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時(shí)間:2022-10-02 00:46:12
開(kāi)篇:寫(xiě)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篇物理小論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、指導(dǎo)選題
因數(shù)學(xué)科比較枯燥,如果指導(dǎo)不得法,便無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,甚至?xí)冯y而退。因此,指導(dǎo)學(xué)生撰寫(xiě)數(shù)學(xué)小論文時(shí),指導(dǎo)選題是重要的環(huán)節(jié)。筆者指導(dǎo)學(xué)生選擇在學(xué)習(xí)和生活的現(xiàn)實(shí)中碰到的實(shí)際問(wèn)題入手,逐步養(yǎng)成學(xué)習(xí)興趣。
如,三角形的兩邊之和大于第三邊。我班楊同學(xué)便以此為內(nèi)容撰寫(xiě)小論文。她與兩位同學(xué)在操場(chǎng)跑道走運(yùn)動(dòng)時(shí),回憶起課本知識(shí)(如圖1)a+b>c的道理。
筆者提出《捷徑》、《短程》兩個(gè)命題讓其選擇。啟發(fā)學(xué)生:解決問(wèn)題的方法不是唯一的。有正反兩方面,既有相對(duì)的一面,也有絕對(duì)的一面。就這樣學(xué)生寫(xiě)了《如此捷徑》的小論文。其論點(diǎn)是證明了三角形的兩邊之和大于第三邊。這樣,學(xué)生寫(xiě)用結(jié)合,既激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,又提高了對(duì)數(shù)學(xué)原理的理解。
數(shù)學(xué)在物理學(xué)中的應(yīng)用是眾所周知的,也是學(xué)科之間知識(shí)相互聯(lián)系的問(wèn)題。在一次課外活動(dòng)中(第二課堂),筆者以物理學(xué)的力學(xué)、阿基米德定律以及牛頓的力的方向、作用力的大小、水的流量落差等基本知識(shí)的綜合,出了兩道小論文題:《力學(xué)與數(shù)學(xué)的互用》,《排水渠的底》,要求學(xué)生運(yùn)用幾何學(xué)科的基本知識(shí)撰寫(xiě)小論文。張同學(xué)所寫(xiě)的《如此的底》在黑板報(bào)上發(fā)表。其論點(diǎn)為:水渠的底是可上可下的。(如下圖2)
張同學(xué)在論證中擺事實(shí)、比數(shù)量,并運(yùn)用數(shù)學(xué)理論知識(shí)去論證。因上底、下底與下底、上底都屬水渠的底。計(jì)算公式為相似,S=1/2(a+b)h,也可以是S=1/2(b+a)h,他在班會(huì)上演示:“第二公式是第一公式加法交換律的應(yīng)用……”語(yǔ)言生動(dòng),數(shù)理確鑿。
二、導(dǎo)思
一些優(yōu)秀的學(xué)生,特別是對(duì)數(shù)學(xué)科有濃厚興趣的學(xué)生,往往可以從他們的作業(yè)或發(fā)問(wèn)中發(fā)現(xiàn)其新穎巧妙的想法。
例如,從初三班陳同學(xué)的題為《三角形中線(xiàn)段的比例》小論文,可以看出他思維判斷、推理的能力。(如圖4)
已知:AD是Rt三角形ABC斜邊的BC的h,AC的中點(diǎn)為E,ED的延長(zhǎng)線(xiàn)與AB的延長(zhǎng)線(xiàn)交于F。
求證:AB·AF=AC·DF
如果:AB·AF=AC·DF可化為一比例式,這時(shí),四條線(xiàn)段所在的兩個(gè)三角形ABC和ADF無(wú)論如何也不可能相似,但是它們可以成為比例,是否有除相似以外的其它條件,能使得四條線(xiàn)段成比例呢?這是在小論文中各抒己見(jiàn)的焦點(diǎn),學(xué)生們都議論紛紛、說(shuō)法不一。于是筆者肯定地說(shuō):除了上述問(wèn)題外,還有三角形內(nèi)角平分線(xiàn)性質(zhì)定理,也是這四條線(xiàn)段成比例。但它們所在的兩個(gè)三角形并不相似。至于這兩個(gè)比例中的每?jī)蓚€(gè)三角形有什么性質(zhì),要求同學(xué)們?cè)僮屑?xì)研究,經(jīng)過(guò)劇烈的爭(zhēng)論,最后終于形成共識(shí)。
三、琢玉
當(dāng)今是科技上的世界競(jìng)爭(zhēng),未來(lái)的接班人是高科技的人才。在學(xué)校中培養(yǎng)尖子,也是我們國(guó)家教育培養(yǎng)高新人才的突破口。
一、通過(guò)課外小實(shí)驗(yàn),鍛煉學(xué)生動(dòng)手操作本領(lǐng)
動(dòng)手能力是學(xué)生物理能力的重要方面,也是學(xué)生物理素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。高中物理教材上除了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)外,還根據(jù)不同章節(jié)的知識(shí),確定了很多新穎別致的課外小實(shí)驗(yàn)。這些課外小實(shí)驗(yàn)在一定程度上拓寬了學(xué)生的視野。我結(jié)合學(xué)生實(shí)際,另外給學(xué)生增補(bǔ)了10多個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)。如在教學(xué)“動(dòng)量”的內(nèi)容時(shí)增設(shè)了“利用自來(lái)水來(lái)觀察反沖運(yùn)動(dòng)”;在教學(xué)“電場(chǎng)”的知識(shí)時(shí)增設(shè)了“觀察靜電屏蔽現(xiàn)象”;在教學(xué)“光的色散”時(shí)增設(shè)了“人造彩虹”等小實(shí)驗(yàn)。我將這些課外小實(shí)驗(yàn),按教材順序,讓學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)興趣小組動(dòng)手實(shí)施,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì),實(shí)踐操作,結(jié)束后完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)那些有一定難度的小實(shí)驗(yàn),我給予及時(shí)點(diǎn)撥與提示,包括實(shí)驗(yàn)的原理、所需要的器材及實(shí)驗(yàn)操作與觀察的要領(lǐng)等。而有些實(shí)驗(yàn)原理比較簡(jiǎn)單,所需的器材較少而且在生活中又容易找到,則可讓學(xué)生在課外隨機(jī)完成;而那些需要用實(shí)驗(yàn)室器材的,則必須讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里完成。如“測(cè)量自己的反應(yīng)時(shí)間”、“縫衣針浮于水面”、“觀察光的衍射”等都可由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室外完成,而“電磁感應(yīng)現(xiàn)象的觀察”、“顯示與觀察微小形變”等必須由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中合作完成。
生動(dòng)鮮活的課外小實(shí)驗(yàn),極大地豐富了學(xué)生對(duì)物理的認(rèn)識(shí),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,深化了學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解,還提高了學(xué)生的動(dòng)手操作和手腦并用的能力,對(duì)開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力大有裨益。
二、開(kāi)展科技小制作和小論文活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
科技創(chuàng)新和發(fā)明是人類(lèi)社會(huì)不斷進(jìn)取的動(dòng)力源泉,也推動(dòng)著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。物理學(xué)科作為一門(mén)應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維方面具有獨(dú)特的作用。這種創(chuàng)新思維往往產(chǎn)生于平時(shí)的點(diǎn)滴實(shí)踐中,因此,教師可以在平時(shí)的教學(xué)中讓學(xué)生開(kāi)展一些小制作活動(dòng),從而既讓學(xué)生在這些活動(dòng)中加深對(duì)物理知識(shí)的理解,又培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。
1.拓展教材知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生完成科技小制作。
學(xué)習(xí)的目的是應(yīng)用,學(xué)以致用也是素質(zhì)教育的終極目標(biāo)。學(xué)生在學(xué)習(xí)了知識(shí)后,運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí),自主地完成小制作和小發(fā)明,可以極大地感受到物理學(xué)習(xí)的價(jià)值,享受到學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣。如學(xué)習(xí)了“靜電感應(yīng)”的知識(shí)后,我讓學(xué)生自主設(shè)計(jì),有的學(xué)生制作了“簡(jiǎn)易靜電吸塵器”,有的學(xué)生做出了“簡(jiǎn)易驗(yàn)電器”;在學(xué)習(xí)了“動(dòng)量守恒定律”后,有的學(xué)生“研制”出了“微型火箭”;在學(xué)習(xí)了電路的知識(shí)后,有的學(xué)生設(shè)計(jì)了“熱得快的自控電路”、“節(jié)日小彩燈電路”等。這些豐富多彩的小實(shí)驗(yàn),不僅豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)生活,更讓學(xué)生在活動(dòng)中感受了物理學(xué)習(xí)給生活帶來(lái)的便利。
2.內(nèi)化認(rèn)知體驗(yàn),創(chuàng)作科技小論文。
科技小論文是學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題思考的結(jié)果,是他們對(duì)物理知識(shí)運(yùn)用于生活的感受,學(xué)生針對(duì)學(xué)習(xí)中的所獲所感,適當(dāng)加工,將自己的思考呈現(xiàn)出來(lái),不失為對(duì)問(wèn)題的反思和升華。如學(xué)習(xí)了“向心力”的知識(shí)后,我遇到學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上寫(xiě)科技小論文,有的學(xué)生寫(xiě)出了《汽車(chē)拐彎的安全》;學(xué)習(xí)了“動(dòng)量定理”后,有的學(xué)生寫(xiě)出了《怎樣讓汽車(chē)更舒適》;學(xué)習(xí)了“超重和失重”的知識(shí)后,學(xué)生寫(xiě)出了《神舟飛船中的宇航員的生活》等,這些文章雖略顯稚嫩,也不乏值得商榷之處,但處處閃耀著學(xué)生思維的火花。
3.科學(xué)合理展望,引導(dǎo)學(xué)生大膽猜想。
科學(xué)合理的猜想是創(chuàng)造發(fā)明的前奏,學(xué)生只有敢于猜想,才會(huì)勇于實(shí)踐,才會(huì)不斷迸發(fā)出靈感的火花。如每學(xué)期,我都會(huì)讓學(xué)生結(jié)合本學(xué)期的學(xué)習(xí),展開(kāi)自己的奇思妙想,寫(xiě)出一些令人深思的科幻文章,在班級(jí)中進(jìn)行交流,讓人耳目一新。如《未來(lái)世界的能源》、《超導(dǎo)帶給我們什么》、《反物質(zhì)世界與物質(zhì)世界的碰撞》、《制作環(huán)保生物電池》等。
豐富多彩的科技小制作和小論文撰寫(xiě),極大地提高了學(xué)生的科學(xué)情趣,讓他們學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考、獨(dú)立創(chuàng)新、科學(xué)想象,為他們養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)習(xí)慣奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),指引著他們?cè)谖磥?lái)的人生道路上學(xué)會(huì)思考,學(xué)會(huì)分析。
三、積極拓展社會(huì)實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)與了解世界的能力
一、克服畏難心里
有些學(xué)生覺(jué)得“發(fā)明”是科學(xué)家的事,太難;“制作”是大人的事,小孩子做不了;寫(xiě)“論文”是研究人員的事,與己無(wú)關(guān),甚至有些學(xué)生根本就不知道“論文”是什么意思。
“小發(fā)明”就是發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、生活中不方便、不合理、有弊端之處,加以改進(jìn),經(jīng)過(guò)改進(jìn)后給自己和他人帶來(lái)方便,減少了弊端。生活中有弊端、不方便之處有很多,只要“有心”就能改進(jìn),就是“小發(fā)明”。
“小制作”是科技創(chuàng)新大賽為促進(jìn)提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力而設(shè)立的,要求“小制作”作品有一定的科技含量,這就是學(xué)生畏難之處。“科技”一詞就讓一些學(xué)生懵了。“小制作”是讓學(xué)生利用所學(xué)的科學(xué)、技術(shù)制作一些小作品。在小學(xué)的科學(xué)、社會(huì)實(shí)踐等課程和中學(xué)的物理、化學(xué)等課程中都會(huì)學(xué)到科學(xué)知識(shí),也能掌握好多技能。把已經(jīng)學(xué)到的知識(shí),利用掌握的技能做一些小作品并不是難事。
寫(xiě)“小論文”就是把自己在學(xué)習(xí)、生活中發(fā)現(xiàn)的事,尤其是大家有些模糊認(rèn)識(shí)的事,弄清楚來(lái)龍去脈,把弄清楚事情原委的證據(jù)、過(guò)程寫(xiě)下來(lái),就是“小論文”,就像寫(xiě)作文一樣。有些人不會(huì)寫(xiě)作文,沒(méi)思路,沒(méi)內(nèi)容,但一定會(huì)寫(xiě)好“小論文”,因?yàn)閷?xiě)“小論文”是把自己研究清楚的事記錄下來(lái),而記錄誰(shuí)都會(huì)做。
明白了“小發(fā)明、小制作、小論文”是怎么一回事,學(xué)生就會(huì)覺(jué)得“這些事我也能完成”。
二、“有心”就能完成
“有心”是口語(yǔ)中常用的詞,用在這里就很合適。正像小學(xué)科學(xué)教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)的,讓學(xué)生感覺(jué)到生活處處有科學(xué)。科學(xué)是平時(shí)生活中司空見(jiàn)慣的,讓學(xué)生覺(jué)得“小發(fā)明、小制作、小論文”自己一定能完成。
無(wú)論是“小發(fā)明”還是“小論文”的完成,都要求學(xué)生“有心”。“有心”觀察生活,“有心”發(fā)現(xiàn)事物間的關(guān)系,“有心”深入了解事物,“有心”去改善自己的生活。
如何讓學(xué)生“有心”呢?
1、養(yǎng)成愛(ài)觀察習(xí)慣。“視而不見(jiàn)”就是沒(méi)有觀察的好習(xí)慣。利用孩子們的好奇心,加以引導(dǎo),使孩子們對(duì)觀察到的事物有反應(yīng)。個(gè)別孩子好奇心差一點(diǎn),只要長(zhǎng)期引導(dǎo),也能培養(yǎng)出很好的觀察習(xí)慣。
在孩子身邊的人多與孩子提出這樣的對(duì)話(huà),“花開(kāi)了哦,太香了!”“那個(gè)云朵好像一個(gè)人,漂亮不?”“什么聲?這么刺耳。”“這人的衣服和你的一樣。”……一定會(huì)增強(qiáng)孩子們的好奇心,一定能培養(yǎng)出孩子觀察的好習(xí)慣。
2、培養(yǎng)觀察能力。讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法。(幼兒教育,小學(xué)科學(xué)課等教學(xué)里有這方面的內(nèi)容。)學(xué)會(huì)充分利用感官,有順序,多角度地觀察。引導(dǎo)學(xué)生在觀察的同時(shí)思考觀察到現(xiàn)象出現(xiàn)的原因,從而引發(fā)進(jìn)一步觀察。讓學(xué)生做到觀察時(shí)細(xì)心,有耐心,有恒心。
有了一定的觀察能力,才能發(fā)現(xiàn)事物間的聯(lián)系,才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,才能提出質(zhì)疑,才能去探究,才能去解決問(wèn)題。
3、培養(yǎng)創(chuàng)新精神。創(chuàng)新是完成“小發(fā)明、小制作、小論文”的根本,創(chuàng)新精神是完成作品的靈魂。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是培養(yǎng)創(chuàng)新精神的基礎(chǔ),求異心理是創(chuàng)新思維的原動(dòng)力,敢于實(shí)踐是創(chuàng)新精神的具體表現(xiàn)。
在一次科學(xué)課“探索人體奧秘”的系列探索活動(dòng)中,學(xué)生認(rèn)真地研究指紋,一名學(xué)生發(fā)現(xiàn)同桌和他的指紋不同,其同桌解釋?zhuān)骸澳闶悄銒屔模沂俏覌屔模灾讣y不同。”另一學(xué)生介入,說(shuō):“同一媽生的指紋就相同嗎?”學(xué)生的認(rèn)知產(chǎn)生沖突,也正是學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的絕好時(shí)機(jī),也意味著創(chuàng)造性智慧的產(chǎn)生。如果這時(shí)教師直接點(diǎn)出知識(shí)點(diǎn),無(wú)疑剝奪了學(xué)生探究自由,不利于創(chuàng)造思維的培養(yǎng)。學(xué)生通過(guò)對(duì)親兄弟姐妹,雙胞胎等人指紋的對(duì)比,得出結(jié)論:世界上沒(méi)有兩個(gè)人指紋是相同的。學(xué)生得到探究的成功體驗(yàn)。整個(gè)探究過(guò)程就是對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神最好的培養(yǎng)過(guò)程。
說(shuō)到培養(yǎng)創(chuàng)新精神,就要強(qiáng)調(diào)不要扼殺孩子們的創(chuàng)新精神。很多家長(zhǎng)總是強(qiáng)行安排孩子的生活和學(xué)習(xí),不注意培養(yǎng)孩子興趣,剝奪孩子玩的權(quán)力。其實(shí)會(huì)玩的孩子才最有創(chuàng)造力。玩出花樣來(lái)是他們有創(chuàng)新精神的表現(xiàn)。“按部就班”“正統(tǒng)”“循規(guī)蹈矩”是創(chuàng)新精神的殺手。只要有正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀,做事的方法、思維的習(xí)慣、……諸多方面,家長(zhǎng)們不要強(qiáng)求孩子,只要加以引導(dǎo),孩子們會(huì)成才的,這也是給孩子創(chuàng)造的空間和機(jī)會(huì),培養(yǎng)創(chuàng)造意識(shí)。
三、“有方法”會(huì)完成得更好
對(duì)于多數(shù)孩子來(lái)講,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題很容易,而要解決問(wèn)題是難點(diǎn)。如何解決問(wèn)題,就要看孩子們的探究能力了。
解決問(wèn)題的探究方法和步驟:1、根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)提出猜想和假設(shè)。猜想和假設(shè)在整個(gè)探究活動(dòng)中起引導(dǎo)作用,為收集、分析、處理和解釋信息提供大致框架。2、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)方案。根據(jù)猜想與假設(shè),制定收集信息的途徑和方式,以保證探究過(guò)程的科學(xué)性和探究結(jié)果的可靠性。3、進(jìn)行實(shí)際操作與收集證據(jù)。用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神,按計(jì)劃與設(shè)計(jì)方案,收集證據(jù),實(shí)際操作。4、分析,驗(yàn)證。對(duì)收集的信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪、比較,分析實(shí)踐結(jié)果和假設(shè)的差異,加以改進(jìn)。
一、挖掘教材中的STS內(nèi)容
教材中有許多聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際的內(nèi)容,教師在課堂教學(xué)時(shí),要有意識(shí)地挖掘教材中STS的相關(guān)內(nèi)容,提高教學(xué)內(nèi)容的社會(huì)針對(duì)性。教材的編排也體現(xiàn)這一特點(diǎn),例如在《樂(lè)音與噪音》一節(jié)中,教材從環(huán)境保護(hù)這一社會(huì)課題出發(fā)(社會(huì)),從物理知識(shí)來(lái)討論噪聲的來(lái)源(科學(xué))及噪聲控制的辦法(技術(shù))。在《內(nèi)能與熱機(jī)》一節(jié)中,STS教育的地位顯得更為突出:內(nèi)能的利用―熱機(jī)(科學(xué))給人類(lèi)帶來(lái)史無(wú)前例的發(fā)展和進(jìn)步,新能源的開(kāi)發(fā)和利用又給我們帶來(lái)新的希望(技術(shù)),但污染問(wèn)題也不容忽視(社會(huì))。
二、擴(kuò)大教材的延伸性
教材中《科W世界》和《STS-科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)》中提供了不少STS教育的素材,其中既包括知識(shí)隨社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程,也有科技對(duì)社會(huì)生活的影響,還展示了當(dāng)今社會(huì)的新技術(shù)。教師要靈活利用它們所提供的材料,擴(kuò)大教材的延伸性,進(jìn)行STS教育。例如,在進(jìn)行《科學(xué)世界――電冰箱的原理》一節(jié)的閱讀指導(dǎo)時(shí),教師可以結(jié)合書(shū)中的示意圖,介紹電冰箱的工作原理,同時(shí)也介紹制冷劑氟利昂對(duì)臭氧層的破壞作用,讓學(xué)生感受到科技的發(fā)展能夠提高人民的生活水平,同時(shí)也會(huì)帶來(lái)一些新問(wèn)題。
三、發(fā)揮習(xí)題的適應(yīng)性
在人教版教材中的課文后的《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》欄目中有很多具有探索性、實(shí)用性、創(chuàng)造性的題目。這些習(xí)題可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,點(diǎn)燃他們心中求知的欲望。如“了解立體聲收音機(jī)的聲道問(wèn)題”“了解社區(qū)內(nèi)的主要噪聲源”“調(diào)查學(xué)校或家庭所在社區(qū)的光污染現(xiàn)象”等,就把物理知識(shí)與社會(huì)生活中的重大問(wèn)題聯(lián)系起來(lái),增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,讓學(xué)生從社會(huì)責(zé)任、道德、生存環(huán)境等角度討論這種做法的正確性,增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,做到既教書(shū)又育人。
四、在社團(tuán)活動(dòng)中滲透STS教育
將STS教育拓寬到學(xué)生的課余時(shí)間,組建科技社團(tuán),可以讓學(xué)生通過(guò)社團(tuán)活動(dòng),參加課外實(shí)驗(yàn)探究、制作科技模型、參加各種競(jìng)賽等,復(fù)習(xí)、記憶、理解學(xué)過(guò)的物理知識(shí),培養(yǎng)聯(lián)系實(shí)際的能力,而且還能開(kāi)闊眼界,豐富知識(shí),探索新的物理現(xiàn)象和規(guī)律。例如我們?cè)谏鐖F(tuán)活動(dòng)中,積極開(kāi)展“三小活動(dòng)”,就是小實(shí)驗(yàn)、小制作、小論文,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生完成“小孔成像”“自制簡(jiǎn)易望遠(yuǎn)鏡”等小實(shí)驗(yàn),制作“橡皮筋測(cè)力計(jì)”等小教具,撰寫(xiě)“假如重力突然消失”“假如世界上沒(méi)有摩擦力”等小論文。這些對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是極好的理論聯(lián)系實(shí)際、增強(qiáng)STS意識(shí)的機(jī)會(huì)。
總而言之,教師要引導(dǎo)學(xué)生在生活中尋找物理,在物理學(xué)習(xí)中聯(lián)系生活,從而加深學(xué)生對(duì)一些抽象概念的理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情,提高他們的動(dòng)手操作能力,全面提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
一、活動(dòng)主題
科技凝聚力量,創(chuàng)新點(diǎn)亮夢(mèng)想
二、活動(dòng)日期
2019年11月25日—2019年12月13日
三、活動(dòng)安排
(一)宣傳動(dòng)員
1.啟動(dòng)儀式:
11月25日,國(guó)旗下講話(huà),簡(jiǎn)要傳達(dá)活動(dòng)方案,宣布科技節(jié)開(kāi)幕。
責(zé)任部門(mén):教務(wù)處
科技節(jié)電子屏“泰山實(shí)驗(yàn)中學(xué)2019年科技節(jié)”、“科技凝聚力量,創(chuàng)新點(diǎn)亮夢(mèng)想”
責(zé)任部門(mén):團(tuán)委
(二)系列活動(dòng)
1. 主題班會(huì)
全校各班召開(kāi)一次“崇尚科學(xué) 創(chuàng)新未來(lái)”為主題的班會(huì),班主任帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)方案,明確活動(dòng)內(nèi)容及要求,觀看科技小視頻(網(wǎng)址另行通知)。
活動(dòng)時(shí)間:11月 25日下午第八節(jié)班會(huì)課
責(zé)任部門(mén):政教處、團(tuán)委、班主任
2. 科普海報(bào)、科幻畫(huà)繪制比賽
參加對(duì)象:初一年級(jí)每班選送2—3件作品
繪制要求:作品利用繪畫(huà)形式表現(xiàn)對(duì)未來(lái)科學(xué)發(fā)展的暢想和展望。內(nèi)容應(yīng)反映科學(xué)想象力和創(chuàng)新意識(shí),體現(xiàn)時(shí)代性、知識(shí)性、趣味性、教育性。版面設(shè)計(jì)合理,圖文 并茂。參賽作品的藝術(shù)形式包括:油畫(huà)、國(guó)畫(huà)、水彩畫(huà)、水粉畫(huà)、鋼筆畫(huà)、鉛筆畫(huà)、蠟筆畫(huà)、版畫(huà)、粘貼畫(huà)、電腦繪畫(huà)等。參賽作品一律在規(guī)格為4開(kāi)的紙質(zhì)或是其它材料上繪制。在正面顯目位置寫(xiě)上作品標(biāo)題,右下角注明作者班級(jí)、姓名。
上交時(shí)間:12月 6日
責(zé)任部門(mén):教務(wù)處、初一級(jí)部及美術(shù)組
3.生物小制作
活動(dòng)一:胸外心臟按壓急救培訓(xùn)
參加對(duì)象:初二年級(jí)各班
活動(dòng)二: 參加對(duì)象:初一 — 初三年級(jí)每班選送3件作品。
作品要求:生態(tài)瓶、生物創(chuàng)意拼圖(初一年級(jí))
生物模型(初二、初三年級(jí))
上交時(shí)間:12月 10日
責(zé)任部門(mén)及負(fù)責(zé)人:教務(wù)處 生物教研組
4. 地理小論文比賽
參加對(duì)象:初一初二年級(jí)每班選送3篇作品
論文要求:觀察類(lèi)、實(shí)驗(yàn)類(lèi)、說(shuō)明類(lèi)均可。針對(duì)發(fā)現(xiàn)的某一現(xiàn)象,通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、文字說(shuō)明或圖解等方式寫(xiě)一份小論文(不少于500字)。探究過(guò)程要完整,包括提出問(wèn)題、做出假設(shè)、研究分析、得出結(jié)論等幾個(gè)步驟;數(shù)據(jù)材料要準(zhǔn)確,可附表格、圖解、照片等。
上交時(shí)間:12月 10日
責(zé)任部門(mén):教務(wù)處 地理教研組
5. “高空落雞蛋”擂臺(tái)賽
活動(dòng)內(nèi)容:如何讓一個(gè)生雞蛋從3樓落下摔不碎。
評(píng)價(jià)參數(shù):(1)摔不碎(2)所用包裝材料質(zhì)量輕(3))所用包裝材料體積小。
參加對(duì)象:初三年級(jí)每班選送1—2個(gè)方案。
上交時(shí)間:12月 5日第八節(jié)
責(zé)任部門(mén):教務(wù)處 物理教研組
6.科技大篷車(chē)進(jìn)校園
12月10日下午(具體時(shí)間協(xié)調(diào)),泰安市科技館組織大篷車(chē)進(jìn)校園科普展。
責(zé)任部門(mén):泰安市科技館 教務(wù)處
(三)閉幕式
2019年12月16日,升旗儀式,宣布科技節(jié)閉幕,頒發(fā)各項(xiàng)目單項(xiàng)獎(jiǎng)、“優(yōu)秀組織獎(jiǎng)”。
責(zé)任部門(mén):教務(wù)處、團(tuán)委
四、評(píng)獎(jiǎng)方法及宣傳表彰
1. 各類(lèi)活動(dòng)設(shè)單項(xiàng)獎(jiǎng):每項(xiàng)比賽設(shè)一、二等獎(jiǎng)若干名,分別獎(jiǎng)勵(lì)砥礪攀登卡學(xué)分5分、3分。
2. 團(tuán)隊(duì)設(shè)有組織獎(jiǎng):對(duì)積極組織學(xué)生參與科技節(jié)活動(dòng)的班級(jí),將評(píng)選出最佳組織獎(jiǎng)若干名,頒發(fā)獎(jiǎng)狀;最佳組織獎(jiǎng)評(píng)選辦法:以班級(jí)為單位,每參加一個(gè)項(xiàng)目或上交一件作品賦分1分,項(xiàng)目或制作獲一、二、三等獎(jiǎng)分別賦分為5分、3分、2分,團(tuán)體一、二、三等獎(jiǎng)分別賦分為10分、8分、6分,按總分高低排名取前若干名班級(jí)評(píng)為最佳組織獎(jiǎng)。
3.各類(lèi)活動(dòng)結(jié)束后,學(xué)校組織評(píng)選“百名小小科學(xué)家”,表彰發(fā)給作者榮譽(yù)證書(shū)及獎(jiǎng)品。
4.通過(guò)校園網(wǎng)站、櫥窗等多途徑展示在科技節(jié)中涌現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)秀學(xué)生作品。
5.選送科技幻想畫(huà)、科技小發(fā)明、小論文等活動(dòng)成果一等獎(jiǎng)作品參加上級(jí)部門(mén)組織的有關(guān)評(píng)比。
6、表彰區(qū)第?屆科學(xué)“小實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明、小論文”四小活動(dòng)評(píng)選先進(jìn)集體及個(gè)人。
人物篇――興趣使然躬耕物理
1994年7月畢業(yè)于南京大學(xué)物理系;1999年在中科院物理所獲博士學(xué)位;1999年9月至2001年7月在清華大學(xué)高等研究中心完成博士后研究工作;2001年起在北京師范大學(xué)任教。
這就是寇謖鵬的求學(xué)、治學(xué)之路:水到渠成、充實(shí)而不平庸。早在青少年時(shí)期,寇謖鵬就對(duì)物理產(chǎn)生了濃厚的興趣,對(duì)科研發(fā)自心底的熱愛(ài)。當(dāng)時(shí),物理學(xué)在國(guó)內(nèi)很有影響力,全國(guó)到處都在宣傳像李政道、楊振寧這些獲得諾貝爾獎(jiǎng)的華裔物理學(xué)家,國(guó)內(nèi)很多優(yōu)秀學(xué)生在大學(xué)階段都選擇了攻讀物理,寇謖鵬也是其中之一。但是,他的選擇卻并非跟風(fēng)的盲目之舉,而是基于發(fā)自心底的對(duì)物理學(xué)科的熱愛(ài),他說(shuō), “只有真正的興趣使然,才會(huì)深入的、耐得住寂寞的鉆研學(xué)問(wèn)”。
也正是由于興趣使然,寇謖鵬學(xué)習(xí)刻苦、成績(jī)優(yōu)異,在中國(guó)科學(xué)院物理研究所攻讀博士學(xué)位期間,他被評(píng)為中國(guó)科學(xué)院研究生院優(yōu)秀研究生,曾獲得中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)學(xué)金優(yōu)秀獎(jiǎng)。
1999年,寇謖鵬進(jìn)入清華大學(xué)高等研究中心做博士后研究工作,那里有世界一流大學(xué)的研究模式和條件,有寬松自由的學(xué)術(shù)環(huán)境,在那里,寇謖鵬結(jié)識(shí)了當(dāng)今華人物理界的眾多精英,采訪(fǎng)中他就反復(fù)提及翁征宇、文小剛等人的名字,稱(chēng)贊他們?cè)谖锢硌芯恐械慕艹龀删汀:捅姸啻髱熂?jí)的人物近距離的接觸,也增加了他們之間合作的機(jī)會(huì)。2004年,寇謖鵬作為北京師范大學(xué)物理學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人的培養(yǎng)對(duì)象,在“杰出青年學(xué)者數(shù)學(xué)物理研修項(xiàng)目”資助下被派往美國(guó)麻省理工學(xué)院研修,合作導(dǎo)師就是文小剛教授。
刻苦求索,玉汝于成。多年來(lái),寇謖鵬始終瞄準(zhǔn)理論物理的前沿尖端方向做研究,他的研究領(lǐng)域涉及強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)、高溫超導(dǎo)理論、介觀物理、量子場(chǎng)論、拓?fù)湫蚝屯負(fù)淞孔佑?jì)算等。至今,他已在強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)、高溫超導(dǎo)體機(jī)制、拓?fù)淞孔討B(tài)等研究領(lǐng)域中取得了若干創(chuàng)造性的成果,在國(guó)際國(guó)內(nèi)重要期刊60余篇,其中美國(guó)物理評(píng)論快報(bào)(PRL)3篇、美國(guó)物理評(píng)論(PR)27篇、歐洲物理快報(bào)(EPL)3篇。目前主持國(guó)家自然科學(xué)基金一項(xiàng),科技部973項(xiàng)目量子調(diào)控子項(xiàng)目?jī)身?xiàng),主持博士點(diǎn)基金(博導(dǎo)類(lèi))一項(xiàng),國(guó)內(nèi)、國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議邀請(qǐng)報(bào)告近二十余次。并擔(dān)任美國(guó)物理評(píng)論快報(bào)、美國(guó)物理評(píng)論、中國(guó)科學(xué)、中國(guó)物理、理論物理通訊、物理學(xué)報(bào)、物理學(xué)前沿等國(guó)際、國(guó)內(nèi)雜志審稿人。
科研篇――瞄準(zhǔn)前沿發(fā)展尖端
一心做學(xué)問(wèn)、專(zhuān)注自己有興趣的領(lǐng)域,也使寇謖鵬得到了同行的認(rèn)可,入選教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”并獲得第十三屆茅以升北京青年科技獎(jiǎng)。以下是他的代表性成果:
在拓?fù)湫虻姆诸?lèi)及拓?fù)淞孔酉嘧冄芯恐校l(fā)現(xiàn)了一類(lèi)二維Z2拓?fù)鋽?shù),可以利用這種新的拓?fù)鋽?shù)對(duì)拓?fù)湫颉⑼負(fù)涑瑢?dǎo)進(jìn)行分類(lèi),另外,還發(fā)現(xiàn)Z2拓?fù)湫蚩梢杂蒑utuaI-Chern-Simons場(chǎng)論描述,包括拓?fù)浜?jiǎn)并、手征邊緣態(tài)等。獲得完整的有效理論可以使得我們很方便的描述拓?fù)湫虻牡湍芪锢硇袨椤_€利用分?jǐn)?shù)量子霍爾態(tài)中的hierarchy theory提出了Mutual Chern-Simons Landau-Ginzburg方法,得到了一類(lèi)拓?fù)湫蛄孔酉嘧兊钠者m性原理。還運(yùn)用對(duì)偶方法得到了基于自旋模型的Z2拓?fù)湫虻牧孔酉嘧兊囊恍﹪?yán)格結(jié)果,通過(guò)引入了閉弦算符描述該相變,發(fā)現(xiàn)這類(lèi)量子相變開(kāi)弦和閉弦的對(duì)偶關(guān)系。
在拓?fù)淞孔佑?jì)算中,提出了一種新的拓?fù)淞孔佑?jì)算方案,通過(guò)控制拓?fù)湫蚧鶓B(tài)的量子隧道效應(yīng)進(jìn)行拓?fù)淞孔佑?jì)算,解決了如何控制拓?fù)湫蚧鶓B(tài)的難題。為此系統(tǒng)化的研究了拓?fù)湫虻牧孔铀淼佬?yīng),在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出更適合進(jìn)行拓?fù)淞孔佑?jì)算的表面碼的拓?fù)淞孔佑?jì)算方案,該工作被多個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)雜志多次選錄。
在相互作用電子系統(tǒng)中的新奇量子態(tài)領(lǐng)域,系統(tǒng)化的研究了一類(lèi)關(guān)聯(lián)費(fèi)米系統(tǒng):Nodal絕緣體。這是在六角格子或丌-磁通格子中的相互作用電子系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)在金屬絕緣體轉(zhuǎn)變附近可能存在一種新的物態(tài):nodal自旋液體,一種具有自旋旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性、又有空間平移對(duì)稱(chēng)性的非磁絕緣體。發(fā)現(xiàn)其中的拓?fù)湓ぐl(fā)是無(wú)質(zhì)量的費(fèi)米激發(fā),存在電荷自旋分離現(xiàn)象。相關(guān)工作作為“Review article”被邀請(qǐng)寫(xiě)入Nova science Publishers的新書(shū)“Insulators:Types,Properties and Uses”。另外,基于關(guān)聯(lián)拓?fù)浣^緣體,從理論上預(yù)言了可能存在的三種新奇量子態(tài):手征自旋液體、拓?fù)渥孕芏炔ā?fù)合自旋液體。其中,復(fù)合自旋液體態(tài)不同于已知的所有自旋液體,其元激發(fā)為電子和skyrmion拓?fù)浼ぐl(fā)的復(fù)合體,沒(méi)有自旋電荷分離。
在高溫超導(dǎo)體的拓?fù)淅碚擃I(lǐng)域,從高溫超導(dǎo)體的微觀模型出發(fā),得到了一個(gè)有效場(chǎng)論模型。利用隨機(jī)重整化群技術(shù)研究了高溫超導(dǎo)體絕緣體一超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的物理機(jī)制,發(fā)現(xiàn)該轉(zhuǎn)變的物理本質(zhì)是一個(gè)量子臨界點(diǎn),在該量子臨界點(diǎn)發(fā)生對(duì)偶禁閉退禁閉轉(zhuǎn)變。并在此基礎(chǔ)上解釋了高溫超導(dǎo)體中條紋相不穩(wěn)定性的起源。另外,從低能有效場(chǎng)論出發(fā),預(yù)言在贗能隙區(qū),在外加電磁場(chǎng)的情況下,高溫超導(dǎo)體存在守恒的無(wú)耗散自旋流。
樹(shù)人篇――用心育人凝練隊(duì)伍
人才培養(yǎng)方面,寇謖鵬每年講授本科生基礎(chǔ)課“電磁學(xué)”將前沿知識(shí)融入教學(xué)中,取得了很好的教學(xué)效果,同時(shí)指導(dǎo)了十多個(gè)本科畢業(yè)論文和兩個(gè)本科生校級(jí)科研基金項(xiàng)目。另外參與教學(xué)改革:主持校級(jí)精品課“電磁學(xué)”,還參與北京市精品課“固體物理”和北師大“電磁學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程”的建設(shè)。因此,他于2006年獲得北京師范大學(xué)勵(lì)耘獎(jiǎng)優(yōu)秀青年教師獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),2007年獲得北京市教育創(chuàng)新標(biāo)兵。
大學(xué)教育是高層次的教育,寇謖鵬講課不僅重視系統(tǒng)性、清晰性和層次性,更重要的是在教學(xué)中獨(dú)具匠心,采用“滲透現(xiàn)代物理前沿”的教學(xué)模式,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。滲透現(xiàn)代前沿的教學(xué)模式關(guān)鍵在于采取理論學(xué)習(xí)和科研相結(jié)合的方式,使學(xué)生進(jìn)行“有目的”的學(xué)習(xí)。面對(duì)一年級(jí)的本科生他大膽介紹物理專(zhuān)業(yè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),讓學(xué)生不僅了解物理的過(guò)去、現(xiàn)在而且可以暢想未來(lái)。通過(guò)生動(dòng)的多媒體課件直觀地介紹,充分發(fā)揮老師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主動(dòng)性。他認(rèn)為物理教學(xué)應(yīng)開(kāi)闊而非僵化學(xué)生的思維。現(xiàn)代物理的思想與方法滲透于日常教學(xué)中,讓學(xué)生盡可能多地接觸學(xué)科前沿,開(kāi)闊學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生興趣,并啟發(fā)他們學(xué)會(huì)如何“發(fā)現(xiàn)”物理問(wèn)題,分析問(wèn)題,討論解決問(wèn)題,有利于激發(fā)創(chuàng)造性。
1扶著學(xué)生走,讓學(xué)生邁出探究性學(xué)習(xí)的第一步
初中生剛接觸物理這門(mén)新的課程時(shí),還不知道什么是“探究”,更不知道如何去探究.對(duì)此,教師要象對(duì)待蹣跚學(xué)步的嬰兒那樣,扶著他們走好第一步,讓他們體驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)的過(guò)程與快樂(lè).
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探究及獲取物理知識(shí)的重要途徑之一.基本的實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)的前提.因此,在學(xué)生學(xué)習(xí)物理的一開(kāi)始,一是要“扶”實(shí)驗(yàn)基本操作技能.通過(guò)教師的演示與講解以及一些模仿性的訓(xùn)練,掌握好一些基本實(shí)驗(yàn)操作技能.二是要“扶”對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述的方法,通過(guò)前言部分的實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄和描述的能力,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)探究習(xí)慣,這樣才能為后續(xù)探究活動(dòng)的開(kāi)展奠定基礎(chǔ).
在物理學(xué)習(xí)的初始階段,教師要有意識(shí)地在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中,讓學(xué)生體驗(yàn)完整的探究過(guò)程,滲透科學(xué)探究的一般步驟.例如,在對(duì)“裝滿(mǎn)水的杯子還能放多少回形針”的探究中,通過(guò)提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表現(xiàn)與交流等環(huán)節(jié),讓學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng),逐步明確科學(xué)探究的一般步驟.
2領(lǐng)著學(xué)生走,讓學(xué)生參與探究性學(xué)習(xí)的過(guò)程
一個(gè)有效的探究活動(dòng)的實(shí)施,始于一個(gè)有探究意義的問(wèn)題.因此,我們?cè)陬I(lǐng)著學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)時(shí),首先要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的探究情景,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生把自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,演變?yōu)橐粋€(gè)具體的、有意義的物理問(wèn)題來(lái)開(kāi)展探究.
在學(xué)生提出有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題后,教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,從操作的角度把探究的猜想具體化、程序化,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn).學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力是在不斷的實(shí)際探究過(guò)程中逐漸形成的.因此,在探究過(guò)程中學(xué)生往往會(huì)碰到各種困難,教師首先要鼓勵(lì)學(xué)生大膽探究,排除心理上怕失敗的障礙.其次,是要及時(shí)注意提供信息、啟發(fā)思路,決不能“包辦代替”.看到學(xué)生方案不對(duì)或偏差過(guò)大就急于下結(jié)論,要給學(xué)生留下足夠的獨(dú)立思考的時(shí)間和空間,要讓學(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的自主選擇、描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析推理得出探究結(jié)論等過(guò)程中,獨(dú)立解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種意想不到的問(wèn)題等.這樣,學(xué)生在親身經(jīng)歷知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中才會(huì)體會(huì)到探究的樂(lè)趣,從而維持持久的探究興趣.
3看著學(xué)生走,讓學(xué)生享受探究性學(xué)習(xí)的快樂(lè)
有了“扶”、“領(lǐng)”作鋪墊,作為教師要盡早讓學(xué)生自己走,只有學(xué)生自己走,才能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,主動(dòng)追求探究性學(xué)習(xí)的快樂(lè).
3.1自主選擇課題、自主合作探究
開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)的最終目的是要讓學(xué)生能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、主動(dòng)進(jìn)行探究、并最終能解決問(wèn)題,從而在活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.因此,在學(xué)生具備一定的探究基礎(chǔ)以后,教師要主動(dòng)放手讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中及生活中的一些物理學(xué)問(wèn)題,并能及時(shí)抓住問(wèn)題,開(kāi)展探究.但放手并不是“放羊”,為了使學(xué)生能開(kāi)展有效的探究,教師要適時(shí)的進(jìn)行有效的引導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生選擇好探究的問(wèn)題是成功進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵.
3.2開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生提供探究的舞臺(tái)
大多數(shù)物理問(wèn)題的解決需要利用實(shí)驗(yàn)來(lái)獲取結(jié)論.因此,開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室無(wú)疑能為學(xué)生提供一個(gè)探究的舞臺(tái).全面開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生隨時(shí)隨地能進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn),是學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中能否自己走好的必要條件.
關(guān)鍵詞:熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理 教學(xué)改革 教學(xué)方式 考試方式
中圖分類(lèi)號(hào):O414-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)02(b)-0187-02
熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)是研究熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科[1]。《量子力學(xué)》和《半導(dǎo)體物理》等許多領(lǐng)域需要熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理作為基礎(chǔ)理論。本課程的主要目的是使學(xué)生掌握熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理的基本理論、這些理論的實(shí)際應(yīng)用、國(guó)際上最先進(jìn)的科研動(dòng)態(tài),及解決不了的難題;培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度和方法;培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。
目前的教學(xué)模式中,存在著一些問(wèn)題。學(xué)生大多處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài),對(duì)課程缺乏興趣感,更缺少主動(dòng)參與的意識(shí)。考試的方式基本上是一張?jiān)嚲矶ǔ煽?jī)。這樣的教學(xué)方式和考試方式會(huì)帶來(lái)一些弊端,如學(xué)生只是應(yīng)付考試,把學(xué)到的東西死記硬背出來(lái),學(xué)到的知識(shí)考完就忘了,不知道知識(shí)的真正用處。因此,教學(xué)方式和考試方式的改革必須引起我們的高度重視。本論文通過(guò)深入的調(diào)查和教學(xué)實(shí)踐工作對(duì)教學(xué)方法和考試方式的改革方面進(jìn)行探討[2]。
1 討論式教學(xué)方式
在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)?shù)丶尤胗懻撌浇虒W(xué)方式。
(1)課堂中引入討論式教學(xué)方式。在平常的課堂中,討論式教學(xué)方式可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。例如講述某一個(gè)現(xiàn)象之后,先讓學(xué)生討論該現(xiàn)象的原理是什么,往往是學(xué)生會(huì)有很多種結(jié)論,而有一些結(jié)論非常有創(chuàng)意,可以開(kāi)拓學(xué)生的視野。再例如在做習(xí)題時(shí),讓幾個(gè)學(xué)生同時(shí)到黑板上寫(xiě)出自己的做題思路,讓學(xué)生發(fā)揮自己的思維探討不同的做法,這時(shí)會(huì)出現(xiàn)許多做法,有些非常有創(chuàng)意,有些是行不通的。但通過(guò)討論對(duì)解決問(wèn)題的思路清晰起來(lái),不但使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有了較深入的了解,而且大大提高了學(xué)習(xí)的自信心。
(2)小結(jié)中引入討論式教學(xué)方式。在某一章內(nèi)容結(jié)束之后,在的應(yīng)用方面和國(guó)際科研動(dòng)向方面做一次討論,使學(xué)生通過(guò)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)之后,通過(guò)上網(wǎng)查閱信息和自己的思考以及相互討論,對(duì)這部分內(nèi)容做一總結(jié)。例如:在第一章熱學(xué)基本規(guī)律結(jié)束之后,作一次本章內(nèi)容應(yīng)用的討論課,學(xué)生通過(guò)上網(wǎng)查詢(xún)及對(duì)本章內(nèi)容反復(fù)思考,在討論課上進(jìn)行討論,可以給出討論的提綱:如是否可以將孤立系統(tǒng)的熵增原理應(yīng)用到宇宙中?由熱機(jī)效率理論聯(lián)系到?jīng)_程熱機(jī)等。這些信息會(huì)使學(xué)生感到非常興奮和激動(dòng),憧憬著將來(lái)自己在這方面也有大有作為的時(shí)刻。同時(shí)也增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)有所用的印象。
2 新的考試模式
把以往單一試卷形式的考試分成兩部分,筆答部分和科研小論文部分。筆答部分主要考察學(xué)生基本理論的學(xué)習(xí)效果。科研小論文主要是將有關(guān)本課程知識(shí)點(diǎn)的小論文題目布置給大家,讓學(xué)生自由選擇自己感興趣的課題。最后以完整論文的形式提交上來(lái)。這部分主要考察學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解能力、收集信息的能力和表達(dá)能力。這樣的改革能夠轉(zhuǎn)變學(xué)生原來(lái)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力,進(jìn)一步提高學(xué)生整體素質(zhì),為以后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。
3 利用多媒體教學(xué)
多媒體技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為中心,把語(yǔ)音處理技術(shù)、圖像處理技術(shù)、視聽(tīng)技術(shù)都集成在一起,而且把語(yǔ)音信號(hào)、圖像信號(hào)先通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變成統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào),這樣作以后,計(jì)算機(jī)就可以很方便地對(duì)它們進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、控制、編輯、變換,還可以查詢(xún)、檢索。近年來(lái),多媒體技術(shù)迅速發(fā)展,其應(yīng)用已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活的各個(gè)角落,正在對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)方式、工作方式乃至生活方式帶來(lái)巨大的變革。因?yàn)槎嗝襟w具有圖、文、聲并茂甚至有活動(dòng)影像這樣的特點(diǎn),具有許多對(duì)于教育、教學(xué)過(guò)程來(lái)說(shuō)是特別寶貴的特性與功能,這些特性與功能是其他媒體所不具備或是不完全具備的。因此,多媒體技術(shù)對(duì)教學(xué)也產(chǎn)生了積極的效應(yīng),充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維,具有重要作用。
在傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中一切都是由教師決定。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)策略、教學(xué)方法、教學(xué)步驟甚至學(xué)生做的練習(xí)都是教師事先安排好的,學(xué)生只能被動(dòng)地參與這個(gè)過(guò)程,即處于被灌輸?shù)臓顟B(tài)。而在多媒體計(jì)算機(jī)這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生則可以按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)興趣來(lái)選擇自己所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,可以選擇適合自己水平的練習(xí),如果教學(xué)軟件編得更好,連教學(xué)模式也可以選擇,比如說(shuō),可以用個(gè)別化教學(xué)模式,也可以用協(xié)商討論的模式。使計(jì)算機(jī)像學(xué)習(xí)伙伴一樣和你進(jìn)行討論交流。也就是說(shuō),學(xué)生在這樣的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境中有了主動(dòng)參與的可能,而不是一切都由教師安排好,學(xué)生只能被動(dòng)接受。按認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),人的認(rèn)識(shí)不是外界刺激直接給予的,而是外界刺激與人的內(nèi)部心理過(guò)程相互作用產(chǎn)生的,必須發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性,才能獲得有效的認(rèn)知,這種主動(dòng)參與性就為學(xué)生的主動(dòng)性、積極性的發(fā)揮創(chuàng)造了很好的條件。
人機(jī)交互、立即反饋是多媒體技術(shù)的顯著特點(diǎn),是任何其他媒體所沒(méi)有的。多媒體計(jì)算機(jī)進(jìn)一步把電視機(jī)所具有的視聽(tīng)合一功能與計(jì)算機(jī)的交互功能結(jié)合在一起,產(chǎn)生出一種新的圖文并茂的、豐富多彩的人機(jī)交互方式,而且可以立即反饋。這樣一種交互方式對(duì)于教學(xué)過(guò)程具有重要意義,它能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望,從而形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。交互性是多媒體計(jì)算機(jī)所獨(dú)有的,正是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)使得多媒體計(jì)算機(jī)不僅是教學(xué)的手段方法,而且成為改變傳統(tǒng)教學(xué)模式乃至教學(xué)思想的一個(gè)重要因素。
多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)直觀性:能突破視覺(jué)的限制,多角度地觀察對(duì)象,并能夠突出要點(diǎn),有助于概念的理解和方法的掌握。
(2)圖文聲像并茂:多角度調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒、注意力和興趣。
(3)動(dòng)態(tài)性:有利于反映概念及過(guò)程,能有效地突破教學(xué)難點(diǎn)。
(4)交互性:學(xué)生有更多的參與,學(xué)習(xí)更為主動(dòng),并通過(guò)創(chuàng)造反思的環(huán)境,有利于學(xué)生形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
(5)通過(guò)多媒體實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)普通實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)充,并通過(guò)對(duì)真實(shí)情景的再現(xiàn)和模擬,培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)造能力。
(6)可重復(fù)性:有利于突破教學(xué)中的難點(diǎn)和克服遺忘。
(7)針對(duì)性:使針對(duì)不同層次學(xué)生的教學(xué)成為可能。
(8)大信息量、大容量性:節(jié)約了空間和時(shí)間,提高了教學(xué)效率。
多媒體教育技術(shù)飛速發(fā)展,教學(xué)過(guò)程中多媒體技術(shù)的運(yùn)用越來(lái)越普遍。在學(xué)習(xí)多媒體、計(jì)算機(jī)技術(shù)的同時(shí),我們應(yīng)該關(guān)注教育理論的發(fā)展,隨時(shí)用先進(jìn)的教育理論來(lái)指導(dǎo)自己的多媒體教學(xué),發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì),從而提高熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理課程的教學(xué)質(zhì)量。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)兩年的熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理課程教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)效果來(lái)看,進(jìn)行教學(xué)方法改革和考試方式改革是非常必要的。引入討論式教學(xué)方式,改革以往的考試方式,充分利用多媒體教學(xué)手段是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的必經(jīng)之路。
參考文獻(xiàn)
[1] 汪志誠(chéng).熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理[M].北京:高等教育出版社,2008.
1.教學(xué)分類(lèi)和層次目標(biāo)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)壳鞍唇虒W(xué)類(lèi)型分有公共必修實(shí)驗(yàn),仿真實(shí)驗(yàn),開(kāi)放實(shí)驗(yàn),遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)等。公共必修的實(shí)驗(yàn)按教學(xué)內(nèi)容分針對(duì)不同類(lèi)別也有所不同。一般像我校類(lèi)的綜合性大學(xué),專(zhuān)業(yè)較多,學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地,物理基礎(chǔ)不太相同,各專(zhuān)業(yè)對(duì)物理的要求也不一樣。普遍實(shí)行物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)課分類(lèi)進(jìn)行。各專(zhuān)業(yè)針對(duì)不同的需求選擇不同類(lèi)別。我校的物理實(shí)驗(yàn)課共兩個(gè)類(lèi)別,分別稱(chēng)為A,B類(lèi)。A類(lèi)48學(xué)時(shí),B類(lèi)30學(xué)時(shí)。B類(lèi)相應(yīng)對(duì)物理要求較低的專(zhuān)業(yè),比如農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖類(lèi)一般選擇B類(lèi),其他理工科類(lèi)選擇A類(lèi)。A類(lèi)B類(lèi)教學(xué)分層次也不同,A類(lèi)分為三個(gè)教學(xué)改革視域下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)管理現(xiàn)狀初探張?chǎng)?李金玉(浙江海洋學(xué)院,浙江舟山316000)層次:基礎(chǔ)、提高、設(shè)計(jì)。B類(lèi)分為兩個(gè)層次:基礎(chǔ)、提高。這樣的分類(lèi)既避免了一刀切的問(wèn)題,也符合了學(xué)生課業(yè)的需求。A,B類(lèi)基礎(chǔ)層實(shí)驗(yàn)相同以達(dá)到基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ腻憻挘岣邔樱O(shè)計(jì)層實(shí)驗(yàn)要求逐步提高,B類(lèi)涉及的實(shí)驗(yàn)相應(yīng)減少和沒(méi)有。對(duì)于每個(gè)層次我們也有明確的要求和目標(biāo)。基礎(chǔ)層要求規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作、撰寫(xiě)合格實(shí)驗(yàn)報(bào)告、定性分析實(shí)驗(yàn)誤差,提交合格實(shí)驗(yàn)報(bào)告。提高層目標(biāo)設(shè)定為培養(yǎng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)操作能力,能簡(jiǎn)單分析和處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,并能完整地定性和定量的分析實(shí)驗(yàn)誤差,撰寫(xiě)合格實(shí)驗(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)層要求自主選做,在自己查資料基礎(chǔ)上以論文形式提交科學(xué)報(bào)告或者實(shí)物和專(zhuān)利。教學(xué)分類(lèi)和各層次目標(biāo)明確,既有利于學(xué)生的能力的培養(yǎng)和積極性又有利于實(shí)驗(yàn)的考核。避免了以往統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)不重視學(xué)生創(chuàng)新性培養(yǎng)的狀況。
2.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容和方式
每位同學(xué)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前,必須做好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí),這一點(diǎn)毋庸質(zhì)疑。有別于其他學(xué)科帶上書(shū)本就可以去學(xué)習(xí)的模式,實(shí)驗(yàn)課是不同的。預(yù)習(xí)作為實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備是對(duì)實(shí)驗(yàn)的必要的了解。只有做好預(yù)習(xí)才能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。我們學(xué)校實(shí)驗(yàn)前要對(duì)預(yù)習(xí)檢查,預(yù)習(xí)內(nèi)容必須寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上。預(yù)習(xí)不要求重復(fù)累贅的抄寫(xiě)書(shū)本上的內(nèi)容,重點(diǎn)解決3個(gè)問(wèn)題:做什么;根據(jù)什么去做;怎么做。基本內(nèi)容包括:目的、原理、步驟、表格設(shè)計(jì)。也就是簡(jiǎn)要的反映實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備。我校的預(yù)習(xí)報(bào)告可以參考書(shū)本和掛在網(wǎng)上的預(yù)習(xí)提綱。目前國(guó)內(nèi)有些學(xué)校提出無(wú)紙化實(shí)驗(yàn),比如浙江師范大學(xué)和浙江大學(xué),學(xué)生直接登陸到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器下載相關(guān)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)即可。預(yù)習(xí)形式雖然不同但實(shí)踐結(jié)果表明做好預(yù)習(xí)才能確保實(shí)驗(yàn)的效果。相比于傳統(tǒng)的顯得過(guò)于呆板預(yù)習(xí)方式,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載預(yù)習(xí)結(jié)合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),是不是確實(shí)更加有效率,值得我們探討。
3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程程序和要求
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是大學(xué)實(shí)驗(yàn)課的中心環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、獨(dú)立完成是我們的目標(biāo)也是實(shí)驗(yàn)的考核指標(biāo)。經(jīng)過(guò)一系列的變革我校實(shí)驗(yàn)室以逐漸更新了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及提高了實(shí)驗(yàn)條件以適應(yīng)社會(huì)的需要和利于的人才培養(yǎng)。目前我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室能保證每位學(xué)生單獨(dú)操作一臺(tái)儀器并對(duì)要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)按如下程序進(jìn)行:一是進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后按編組找到對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器。二是實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告放在實(shí)驗(yàn)桌上,待老師抽查并認(rèn)真熟悉、檢查測(cè)量?jī)x器、裝置是否完好,記下主要測(cè)量?jī)x器的型號(hào)和主要參數(shù)包括測(cè)量范圍和精度,填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)儀器使用登記本。三是根據(jù)儀器使用說(shuō)明,正確安裝和調(diào)試儀器,按實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù),如有疑問(wèn)可以及時(shí)向教師提出。四是實(shí)驗(yàn)完畢后要及時(shí)整理數(shù)據(jù),如有問(wèn)題,應(yīng)該重測(cè)和補(bǔ)測(cè)。原始數(shù)據(jù)必須記錄到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上,老師簽字后方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。教師在原始數(shù)據(jù)上簽字和以上其他程序要求一方面確保了學(xué)生抄襲篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)另一方面創(chuàng)造了良好的實(shí)驗(yàn)氛圍。因?yàn)橥ㄟ^(guò)這樣的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生明白要獲得合理的數(shù)據(jù)必須通過(guò)自己正確的操作才有的。目前有許多高校采取網(wǎng)上報(bào)告的形式,他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由系統(tǒng)集中采集。這個(gè)方式可以通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)處理并顯示結(jié)果。實(shí)驗(yàn)操作還是由學(xué)生獨(dú)立完成,仍然強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)。電腦化只是便于教師批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告,提高了批閱的效率和準(zhǔn)確度推進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化管理。基于層次不同老師的教學(xué)也是不同的,對(duì)于基礎(chǔ)層老師要進(jìn)行講解和做簡(jiǎn)單的演示;而提高層的同學(xué)們有了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),教師作出簡(jiǎn)要的說(shuō)明后重在學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)層只需要實(shí)驗(yàn)教師給出幾個(gè)可選擇的實(shí)驗(yàn)而沒(méi)有具體資料,學(xué)生自行選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)時(shí)間也不作嚴(yán)格規(guī)定,可以在兩周的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)室工作。實(shí)驗(yàn)重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥?qiáng)調(diào)提高學(xué)生的自主能動(dòng)性及利于學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展。
4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)和形式
這是對(duì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的總結(jié)和深入理解的一個(gè)環(huán)節(jié),應(yīng)獨(dú)立完成,嚴(yán)禁抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告及修改原始數(shù)據(jù)。我校要求實(shí)驗(yàn)結(jié)束后一周必須上交詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。一般實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用統(tǒng)一冊(cè)子,報(bào)告包括要點(diǎn)有六項(xiàng):實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄;合理的表格設(shè)計(jì);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)完整;有完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程,有單位(包括作圖等);實(shí)驗(yàn)結(jié)果科學(xué)、正確的表達(dá);有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論與誤差分析,提高層要有定量的誤差分析。其中實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與誤差分析要求結(jié)合觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行結(jié)果分析,分析盡可能具體,定量或半定量,切忌空談。內(nèi)容可包括影響誤差因素討論,系統(tǒng)誤差修正,結(jié)果的可靠性討論和同公認(rèn)值比較分析等等。我國(guó)各大高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)時(shí)代的要求經(jīng)過(guò)多方面的探索,不再是單一標(biāo)準(zhǔn)單一的形式,而是呈現(xiàn)多元化的特點(diǎn)。針對(duì)不同對(duì)象和階段,報(bào)告形式和內(nèi)容有所不同。比如我校基礎(chǔ)層和提高層報(bào)告要求基本相識(shí)以報(bào)告形式提交,只是提高層要求做定量誤差分析。設(shè)計(jì)層實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生以科技小論文的形式報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果,也可以以PPT形式展示成果。這種多元報(bào)告形式也與目前我國(guó)許多高校一致,具體的要求可能有所差異但在報(bào)告方面的改革趨勢(shì)一致。
5.考核方式和標(biāo)準(zhǔn)
實(shí)驗(yàn)考核如其他課程一樣,通過(guò)才可以獲得學(xué)分。怎么考核才能激發(fā)學(xué)生的積極性?隨著改革的進(jìn)行,報(bào)告的形式的改變以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的重視,考核方式也有了變化。由終期考核比重最大到注重平時(shí)考核的變化。比如我校實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定由平時(shí)的每份報(bào)告分?jǐn)?shù)和操作評(píng)分決定。每份基礎(chǔ)層、提高層的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分為:報(bào)告70%,操作規(guī)范、課堂紀(jì)律等30%。設(shè)計(jì)層評(píng)分為:科技小論文、報(bào)告100%。B類(lèi)總成績(jī)?cè)u(píng)定:5個(gè)基礎(chǔ)占40%,4個(gè)提高占60%,A類(lèi)總成績(jī)?cè)u(píng)定:5個(gè)基礎(chǔ)占20%,8個(gè)提高占40%,1個(gè)設(shè)計(jì)占40%。并且我們規(guī)定基礎(chǔ)層次不合格者,經(jīng)本人提出書(shū)面申請(qǐng)方可進(jìn)入提高層次跟讀,但提高層次每個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)必須在3分(成績(jī)?cè)u(píng)分為5分制)以上,否則不合格,不能進(jìn)入設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)層學(xué)習(xí)。總成績(jī)不合格者只能重修,沒(méi)有補(bǔ)考。為了鼓勵(lì)學(xué)生的自學(xué)性、研究性、創(chuàng)新性,學(xué)生在本年度內(nèi)發(fā)表跟大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的在學(xué)校認(rèn)可的二級(jí)雜志及以上、獲得校級(jí)課題及以上或獲得專(zhuān)利證書(shū),均可評(píng)定為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)優(yōu)秀。這樣的考核方式以平時(shí)成績(jī)?yōu)橹鳛閷W(xué)生創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)氛圍,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。設(shè)計(jì)層實(shí)驗(yàn)的評(píng)分和比例顯示了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂蒲心芰€沒(méi)有獨(dú)立行動(dòng)的能力,因此自治與共治社區(qū)治理體制的成熟也是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。
作者:張?chǎng)?李金玉 單位:浙江海洋學(xué)院
1.1增補(bǔ)科研前沿內(nèi)容,破解科研神秘感
針對(duì)學(xué)生的專(zhuān)業(yè),將相關(guān)的前沿科研成果補(bǔ)充到授課內(nèi)容,并使其融入到課程教學(xué)中.雖然大學(xué)化學(xué)所授內(nèi)容均為基礎(chǔ)知識(shí),但這些知識(shí)在科學(xué)研究中常常發(fā)揮著重要的作用.教師可以通過(guò)閱讀大量文獻(xiàn),提取與授課內(nèi)容的相關(guān)點(diǎn),將其加入到教學(xué)中.以材料物理專(zhuān)業(yè)為例,在教學(xué)過(guò)程中可以增加與材料研究相關(guān)的科研成果.如在講授平衡常數(shù)時(shí),可以講述利用不同物質(zhì)溶度積差異的特點(diǎn)制備核殼結(jié)構(gòu)的材料;在講授等電點(diǎn)時(shí),可以講述科研工作者如何制備負(fù)載型的催化劑;在講授物質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí),可以講述納米材料晶相結(jié)構(gòu)與其形貌的聯(lián)系等.通過(guò)這些文獻(xiàn)內(nèi)容的補(bǔ)充,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也向?qū)W生介紹了科研工作,破除學(xué)生對(duì)材料學(xué)科的神秘感,增強(qiáng)其對(duì)材料科學(xué)的了解及專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科研活動(dòng)的信心,初步建立了科研工作的意識(shí).
1.2增加人物實(shí)例,促使科研興趣萌發(fā)
給學(xué)生介紹一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的科學(xué)家經(jīng)過(guò)努力獲得成功的例子,使他們對(duì)科研產(chǎn)生興趣.如吉布斯自由能函數(shù)的提出者吉布斯的生平;雜化軌道提出者鮑林是如何二度獲得諾貝爾獎(jiǎng)的;飛秒科學(xué)家李遠(yuǎn)哲教授是如何成為第一位華人諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主的;量子理論在確立過(guò)程中眾多科學(xué)家所做的貢獻(xiàn)以及出現(xiàn)的爭(zhēng)論.所舉實(shí)例與課程內(nèi)容密切相關(guān),人物的名字也經(jīng)常出現(xiàn)在教材上,因而這種教學(xué)方法對(duì)激發(fā)學(xué)生的科研興趣有著積極的作用.
2從教學(xué)方式的改革入手,培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和能力
大學(xué)化學(xué)作為基礎(chǔ)課一般被安排在大一,學(xué)生的學(xué)習(xí)方式還停留在高中階段的課堂聽(tīng)講,學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性不足.因此,大學(xué)化學(xué)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定的難度.而且在有限學(xué)時(shí)內(nèi)引入大量的信息知識(shí),也給學(xué)生把握主要內(nèi)容和知識(shí)要點(diǎn)帶來(lái)了困難.這就要求教師在教學(xué)方式上做出改變,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性.
2.1引入討論式課堂教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣
考慮到教學(xué)的實(shí)際情況,調(diào)整課時(shí)分配,安排一定的課時(shí)用于課堂討論.由教師根據(jù)授課內(nèi)容并綜合考慮各方面情況設(shè)置若干個(gè)討論專(zhuān)題,如光催化反應(yīng)的原理及應(yīng)用,涉及能帶理論;催化劑助劑對(duì)丙烷選擇氧化反應(yīng)產(chǎn)物的影響,涉及化學(xué)反應(yīng)速率和酸堿性;核殼結(jié)構(gòu)材料的制備,涉及化學(xué)平衡等,供學(xué)生根據(jù)興趣自由選擇.確認(rèn)主題后,教師針對(duì)某一課題提出一些學(xué)生感興趣的問(wèn)題,而后學(xué)生分組進(jìn)行課前討論,即學(xué)生通過(guò)自學(xué)教材,查閱文獻(xiàn)資料,認(rèn)真學(xué)習(xí)討論后得出小組結(jié)論,然后選取代表制作PPT在課堂上講述.不同小組間可以互相提問(wèn),也可以進(jìn)行補(bǔ)充完善.最后在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行討論評(píng)講,得出正確的結(jié)論.學(xué)生通過(guò)自學(xué),積極思維,排除疑難,既增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,也鍛煉了能力.
2.2增加學(xué)生的課外活動(dòng),體驗(yàn)科學(xué)研究
大學(xué)化學(xué)的課時(shí)少,教學(xué)內(nèi)容多.雖然課堂教學(xué)可以使學(xué)生了解所學(xué)的知識(shí),并可以用于科研,激發(fā)學(xué)生的科研興趣.但對(duì)什么是科研,如何進(jìn)行科研,有哪些方向可以開(kāi)展科研并不了解,而這些內(nèi)容無(wú)法在有限的課堂教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行講述.因此,可以安排校內(nèi)有經(jīng)驗(yàn)的教師開(kāi)展科研講座,介紹各自研究領(lǐng)域的研究成果.學(xué)生在了解情況后還可以根據(jù)個(gè)人興趣選擇指導(dǎo)教師,進(jìn)入其實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí).這一制度可以使學(xué)生提前進(jìn)入體驗(yàn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),感受科研氛圍,并培養(yǎng)其分析解決問(wèn)題和使用相關(guān)專(zhuān)業(yè)工具的能力.
3從教學(xué)評(píng)價(jià)的改革入手,促進(jìn)學(xué)生參與科研活動(dòng)
教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式的改進(jìn)可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生的興趣,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí).但學(xué)生才是教學(xué)活動(dòng)的主體,最終的學(xué)習(xí)效果取決于學(xué)生對(duì)教學(xué)活動(dòng)的參與性[4].雖然通過(guò)改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式可以創(chuàng)造出適合學(xué)生學(xué)習(xí)并對(duì)科研產(chǎn)生興趣的外部環(huán)境,但仍需要一個(gè)有效的激勵(lì)措施保證學(xué)生參與的主觀能動(dòng)性.以往的考核主要依靠期末閉卷考試來(lái)考察學(xué)生掌握知識(shí)的情況,方式比較單一,忽視學(xué)生課堂外的學(xué)習(xí)、思考與體驗(yàn)的評(píng)價(jià).而實(shí)際上,學(xué)生的很多能力是無(wú)法從紙筆測(cè)試的成績(jī)中體現(xiàn)的.平時(shí)成績(jī)比重很低,而且只重視上課人數(shù)及作業(yè)的考察,對(duì)學(xué)生課堂外的學(xué)習(xí)活動(dòng)沒(méi)有列入考核范圍,對(duì)學(xué)生課外學(xué)習(xí)缺乏有效督促,事實(shí)上,學(xué)生的課外實(shí)踐活動(dòng)才是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳活動(dòng)之一.對(duì)此,調(diào)整考核方式,改變以往單純閉卷考試考查學(xué)生的方法,加大學(xué)生平時(shí)成績(jī)的比重.將閉卷考試成績(jī)?cè)诳傇u(píng)成績(jī)中的比重調(diào)整為50%,平時(shí)考核提高到50%.在課后作業(yè)的布置中減少做題部分,增加主動(dòng)性較強(qiáng)的小論文內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)某一問(wèn)題,通過(guò)文獻(xiàn)檢索、歸納,最終完成小論文寫(xiě)作.將學(xué)生的課堂討論表現(xiàn)也計(jì)入考核,考核采用的是PTA量表法(即基本要素分析法)[5],以提供有效的反饋信息,具體診斷學(xué)生在某些要素方面的優(yōu)勢(shì)和不足.此外,增加評(píng)價(jià)信息來(lái)源,改變單純由主講教師評(píng)價(jià)或只對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果評(píng)價(jià)的方式.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室實(shí)習(xí)的指導(dǎo)教師也會(huì)根據(jù)學(xué)生的實(shí)習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià).最終的平時(shí)考核分布為學(xué)生課外活動(dòng)(小論文10%、實(shí)驗(yàn)室教師評(píng)價(jià)10%)20%,課堂討論表現(xiàn)20%,平時(shí)作業(yè)情況10%.這一評(píng)價(jià)方式的調(diào)整既激勵(lì)了學(xué)生對(duì)大學(xué)化學(xué)教學(xué)活動(dòng)的參與,又使教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)更為合理,從而可對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行導(dǎo)向性修正,促使教學(xué)活動(dòng)達(dá)到理想效果.
4結(jié)束語(yǔ)
高中物理教學(xué)應(yīng)重視對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。長(zhǎng)久以來(lái),對(duì)知識(shí)的教與學(xué),教師與學(xué)生一貫是十分重視的,但對(duì)科學(xué)方法、科學(xué)觀念與科學(xué)精神的培養(yǎng),卻不盡如人意。物理知識(shí)是重要的,但當(dāng)我們?cè)诮虒W(xué)中不加限制地深挖“知識(shí)(包括解題能力)”時(shí),必然會(huì)把科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)這一重要的教學(xué)目標(biāo)擠出教學(xué)過(guò)程,從而造成教學(xué)中的極大損失。
一、科學(xué)方法的教育
方法是在知識(shí)獲得的過(guò)程中起作用,為了在教學(xué)中不讓方法的教育價(jià)值流失,就應(yīng)該特別注意物理概念的歸納過(guò)程以及物理規(guī)律的研究過(guò)程的教學(xué)。要充分展開(kāi)這些過(guò)程,以及在這些過(guò)程中的思想與方法,讓學(xué)生能夠體驗(yàn)科學(xué)方法在研究中的重要作用與價(jià)值,從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)方法獨(dú)立的教學(xué)目標(biāo)。
1.實(shí)驗(yàn)方法。這是“人們通過(guò)科學(xué)儀器和設(shè)備在有目的地干預(yù)、控制或模擬客觀對(duì)象的條件下獲取科學(xué)事實(shí)的一種研究方法”。實(shí)驗(yàn)方法是提出研究課題、構(gòu)思科學(xué)假說(shuō)、建立科學(xué)理論的重要途徑和基本手段。
2.科學(xué)假說(shuō)方法。這是“根據(jù)已有的科學(xué)理論和新的科學(xué)事實(shí)對(duì)所研究的問(wèn)題做出猜測(cè)性陳述并加以驗(yàn)證的一種科學(xué)研究方法”。作為一種科學(xué)假說(shuō),它必須能說(shuō)明和解釋對(duì)象已知的事實(shí);能解釋原有理論無(wú)法解釋的事實(shí),并把原理論作為一個(gè)特例包含在自身之中;要使新假說(shuō)比原理論更具邏輯簡(jiǎn)單性,并且新假說(shuō)往往還能演繹出新的結(jié)論并能通過(guò)(判決性)實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)。
3.理想化方法。這是“運(yùn)用理想模型在思維中排除次要因素的干擾,從而在理想狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)算和推論的方法”。理想化是個(gè)總概念,其中有理想化模型、理想化過(guò)程、理想化實(shí)驗(yàn)。理想化方法,是物理研究能夠得以進(jìn)行的一種重要方法,因?yàn)槿魏我粋€(gè)事物或現(xiàn)象都不是孤立的、單一的,它們總是多樣性的統(tǒng)一,并總是與其它事物有著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系,如果我們?cè)谘芯磕承┨囟ǖ膯?wèn)題時(shí)要顧及所有的因素,那么就只能一事無(wú)成。可以說(shuō),沒(méi)有理想化方法,就不會(huì)有今天這樣完美的物理學(xué)。在高中物理教材中,理想化模型、理想化過(guò)程、理想化實(shí)驗(yàn)是經(jīng)常出現(xiàn)的一種方法。
二、科學(xué)觀念的培養(yǎng)
科學(xué)觀念具有較強(qiáng)的遷移性,它會(huì)自覺(jué)或不自覺(jué)地體現(xiàn)在人們對(duì)世界、事物的判斷中。所以在物理教學(xué)中要十分重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念,在課堂教學(xué)目標(biāo)中要顧及到觀念的培養(yǎng)目標(biāo)。
1.唯物觀念的培養(yǎng)。在物理教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)去分析、研究生活與自然中的一些現(xiàn)象,撰寫(xiě)物理小論文,是一種十分有益于培養(yǎng)學(xué)生事實(shí)觀念的辦法。學(xué)生在高中物理學(xué)習(xí)中所接觸與所解決的都只是紙上的物理問(wèn)題,這很不利于培養(yǎng)注重事實(shí)、尊重事實(shí)的習(xí)慣。而小論文的撰寫(xiě),學(xué)生必須逐步地學(xué)會(huì)觀察客觀現(xiàn)象與事實(shí),逐步地學(xué)會(huì)從實(shí)際問(wèn)題中抽象出物理模型,逐步地學(xué)會(huì)對(duì)客觀事實(shí)進(jìn)行分析,把物理知識(shí)應(yīng)用到具體問(wèn)題中,這對(duì)于養(yǎng)成他們的事實(shí)觀念是十分有益的。
2.結(jié)構(gòu)觀念的培養(yǎng)。世界是物質(zhì)的,物質(zhì)是有結(jié)構(gòu)的。正是源于這種觀念,才使人類(lèi)有信心不斷地探究世界的奧秘。因?yàn)槭澜缡俏镔|(zhì)的,所以世界是可以被認(rèn)識(shí)的;因?yàn)槲镔|(zhì)是有結(jié)構(gòu)的,所以物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的,而并不是“上帝扔骰子”。反映世界結(jié)構(gòu)性的實(shí)例在高中物理中隨手可得,有太陽(yáng)系的行星結(jié)構(gòu),有晶體的晶格結(jié)構(gòu),有原子的核式結(jié)構(gòu),有電路的結(jié)構(gòu),有光譜的譜線(xiàn)結(jié)構(gòu)……只要我們?cè)诮虒W(xué)中留意,就不難使學(xué)生逐步形成結(jié)構(gòu)性的觀念。正因?yàn)槲镔|(zhì)世界有結(jié)構(gòu)性,所以研究客觀世界的物理學(xué)知識(shí)也有自身的結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)圖入手,掌握物理知識(shí)就會(huì)事半功倍。
3.因果觀念的培養(yǎng)。任何變化都有一定的原因,一定的原因必定對(duì)應(yīng)著一定的結(jié)果,各種物理現(xiàn)象相互制約、相互聯(lián)系的表現(xiàn)形式就是因果關(guān)系。物理學(xué)中要解決的一系列“為什么”的問(wèn)題,就是要探究這種因果關(guān)系。分析現(xiàn)象,追尋原因,演繹條件,預(yù)言結(jié)果,是物理學(xué)的一個(gè)重要課題。有了因果觀念,就不會(huì)把物理現(xiàn)象當(dāng)作孤立的事件來(lái)對(duì)待,而能自覺(jué)地在一系列的因果鏈中確定某個(gè)物理現(xiàn)象的作用,從而能更好地把握住這些現(xiàn)象。
4.守恒觀念的培養(yǎng)。有些學(xué)者認(rèn)為,物理學(xué)的最大成就莫過(guò)于發(fā)現(xiàn)了為數(shù)不多的幾條守恒定律。在高中物理中,有機(jī)械能守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒、電荷守恒、質(zhì)能守恒等。在教學(xué)過(guò)程中,要經(jīng)常用守恒的觀念去分析一些物理現(xiàn)象,它能給人們確定一個(gè)大的方向,而不拘泥于公式的規(guī)定。
三、科學(xué)精神的陶冶
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;分層教學(xué);應(yīng)用型本科
【中圖分類(lèi)號(hào)】G640
一、分層教學(xué)的必要性
高等教育大眾化的今天,生源結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大變化,學(xué)生學(xué)習(xí)能力差異越來(lái)越明顯,學(xué)校專(zhuān)業(yè)越來(lái)越多,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣因人而異,這導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生極大差別。這一現(xiàn)象在大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)別明顯。有的學(xué)生由于學(xué)習(xí)困難產(chǎn)生學(xué)物理無(wú)用的厭學(xué)心理;而另一部分學(xué)生有"吃不飽"的情況。教師的教學(xué)迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
分層教學(xué)堅(jiān)持"因材施教"原理和"成功效應(yīng)"原理,制定具有針對(duì)性的分層次課程計(jì)劃和靈活多樣的人才培養(yǎng)方案,讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)涉足他們感興趣的領(lǐng)域,使所有學(xué)生均能達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)基本要求,學(xué)習(xí)好的學(xué)生潛力得到徹底挖掘,知識(shí)、技能、能力普遍提高,學(xué)生均能獲得成功的體驗(yàn)。顯然,大學(xué)物理教學(xué)采取分層教學(xué)是有必要的。
二、應(yīng)用型本科院校分層教學(xué)模式的探索
應(yīng)用型本科院校的使命是培養(yǎng)高層次應(yīng)用性人才,要求各專(zhuān)業(yè)注重實(shí)踐能力,其核心環(huán)節(jié)是實(shí)踐教學(xué),因此,大學(xué)物理課程也應(yīng)最大限度地為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程服務(wù)。所以,在分層教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,首先要針對(duì)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行分層,然后再進(jìn)行班內(nèi)分層。在此,提出側(cè)重物理教學(xué)針對(duì)性、應(yīng)用性的二次分層教學(xué)模式。
(一)第一次分層--按專(zhuān)業(yè)實(shí)施分層次教學(xué)
1、按專(zhuān)業(yè)分層的客觀原因。目前,部分高校的大學(xué)物理教學(xué)對(duì)所有學(xué)院、所有專(zhuān)業(yè)學(xué)生采取教學(xué)要求、教材、考試試題均相同的教學(xué)模式。由此所產(chǎn)生的問(wèn)題和矛盾日益突出。較多專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)大學(xué)物理課,然而各專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)不同,后續(xù)課程不同,對(duì)物理知識(shí)的需求不一致。筆者認(rèn)為在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)在保持原有體系的基礎(chǔ)上,突出專(zhuān)業(yè)特色,采取差異化教學(xué)。
2、按專(zhuān)業(yè)分層的方法。按專(zhuān)業(yè)分層最大的特點(diǎn)是"專(zhuān)業(yè)不同,教學(xué)內(nèi)容不同"。教學(xué)內(nèi)容包括"平臺(tái)""模塊""專(zhuān)題"三大部分,不同專(zhuān)業(yè)選擇不同"平臺(tái)+模塊+專(zhuān)題"。大學(xué)物理主要包括力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、振動(dòng)與波、光學(xué)、相對(duì)論、量子物理7大模塊。"模塊"是教學(xué)重點(diǎn),為各專(zhuān)業(yè)后續(xù)課程涉及的側(cè)重模塊,為了保證物理教學(xué)的專(zhuān)業(yè)針對(duì)性,側(cè)重"模塊"要精講,不僅讓學(xué)生掌握基本概念、原理,亦需增加一些物理知識(shí)在工程上應(yīng)用的講解,應(yīng)對(duì)學(xué)生提出較高的要求;"平臺(tái)"是除側(cè)重"模塊"以外的其它物理內(nèi)容,可泛講;"專(zhuān)題"是將物理學(xué)知識(shí)與各專(zhuān)業(yè)相關(guān)的高新技術(shù)、科學(xué)前沿綜合起來(lái)的小講座,"專(zhuān)題"課可大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,拓廣學(xué)生的視野,可由授課教師根據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)安排2-4個(gè)專(zhuān)題進(jìn)行選講。此外,應(yīng)內(nèi)容靈活選擇最佳的教學(xué)手段同。"模塊"部分是教學(xué)內(nèi)容的最重要部分,能發(fā)揮大學(xué)物理教學(xué)在后續(xù)課程中的基礎(chǔ)功能;小專(zhuān)題成為物理學(xué)與專(zhuān)業(yè)緊密聯(lián)系的樞紐,能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此,"平臺(tái)+模塊+專(zhuān)題"的分層模式充分考慮專(zhuān)業(yè)差異,與當(dāng)前"以學(xué)生為中心"的教學(xué)理念相符,在大學(xué)多元化人才的培養(yǎng)方面具有重要意義。
3、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容即"平臺(tái)+側(cè)重+專(zhuān)題"因?qū)I(yè)而異。譬如,對(duì)土木工程的專(zhuān)業(yè)學(xué)生重點(diǎn)講授力學(xué)、振動(dòng)與波、光學(xué),在振動(dòng)與波部分穿插"自然災(zāi)害-地震""衛(wèi)星遙感技術(shù)在防震減災(zāi)中的應(yīng)用"等內(nèi)容,光學(xué)部分穿插"從伽利略望遠(yuǎn)鏡到哈勃太空望遠(yuǎn)鏡"等內(nèi)容;車(chē)輛工程、汽車(chē)服務(wù)工程等專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)講授力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)部分,并穿插"偏振片在汽車(chē)中的使用""汽車(chē)中的物理"等專(zhuān)題。機(jī)械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)講授力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)部分,穿插"汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)、彈簧減振""聲懸浮和電磁懸浮技術(shù)""光子晶體帶來(lái)許多新的物理現(xiàn)象";材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)講授熱學(xué)、原子物理,可穿插"納米材料用其應(yīng)用""新材料探索""多物理場(chǎng)仿真及太陽(yáng)能與LED設(shè)計(jì)技術(shù)講座";能源與動(dòng)力工程專(zhuān)業(yè)重點(diǎn)講授熱學(xué)、電磁學(xué)部分,可穿插"核聚變實(shí)驗(yàn)裝置""未來(lái)的太陽(yáng)能車(chē)""太陽(yáng)能熱水器"等專(zhuān)題;通信工程及電子信息工程專(zhuān)業(yè)主要講授光學(xué)、電磁學(xué),穿插"納米科學(xué)技術(shù)""激光雷達(dá)原理簡(jiǎn)介""現(xiàn)代電子技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)"。"模塊"和"專(zhuān)題"均應(yīng)與相應(yīng)專(zhuān)業(yè)課程及職業(yè)方向緊密相關(guān)。
(二)第二次分層--班內(nèi)分層教學(xué)
要解決同一班級(jí)學(xué)生物理基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力差異產(chǎn)生的矛盾,務(wù)必進(jìn)行第二次分層-以學(xué)生物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力差異為分層標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施班內(nèi)分層。
班內(nèi)分層教學(xué)和單一分層教學(xué)是兩種最典型的分層教學(xué)模式。近些年的大學(xué)物理教學(xué)分層教學(xué)中,它們被廣泛采納并取得一定成效[1][2]。它的的區(qū)別是分層規(guī)模不同,均包括教學(xué)對(duì)象分層、教學(xué)目標(biāo)分層、教學(xué)過(guò)程分層、教學(xué)評(píng)價(jià)分層四大環(huán)節(jié)。各院校在教學(xué)對(duì)象分層、教學(xué)目標(biāo)分層環(huán)節(jié)方式類(lèi)似,一般是將學(xué)習(xí)主體分為高、中、低三層,各層的教學(xué)目標(biāo)、要求依次降低,然后在教學(xué)過(guò)程和教學(xué)評(píng)價(jià)中進(jìn)行分層教學(xué)。其中教學(xué)評(píng)價(jià)分層是分層教學(xué)有效性的重要保障,也是可操作性、有效性最強(qiáng)的環(huán)節(jié)。在分層教學(xué)中,應(yīng)采取學(xué)習(xí)過(guò)程和期考考評(píng)綜合評(píng)價(jià),同時(shí)加強(qiáng)多元化學(xué)生評(píng)價(jià)。一方面,對(duì)于總體基本較差的班級(jí)(比如文科起點(diǎn)班)提高其平時(shí)成績(jī)所占比例;另一方面,期末試卷的命題應(yīng)根據(jù)學(xué)生水平實(shí)行難度不同、標(biāo)準(zhǔn)不同的多套試卷;除此之外,平時(shí)成績(jī)應(yīng)由"到課情況""課堂紀(jì)律""課堂作業(yè)""課后作業(yè)""小論文"多種成績(jī)共同組成,授課教師在"課堂作業(yè)"、"課后作業(yè)"、"小論文"各部分可采用靈活的評(píng)分機(jī)制,最大限度地調(diào)動(dòng)各個(gè)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使每個(gè)學(xué)生獲得必須的物理知識(shí)以及成功的快樂(lè)。
三、結(jié)束語(yǔ)
以專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)差異為參考標(biāo)準(zhǔn)首次實(shí)施"平臺(tái)+模塊+專(zhuān)題"分層,再以學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力為參考標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施班內(nèi)分層。二次分層使教學(xué)更有針對(duì)性、實(shí)用性、層次性,體現(xiàn)因材施教的原則。以部分專(zhuān)業(yè)為試點(diǎn),進(jìn)一步推廣,深入研究、探索,最大限度地提高物理教學(xué)的針對(duì)性,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性具有深遠(yuǎn)的意義。
參考文獻(xiàn)