖然是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),但是該實(shí)驗(yàn)的操作的確有一定難度,很多學(xué)生會(huì)在實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)試上花費(fèi)很多的時(shí)間。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)也考驗(yàn)著學(xué)生的耐心,比如調(diào)整水平儀中的氣泡的操作,并不是一蹴而就的事情。繼而,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)找油滴的過(guò)程也不是想象中那么順利,有些學(xué)生會(huì)因此沮喪而放棄實(shí)驗(yàn)。所以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)除了培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能之外,對(duì)學(xué)生良好的心理狀態(tài)也是一種考驗(yàn)和培養(yǎng)。教師在學(xué)生苦于觀(guān)察不到油滴時(shí)給予學(xué)生正確及時(shí)的理論指導(dǎo),糾正學(xué)生錯(cuò)誤的操作行為,然后鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)調(diào)整操作,直至觀(guān)察找到油滴為止。學(xué)生在教師的適當(dāng)點(diǎn)撥下,通過(guò)自己的努力找到油滴,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)信心,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能。
只有在通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生基本能力有所培養(yǎng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教師在給出綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后,要求學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)制訂實(shí)驗(yàn)方案,然后要求學(xué)生對(duì)方案的可行性進(jìn)行評(píng)估,在實(shí)驗(yàn)設(shè)備允許的范圍內(nèi)找出最佳實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟,然后獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,最后撰寫(xiě)小論文完成綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,教師組織小組同學(xué)共同探究解決,并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行討論并給出合理化建議。
四、改革實(shí)驗(yàn)考核體系,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性
以往只憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核的方法比較片面,有些學(xué)生一學(xué)期都做實(shí)驗(yàn),最終抄寫(xiě)他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告,也能取得較好實(shí)驗(yàn)成績(jī)。這種考核方式不能全面考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,不利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效進(jìn)行。現(xiàn)行的考核辦法改革為:考試成績(jī)=平時(shí)成績(jī)50%+操作考試30%+理論考試20%。[3]其中,平時(shí)成績(jī)=預(yù)習(xí)10%+實(shí)驗(yàn)操作30%+數(shù)據(jù)處理60%。該方法的實(shí)施可以比較全面地考查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)的表現(xiàn),使學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的積極性大大提高。
五、實(shí)踐與總結(jié)
通過(guò)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,學(xué)生“重理論、輕實(shí)驗(yàn)”的學(xué)習(xí)態(tài)度得到了明顯改善,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)素養(yǎng)明顯提高。隨著電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不斷深化,將進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論和應(yīng)用的融合的能力,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,開(kāi)闊學(xué)生的視野,整合學(xué)生的系統(tǒng)知識(shí),提高包括物理素質(zhì)在內(nèi)的綜合素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,從而在后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新能力的可持續(xù)化培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]李恩普,等.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2009.
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)