時(shí)間:2022-12-08 11:05:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大學(xué)物理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理 分層次教學(xué) 因材施教
中圖分類號(hào):G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)03(b)-0075-01
大學(xué)物理是理工科高等院校中的重要基礎(chǔ)課程之一,可以為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程奠定理論基礎(chǔ),也是訓(xùn)練學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、創(chuàng)新思維及合作動(dòng)手能力等的重要途徑。物理學(xué)科是一門邏輯推斷縝密、思維能力要求較高的自然學(xué)科,大學(xué)物理難度更大,使得許多大學(xué)生深感頭疼,也為大學(xué)物理課程教學(xué)提出了新的要求。本文,筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出大學(xué)物理課的分層次教學(xué)法,以期應(yīng)對當(dāng)前大學(xué)物理課學(xué)習(xí)難、教學(xué)難的現(xiàn)狀。
1 教學(xué)目標(biāo)分層
同一班級(jí)中的學(xué)生往往有著較大差異,物理基礎(chǔ)不同,對物理學(xué)科的興趣不同、邏輯思維能力有異、接受水平不盡一致,所以不能用一刀切的目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)來衡量。而將教學(xué)目標(biāo)分層化,針對不同情況的學(xué)生,制定不同標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)更為可行。比如,針對物理基礎(chǔ)知識(shí)薄弱、學(xué)習(xí)興趣嚴(yán)重缺乏、學(xué)習(xí)非常吃力的這類學(xué)生,教學(xué)目標(biāo)不宜過高,從最簡單、最基礎(chǔ)的物理概念、物理原理學(xué)起,循序漸進(jìn)地實(shí)施教學(xué)。針對有一定物理基礎(chǔ)知識(shí),興趣與能力處于不上不下位置的這類學(xué)生,在要求其掌握基本物理基礎(chǔ)知識(shí)和解題方法的同時(shí),還要多加激勵(lì),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、端正學(xué)習(xí)態(tài)度,制定較具挑戰(zhàn)性的教學(xué)目標(biāo)。而針對物理基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、學(xué)習(xí)興趣濃厚、學(xué)習(xí)態(tài)度端正、學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的這類學(xué)生,要求其在掌握基本功的基礎(chǔ)上,加大學(xué)習(xí)難度,學(xué)會(huì)獨(dú)立思考物理現(xiàn)象、尋找物理問題、總結(jié)物理規(guī)律,能夠掌握難度大、要求高、思維復(fù)雜的物理題,能夠活學(xué)活用、舉一反三、透析現(xiàn)象看本質(zhì)。只有將教學(xué)目標(biāo)分層次制定,才能確保教學(xué)過程、教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容的因地制宜、有的放矢,有針對性地輔導(dǎo)學(xué)生,使得每個(gè)層次的學(xué)生物理成績都有所提高。
2 教學(xué)方法分層
教學(xué)方法分層,及針對不同情況的學(xué)生采取不同的教學(xué)方法,使得物理教學(xué)呈現(xiàn)出差異化、層次化。對于基礎(chǔ)差的學(xué)生,多采取直接傳授法,強(qiáng)化其對物理概念和物理原理等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,必要時(shí)還可以采取個(gè)別輔導(dǎo),有針對性地解決問題;對于有一定基礎(chǔ)但興趣不高的學(xué)生,則采取趣味教學(xué)法,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和熱情;對于基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的學(xué)生,則適當(dāng)引導(dǎo)即可,留出更多的時(shí)間和空間,讓他們獨(dú)立思考、自主發(fā)揮、探究學(xué)習(xí),充分發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性。
比如在教學(xué)大學(xué)物理第一章《質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)》時(shí),教學(xué)方法就可以分層次實(shí)施。對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生,多用直觀教導(dǎo)、以通俗易懂的語言去解釋復(fù)雜的物理現(xiàn)象,讓學(xué)生們逐步理解并掌握質(zhì)點(diǎn)模型、參照系、位移、矢量、速度以及加速度等基本概念和原理,能夠初步理解質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)變化等過程,對于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)有所掌握。而對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生,則采取問題誘導(dǎo)式、小組合作式、啟發(fā)探究式等教學(xué)方法,不僅要讓其掌握基礎(chǔ)知識(shí),還要掌握圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度、角加速度、切向加速度以及法向加速度等重難點(diǎn)知識(shí),并能夠舉一反三地解決相關(guān)物理題目,學(xué)以致用地解釋自然界或生活中的相關(guān)現(xiàn)象。這樣的分層教學(xué)法可以兼顧到各個(gè)學(xué)習(xí)層次的學(xué)生,促使全班學(xué)生共同進(jìn)步。
3 作業(yè)布置分層
作業(yè)布置是鞏固學(xué)生課堂學(xué)習(xí)知識(shí)、督促學(xué)生課后復(fù)習(xí)的有效手段。分層教學(xué)法要求,物理課程的作業(yè)布置也應(yīng)該做到分層次進(jìn)行。難度一致的作業(yè)布置并不適合差異較大的班級(jí)教學(xué),因?yàn)槿綦y度較大會(huì)打擊基礎(chǔ)較差部分學(xué)生的積極性,而難度過小又失去了作業(yè)練習(xí)的效能。難易適度、循序漸進(jìn)、由表及里便是作業(yè)布置分層化的基本原則。
譬如學(xué)習(xí)《質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)》這章后,如何分層布置作業(yè)呢?首先,針對基礎(chǔ)差這部分學(xué)生,以布置基礎(chǔ)類習(xí)題作業(yè)為主,如質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)用,矢量、位移等概念的理解,對直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)等多種質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中加速度等物理量的計(jì)算等等題型。這類題目都比較淺顯,主要考察學(xué)生對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和理解情況;通過作業(yè)練習(xí),可以強(qiáng)化和鞏固學(xué)生們的物理基礎(chǔ)。其次,針對基礎(chǔ)中等的學(xué)生,則安排基礎(chǔ)題與有一定難度的題型相結(jié)合,讓學(xué)生在作業(yè)練習(xí)中既鞏固了基礎(chǔ)知識(shí),又接觸到較具難度的題目,可以訓(xùn)練學(xué)生的思維、開拓眼界。而針對基礎(chǔ)好、能力較強(qiáng)的學(xué)生,則在作業(yè)布置時(shí)以挑戰(zhàn)性強(qiáng)的作業(yè)為主。例如結(jié)合生活實(shí)例,升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)、河流中船只的運(yùn)動(dòng)等來求解其中相關(guān)的物理量,這樣可以在加深學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),訓(xùn)練他們的多向思維能力、應(yīng)用遷移及創(chuàng)新能力等。
4 考評方式分層
分層教學(xué)法提倡對學(xué)生的考評方式也分層進(jìn)行,而不是傳統(tǒng)評價(jià)方式中的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一考核、統(tǒng)一執(zhí)行。這樣差異化明顯的考評方式,更適合多元化的學(xué)生主體,也更符合以人為本的現(xiàn)代教學(xué)理念。比如在期中或期末的物理測試試卷中,分為基礎(chǔ)題、應(yīng)用題及提高題三個(gè)部分,分別適合于基礎(chǔ)差、中等及強(qiáng)的三類學(xué)生。教師根據(jù)測試成績,便可以掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,學(xué)生也可以了解到自己的優(yōu)勢和薄弱環(huán)節(jié)。對于學(xué)生物理學(xué)習(xí)的態(tài)度、方法、興趣等的考評,則可以指定跟蹤記錄表,一生一表,進(jìn)行跟蹤考評。將學(xué)生的課堂表現(xiàn)、遲到曠課行為、學(xué)習(xí)中的進(jìn)步或后退現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)記錄。考評表中,成績好的學(xué)生標(biāo)準(zhǔn)高,然后依次遞減。這樣既可以橫向比較,又可以縱向評價(jià),形成層次化、多元化、立體性的考評方式。
分層次的考評方式顯得十分人性化,尤其是對于班級(jí)中的后進(jìn)生,給予了他們更多學(xué)習(xí)進(jìn)步的空間。對“后進(jìn)生”而言,他們基礎(chǔ)差、學(xué)習(xí)吃力,在心理上也已經(jīng)掉隊(duì),而差異化的考評給予了他們更多的鼓勵(lì),讓他們看到自己的優(yōu)點(diǎn),獲取到更多的自信心和正能量,有利于促進(jìn)其物理成績的提高。這樣,每個(gè)學(xué)生從考評中得到的不是畏懼和打擊,而看到自己的每一點(diǎn)進(jìn)步,能夠正視自身的不足,真正發(fā)揮考評機(jī)制對學(xué)生的激勵(lì)和引導(dǎo)作用,促進(jìn)大學(xué)物理課程的順利教學(xué)。
5 結(jié)語
新課程改革給大學(xué)物理教學(xué)帶來機(jī)遇,也帶來挑戰(zhàn)。分層教學(xué)法則是新課改指引下教學(xué)方式的有效變革,適合當(dāng)前大學(xué)生中物理基礎(chǔ)不一、能力各異等現(xiàn)象。不過,大學(xué)物理教學(xué)中的分層次教學(xué)法是一項(xiàng)難度系數(shù)較大的工作,并非一朝一夕之事。教學(xué)過程中,我們的教師要堅(jiān)持生本理念,有的放矢、因材施教、循序漸進(jìn)地推進(jìn)教學(xué),以取得最佳的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 教學(xué)的層次性 數(shù)學(xué)的立體性 物理教學(xué)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
大學(xué)物理是工科類大學(xué)生主要科學(xué)課程之一,對于提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力具有重要的作用。該課程不僅是對學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格的、系統(tǒng)的基本技能、科學(xué)方法、基礎(chǔ)的知識(shí)及技巧的訓(xùn)練,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決實(shí)際問題的綜合能力。隨著科技進(jìn)步的新趨勢和新挑戰(zhàn),大學(xué)物理教學(xué)應(yīng)該面對時(shí)代的發(fā)展,針對學(xué)生的不同特點(diǎn),在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面不斷有所改革和創(chuàng)新。
大學(xué)物理教學(xué)的過程應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從自然的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)其變化發(fā)展的規(guī)律,及其規(guī)律的實(shí)踐應(yīng)用。其過程需要不同的認(rèn)識(shí)過程、邏輯的思考、科學(xué)方法及創(chuàng)新精神。蘊(yùn)涵著“立體感”、“層次性”。發(fā)掘出其中的內(nèi)涵去激勵(lì)學(xué)生,影響他們對物理情感的體驗(yàn)。這種情感的影響有可能改變他們對物理的態(tài)度與興趣,成為他們的“知己”,受用一生。
1 教學(xué)內(nèi)容的層次性
從教學(xué)內(nèi)容研究入手,根據(jù)認(rèn)識(shí)過程的層次性,教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系層次性,從易到難、由淺入深、由高到低、循序漸進(jìn)對大學(xué)物理中各部分內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。根據(jù)不同的專業(yè)需求,教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置有兩種不同的體系:
分層次教學(xué),把大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)分成實(shí)驗(yàn)預(yù)備知識(shí)教學(xué)階段;基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段;綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段四個(gè)層次,按著每個(gè)層次教學(xué)內(nèi)容的要求,采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段。
(1)對于工程類的學(xué)生,按照物理內(nèi)容的基礎(chǔ)性,難易程度與學(xué)生的知識(shí)水平及專業(yè)對物理的要求,依照教學(xué)內(nèi)容層次,應(yīng)將物理劃分為兩大部分:第一部分的內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)學(xué)、力對運(yùn)動(dòng)的影響(動(dòng)力學(xué))、自然界中兩種常見的運(yùn)動(dòng)(振動(dòng)與波動(dòng))。(重點(diǎn)內(nèi)容:動(dòng)力學(xué)、振動(dòng)與波動(dòng))。第二部分的內(nèi)容:靜電場(電荷與電場)、靜磁場(運(yùn)動(dòng)電荷與磁場)、電磁感應(yīng)、光學(xué)、熱力學(xué)(重點(diǎn)內(nèi)容:熱力學(xué)、電磁學(xué))。
(2)對于電子信息類的學(xué)生,根據(jù)其專業(yè)對物理的要求, 依照教學(xué)內(nèi)容層次,應(yīng)將物理劃分為兩大部分:第一部分的內(nèi)容:運(yùn)動(dòng)學(xué)、力對運(yùn)動(dòng)的影響(動(dòng)力學(xué))、靜電場(電荷與電場)、靜磁場(運(yùn)動(dòng)電荷與磁場)、電磁感應(yīng)(重點(diǎn)內(nèi)容:電磁學(xué))。第二部分的內(nèi)容:振動(dòng)學(xué)、波動(dòng)學(xué)、光學(xué)、量子力學(xué)基礎(chǔ)(重點(diǎn)內(nèi)容:振動(dòng)與波動(dòng)、量子力學(xué)基礎(chǔ))。
2 教學(xué)過程的層次性
教學(xué)是教師施展教育的平臺(tái),在這個(gè)平臺(tái)上,教師要在教學(xué)那種嚴(yán)謹(jǐn)而刻板的“氣質(zhì)”中,“演活”物理深刻內(nèi)涵與本質(zhì),教學(xué)不是曲高和寡的“陽春白雪”。愛因斯坦說過,興趣乃創(chuàng)造之母。沒能力激發(fā)興趣,可也千萬別“謀殺”了興趣。根據(jù)教學(xué)大綱的要求,教學(xué)進(jìn)度的安排,學(xué)生的理解與接受的,“我們應(yīng)該精心設(shè)計(jì)內(nèi)容,為學(xué)生真正理解或應(yīng)用這些內(nèi)容提供豐富的平臺(tái)”。
分層次教學(xué)法,低起點(diǎn)、分層次、目標(biāo)高、由淺入深、由易到難、循序漸進(jìn),按著學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行教學(xué)。
子彈以某一速度打入可轉(zhuǎn)動(dòng)的木棒中,大部分學(xué)生認(rèn)為這一自然現(xiàn)象過程滿足動(dòng)量守恒。教師要善于抓住教學(xué)內(nèi)容承載的素材來展開層次性的思維。幫助學(xué)生對物理概念的理解與定律應(yīng)用;子彈可視為質(zhì)點(diǎn),而轉(zhuǎn)動(dòng)的木棒應(yīng)視為剛體。剛體可視為質(zhì)點(diǎn)的剛性組合,這蘊(yùn)含著一個(gè)質(zhì)點(diǎn)也可組合為剛體(即質(zhì)點(diǎn)也可視為剛體),但剛體不一定由一個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成(即剛體不能視為質(zhì)點(diǎn))。動(dòng)量守恒適用于質(zhì)點(diǎn),而角動(dòng)量守恒適用于質(zhì)點(diǎn)。
每一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容都有著邏輯性、層次性。教師把握內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性,像一個(gè)快樂的導(dǎo)游,層層深入,如數(shù)家珍,引領(lǐng)學(xué)生流連忘返于物理的美麗景觀里。教師講得行云流水,學(xué)生聽得不急不燥。一堂教學(xué)課下來,好似受到(下轉(zhuǎn)第132頁)(上接第115頁)了一次洗禮,身心俱悅。這應(yīng)是教師追求的一種講課的氣氛。
3 教學(xué)方法與手段的立體化
教學(xué)的主要目的是知識(shí)的傳承,對象是學(xué)生,如何使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)學(xué)到較豐富,較系列化的知識(shí)、方法和技能,又開拓學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的想象力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。這就要求教師在教學(xué)上更立體。因此在教學(xué)上采用靈活的教學(xué)方法,教學(xué)方法必須與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合。
在剛體的動(dòng)力學(xué)教學(xué)中可類比質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué);在磁場的教學(xué)進(jìn)程中可對比電場的教學(xué)進(jìn)程;波動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容與振動(dòng)的內(nèi)容密不可分。在知識(shí)的傳授過程中,建立以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),根據(jù)厚基礎(chǔ),強(qiáng)能力,高素質(zhì)的培養(yǎng)目標(biāo),由易到難、由淺入深、由高到低、循序漸進(jìn),采用靈活的教學(xué)方法,使教學(xué)簡單明了,學(xué)生對概念的理解進(jìn)一步加深,公式及應(yīng)用得到進(jìn)一步強(qiáng)化。
在應(yīng)用類比教學(xué)法的同時(shí),對比教學(xué)法也是必不可少的。不同的內(nèi)容,雖有相似之處、互有聯(lián)系,但畢竟各有特點(diǎn)、各不相同,如不加以嚴(yán)格區(qū)別,常由于十分相似而破壞記憶的準(zhǔn)確性。為了準(zhǔn)確地掌握知識(shí),應(yīng)該把相似的知識(shí)進(jìn)行對比,找出它們的不同點(diǎn)與相似之處,加深學(xué)生的印象,以強(qiáng)化精確的記憶。例如,在探討矢量場時(shí),學(xué)生對旋度、方向旋度及方向旋度的極大值的理解與計(jì)算較為吃力。但學(xué)生對標(biāo)量場的梯度、方向?qū)?shù)及方向?qū)?shù)的極大值的理解與計(jì)算較好。通過標(biāo)量場的梯度與矢量場的旋度、方向?qū)?shù)與方向旋度對比,不難發(fā)現(xiàn)兩者之間在數(shù)學(xué)的幾何意義與的計(jì)算形式相類似,而不同之處是物理的意義與計(jì)算公式。
對比法也是物理學(xué)中常用的一種教學(xué)法,通過比較,找出不同物理規(guī)律、物理定律的共同點(diǎn)與差別,進(jìn)一步加深學(xué)生對物理規(guī)律、物理定律的理解和掌握,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、研究問題、思考問題能力。角動(dòng)量和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能,有的學(xué)生就習(xí)慣寫成線動(dòng)量和平動(dòng)動(dòng)能。因此,必須講清如何從質(zhì)點(diǎn)力學(xué)發(fā)展,推廣到剛體力學(xué),使學(xué)生理解它們的內(nèi)在聯(lián)系,并把最后得到的相似公式進(jìn)行對比,找出它們本質(zhì)的區(qū)別,又如,電場是有源場,而磁場是渦旋場,正是這本質(zhì)的區(qū)別導(dǎo)致電場的規(guī)律-高斯定理和場強(qiáng)環(huán)流定律與磁場的規(guī)律-磁學(xué)中的高斯定理和安培環(huán)路定律的不同。
在教學(xué)中注重創(chuàng)新,探索研究性教學(xué),發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、問題式教學(xué)、討論式教學(xué)等教學(xué)方式,在電磁感應(yīng)的內(nèi)容中,動(dòng)生電動(dòng)勢的產(chǎn)生原因是洛侖茲力做功的結(jié)果,但在靜磁場的內(nèi)容中,在討論洛侖茲力的特點(diǎn)是不做功。洛侖茲力是否做功 如何解決該問題。引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度來探討。
通過教師的創(chuàng)新教學(xué),來提高學(xué)生的創(chuàng)造能力。課堂上,多提為什么?如何做?在總結(jié)電磁場的內(nèi)容時(shí),學(xué)生了解電荷可以激發(fā)電場,運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生磁場。兩者都是電荷產(chǎn)生的物質(zhì),問題是這兩種物質(zhì)有何關(guān)系。讓學(xué)生自己通過實(shí)踐去尋找正確的、合理的答案,培養(yǎng)其創(chuàng)造能力。
總之,在大學(xué)物理教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用類多種教學(xué)方式,使學(xué)生學(xué)到的科學(xué)方法和邏輯思維方法,迅速獲得新知識(shí);理解新、舊知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系;更好地認(rèn)識(shí)新事物的本質(zhì)與特征;新知識(shí)更加鮮明、準(zhǔn)確,舊知識(shí)更加深刻、牢固。使我們能提高課堂教學(xué)效率,取得事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn)
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本文就高校體育戶外運(yùn)動(dòng)安全策略進(jìn)行了簡單的分析,從三個(gè)方面來進(jìn)行論述:高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)狀、我國普通高校戶外運(yùn)動(dòng)意外事故發(fā)生原因及制約因素、高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的安全策略。高校戶外運(yùn)動(dòng)課程開設(shè)率低、師資力量不足是目前我國高校體育運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)狀。發(fā)生戶外運(yùn)動(dòng)安全事故時(shí),活動(dòng)者、組織者自身的原因、環(huán)境問題、安全問題等素都是其中不可避免的因素。
所以,要提高高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的安全策略,本文從開設(shè)相關(guān)課程、提高教師隊(duì)伍水平、構(gòu)建安全保障體系、完善戶外運(yùn)動(dòng)保險(xiǎn)制度、重視裝備安全等幾個(gè)方面展開論述。
一、高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)狀
戶外運(yùn)動(dòng)對于大學(xué)生來說有著特殊的積極作用。所以,高校體育戶外運(yùn)動(dòng)成為高校體育教育改革重要的一個(gè)方面,但是高校體育戶外運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的問題也是值得我們?nèi)ニ伎寂c探究的。本文在此簡要分析當(dāng)下高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的發(fā)展?fàn)顩r。
1.課程開設(shè)率較低
課程開設(shè)率較低,是高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)狀之一。戶外體育運(yùn)動(dòng)的特性符合當(dāng)代大學(xué)生的時(shí)尚與追求,但是這并不意味著這種運(yùn)動(dòng)形式在高校得到很好的發(fā)展,恰恰相反,它在高校的開展并不順利,相關(guān)課程的開設(shè)率較低。在部分高校看來,戶外體育運(yùn)動(dòng)存在一定的危險(xiǎn)性,一旦發(fā)生安全事故,對學(xué)校和學(xué)生都會(huì)產(chǎn)生很大的消極影響,所以部分高校并不提倡開展戶外體育運(yùn)動(dòng)。即便部分高校體育課程體系中開設(shè)了戶外運(yùn)動(dòng)課程,但出于安全考慮,相關(guān)的戶外運(yùn)動(dòng)開展也是比較謹(jǐn)慎的。
2.師資力量不足
戶外運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)決定了其對參與者專業(yè)性有較高的要求,因此高校開設(shè)體育戶外運(yùn)動(dòng)課程就要求有專業(yè)的教師進(jìn)行授課和指導(dǎo),強(qiáng)化學(xué)生們對戶外運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí),同時(shí)教會(huì)學(xué)生們掌握必備的戶外運(yùn)動(dòng)技巧和注意事項(xiàng),保障學(xué)生安全。但目前的現(xiàn)狀卻是高校體育戶外運(yùn)動(dòng)教學(xué)的師資力量缺乏,并不能與實(shí)際需求相匹配:一方面是由于戶外體育運(yùn)動(dòng)課程的開設(shè)較晚,發(fā)展較慢,現(xiàn)有的從事戶外體育運(yùn)動(dòng)教學(xué)工作的教師數(shù)量不多,這在一定程度上限制了高校體育課程體系中開設(shè)相關(guān)課程;
另一方面是因?yàn)楝F(xiàn)有的教師隊(duì)伍專業(yè)化程度不夠,雖然授課的老師都是專業(yè)的體育教師,但并不是所有的老師都是戶外運(yùn)動(dòng)專業(yè)出身,他們或多或少都在戶外活動(dòng)的方法、形式以及專業(yè)性方面都比專業(yè)人員有所欠缺。師資力量的不足對于高校發(fā)展戶外體育運(yùn)動(dòng)的消極影響是顯而易見的,而且從當(dāng)前的國內(nèi)高校的實(shí)際狀況來看這個(gè)問題在短時(shí)間內(nèi)很難得到徹底的解決。
二、我國普通高校戶外運(yùn)動(dòng)意外事故發(fā)生原因及制約因素
1.戶外運(yùn)動(dòng)活動(dòng)者自身原因
由活動(dòng)者自身問題引發(fā)的戶外運(yùn)動(dòng)意外事故的原因主要有以下幾個(gè)方面:首先,活動(dòng)者自身的安全意識(shí)薄弱。雖然在開展戶外運(yùn)動(dòng)之前,組織者都會(huì)對參與人員進(jìn)行相關(guān)的講解和培訓(xùn),但是有些參與者卻對此不以為然,不認(rèn)真培訓(xùn),所以導(dǎo)致對實(shí)際需要注意的安全事項(xiàng)知之甚少,對可能使用到的一些專業(yè)技能也不能真正掌握或者不能實(shí)際運(yùn)用;其次,有些活動(dòng)者認(rèn)為自己在戶外運(yùn)動(dòng)的過程中不會(huì)出問題,過于自信。實(shí)際情況則不然,戶外運(yùn)動(dòng)的過程中,人要遵循客觀的自然規(guī)律,才能融入其中。否則,將會(huì)付出慘重的代價(jià);最后,某些活動(dòng)者缺乏團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。戶外運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)講求團(tuán)隊(duì)合作的運(yùn)動(dòng),要求所有參與者能夠團(tuán)結(jié)互助、齊心協(xié)力解決運(yùn)動(dòng)中遇到的問題。如果參與者缺乏合作意識(shí),在運(yùn)動(dòng)過程中可能會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)情況的發(fā)生。
2.戶外運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)組織者的原因
我國普通高校戶外運(yùn)動(dòng)意外事故發(fā)生原因之一是戶外運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)組織者的原因。其一,戶外運(yùn)動(dòng)組織者的專業(yè)水平參差不齊。高校中具有戶外運(yùn)動(dòng)知識(shí)的人才嚴(yán)重缺乏,導(dǎo)致戶外運(yùn)動(dòng)的安全系數(shù)各不相同。一個(gè)好的組織者應(yīng)該正確的指揮團(tuán)隊(duì)并且制定團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該遵守的相關(guān)規(guī)則,如果發(fā)生意外事故的話,組織者必須組織人員進(jìn)行救助。所以要求組織者具備專業(yè)的戶外運(yùn)動(dòng)能力與素質(zhì),但是就目前的情況而言,高校戶外運(yùn)動(dòng)組織者一般是在網(wǎng)上活動(dòng)消息,有的組織者沒有經(jīng)過專業(yè)的戶外運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練,對戶外運(yùn)動(dòng)的不熟悉,導(dǎo)致準(zhǔn)備不足,致使活動(dòng)增加了一定的危險(xiǎn)性。
其二,從戶外運(yùn)動(dòng)的特性來說,它具有多樣化的特征,其承載的體育項(xiàng)目以及種類多種多樣。組織者在戶外運(yùn)動(dòng)活動(dòng)前期,應(yīng)該根據(jù)各種場地的不同來策劃不同的活動(dòng)。對于不同的人群要有不同的戶外運(yùn)動(dòng)路線,保證每個(gè)人都可以享受到戶外運(yùn)動(dòng)的樂趣、感受戶外運(yùn)動(dòng)的魅力。
3.安全因素
戶外運(yùn)動(dòng)由于其自身的特點(diǎn),具有一定的體驗(yàn)性和挑戰(zhàn)性,所以戶外運(yùn)動(dòng)的危險(xiǎn)性是非常高的,需要引起相關(guān)人員的注意。我們應(yīng)該注意到戶外運(yùn)動(dòng)的安全問題,支持大學(xué)生進(jìn)行高校戶外運(yùn)動(dòng)。高校大學(xué)生在戶外運(yùn)動(dòng)的過程中著重看中其挑戰(zhàn)性質(zhì),但是忽略了運(yùn)動(dòng)本身所具有的風(fēng)險(xiǎn)性因素,安全意識(shí)淡薄。學(xué)生們對于危險(xiǎn)情況的認(rèn)識(shí)不足,最后導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生。學(xué)生們還過高的估計(jì)自身的整體素質(zhì),追求挑戰(zhàn),盲目自信,在戶外運(yùn)動(dòng)過程中留下了重要的安全問題。戶外運(yùn)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)是從自身的戶外運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)中經(jīng)歷過來的,但是大學(xué)生由于各種因素的影響與制約,沒有或者有較少的戶外運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn),遇到突況很難自救甚至救助他人。
4.環(huán)境因素
環(huán)境因素對高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的影響,可以從自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境兩個(gè)方面來分析。就自然環(huán)境而言,戶外運(yùn)動(dòng)的場所就是大自然,自然環(huán)境的變化勢必會(huì)影響到戶外運(yùn)動(dòng)的開展,甚至有些不可抗的自然環(huán)境改變還會(huì)帶來安全事故,比如突發(fā)的地震、火山、泥石流等。因此自然因素對戶外運(yùn)動(dòng)的開展存在著極大的影響。從社會(huì)環(huán)境的角度上來考慮,一方面戶外體育運(yùn)動(dòng)相較于傳統(tǒng)體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,起步晚發(fā)展慢,社會(huì)大眾的認(rèn)可和接受程度還不高,普及程度也較低;另一方面由于戶外運(yùn)動(dòng)存在的安全隱患,無論是高校還是社會(huì)公眾對此都是持保守觀點(diǎn),也是限制其快速發(fā)展的一個(gè)重要原因。
三、高校體育戶外運(yùn)動(dòng)的安全策略
1.開設(shè)高校戶外運(yùn)動(dòng)安全策略課程
要提高戶外運(yùn)動(dòng)的安全性,有針對性的安全策略課程的開設(shè)必不可少。一方面高校可以通過開設(shè)相關(guān)的必修課、選修課或者講座,從理論上教會(huì)學(xué)生戶外運(yùn)動(dòng)的基本知識(shí)以及各種安全保障策略,從而提高學(xué)生們參與戶外體育運(yùn)動(dòng)的安全系數(shù)。另一方面,高校可以和一些大的知名的戶外運(yùn)動(dòng)俱樂部進(jìn)行合作,共同開展一些戶外運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,讓學(xué)生參與其中,從實(shí)踐上深化對戶外運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)。
2.構(gòu)建高校體育戶外運(yùn)動(dòng)安全保障體系
由于戶外運(yùn)動(dòng)的危險(xiǎn)性和其自身特殊的性質(zhì),為了保障學(xué)生們的安全,構(gòu)建高校體育戶外運(yùn)動(dòng)安全保障體系是非常重要的。首先,建立和完善與戶外運(yùn)動(dòng)有關(guān)的規(guī)章制度、檔案資料,要求所有戶外運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的開展必須按照規(guī)章制度執(zhí)行,并做好登記,便于管理和總結(jié);
其次,選擇具有戶外運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的老師作為學(xué)生戶外運(yùn)動(dòng)的指導(dǎo)教師,給學(xué)生作相關(guān)的培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo),在運(yùn)動(dòng)中隨時(shí)給學(xué)生們提供幫助;再次,配備齊全的體育器材與裝備,為戶外運(yùn)動(dòng)提供裝備保障,同時(shí)做好相關(guān)器材的維護(hù)與保養(yǎng);最后,加強(qiáng)后勤安全保障。對戶外運(yùn)動(dòng)而言,做好后勤安全保障一方面能夠保障活動(dòng)的正常開展,另一方面能夠及時(shí)采取相應(yīng)措施應(yīng)對突發(fā)狀況。
所以,戶外運(yùn)動(dòng)安全保障體系的構(gòu)建是一項(xiàng)非常重要的工作,高校應(yīng)該從人力、物力和財(cái)力方面給予相應(yīng)的支持,從而推動(dòng)戶外運(yùn)動(dòng)在高校體育教育中的積極發(fā)展。
3.完善戶外運(yùn)動(dòng)意外保險(xiǎn)制度
戶外運(yùn)動(dòng)是安全事故發(fā)生率較高的運(yùn)動(dòng),因?yàn)楦鞣N意外引發(fā)的傷亡事件不勝枚舉。同時(shí)在分析調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn),大學(xué)生的戶外運(yùn)動(dòng)保險(xiǎn)意識(shí)能力很弱。因此對于高校體育開展戶外運(yùn)動(dòng)而言,保險(xiǎn)的意義是十分重要的。學(xué)校可以根據(jù)戶外運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目類型、風(fēng)險(xiǎn)程度以及參與人數(shù)等建議參與學(xué)生購買對應(yīng)的保險(xiǎn)種類,為參與學(xué)生提供一定程度上的保障。
4.打造專業(yè)的戶外運(yùn)動(dòng)教師隊(duì)伍
教師隊(duì)伍的專業(yè)性,對于戶外運(yùn)動(dòng)的開展起著至關(guān)重要的作用。高校可以從以下幾個(gè)方面著手,打造一支優(yōu)秀的教師隊(duì)伍,推動(dòng)校園戶外運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。首先,引入專業(yè)的戶外運(yùn)動(dòng)教師。高校可以通過外部招聘等方式聘請一些專業(yè)的戶外運(yùn)動(dòng)教師充實(shí)到現(xiàn)有的教師隊(duì)伍中,提升教師隊(duì)伍的專業(yè)性。其次,對原有的體育教師進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)。針對原有教師隊(duì)伍的不足,進(jìn)行理論培訓(xùn)和實(shí)踐培訓(xùn)。高校可以與社會(huì)上有一定知名度的戶外運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)合作搭建培訓(xùn)平臺(tái),通過該平臺(tái)對教師或者教練團(tuán)隊(duì)進(jìn)行理論培訓(xùn),然后再通過戶外運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來提升實(shí)踐能力。
5.保障戶外運(yùn)動(dòng)裝備的安全認(rèn)證
戶外運(yùn)動(dòng)的開展對于裝備的依賴度較高,因此在相關(guān)裝備的安全性方面高校要引起高度重視。學(xué)校在引進(jìn)戶外運(yùn)動(dòng)裝備時(shí),要清楚相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)認(rèn)真檢查裝備生產(chǎn)企業(yè)的資質(zhì)以及裝備質(zhì)量,從而確保戶外運(yùn)動(dòng)裝備的安全可靠。
戶外運(yùn)動(dòng)的興起和發(fā)展已經(jīng)成為一種必然,而青春飛揚(yáng)的大學(xué)生正是這一新興運(yùn)動(dòng)形勢的忠實(shí)擁躉。在這種形勢下,高校開設(shè)體育戶外運(yùn)動(dòng)課程,建設(shè)相關(guān)的制度體系,并引入專業(yè)的教師隊(duì)伍,無論是對完善高校的體育課程教育體系還是提高戶外運(yùn)動(dòng)在高校的普及,提升戶外運(yùn)動(dòng)參與者的安全,都有積極的意義。
作者:顧先宇 來源:亞太教育 2016年19期
本人以牛頓力學(xué)章節(jié)部分,探索一種另外的教學(xué)方式,不再局限于公式的推導(dǎo)以及概念的灌輸,而是采取數(shù)值試驗(yàn)的方式進(jìn)行教學(xué),經(jīng)本人實(shí)踐后,反響較好;提高了學(xué)生課堂的興趣以及對大學(xué)物理學(xué)的探索的渴望。
質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)部分是大學(xué)物理學(xué)的重要章節(jié),其中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程表示質(zhì)點(diǎn)位置隨時(shí)間變化的規(guī)律,它可以確定質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的位矢,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程包含了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中所有的信息,是該章節(jié)最核心的問題所在[1]。本文利用推導(dǎo)的相關(guān)公式,進(jìn)行程序編寫,從而在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)值模擬位矢的演示。
在三維笛卡爾坐標(biāo)系XYZ,在初始刻t=0,給定質(zhì)點(diǎn)所在的位矢R0,
給定質(zhì)點(diǎn)初始的速度,以及質(zhì)點(diǎn)的受力F=F(t),是一個(gè)隨時(shí)間變化的矢量,我們想知道質(zhì)點(diǎn)在任意時(shí)刻的位矢,也就是要找出隨著時(shí)間變化的位矢函數(shù)R(t)[1]。下面我們舉兩個(gè)例子來求解一下,第一個(gè)例子是雙體問題,如圖二所示,兩個(gè)微觀粒子,質(zhì)量分別是M與N,初始時(shí)刻兩個(gè)粒子相距x米,兩者之間存在著作用力,其中作用力是兩者間距的函數(shù)F=-dV(x)dt,其中是兩體的莫爾斯勢能函數(shù)[2、3]。
如何利用牛頓力學(xué)求出兩個(gè)原子在作用力F的作用下的位矢呢?我們的策略如下。給定初始的位矢以及初始的速度,也同時(shí)給定了此位置時(shí)作用在M和N身上的力的大小和方向,利用牛頓第二定律F=ma,可以求出很短時(shí)間DT間隔的加速度,在DT間隔內(nèi)認(rèn)為粒子受到恒力F(T)的作用,作用了DT時(shí)間,從而求得T+DT時(shí)刻粒子的速度、位置;進(jìn)而求得原子在新位置的受力F(T+DT),反復(fù)重復(fù)該策略,就得到了在任意時(shí)刻原子的位矢以及一切相關(guān)的物理學(xué)信息。圖二是我們利用牛頓第二定律求得的,兩體的計(jì)算機(jī)數(shù)值試驗(yàn)的結(jié)果。
很明顯看出,雙體粒子在做類似簡諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng),符合物理直覺。
使我們求解得到的三體相互作用的結(jié)果,三體1,2,3三個(gè)質(zhì)點(diǎn)兩點(diǎn)之間有相互的作用力,可以很形象的看出來,標(biāo)號(hào)為1,2的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在力的作用下,來回的振動(dòng),此刻標(biāo)號(hào)為3的質(zhì)點(diǎn)在初時(shí)刻離1,2兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)很遠(yuǎn),然后標(biāo)號(hào)為3的粒子逐漸靠近標(biāo)號(hào)為1,2的粒子,最后,經(jīng)過一陣子三體糾結(jié),最終標(biāo)號(hào)為3的粒子又逃逸掉了。
在教學(xué)中,我們進(jìn)一步利用Matlab之類的軟件進(jìn)行一系列處理,形成動(dòng)畫教學(xué)。在這一系列過程中,包括公式的推導(dǎo)以及后期程序的編寫全部由學(xué)生來完成并上機(jī)實(shí)現(xiàn),既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手處理科學(xué)問題的能力,又提高了課堂的活躍性以及學(xué)生的興趣。
結(jié)論與總結(jié)
本文雙體、三體相互作用為例子,以牛頓力學(xué)為理論基礎(chǔ)和依據(jù),對雙體、三體的相互作用進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值試驗(yàn),并進(jìn)行了一系列后續(xù)形象化教學(xué)嘗試。從理論公式的推導(dǎo)以及程序的上機(jī)實(shí)現(xiàn),全部由學(xué)生來完成,在課堂教學(xué)過程中,學(xué)生情緒高漲并積極參與,實(shí)踐教學(xué)中去的了良好的效果。本文為大學(xué)物理學(xué)的教學(xué)提供了另類的思路和嘗試。
1啟發(fā)式教學(xué)
根據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)較好,思維比較活躍,如果采用傳統(tǒng)式的灌輸式的教學(xué)方法,即只注重教師負(fù)責(zé)在課堂上講授,學(xué)生負(fù)責(zé)聽課就可以了,這樣的方式授課的話,學(xué)生就是被動(dòng)式的學(xué)習(xí),學(xué)生也普遍反映這樣滿堂灌的方式比較枯燥,調(diào)動(dòng)不了學(xué)習(xí)的積極性。而現(xiàn)在要強(qiáng)調(diào)學(xué)生站主導(dǎo)地位,教師是輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。就要采用啟發(fā)式教學(xué),讓學(xué)生參與整個(gè)教學(xué)過程,跟著教師的思維進(jìn)行思考,活躍課堂的氣氛。例如:講授質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)開課時(shí)就在黑板上寫上問題:1)你如何評價(jià)地心說,日心說,宇宙真有心嗎?2)參考系、坐標(biāo)系有何聯(lián)系和區(qū)別?3)絕對、相對牽連速度之間有什么聯(lián)系?4)多大物體可視為質(zhì)點(diǎn)?5)在笛卡爾直角坐標(biāo)系中,如何確定圓周運(yùn)動(dòng)的速度、加速度?講授基本概念和公式后,根據(jù)學(xué)生人數(shù)分為幾小組進(jìn)行討論這些問題后回答,最后點(diǎn)評總結(jié)學(xué)生的回答情況。并且按每組回答問題的情況進(jìn)行計(jì)分作為考核他們的平時(shí)成績。每次課都要根據(jù)課程內(nèi)容啟發(fā)他們思考物理原理,物理現(xiàn)象的原因,主動(dòng)提出自己的見解,啟迪學(xué)生的思維,加深學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的理解,通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)采用啟發(fā)式的教學(xué)活躍課堂的氣氛,激起了學(xué)生學(xué)習(xí)物理課的興趣。
2教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于醫(yī)學(xué)應(yīng)用
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)具有醫(yī)學(xué)背景的特點(diǎn),主要培養(yǎng)生物材料,醫(yī)學(xué)儀器等方面的人才。大學(xué)物理要為本專業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃服務(wù),結(jié)合本專業(yè)的醫(yī)學(xué)背景特點(diǎn),因此,大學(xué)物理教學(xué)對純理論和公式計(jì)算方面的內(nèi)容要求相對較低,只要求將概念和公式的物理意義講清楚,使學(xué)生能理解概念、公式等是怎樣來的,著重培養(yǎng)他們的思維能力和側(cè)重于多講點(diǎn)醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用。這樣,才能將大學(xué)物理和他們的專業(yè)很好地結(jié)合起來,滿足生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃的要求。例如,帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng),講清楚帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力公式后,著重講解帶電粒子在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)的例子。如質(zhì)譜儀是用物理方法分析同位素的儀器。在醫(yī)學(xué)上,質(zhì)譜儀作多離子檢測,可用于定性分析,例如,在藥理生物學(xué)研究中能以藥物及其代謝產(chǎn)物在氣相色譜圖上的保留時(shí)間和相應(yīng)質(zhì)量碎片圖為基礎(chǔ),確定藥物和代謝產(chǎn)物的存在;也可用于定量分析,用被檢化合物的穩(wěn)定性同位素異構(gòu)物作為內(nèi)標(biāo),以取得更準(zhǔn)確的結(jié)果。又如,講解光學(xué)相干原理時(shí),可以加入光學(xué)相干在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,光學(xué)相干層析技術(shù)(OCT)是近十年來繼超聲成像,X射線,CT,MRI之后迅速發(fā)展起來的一種成像技術(shù)。它利用寬帶光源的低相干特性,根據(jù)干涉測量原理,采用高精度,高速掃描驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),通過檢測生物組織不同深度層面的背向反射或散射信號(hào),獲得生物組織二維或三維結(jié)構(gòu)。由于OCT系統(tǒng)主體功能是獲取深度方向的層析信息,在實(shí)際應(yīng)用中,一個(gè)點(diǎn)的層析信息遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求,從而產(chǎn)生了各式各樣橫向掃描方式,形成二維層析圖像,甚至三維層析圖像,使其廣泛應(yīng)用于眾多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。通過講解一個(gè)簡單的物理原理卻可以在醫(yī)學(xué)上有深入的應(yīng)用,可以制造醫(yī)學(xué)檢測儀器等。調(diào)動(dòng)了生工專業(yè)學(xué)習(xí)物理的興趣,充分展現(xiàn)物理課的基礎(chǔ)性作用,以后工作和學(xué)習(xí)中會(huì)用到物理原理來解決實(shí)際問題和現(xiàn)象,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,取得了良好的教學(xué)效果。
3多增加物理實(shí)驗(yàn)課,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
醫(yī)科院校的生物醫(yī)生工程專業(yè)要求學(xué)生以后能動(dòng)手操作醫(yī)學(xué)儀器或研發(fā)醫(yī)學(xué)儀器,強(qiáng)調(diào)他們具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力。并且,通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),學(xué)生普遍比較喜歡實(shí)驗(yàn)課程。所以,大學(xué)物理課程設(shè)計(jì)為了適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的需要,應(yīng)多開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課,首先從培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。我們開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課包括基礎(chǔ)性,綜合性和設(shè)計(jì)性三方面性能的實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)性和綜合性實(shí)驗(yàn),通過教師先教授實(shí)驗(yàn)原理,使學(xué)生能更好地將物理所學(xué)的知識(shí)結(jié)合起來,加深他們對知識(shí)的理解和擴(kuò)展,然后讓學(xué)生自己動(dòng)手完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,如果發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)指導(dǎo),最后作總結(jié)和思考。學(xué)生反映通過做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,該物理原理和知識(shí)他們都能更加深刻地理解和記憶并且有的能加以應(yīng)用,培養(yǎng)了他們的動(dòng)手能力。最后一次實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),通過教師給出一些儀器、題目或?qū)W生自己想設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證某物理原理或利用物理知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器檢測某些參數(shù)等等,該實(shí)驗(yàn)的周期性較長,使學(xué)生能自由發(fā)揮,教師起輔助作用,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,使教師和學(xué)生都得到了提高。最后,通過這次設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),有的學(xué)生還能發(fā)表文章,申請專利,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過教學(xué)實(shí)踐和結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點(diǎn),對于大學(xué)物理的教學(xué)給出了上訴四個(gè)方面的建議,通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),他們能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,收到了良好的教學(xué)效果。
作者:莫增廖新華蔣洪孫麗麗單位:第三軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院物理學(xué)與生物物理學(xué)教研室
【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理教學(xué);教學(xué)效果;自主學(xué)習(xí)
大學(xué)物理教學(xué)對學(xué)生的作用不僅僅限于提供物理知識(shí),它在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)包括科學(xué)思維方法、科學(xué)研究方法和創(chuàng)新精神等方面,具有獨(dú)特的優(yōu)勢。
1問題分析
由于近年來各高校擴(kuò)招影響,生源質(zhì)量參差不齊,給基礎(chǔ)課程教學(xué)尤其是物理教學(xué)帶來了一定困難。在教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性、自主性較差,對教師的教學(xué)上的引導(dǎo)有很強(qiáng)的依賴性,許多學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果差,教學(xué)質(zhì)量也難以得到提高。
1.1 學(xué)生功底較差
許多學(xué)生的中學(xué)物理基礎(chǔ)差、物理思維訓(xùn)練不夠,甚至有些學(xué)生對中學(xué)物理知識(shí)也沒有什么概念。這樣,就會(huì)造成部分學(xué)生很難跟上教學(xué)進(jìn)度,平時(shí)的作業(yè)不能按時(shí)完成。有一部分學(xué)生甚至最后很難通過大學(xué)物理的考試。這些問題,既挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也影響其后面課程的學(xué)習(xí)。
1.2 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高
由于課時(shí)的限制,教師上物理課時(shí)不可能對所有的物理問題都像中學(xué)那樣進(jìn)行深入探討,而大學(xué)物理知識(shí)理論性較強(qiáng),內(nèi)容比較抽象,需要較深層次的高等數(shù)學(xué)知識(shí),導(dǎo)致學(xué)生在理解物理問題時(shí)感覺困難重重,久而久之將變得消極、懈怠。學(xué)生學(xué)習(xí)物理變得非常痛苦,無成就感。
1.3 課程節(jié)奏快使學(xué)生缺少獨(dú)立思考過程
大學(xué)物理的理論性很強(qiáng),有些內(nèi)容比較抽象和深?yuàn)W,并且高等數(shù)學(xué)的知識(shí)運(yùn)用較多,通常把上課內(nèi)容制成PPT教案,一定程度上緩解了學(xué)時(shí)少、教學(xué)內(nèi)容多的矛盾,增大了上課的信息量,但由于課堂節(jié)奏加快,學(xué)生思考時(shí)間不夠,課堂教學(xué)效率明顯降低。
1.4 教學(xué)內(nèi)容廣課時(shí)不夠
隨著課程體系的改革,大學(xué)物理的總課時(shí)數(shù)不斷減小。但是,作為一門完整的課程,大學(xué)物理內(nèi)容多。為了完成教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容,大學(xué)物理教師一般對要求的基本知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行描述性地講解,很少像中學(xué)課程那樣有時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)分析和展開。這樣,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中難以把握重點(diǎn),且很難關(guān)聯(lián)各知識(shí)點(diǎn),形成良好的結(jié)構(gòu)體系。
2對策探討
鑒于大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題,為了提升物理課程的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生探索和創(chuàng)新精神,有必要采取多個(gè)步驟,引導(dǎo)不同基礎(chǔ)層次的學(xué)生提高其學(xué)習(xí)能力,樹立起學(xué)習(xí)的自信心,以便在大學(xué)階段獲得比較全面的發(fā)展。
2.1 做好大學(xué)與中學(xué)物理課程的銜接
為了做好大學(xué)物理與中學(xué)物理課程的銜接,課程內(nèi)容安排應(yīng)由易到難、由少到多。剛上物理課時(shí),應(yīng)該讓學(xué)生在思想上做好準(zhǔn)備,知道有多少章節(jié),每個(gè)章節(jié)花多少課時(shí)等,并在開始適當(dāng)放慢教學(xué)進(jìn)度,使學(xué)生逐漸適應(yīng)后,再過渡到正常的教學(xué)進(jìn)度。大學(xué)新生之前已習(xí)慣于中學(xué)課堂教學(xué)慢節(jié)奏、少容量、講練結(jié)合的教學(xué)方法,不容易適應(yīng)快節(jié)奏、大容量的教學(xué),因此在大一上學(xué)期最容易有科目不及格的情況發(fā)生。物理課程雖然在大一下學(xué)期開始,學(xué)生也已經(jīng)對大學(xué)的課程有了一定適應(yīng),但是考慮到大部分學(xué)生物理基礎(chǔ)薄弱的情況,在教學(xué)進(jìn)度安排上,開始時(shí)要盡量放緩節(jié)奏。比如緒論和第一章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué),讓學(xué)生從習(xí)慣了的教學(xué)模式過渡并接受新的教學(xué)模式。增加基礎(chǔ)物理內(nèi)容的簡單教學(xué),做好大學(xué)物理和中學(xué)物理的銜接教學(xué),使學(xué)生盡快地適應(yīng)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。
2.2 精心選編例題和習(xí)題
由大學(xué)物理的教學(xué)要求,學(xué)生只需對課程中的基本概念、基本理論、基本方法有較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解,并具有初步應(yīng)用的能力;立足于對體現(xiàn)基本物理思想、思維技巧和計(jì)算方法的有關(guān)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。這些就規(guī)定了學(xué)生不必像中學(xué)那樣陷入題海之中。于是,相對于中學(xué)物理教學(xué)來說,大學(xué)物理教學(xué)習(xí)題的數(shù)量大大減少。大學(xué)物理教學(xué)中的例題和習(xí)題,必須是經(jīng)精選的典型例題和習(xí)題。并通過這些題目,達(dá)到鞏固新知識(shí)的目的。用一些小題目來鞏固所學(xué)的內(nèi)容,以弄清物理定律、定理、物理意義及適用條件等,引導(dǎo)學(xué)生用高等數(shù)學(xué)微積分和矢量知識(shí)來解題,并且在與中學(xué)知識(shí)解題相比較的過程中,體會(huì)新方法的便捷性。
2.3 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識(shí)
為了培養(yǎng)在將來學(xué)習(xí)、科研及工作中獲得知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力,在大學(xué)階段必須培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識(shí)。具體可以從幾方面人手:
首先,在課堂上布置自學(xué)的內(nèi)容,在下周上課時(shí)抽查,讓學(xué)生自己講解這部分內(nèi)容。并且,事先按學(xué)號(hào)編排小組。為了獲得較好的效果,小組內(nèi)進(jìn)行分工,幾個(gè)人寫材料,幾個(gè)人宣講或補(bǔ)充,等等,這樣就發(fā)揮出每個(gè)人的特長。小組之間的競爭,有效地激發(fā)了學(xué)生的興趣。
其次,開列出參考書目錄,要求學(xué)生借閱不同類型的參考書。一種是與教材相關(guān)的參考書,可以讓學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中隨時(shí)查閱書中有關(guān)內(nèi)容,碰到重點(diǎn)難點(diǎn)便于跟教材相互印證,方便自己總結(jié)、歸納每個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容、重要定理、解題方法等;一種是物理應(yīng)用類的參考書,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中了解這些定律、定理有什么實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。
再次,在平時(shí)的教學(xué)過程中,針對不同專業(yè)的學(xué)生,有目的地增加與不同專業(yè)聯(lián)系緊密的內(nèi)容,擴(kuò)展其深度,側(cè)重于展示科技進(jìn)展給人們?nèi)粘I顜淼挠绊憽1热鐚﹄娦艑I(yè)的學(xué)生,講到光波在一定條件下遇到折射率大的界面發(fā)生全反射,舉例光纖正是基于這個(gè)原理進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信,這部分內(nèi)容書上雖然有所涉及但并不詳細(xì),我們在教學(xué)時(shí)也總是有意識(shí)地把相關(guān)內(nèi)容傳遞給學(xué)生。
2.4 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)
利用當(dāng)前完善的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),建立大學(xué)物理學(xué)習(xí)QQ群,或QQ群聯(lián),將各種教學(xué)資料置于群共享,讓學(xué)生自由下載,實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。這樣,就建立起包括學(xué)生輔助教材和復(fù)習(xí)題庫在內(nèi)的大學(xué)物理立體化教學(xué)體系,方便學(xué)生的自習(xí)和復(fù)習(xí),以系統(tǒng)地掌握大學(xué)物理的知識(shí)體系。
關(guān)鍵詞 大學(xué)物理;中學(xué)物理;教學(xué)銜接
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2014)14-0080-03
1 引言
物理學(xué)是一門研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)以及包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、原子運(yùn)動(dòng)等在內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最基本形式、最普遍相互作用及相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的基礎(chǔ)自然科學(xué)[1]。它的基本概念、基本理論及其基本研究方法已廣泛應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域,推動(dòng)著生產(chǎn)技術(shù)部門的飛速發(fā)展,成為其他自然科學(xué)和工程技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的基礎(chǔ)理論課,對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和學(xué)生綜合素質(zhì)的提高都有很大幫助。但由于中學(xué)物理與大學(xué)物理在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等方面都存在較大差異,低年級(jí)學(xué)生剛進(jìn)入一個(gè)全新的學(xué)習(xí)環(huán)境,無法較快適應(yīng)大學(xué)物理的學(xué)習(xí),在實(shí)際教學(xué)過程中還要面臨“課時(shí)少,任務(wù)重,教學(xué)內(nèi)容難,教學(xué)方法陳舊,學(xué)生素質(zhì)不齊”等問題[2]。學(xué)生常常是上課能聽懂,但無法自主分析解決問題,缺乏主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣,并對物理知識(shí)已形成固定思維模式,無法從中學(xué)物理的學(xué)習(xí)慣性中解脫出來,逐漸會(huì)對大學(xué)物理缺乏學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生畏難情緒,從而影響學(xué)習(xí)效率。
如何做好大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)的有效銜接是一個(gè)迫切需要解決的問題,從而引導(dǎo)學(xué)生盡快從中學(xué)物理的學(xué)習(xí)過渡到大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。本文從教學(xué)內(nèi)容銜接、教學(xué)方法銜接、學(xué)習(xí)方法銜接等方面針對存在的問題提出一些建議,并給出實(shí)踐案例,希望能彌補(bǔ)中學(xué)物理與大學(xué)物理教學(xué)銜接中存在的缺失,促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)。
2 大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)有效銜接的現(xiàn)狀與措施
教學(xué)內(nèi)容的銜接
1)大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容銜接的現(xiàn)狀。大學(xué)物理學(xué)存在教學(xué)難的一個(gè)原因在于,中學(xué)物理與大學(xué)物理課程內(nèi)容都各自形成較完整的知識(shí)體系,只是課程難易程度由淺入深,呈螺旋式上升趨勢,在內(nèi)容上存在必然的重復(fù),若處理不當(dāng),就會(huì)認(rèn)為是簡單重復(fù)中學(xué)內(nèi)容,比如力學(xué)部分在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波等章節(jié),致使大學(xué)生對大學(xué)物理學(xué)習(xí)失去興趣,甚至產(chǎn)生厭學(xué)情緒,并且會(huì)讓他們覺得大學(xué)物理理論性強(qiáng),但缺乏實(shí)用性,不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求。大學(xué)物理與中學(xué)物理大多以基本概念、基本定律、基本計(jì)算為主線,而對物理學(xué)基本思想、基本研究方法等方面不夠突出,抑制了大學(xué)物理教育功能的實(shí)現(xiàn)。雖然部分高校已經(jīng)采取新編教材,能基本克服教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)體系的過多重復(fù),但知識(shí)梯度太大,加大了教學(xué)難度,從而也會(huì)促使學(xué)生喪失對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣[3]。
2)大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容順利銜接的建議。大學(xué)物理教材改革必須以教育學(xué)理論為指導(dǎo),并結(jié)合教學(xué)秩序漸進(jìn)或有序性原則,密切聯(lián)系大學(xué)物理教學(xué)實(shí)際,結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)情況,注重基本概念、基本規(guī)律、基本研究方法、基本物理思想及物理精神[3]。大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容應(yīng)具有適當(dāng)?shù)纳顝V度,讓大學(xué)物理內(nèi)容與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及日常生活緊密結(jié)合在一起,使學(xué)生強(qiáng)烈感受到大學(xué)物理內(nèi)容貼近生活,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及好奇心。關(guān)注物理學(xué)前沿及熱點(diǎn)問題,用現(xiàn)代物理思想引入近代物理知識(shí),盡量避免知識(shí)內(nèi)容的重疊,拓寬知識(shí)面,適當(dāng)降低知識(shí)難度,注重素質(zhì)教育的全面推進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力及科研能力,真正使學(xué)生成為社會(huì)所需要的創(chuàng)新型人才[3]。
教師教學(xué)方法的銜接
1)教師教學(xué)方法銜接的現(xiàn)狀。中學(xué)物理教學(xué)注重提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,要求學(xué)生能記住公式、定理定律并會(huì)簡單的應(yīng)用即可,對公式、定理的推理、論證不做要求。大學(xué)物理學(xué)受到應(yīng)試教育的延續(xù),同樣可能習(xí)慣于注入式教學(xué),過分強(qiáng)調(diào)體系的完整性,強(qiáng)調(diào)循序漸進(jìn)的教學(xué)[4]。若不注意教學(xué)方法的有效銜接,將會(huì)影響學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)能力的培養(yǎng)以及學(xué)生對物理思想、方法的學(xué)習(xí)和理解,抑制學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力,無法培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神。
2)教師教學(xué)方法銜接的建議。
①充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。重視大學(xué)物理學(xué)每部分前沿和結(jié)論的教學(xué)并加強(qiáng)對其研究方法的講述。針對中學(xué)生和大學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的不同,教師講授方法和側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)不同。在教學(xué)的每部分開始應(yīng)該將該部分的授課計(jì)劃、授課內(nèi)容和目標(biāo)要求及考核辦法等預(yù)先告知學(xué)生,讓學(xué)生對大學(xué)物理與中學(xué)物理的學(xué)習(xí)內(nèi)容差別有更好的了解,指出中學(xué)物理的局限性和特殊性,促使學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí),更易達(dá)到理想的教學(xué)效果。在講授知識(shí)的同時(shí),與中學(xué)物理對比講授大學(xué)物理的研究方法,豐富的物理思維方法讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理并不是中學(xué)物理的簡單重復(fù),而是更高層次地研究物理問題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇感和求知欲。
教師有目的地培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,針對課時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾,在有限的課堂時(shí)間內(nèi)可采取啟發(fā)式教學(xué),在講清基本概念、基本理論和基本方法的同時(shí),采用“滲透法”,通過前后內(nèi)容的相互聯(lián)系、相互滲透,達(dá)到教學(xué)目的。留給學(xué)生若干推導(dǎo)細(xì)節(jié)和應(yīng)用方面的問題,讓學(xué)生通過課外學(xué)習(xí)自行解決,提高學(xué)生的閱讀能力和探索能力,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和獨(dú)立性,發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的創(chuàng)造性,讓學(xué)生在長期的自主學(xué)習(xí)過程中摸索出適合自身實(shí)際情況的學(xué)習(xí)方法。在教學(xué)評價(jià)方面,并不采用中學(xué)物理以期末試卷作為唯一評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),可以通過多種方式相結(jié)合的辦法,諸如課堂提問、學(xué)生作業(yè)和小論文寫作、問題探討以及辯論和競賽方式等,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力與創(chuàng)新能力,投身到科學(xué)發(fā)展的前沿領(lǐng)域。
②重視大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),在中學(xué)物理教學(xué)中,讓學(xué)生在理解物理概念、物理規(guī)律基礎(chǔ)上,通過演示實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本常識(shí),更能培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題的能力,達(dá)到極好的教育功能[4]。在大學(xué)物理教學(xué)中,開設(shè)有專門的實(shí)驗(yàn)課,但是可能不會(huì)很好地同步,而若缺乏演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生普遍會(huì)感受到大學(xué)物理與中學(xué)物理相比更抽象、更難懂。為了改善這樣的狀況,可將現(xiàn)代信息技術(shù)融入大學(xué)物理教學(xué)中去,充分利用教學(xué)資源及多媒體和信息技術(shù)手段,使大學(xué)物理問題簡單化,更具生動(dòng)性、直觀性,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),讓學(xué)生在愉悅的氣氛中學(xué)習(xí),增強(qiáng)教學(xué)效果。
③培養(yǎng)學(xué)生利用高等數(shù)學(xué)分析物理問題的能力。中學(xué)物理常常采用初等數(shù)學(xué)求解物理問題,而運(yùn)用高等數(shù)學(xué)處理和解決物理問題是大學(xué)物理教學(xué)給學(xué)生提出的基本要求,若仍運(yùn)用初等數(shù)學(xué)將可能無法處理一些特殊問題。教師應(yīng)該盡可能地引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)培養(yǎng)利用高等數(shù)學(xué)理解和處理物理問題的能力,讓學(xué)生多加練習(xí)、用心揣摩,盡快適應(yīng)使用高等數(shù)學(xué)這個(gè)重要工具。
④摒棄“題海”與精選典型例題習(xí)題。中學(xué)物理教學(xué)會(huì)受到應(yīng)試教育及升學(xué)率等因素的干擾,在教學(xué)過程中過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生的解題能力,往往采取“題海”戰(zhàn)術(shù),花大量時(shí)間和精力進(jìn)行習(xí)題講解與練習(xí)。中學(xué)物理內(nèi)容相對較少,課時(shí)也較多,講課進(jìn)度慢,為“題海”模式也提供了條件。但是,這樣往往會(huì)讓學(xué)生形成思維定勢,一味套用物理公式、定理定律,抹殺了學(xué)生的抽象思維能力和邏輯思維能力。大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少、進(jìn)度快,若仍采取大量的習(xí)題訓(xùn)練,則不僅無法適應(yīng)大學(xué)物理的學(xué)習(xí),反而會(huì)成為絆腳石[5]。教師在教學(xué)過程中可以適當(dāng)放慢教學(xué)節(jié)奏,讓學(xué)生逐漸適應(yīng)大學(xué)物理教學(xué),并精選部分例題滲透物理教學(xué)思想和教學(xué)方法,通過“少而精”的習(xí)題練習(xí),使學(xué)生掌握課程內(nèi)容,讓學(xué)生有獨(dú)立鉆研、獨(dú)立思考的時(shí)間,強(qiáng)調(diào)學(xué)生知識(shí)、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。還可以通過課堂討論、調(diào)研報(bào)告等多種靈活形式激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),使其綜合素質(zhì)得以全面提升。
學(xué)生學(xué)習(xí)方法的銜接
1)學(xué)生學(xué)習(xí)方法銜接的現(xiàn)狀。在應(yīng)試教育及高考指揮棒的魔力驅(qū)使下,中學(xué)物理的學(xué)習(xí)方法主要為“題海戰(zhàn)術(shù)”型,被動(dòng)接受知識(shí),片面追求考試分?jǐn)?shù)及升學(xué)率,忽略學(xué)生素質(zhì)的全面提高[6]。不良的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)傾向勢必帶入高校,加上大學(xué)物理“內(nèi)容多,課時(shí)緊”的情況,不再實(shí)行“注入式”教學(xué),應(yīng)該在教師引導(dǎo)下自主學(xué)習(xí),若不注意學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)及學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的正確培養(yǎng),將會(huì)直接影響大學(xué)物理的教學(xué)效果,乃至影響高校教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此,必須做好大學(xué)物理與中學(xué)物理學(xué)習(xí)方法的順利銜接。
2)學(xué)生學(xué)習(xí)方法銜接的建議。
①注重學(xué)生從“被動(dòng)學(xué)習(xí)”到“主動(dòng)學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變。教師必須重視學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),讓學(xué)生不僅“學(xué)會(huì)”,還要“會(huì)學(xué)”,變“被動(dòng)學(xué)習(xí)”為“主動(dòng)學(xué)習(xí)”[7]。采取啟發(fā)式教學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主體的能動(dòng)作用,通過物理學(xué)史及趣味實(shí)驗(yàn)等激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)及積極的學(xué)習(xí)氛圍中學(xué)習(xí),做到課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、大膽探索。課外利用現(xiàn)代教育手段,培養(yǎng)學(xué)生探究能力及創(chuàng)新精神。
②加強(qiáng)從“接受式學(xué)習(xí)”到“研究式學(xué)習(xí)”的轉(zhuǎn)變。中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定“要重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育”,但由于中學(xué)物理教學(xué)長期受到應(yīng)試教育的負(fù)面影響,物理學(xué)研究方法一直無法得到重視[7]。物理學(xué)研究方法通常包括實(shí)驗(yàn)方法、歸納方法、假設(shè)方法、理想化方法、數(shù)學(xué)方法、類比方法等。加強(qiáng)對大學(xué)物理研究方法的學(xué)習(xí),可以提高學(xué)生研究物理的能力,探索大學(xué)物理中的“研究式學(xué)習(xí)”,實(shí)現(xiàn)中學(xué)物理到大學(xué)物理學(xué)習(xí)方法的飛躍,對更好地培養(yǎng)研究型人才具有積極意義。
3 結(jié)束語
由于升學(xué)壓力、教育體制等因素的影響,使得教學(xué)銜接問題日益凸顯,大學(xué)物理課程不能是中學(xué)物理課程的簡單重復(fù)或擴(kuò)充,而應(yīng)在概念上深化,理論上螺旋上升,地位、作用,深度、廣度,研究工具等有所區(qū)別。本文主要從大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、學(xué)生學(xué)習(xí)方法的現(xiàn)狀入手,提出了大學(xué)物理與中學(xué)物理有效銜接的對策和建議,希望對大學(xué)物理教學(xué)的改革與發(fā)展具有一定的參考價(jià)值,真正提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在主觀意識(shí)上接收新知識(shí),積極主動(dòng)地去探索問題、解決問題,不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
參考文獻(xiàn)
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一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式概述
翻轉(zhuǎn)課堂(FlippedClassroom)起源于美國科羅拉多州落基山林地公園高中的JonBergmann和AaronSam這兩位化學(xué)老師,他們將帶有實(shí)時(shí)講解的視頻傳到網(wǎng)絡(luò)上引起眾人關(guān)注[1]。兩位教師以學(xué)生在家看視頻、聽講解為基礎(chǔ),課上時(shí)間用來為完成作業(yè)或?qū)嶒?yàn)過程中有困難的學(xué)生提供幫助。國內(nèi)外眾多學(xué)者對翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行了研究和定義。鐘曉流認(rèn)為[2],翻轉(zhuǎn)課堂是在課堂信息化環(huán)境中,教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源,學(xué)生在上課前完成對教學(xué)視頻等學(xué)習(xí)資源的觀看和學(xué)習(xí),師生在課堂上一起完成作業(yè)答疑、協(xié)作探究和互動(dòng)交流等互動(dòng)的一種新型的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)在教學(xué)目標(biāo)方面,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)目標(biāo)是提高學(xué)生的全面素質(zhì),不但注重知識(shí)的傳授更注重知識(shí)的建構(gòu)和內(nèi)化。課外通過學(xué)生觀看視頻預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作學(xué)習(xí)能力;課內(nèi)通過課堂討論、小組交流、教師答疑等方式提升學(xué)生的語言表達(dá)能力、創(chuàng)新思維、交流與合作能力等。(2)在課堂時(shí)間分配方面,在傳統(tǒng)課堂里,課堂時(shí)間由教師掌控,并且大部分用來進(jìn)行知識(shí)講解,滿堂灌,學(xué)生沒有時(shí)間思考、內(nèi)化知識(shí)。在翻轉(zhuǎn)課堂里,學(xué)習(xí)不再受時(shí)間限制,課前學(xué)生按自己的節(jié)奏學(xué)習(xí),直至掌握所安排的內(nèi)容。課內(nèi)大部分時(shí)間用來進(jìn)行師生、生生互動(dòng)探究。(3)學(xué)習(xí)流程方面,傳統(tǒng)課堂中“知識(shí)傳授”階段是通過教師和學(xué)生之間的互動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的;“知識(shí)內(nèi)化”階段往往由學(xué)生課后通過作業(yè)、復(fù)習(xí)等活動(dòng)自己來完成。由于缺少教師的指導(dǎo)和同伴的幫助,“知識(shí)內(nèi)化”階段常常效果不佳。“翻轉(zhuǎn)課堂”打破了原有的學(xué)習(xí)流程,對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了重構(gòu)。“知識(shí)傳授”是學(xué)生在課前通過觀看視頻、PPT,進(jìn)行測試等活動(dòng)完成;“知識(shí)內(nèi)化”是在課堂上通過師生、生生互動(dòng)來完成。教師能夠在課堂上給予學(xué)生有效的指導(dǎo),同學(xué)之間的相互交流有助于學(xué)生知識(shí)內(nèi)化和吸收。
二、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐
美國富蘭克林學(xué)院的RobertTalbert經(jīng)過多年翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐,總結(jié)了翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施的結(jié)構(gòu)模型[3],如圖1所示。翻轉(zhuǎn)課堂不管是學(xué)生在家觀看教學(xué)視頻,還是在課堂上師生面對面地互動(dòng)交流,都是圍繞著“學(xué)生為中心”展開[4]。依據(jù)RobertTalbert的翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)構(gòu),我們在2013級(jí)通信工程專業(yè)1、2班進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)踐。
1.設(shè)計(jì)、制作教學(xué)視頻。課前教師為學(xué)生準(zhǔn)備豐富的學(xué)習(xí)資源,包括課堂教學(xué)視頻、授課教案(PPT)、趣味實(shí)驗(yàn)視頻等,資源上線供學(xué)生課前自學(xué)。制作教學(xué)視頻時(shí),應(yīng)明確學(xué)生必須掌握的目標(biāo),考慮教師和班級(jí)的差異[5],還要兼顧不同學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣。筆者結(jié)合大學(xué)物理精品課程制作了“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)”、“動(dòng)量”、“簡諧運(yùn)動(dòng)”、“剛體角動(dòng)量守恒定律”、“高斯定理”等30多集教學(xué)錄像。教師要給出自學(xué)提綱,提出一些在學(xué)習(xí)過程中可以討論的問題,包括自學(xué)過程的自測題、可以相互討論的問題以及能力拓展的問題等。
2.針對性的課前練習(xí)。在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中,教師課堂講得少,學(xué)生在課堂上討論和練習(xí)多,這樣的模式使得學(xué)生必須進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。教師要制定課前針對性聯(lián)系,合理設(shè)計(jì)練習(xí)題的數(shù)量和難度,讓學(xué)生帶著問題有目的地進(jìn)行課前預(yù)習(xí)[5]。為了幫助學(xué)生預(yù)習(xí)掌握,在視頻后面設(shè)計(jì)三四個(gè)小問題,幫助學(xué)生及時(shí)進(jìn)行檢測,并對自己的學(xué)習(xí)情況做出判斷。如果發(fā)現(xiàn)幾個(gè)問題回答得不好,學(xué)生可以反復(fù)觀看視頻,仔細(xì)思考找出問題答案。如:在剛體角動(dòng)量守恒定律一節(jié)中提出問題“運(yùn)動(dòng)員的身體變化和轉(zhuǎn)速變化之間有什么樣的關(guān)系”、“運(yùn)動(dòng)員為什么能高速轉(zhuǎn)動(dòng),為什么伸開四肢,轉(zhuǎn)速加快,收攏四肢,轉(zhuǎn)速減慢”。
3.快速少量的測評。在課堂活動(dòng)中,教師準(zhǔn)備少量的測評,測試學(xué)生,了解學(xué)生對知識(shí)的理解和掌握程度以及難點(diǎn)和存在的疑惑。學(xué)生的對問題的回答情況,能夠及時(shí)地進(jìn)行匯總處理,幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。在剛體角動(dòng)量守恒定律一節(jié)中,提出如下測評問題:人與轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J0,伸臂時(shí)臂長為l1,收臂時(shí)臂長為l2。人站在不計(jì)摩擦的自由轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤中心上,每只手抓有質(zhì)量為m的啞鈴。伸臂時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω1,求:收臂時(shí)的角速度ω2。
4.解決問題,促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化。課內(nèi)則以討論式學(xué)習(xí)為主,教師根據(jù)實(shí)際情況和教學(xué)內(nèi)容的重難點(diǎn)提出問題,學(xué)生根據(jù)課前觀看教學(xué)視頻、課前針對性練習(xí)時(shí)發(fā)現(xiàn)的疑問提出問題,進(jìn)行課堂探究。教師根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)進(jìn)行分組探究,學(xué)生主動(dòng)參與課堂學(xué)習(xí)。通過教師的引導(dǎo),學(xué)生通過獨(dú)立思考、小組討論交流,解決問題,有效地將知識(shí)內(nèi)化,構(gòu)建自己的知識(shí)體系[6]。學(xué)生通過演講、成果展示、小型競賽等形式及時(shí)進(jìn)行交流與展示,分享自己的學(xué)習(xí)收獲。為激勵(lì)學(xué)生參與課堂自主學(xué)習(xí),可以將課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)計(jì)入平時(shí)成績。還要注意,針對教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的討論題、思考題和練習(xí)題應(yīng)具有梯度性,學(xué)生可以輕松跨越相鄰問題梯度的高度,能讓大部分學(xué)生達(dá)到自主學(xué)習(xí)、自我總結(jié)規(guī)律的目的。例如,在剛體的角動(dòng)量守恒定律這節(jié)課中,設(shè)置了10道討論題和練習(xí)題,題目難度逐步加大,最終讓學(xué)生自己總結(jié)出角動(dòng)量守恒定律。5.總結(jié)反饋。知識(shí)總結(jié)和課后任務(wù)布置。經(jīng)過課堂學(xué)習(xí)后,用幾分鐘時(shí)間進(jìn)行知識(shí)總結(jié),這樣有利于學(xué)生將知識(shí)整合并凝華,最后布置下一次翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)生的預(yù)習(xí)任務(wù)、作業(yè)等。教師根據(jù)這些反饋的評價(jià)結(jié)果制定下一步的教學(xué)計(jì)劃和確定下節(jié)課的探究問題。再如讓學(xué)生利用剛體角動(dòng)量守恒定律來解釋下落的貓尾巴的作用、飛機(jī)的螺旋槳的原理。
三、結(jié)論
在大學(xué)物理課中進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),教師要付出很多的時(shí)間和精力為學(xué)生準(zhǔn)備課前預(yù)習(xí)資源(特別是視頻資源),要精心準(zhǔn)備課堂用的討論題、思考題和課堂練習(xí)題。課堂所使用的問題最好呈臺(tái)階型。為了激勵(lì)學(xué)生參與課前和課堂學(xué)習(xí),要對課堂學(xué)習(xí)進(jìn)行量化并計(jì)入總成績。翻轉(zhuǎn)課堂中充分利用了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)媒體技術(shù),如個(gè)人主頁、精品課程網(wǎng)站、江蘇師范大學(xué)物理課程中心等。大學(xué)階段學(xué)習(xí)具有自主性和探索性,大學(xué)教學(xué)應(yīng)以自學(xué)為主,讓學(xué)生在研討式教學(xué)、自主課外學(xué)習(xí)中得到自由全面的發(fā)展。翻轉(zhuǎn)課堂完全符合這種理念,在大學(xué)教學(xué)中具有良好的應(yīng)用前景。與此同時(shí),結(jié)合不同的學(xué)科特點(diǎn),其他形式的教學(xué)手段可以作為有益的輔助和補(bǔ)充。以翻轉(zhuǎn)課堂為主體,微課、多媒體、雙語教學(xué)、演示實(shí)驗(yàn)等手段為輔的大學(xué)物理綜合教學(xué)改革任重道遠(yuǎn),在實(shí)踐過程中還要進(jìn)一步探索如何揚(yáng)長避短,為促進(jìn)素質(zhì)教育,全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量發(fā)揮更大的推動(dòng)作用。
作者:蔡廷棟 單位:江蘇師范大學(xué)
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新教學(xué);研究型教學(xué);大學(xué)物理
1.前言
海森堡是量子力學(xué)創(chuàng)始人之一,他曾經(jīng)說過:“科學(xué)植根于討論之中”,這句話表明了討論在探索科學(xué)知識(shí)的道路上的重要性。然而對于現(xiàn)在的大學(xué)課堂,特別是大學(xué)物理課堂,卻是無比的安靜,只有教師在一個(gè)人唱獨(dú)角戲,難道學(xué)生們都聽懂了么,其實(shí),并不是學(xué)生們沒有問題,而是他們不愿意去“提”出問題,或者說是教師們沒有誘導(dǎo)學(xué)生們?nèi)绾斡赂业姆磻?yīng)自己的問題,如何激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣,讓他們勇敢的站起來提出自己的疑問,和大家一起解決困惑,成為了現(xiàn)代大學(xué)課堂教學(xué)必須探索的重要問題。
大學(xué)物理的課堂內(nèi)容是比較抽象的,假如只是教師單純的講,同學(xué)們聽,學(xué)起來就相當(dāng)?shù)目菰餆o味,課堂氣氛也會(huì)很低沉,學(xué)生們的接受能力和接收效果會(huì)很差。更何況經(jīng)典物理部分的內(nèi)容和中學(xué)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)有許多重疊的地方,更加難以激發(fā)一些歷經(jīng)高考“磨礪”學(xué)生探索新知識(shí)的興趣。毋庸置疑,大學(xué)物理的教學(xué)方法和教學(xué)模式應(yīng)成為所有大學(xué)物理老師們靜下來思考的一個(gè)問題,教師們應(yīng)該針對不同類型的教學(xué)內(nèi)容,制定不同的授課方式。
2.杜絕“滿堂灌”的教學(xué)方法
子曰:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”目前,為了應(yīng)付各種考試,各種作業(yè),同學(xué)們往往都成了被動(dòng)接受知識(shí)的“容器”,物理教學(xué)課程中,不做實(shí)驗(yàn)或者少做實(shí)驗(yàn),教師重講述,學(xué)生少動(dòng)手的現(xiàn)象很普遍。這也是導(dǎo)致很多物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)了高分低能的重要原因。教師們僅僅圍繞“考試”,考什么就重點(diǎn)講什么,完全約束了學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索的積極性,成為了只是為了完成考核而死記的“機(jī)器”。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ),也是最常見的教學(xué)手段,是激發(fā)學(xué)生們探索物理問題的重要途徑。大學(xué)物理教學(xué)可以分為實(shí)驗(yàn),概念體系和教學(xué)三個(gè)基本的因素。這里我們也可以看出實(shí)驗(yàn)的重要性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以引出問題,形成基本的概念體系,教師們才可以進(jìn)行物理的整體教學(xué)。學(xué)生們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生們問題意識(shí)的重要過程,從而有效的引導(dǎo)他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)問題,分析問題和解決問題。當(dāng)然,也可以由教師們提出一些探究性的問題,然后讓學(xué)生們帶著問題做實(shí)驗(yàn),這樣可激發(fā)學(xué)生的探索未知的興趣,進(jìn)而提高了學(xué)習(xí)興致。
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3.“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變
任何的教學(xué)活動(dòng)都是學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的統(tǒng)一,“學(xué)”離不開“教”,“教”也離不開“學(xué)”。隨著教育改革的深入和教育理論的發(fā)展,學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主題和教學(xué)的中心,因材施教決定教育實(shí)效已經(jīng)成為廣為人知的教育理念。我們必須要尊重學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣的差異,合理的設(shè)置教學(xué)的內(nèi)容。利用現(xiàn)代的教學(xué)資源,增強(qiáng)教學(xué)的藝術(shù)性,進(jìn)而提高大學(xué)物理課程的教學(xué)效能。
學(xué)生看課件,教師讀課件,老師和學(xué)生們的互動(dòng)少,課堂教學(xué)沒有什么藝術(shù)性,自然就沒什么活躍的氣氛。現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為,我們只有從根本問題出發(fā),從情境出發(fā),從感性經(jīng)驗(yàn)出發(fā),才能真正的激發(fā)學(xué)生們的積極性。要充分的發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生積極體驗(yàn),動(dòng)手動(dòng)腦,才能真正幫助學(xué)生運(yùn)用知識(shí)和掌握知識(shí),才可以培養(yǎng)學(xué)生們分析和解決問題的能力,才可以促進(jìn)學(xué)生價(jià)值觀和積極情感的形成。例如,在講解經(jīng)典物理理論時(shí),除了介紹基本的知識(shí)點(diǎn),可以摻雜一些古代科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)和探索真理的,讓學(xué)生能夠知其然并知其所以然。
教學(xué)是一個(gè)非常復(fù)雜的雙向活動(dòng),教師們在教學(xué)的過程中需要不斷的摸索如何才能教的更好,同時(shí),學(xué)生們也在不斷地在探索中獲得知識(shí),培養(yǎng)能力,這是教學(xué)的目的所在,也是從“要我學(xué)”向“我要學(xué)”轉(zhuǎn)變的重要根本。
4.推陳出新,培養(yǎng)科學(xué)精神
研究型學(xué)習(xí)是一種現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)模式,學(xué)生們在探索中獲得新知識(shí),通過利用新知識(shí)來解決實(shí)際中的問題。不同于那些培養(yǎng)模仿能力,淺層記憶和機(jī)械記憶的老套教學(xué)模式,在研究型學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生們把生活實(shí)踐和空洞的理論有機(jī)結(jié)合起來,調(diào)動(dòng)學(xué)生們物理興趣,學(xué)生通過實(shí)踐與體驗(yàn)形成便于記憶和掌握的方法,也能體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣。
研究型學(xué)習(xí)是一種開放式的學(xué)習(xí)過程,類似于科學(xué)家們做科研的方法。在實(shí)施研究型教學(xué)的過程中,學(xué)生們可初步學(xué)會(huì)從事課題研究的基本方法。從確定課題查閱文獻(xiàn)和資料調(diào)查研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)理論分析推斷結(jié)論撰寫論文。其中,每一步的完成都需要學(xué)生們的努力和鉆研、講求科學(xué)方法和嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度,這些可培養(yǎng)他們的科學(xué)精神、科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度。在此過程中,也給學(xué)生們提供了一個(gè)溝通與合作的空間,學(xué)生們分工合作,讓他們感受到團(tuán)結(jié)合作和共享成果的快樂,這樣也可以培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)精神。
由于課程性質(zhì)和時(shí)間所限,一般很難由老師指導(dǎo)所有學(xué)生完成研究型學(xué)習(xí)從提出課題到撰寫論文的整個(gè)過程。但老師完全可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)往研究型學(xué)習(xí)的方向上去思考問題,能在學(xué)生的心里埋下一顆研究型學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考問題的種子即可,最終的結(jié)果不一定是使所思考的問題有明確答案。
筆者在大學(xué)物理的授課過程中,為了嘗試研究型教學(xué),將班級(jí)學(xué)生隨機(jī)分成若干個(gè)組,每個(gè)組指定一位小組長,要求每個(gè)小組長組織組員在課后討論問題,話題自定,并在每次討論完后寫一個(gè)討論紀(jì)要反饋給老師。這種小組討論按組計(jì)入平時(shí)成績。筆者經(jīng)過一段時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐可以看出,這種模式對于激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和活躍課堂是正相關(guān)的。剛進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生們通常習(xí)慣獨(dú)自學(xué)習(xí),經(jīng)過一兩次小組討論,學(xué)生們很快就能相互熟悉,會(huì)習(xí)慣并喜歡小組討論這種共同學(xué)習(xí)的模式。關(guān)于討論的話題,筆者會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生們自由發(fā)揮,并通過課堂和網(wǎng)絡(luò)途徑給予一定程度的引導(dǎo)。例如,在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)的授課過程中,筆者提出過雨滴從高空落下為什么不會(huì)砸傷人,10米跳臺(tái)跳水至少需要多深才能確保安全等與生活相關(guān)的問題,也提出過電磁驅(qū)動(dòng)裝置(Electromagnetic Drive)是否違反了牛頓第三定律[3]等前沿科學(xué)問題,但在課堂上并未仔細(xì)講解。筆者從學(xué)生們對小組討論的反饋可以看出,學(xué)生們對于未知還是具有強(qiáng)烈的好奇心,而在這種好奇心的驅(qū)動(dòng)下,小組討論模式的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力是驚人的。對于電磁驅(qū)動(dòng)裝置這種最新的研究話題,大部分學(xué)生都非常感興趣,小組討論時(shí)能夠自發(fā)地去找英文論文來研讀和總結(jié),而不僅僅通過百度搜索來找“二手”信息。
5.結(jié)語
教學(xué)理論不能只停留在對理論的探究上,而是應(yīng)該應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)中,更大效率的提高學(xué)生們對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣。在課堂中的“實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)”應(yīng)該充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性,以此激發(fā)學(xué)生們在課下的學(xué)習(xí)“主動(dòng)性”與課堂教W的“生動(dòng)性”;在課堂以外的“課外實(shí)驗(yàn)”中,應(yīng)該讓同學(xué)們互助互學(xué),強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)小組的組織方式;在“網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”中推送教學(xué)資源,讓學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)重要知識(shí)點(diǎn),促進(jìn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。在研究型教學(xué)中利用研究型教學(xué)模式,既可以培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,有可以培養(yǎng)學(xué)生們發(fā)現(xiàn)問題,分析和解決問題的能力,使學(xué)生掌握既扎實(shí)又系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]徐輝,李子根,李陽華.物理討論式教學(xué)設(shè)計(jì)原則及實(shí)例分析[J].中國民族教育,2013(Z1)
【摘要】物理學(xué)方法是連接原有物理知識(shí)與新物理概念、規(guī)律的橋梁。文章討論了幾種常見的物理學(xué)方法,分析并闡述了物理學(xué)方法在物理學(xué)學(xué)習(xí)中的作用以及在培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力方面的重要意義。
關(guān)鍵詞 物理學(xué)方法;物理概念;物理學(xué)習(xí)
中圖分類號(hào):G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-0568(2014)24-0025-02
基金項(xiàng)目:本文系國家科技部項(xiàng)目“沙漠腹地沙塵監(jiān)測與信息獲取關(guān)鍵技術(shù)合作研究”(項(xiàng)目編號(hào):2011DFA11780)的階段性成果。
一、物理學(xué)方法的界定
方法是研究問題的門路和程序,也是方式和辦法的整合。所謂物理學(xué)方法,就是研究、學(xué)習(xí)和應(yīng)用物理學(xué)的方法,是物理思想的具體表現(xiàn)。物理學(xué)方法的指導(dǎo)思想是唯物辯證法理論,它是一種研究性方法,其中包括如何描述、研究物理現(xiàn)象,如何驗(yàn)證、總結(jié)物理規(guī)律等。
二、物理學(xué)方法的分類
在物理學(xué)習(xí)、研究中用到的物理學(xué)方法比比皆是,下面具體介紹幾種常用的方法:
1.實(shí)驗(yàn)法。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)法是指通過利用實(shí)驗(yàn)儀器觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)過整理、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)而得出規(guī)律性結(jié)論的一種方法。在物理的學(xué)習(xí)中,物理實(shí)驗(yàn)與我們形影不離。尤其是理想實(shí)驗(yàn),如“高速運(yùn)動(dòng)的汽車”、“伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)”等這種理想實(shí)驗(yàn)?zāi)P桶言趯?shí)驗(yàn)室中無法完成的實(shí)驗(yàn)用人的想象力在人的思維中完成。實(shí)驗(yàn)法也是大家最運(yùn)用自如的物理學(xué)方法。當(dāng)然,在實(shí)驗(yàn)法中最重要的就是明察秋毫、實(shí)事求是、一絲不茍的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。
2.假設(shè)法。由于現(xiàn)實(shí)生活與理想的物理環(huán)境相差甚遠(yuǎn),假設(shè)法就成為一種分析物理現(xiàn)象的重要方法。當(dāng)我們在物理學(xué)習(xí)和物理教學(xué)中遇到一些似是而非的物理問題時(shí),用假設(shè)法會(huì)有意想不到的收獲。例如,分析“放置在墻角的足球是否受到豎直墻面給的支持力”時(shí),我們可以假設(shè)沒有豎直墻面,看看足球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變,若改變則豎直墻面對它有支持力,反之沒有。這個(gè)方法在判斷摩擦力的有無時(shí)屢試不爽;另外,如果遇到一些較為抽象的物理文字題時(shí),我們不妨大膽地創(chuàng)設(shè)相關(guān)物理情境,就可以化抽象為具體;還有些題目中已知的物理量較少,這時(shí)若能先適當(dāng)介入一些物理量,或許就會(huì)豁然開朗。
3.極限法。自然科學(xué)中利用臨界條件處理問題的方法叫做極限法。初中物理告訴我們運(yùn)動(dòng)是絕對的,靜止是相對的,尤其是在解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問題時(shí),當(dāng)有物理量發(fā)生突變時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就是一種臨界狀態(tài)。把臨界狀態(tài)作為解題的切入點(diǎn),往往能夠化難為易。例如,在高一物理的運(yùn)動(dòng)學(xué)學(xué)習(xí)中會(huì)遇到很多“追及問題”,這時(shí)利用極限法,就會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩物體速度相同時(shí),這兩個(gè)物體間距出現(xiàn)極值,即距離最大、最小或是恰好追上,后面的問題就迎刃而解。
4.類比法。類比法就是在與一些內(nèi)容、方法或形式相同的事物的比較中發(fā)現(xiàn)異同點(diǎn)的方法,在學(xué)習(xí)物理概念、分析物理規(guī)律、推導(dǎo)公式時(shí)都會(huì)用到。同類比較有:“串聯(lián)”和 “并聯(lián)”電路的電壓、電流、電阻特點(diǎn),動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別與聯(lián)系;以“電流”和“水流”相比來研究電流,通過比較“水壓”引入“電壓”的概念都是異類比較的例子。類比法不僅僅是一種物理學(xué)方法,是一種通用的科學(xué)方法,更是提出科學(xué)假說、做出科學(xué)預(yù)言的重要途徑。
5.控制變量法。當(dāng)一個(gè)物理過程受多個(gè)物理量影響時(shí),我們?yōu)榱搜芯磕硟蓚€(gè)量之間的關(guān)系,而控制其他物理量不變的方法就叫控制變量法。例如,在探討“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”時(shí),在接觸面粗糙程度不變的情況下,反映的是滑動(dòng)摩擦力與正壓力的關(guān)系;而在正壓力不變的情況下,反映的則是滑動(dòng)摩擦力與接觸面粗糙程度的關(guān)系。
6.模型法。在物理學(xué)習(xí)中經(jīng)常用通過簡化、抽象的方法建立的模型去研究問題。例如,經(jīng)典物理學(xué)中的一個(gè)最簡單、最重要的質(zhì)點(diǎn)模型,它把物體看作有質(zhì)量的點(diǎn),忽略物體的形狀、大小和結(jié)構(gòu)等。在描述光的傳播方向和途徑時(shí)引入了“光線”這一物理模型;在描述磁場的強(qiáng)弱與方向時(shí)引入了“磁感線”;我們生活中的實(shí)物電路錯(cuò)綜復(fù)雜,但是通過“電路圖”模型電路連接方式就能一目了然。模型法是科學(xué)的抽象,通過忽略次要因素,凸顯主要因素的作用,用比實(shí)際情況簡單但同樣可以反映實(shí)際本質(zhì)的模型簡化問題的方法。
以上物理學(xué)方法雖然各不相同,但在物理學(xué)習(xí)中卻彼此聯(lián)系,相融貫通。
三、物理學(xué)方法對物理學(xué)習(xí)的作用
物理學(xué)的發(fā)展史告訴我們,物理知識(shí)的發(fā)展與物理學(xué)方法的探究是緊密聯(lián)系的,沒有物理學(xué)方法的輔佐就談不上物理學(xué)。任何一位物理學(xué)家所取得的成就不僅與他的知識(shí)積淀、實(shí)驗(yàn)條件有關(guān),而且與物理學(xué)方法有關(guān)。研究這些方法在物理學(xué)習(xí)中的作用,對于理解物理學(xué)概念和規(guī)律無不有很大幫助。方法比物理知識(shí)更加通用、普遍、穩(wěn)定。同一個(gè)方法可以應(yīng)用在不同的物理學(xué)領(lǐng)域,同時(shí)物理學(xué)方法也更有創(chuàng)新意義。
1.在物理概念學(xué)習(xí)中,物理學(xué)方法化抽象為具體。物理概念是物理基礎(chǔ)知識(shí)中最基本最重要的內(nèi)容,概念的引入是概念教學(xué)中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師可以通過類比法利用身邊事物引入物理概念,也可以借助實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)概念學(xué)習(xí)的情境。中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣幾乎都來自直覺興趣,在物理概念教學(xué)時(shí)綜合利用類比、實(shí)驗(yàn)等方法可以將電場強(qiáng)度、電阻、速度等概念具體化,不僅理解起來容易,而且記憶深刻。
2.探究物理規(guī)律時(shí),物理學(xué)方法如影隨形。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),以思維為核心的課程。在中學(xué)階段,探索并總結(jié)物理規(guī)律主要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)歸納和理論分析的方法。學(xué)生可以通過觀察、演示實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納、總結(jié)出有關(guān)物理規(guī)律;或者讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,總結(jié)出有關(guān)規(guī)律。其實(shí),學(xué)生綜合運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、猜想、類比、推導(dǎo)、控制變量法等方法的過程也就是探究物理規(guī)律的過程。
3.物理學(xué)方法的學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)的關(guān)系。物理教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ季S能力,分析問題、解決問題的能力等,這些能力與物理方法密切相關(guān),要具備實(shí)驗(yàn)?zāi)芰鸵莆諏?shí)驗(yàn)的方法;要有較強(qiáng)的思維能力就應(yīng)該在物理學(xué)習(xí)中通過多種物理學(xué)方法的訓(xùn)練逐步提高;要分析解決物理問題,就應(yīng)該掌握實(shí)驗(yàn)法、假設(shè)法、極限法、類比法、控制變量法、模型法。由此可見,要培養(yǎng)學(xué)生的物理能力必須從學(xué)習(xí)物理學(xué)方法入手。
4.物理學(xué)方法教會(huì)我們學(xué)習(xí)物理。實(shí)事求是、獨(dú)立思考、追求真理是科學(xué)的學(xué)習(xí)精神,也是構(gòu)成高素質(zhì)人才的重要因素。而物理學(xué)方法更有益于培養(yǎng)學(xué)生的這些物理品質(zhì),在物理學(xué)習(xí)和教學(xué)中將物理學(xué)方法和物理學(xué)史相結(jié)合,讓學(xué)生在體會(huì)前輩努力探索的同時(shí),用適合的物理學(xué)方法認(rèn)識(shí)自然、悟出其理。物理學(xué)方法不僅是物理學(xué)習(xí)的手段,更是溝通能力與知識(shí)的橋梁,離開物理學(xué)方法就談不了物理概念、物理規(guī)律、物理過程、物理思想。任何一種能力的發(fā)展都離不開方法的有效運(yùn)用,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果很大程度上由他們掌握的方法決定。所以,在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生要不斷探索物理學(xué)方法,進(jìn)而提高解決物理問題的能力。物理學(xué)方法論不僅幫助學(xué)生有效地掌握物理概念,正確認(rèn)識(shí)物理規(guī)律,提高學(xué)生解決物理問題的能力,更有益于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。
會(huì)“漁”者必得“魚”,科學(xué)的方法對于不同的學(xué)科也可以通用,加強(qiáng)物理學(xué)方法教育對學(xué)生的綜合能力也有重要意義。學(xué)生可能會(huì)忘記具體的概念、公式,但科學(xué)的態(tài)度和方法一定可以使他們終身受益。
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