大學(xué)物理教學(xué)模式與創(chuàng)新構(gòu)想論文
摘要:基于對(duì)當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相分離的傳統(tǒng)教學(xué)模式的分析以及近年來在教學(xué)過程中通過教學(xué)測(cè)評(píng)等方式得到的教學(xué)效果反饋，提出在大學(xué)物理課堂中實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的構(gòu)想。通過實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)相結(jié)合的新型教學(xué)模式使得學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解相互驗(yàn)證，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、創(chuàng)新能力和探索精神。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革構(gòu)想；大學(xué)物理
隨著21世紀(jì)這個(gè)信息化時(shí)代、知識(shí)經(jīng)濟(jì)化時(shí)代的到來，大學(xué)承擔(dān)著越來越重要的社會(huì)責(zé)任，這要求現(xiàn)代大學(xué)不僅僅需要培養(yǎng)出一批能夠適應(yīng)社會(huì)、融入社會(huì)的大學(xué)生，更應(yīng)當(dāng)能夠培養(yǎng)出一批具有創(chuàng)新性、探索性和服務(wù)性的新生力量。因此，現(xiàn)代大學(xué)應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的教育模式，積極地探索新型的、與時(shí)俱進(jìn)且適合現(xiàn)代化教學(xué)發(fā)展的新模式，這就要求高校應(yīng)當(dāng)允許并鼓勵(lì)大家對(duì)新型教學(xué)模式的大討論，從而保證高校教育的前瞻性，為學(xué)校的教學(xué)發(fā)展不斷地注入新的活力。隨著現(xiàn)階段國家現(xiàn)代化教育改革的不斷推進(jìn)，新型的教學(xué)模式不斷被提出并運(yùn)用到實(shí)際的教育實(shí)踐中。通過將其取得的效果與傳統(tǒng)的教學(xué)模式的效果相對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)一些新的教學(xué)模式使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率得到了明顯的提高。物理學(xué)是關(guān)于自然界最基本形態(tài)的科學(xué)，其主要研究對(duì)象是物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物體間的相互作用。物理學(xué)是一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)，處于諸多自然科學(xué)學(xué)科的核心地位。在近些年，由于物理學(xué)的發(fā)展和細(xì)化以及與其他學(xué)科的交叉使得物理學(xué)衍生出一系列的分支學(xué)科和交叉學(xué)科，如粒子物理、凝聚態(tài)物理、工程光學(xué)、電子物理、生物物理等。物理學(xué)不僅包括理論物理學(xué)也包括實(shí)驗(yàn)物理學(xué)，理論物理學(xué)引導(dǎo)和解釋實(shí)驗(yàn)物理學(xué)，實(shí)驗(yàn)物理學(xué)檢驗(yàn)和證實(shí)理論物理學(xué)，兩者相輔相成。然而在傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)中，通常理論部分的課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)過程被分開，實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分往往是被老師和學(xué)生忽略的一部分。作為工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，大學(xué)物理的教學(xué)模式也應(yīng)當(dāng)更新，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合可以在一定程度上使得學(xué)生對(duì)課程中繁雜的公式更深程度地理解，在理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合之中趣味性地學(xué)習(xí)，同時(shí)可以使得同學(xué)們對(duì)于不懂或者理解不深的知識(shí)點(diǎn)得到相互驗(yàn)證，減緩一些學(xué)生恐學(xué)和厭學(xué)的心理。因此，筆者結(jié)合近年來對(duì)于大學(xué)物理課程的講授以及教學(xué)效果的反饋結(jié)果，提出在大學(xué)物理課程中將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式改革構(gòu)想。
1傳統(tǒng)教學(xué)模式的現(xiàn)狀
1.1理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的分離
目前，許多國內(nèi)高校的大學(xué)物理教學(xué)模式基本上為理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分開講授，且兩個(gè)課程之間會(huì)間隔很長(zhǎng)的時(shí)間周期，一般來說是在理論教學(xué)的所有教學(xué)課時(shí)結(jié)束后數(shù)周才會(huì)安排學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程，同時(shí)負(fù)責(zé)理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)活動(dòng)會(huì)由不同的教師負(fù)責(zé)，即理論教學(xué)的教師只負(fù)責(zé)理論教學(xué)任務(wù)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)可能了解不充分，從而導(dǎo)致負(fù)責(zé)理論教學(xué)的教師僅僅機(jī)械性地講授大學(xué)物理的理論部分而學(xué)生也只是機(jī)械性地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。同樣，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課程的老師也僅僅是按照實(shí)驗(yàn)步驟灌輸式地介紹實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)生機(jī)械性地重復(fù)實(shí)驗(yàn)的流程和步驟卻對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮翢o了解，僅僅是完成了課程拿到了學(xué)分而已。這種教學(xué)模式存在三方面的問題：第一，理論課程與實(shí)驗(yàn)課程的授課教師分離。相比于兩位教師講授同一門課程的理論和實(shí)驗(yàn)部分，一位教師講授可能更有利于學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握，學(xué)生不需要去花費(fèi)不必要的時(shí)間了解不同老師上課的風(fēng)格和授課方式，使得學(xué)生可以快速地投入到對(duì)知識(shí)點(diǎn)的吸收和掌握中去。第二，理論課程與實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)間分離。理論教學(xué)活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的時(shí)間一般相距約兩個(gè)月之久，根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線可以知道，當(dāng)一次學(xué)習(xí)和二次學(xué)習(xí)相距時(shí)間周期為一個(gè)月時(shí)，此時(shí)的復(fù)習(xí)相當(dāng)于重新學(xué)習(xí)，不利于學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的鞏固。因此，當(dāng)理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)分離較長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，學(xué)生的大腦留存的知識(shí)點(diǎn)印象幾乎可以忽略，對(duì)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果會(huì)產(chǎn)生巨大影響。第三，學(xué)生學(xué)習(xí)效率的低下。這種分離式的教學(xué)模式使得學(xué)生容易疲乏于理論繁雜的公式推導(dǎo)過程，同時(shí)又對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的格式化提不起興趣，不利于學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的相互驗(yàn)證，大大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣[2]。
1.2理論教學(xué)的枯燥乏味和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)械重復(fù)
目前高校的教學(xué)現(xiàn)狀為：大學(xué)物理課程的理論教師一般都是按照書本與PPT給學(xué)生講課，無互動(dòng)、無創(chuàng)新，教師給每屆學(xué)生所講授的內(nèi)容都是機(jī)械性地重復(fù)，其講課使用的PPT可能都是幾年前制作的或者從網(wǎng)上下載的材料。教師長(zhǎng)時(shí)間地重復(fù)陳舊內(nèi)容使得教師所講的內(nèi)容枯燥乏味，學(xué)生對(duì)于理論課程中繁雜的公式提不起興趣甚至恐慌，增加了學(xué)生的厭學(xué)心理和抵觸情緒，使得學(xué)生對(duì)于新的知識(shí)點(diǎn)選擇糊弄的方式，對(duì)于課堂作業(yè)也選擇抄襲而沒有獨(dú)立的'思考，這種機(jī)械性的教學(xué)不利于高校對(duì)于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面，授課教師不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的關(guān)系。老師普遍是按照實(shí)驗(yàn)流程給同學(xué)介紹實(shí)驗(yàn)過程而后同學(xué)們則按照實(shí)驗(yàn)流程按部就班地套入實(shí)驗(yàn)就完成了實(shí)驗(yàn)課程任務(wù)，老師與同學(xué)之間缺乏溝通與互動(dòng)，學(xué)生的疑惑解答不了。因此，直接導(dǎo)致學(xué)生只是學(xué)其形式，不追求實(shí)驗(yàn)背后的物理原理。這也就必然導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣低下，使得學(xué)生缺少將大學(xué)物理理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合思考創(chuàng)新的能力。老師們的不重視和墨守成規(guī)降低了學(xué)生對(duì)于知識(shí)探索的激情，同時(shí)也禁錮了學(xué)生的思想。這對(duì)于如今的現(xiàn)代化人才培養(yǎng)產(chǎn)生了不可忽視的阻礙作用。
2大學(xué)物理教學(xué)模式改革的構(gòu)想
基于對(duì)目前大學(xué)物理教育模式問題的擔(dān)憂，筆者就如何有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和改變傳統(tǒng)教育模式的不足提出了有利于現(xiàn)代化教學(xué)模式改革的構(gòu)想，并根據(jù)提出的新型教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，新型教學(xué)模式具有高效率性和高帶動(dòng)性，解決了傳統(tǒng)教育模式存在的一些問題，如教學(xué)模式的機(jī)械性、墨守成規(guī)和不利于學(xué)生記憶學(xué)習(xí)等。對(duì)于高校現(xiàn)代化教育的發(fā)展和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)造性具有很大的促進(jìn)作用。
2.1課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合
筆者根據(jù)多年來的大學(xué)物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及和學(xué)生的課下探討提出了有利于改革現(xiàn)有傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)模式惰性的構(gòu)想，即課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相統(tǒng)一的方式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性與主動(dòng)性。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這種理論與實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一的教學(xué)模式有三方面的優(yōu)勢(shì)。第一，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。新型的的教學(xué)模式極大的提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，相比于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這種新模式將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合可以直觀地向?qū)W生展示知識(shí)點(diǎn)的基本原理和物理現(xiàn)象，當(dāng)學(xué)生對(duì)于所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生疑惑時(shí)老師通過實(shí)驗(yàn)展示的方式直觀地向?qū)W生闡述知識(shí)點(diǎn)的基本原理便于學(xué)生的理解，同時(shí)在老師向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生也可以通過實(shí)驗(yàn)反向地驗(yàn)證所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果大大增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。第二，提高了學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的記憶。傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)分離的周期較長(zhǎng)，相距約為一至二個(gè)月，根據(jù)艾賓浩斯記憶曲線可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)相隔一個(gè)月時(shí)學(xué)生對(duì)于課堂內(nèi)容的記憶力幾乎可以忽略，以至于學(xué)生在上實(shí)驗(yàn)課程時(shí)對(duì)于所學(xué)內(nèi)容的記憶程度所剩無幾，完全起不到鞏固知識(shí)的作用。而新型的理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程相統(tǒng)一的教學(xué)模式完全解決了這種問題，這種理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方式產(chǎn)生了二次知識(shí)記憶的效果，結(jié)果表明隨著時(shí)間的延長(zhǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)長(zhǎng)期記憶遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)教育模式。第三，改變了教師教學(xué)的機(jī)械性。理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的機(jī)械性重復(fù)教學(xué)，老師不會(huì)僅僅只重復(fù)理論課程內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容，而當(dāng)課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合時(shí)會(huì)產(chǎn)生1+1>2的教學(xué)效果，老師通過了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并將教學(xué)內(nèi)容與之相結(jié)合，充分展現(xiàn)理論知識(shí)豐富性的同時(shí)也將知識(shí)的運(yùn)用性展示給了學(xué)生。在這種新的教學(xué)模式下，老師不再像傳統(tǒng)教學(xué)模式一樣機(jī)械性地重復(fù)理論內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容，而是在理論內(nèi)容講解的過程中添加實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在一定程度上提高了老師講課的豐富性和生動(dòng)性。
2.2傳統(tǒng)知識(shí)與科學(xué)前沿相結(jié)合
目前，傳統(tǒng)的教學(xué)模式多數(shù)為老師按照教材知識(shí)進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，而實(shí)驗(yàn)老師則按照實(shí)驗(yàn)講義和步驟固定地灌輸知識(shí)，教材上多為經(jīng)典的理論知識(shí)使得老師的課堂教學(xué)發(fā)揮空間較小，課堂教學(xué)內(nèi)容多且復(fù)雜難懂，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)知識(shí)的好奇心。然而，筆者認(rèn)為為了讓學(xué)生能夠清晰地了解所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，授課教師可以關(guān)注大量的相關(guān)前沿知識(shí)，通過理論授課或者實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式向?qū)W生展示以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在如今科技知識(shí)迅猛發(fā)展的時(shí)代，新興知識(shí)不斷涌現(xiàn)，課本內(nèi)容的更新?lián)Q代遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)代的科學(xué)發(fā)展，而學(xué)生因視野的局限性對(duì)于學(xué)科的前沿性敏銳性不足，因此在授課老師可以將前沿性的內(nèi)容融入到課堂教學(xué)中，做到了教材、實(shí)驗(yàn)以及學(xué)科前沿知識(shí)的有機(jī)結(jié)合。這種理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及科學(xué)前沿相結(jié)合的新型教學(xué)模式下，傳統(tǒng)的教學(xué)弊端將被打破，教師可以將物理原理和現(xiàn)象通過理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向?qū)W生講授，再推廣到科學(xué)前沿以及應(yīng)用領(lǐng)域，這樣必將激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，進(jìn)而使得越來越多的學(xué)生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、大學(xué)生電子競(jìng)賽和國家專利的申請(qǐng)等。
3結(jié)論
大學(xué)物理的教學(xué)模式不應(yīng)該是一成不變的傳統(tǒng)教學(xué)模式，而應(yīng)該是不斷融入新知識(shí)、新理念、新方法的開放式教學(xué)模式。教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率為主要教學(xué)目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力為教學(xué)宗旨。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是連接理論教學(xué)過程中學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的感性認(rèn)知到實(shí)際應(yīng)用的橋梁，更是加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深度理解和驗(yàn)證的通道。因此，筆者提出了將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入課堂，穿插在理論教學(xué)過程中的教學(xué)改革構(gòu)想，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。
參考文獻(xiàn)
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[2]吳宏偉,陳華俊.半導(dǎo)體物理學(xué)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新構(gòu)想[J].科技視界,2017(4):77-78.
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