物理课程论文十篇

时间:2023-03-22 22:19:35

物理课程论文

物理课程论文篇1

从可供选择的宽广领域中为中学物理课程选择合适的内容,对教师和学校来说都不是一件容易的事。深度和广度,学生的兴趣和经历,师资力量等这些都需要加以考虑,对许多学生来说,中学物理课程可能是他们接受物理学正规训练的唯一机会。对另外一些学生来说,中学物理课程给他们打下一个基础,以备今后进一步深造。于是,课程所提供的准备是否充分,便引起学生和家长以及高等院校的密切关注。一些州关注课程的内容并提供大纲,以便有助于对学校进行指导。

但是,说到底,这种选择必须由任课教师来做,因为他们了解自己的学生和社区,了解学校情况,尤其是了解不同的课题对学习的重要性。

二、概述

在“初级物理”这个题目下有很多知识。在一学年内无法把它们学好。初任教的老师应该特别注意不要试图教太多的课题。教好少数课题比了解物理学的概况更为可取,那么教师应当怎样选择课程内容呢?也就是哪些课题应该教给学生呢?

首先我们将考虑作为一门科学和作为一种活动的物理学的范围。展现在师生面前可供考虑的课题范围是极其广泛的,但选择时要注意以下问题。

虽然过分狭窄和专业性不是中学物理应该具有的特征,但是,在选择适合于中学不同学生所需要的课题时,理解要比单纯知道更重要。应该让学生学会一些必要的课题。还需要考虑教学目标和希望学生获得哪些能力。

三、可供选择的广泛领域

物理学的范围十分广阔,其中大量课题应该包括在中学课程之中。

1.物理学作为自然科学的重要基础,从时间上来说,可以从当前一直追溯到“大爆炸”的时刻。

2.物理学的研究范围很广,但它是由贯穿其中的一些基本观念联系起来的。

物理学的普遍原理使它和谐、有力而且具有物理美。

3.物理学是当代人们所热烈追求的一项事业,前沿正在扩展,物理学正在发展之中。

4.物理学的研究方法在很大程度上能有效地发展其它自然科学。提出关于自然界的问题,并用不同的方法得到解答。应该让人们知道,“物理学家的方法”在科学研究中具有代表性。

5.物理学不是工程学,物理学在工程中的应用以及在医学和其它许多领域中的应用,将被那些理解物理学基本原理的人们所关注。

6.物理学的应用之一是解释自然现象,这真是很吸引人的一个方面。例如,日落时为什么是红色?天空为什么是蓝色?鸟如何知道飞行路线?为什么海浪总是拍岸?

7.还有一些物理学在技术上的应用导致人们关注某些社会政策,如核电站、核废料处理、空间计划、能源、环境保护以及国防等。

这些课题应该有足够的数量,以便能体现物理学的广泛程度。但也不能太多,致使对每一课题的讲授都不充分。在整个课程中,应该强调那些基本原理,以及把物理学各个分支联系在一起的那些观念。应该使中学生感受到物理是一门发展中的科学,是最引人入胜的当代科学前沿之一。其次,通过学习物理,学生应该知道物理学家如何提出有关自然的问题并给出解答,从而勾画出宇宙的情景,学生应该学习如何提出类似的问题。最后,关于物理学基本原理在技术和日常生活中的应用,如果引用得当,会增加多数学生和教师对物理课的兴趣。

所有这些,说起来容易,做起来并不容易。企图讲述过多的课题将会流于肤浅,这是在基础科学的初级课程中容易犯的毛玻另一方面,过分集中少数课题会使本来应有多方面才华的学生成为“少年专家”,同时把一些本来会对广泛的课题有兴趣的学生排斥在外。物理学在日常生活中。在技术中、在相关科学中的应用,会使物理课生动活泼。然而,过多地引用技术实例,在教学中可能忽略这一点:应用是结在科学之树上的果实,而不是树本身。

四、课题少而精,则学习效果好

首先,要说几句关于物理课程的“覆盖面”问题。一些课本,由于其内容包罗万象,有时会误导新教师,为了满足不同教师和不同学生的不同兴趣,课本所包含的课题比作者打算在任何一个年级所讨论的要多。物理教师与其肤浅地覆盖许多课题,不如处理好较少的课题。这一点在几十年前举行的称之为“美国物理教师协会”(AAPT)的会议上已经提到过。

由很多知识组成的物理学,目前它的范围更加广泛,在初级课程中不可能充分普遍地加以覆盖。教师不应该牺牲深度和理解程度,百科全书式地包容过多的课题。

1.动量守恒;2.质量和能量守恒;3.电荷守恒;4.波动;5.场;6.物质的分子结构;7.原子结构。

这7方面的原理和概念勾画出最低限度的内容。

应当指出:诸如牛顿运动定律这样一些课题,通常应该在讲述初等水平的能量守恒和动量守恒原理的发展过程时加以讨论。

1956年以来,物理学已经向前发展,因此关于现代物理(基础物理在粒子物理、固体物理、相对论和宇宙学中的简单应用)的介绍现在也适合于中学物理课程。

五、应当教授某些技能

中学物理课的一个极其重要的方面是使学生获得一定的能力。下面举例说明应该培养的某些技能。

1.识别所观察到的现象中的变量。

2.整理观察到的信息(例如,观察和记录电流改变时导体上的电压)。

3.会处理信息,以便研究找出关系(例如,作出电压与电流的关系图线)。

4.会解释用图线表示的信息。

5.学习“问题解决”。

6.会根据简化的假设粗略地进行估算。

7.会把空间信息转化成其它形式(例如,理解实际电路与电路图的关系)。

学生获得这些技能,需要多次反复和实践,只有反复注意其应用,才能获得技能。应该在学生学习力学、光学、热学、电磁学、波动、近代物理等知识时,学习和利用这些技能。稳步地发展这些技能是物理课程的一项根本任务。

六、课本的内容

学生学习物理在课本上花费的时间要比做实验多,也比同物理教师接触的时间多。因而必须认真选择课本,以适应师生的需要。

在选择课本时,应该考虑哪些标准呢?课本中应该包含哪些内容呢?在AAPT领导下的物理教师小组认为,评价中学物理课本有下述7项主要标准:1.内容(题材的正确性和合适程度);2.程度(讲述适合于中学学生);3.可读性(课本易于学习);4.外观(看起来吸引人);5.科学(把物理学展示为发展中的知识);6.社会问题(认识到物理学对社会的影响);7.作业(给学生的附加作业,材料合适)。

基于这些标准,教师小组评价了14种使用比较普遍的中学物理课本。

同一小组分析了这些课本的内容,认为主要课题的分布如下:1.测量:导论,数学技能,误差,实际测量,SI单位制。

2.力学:平衡状态,动力学,牛顿运动定律,万有引力,动量,能和功。

3.分子物理:量热学,分子动力论,气体定律,热力学。

4.波动:在弹簧和发波水槽中的机械波,声学。

5.光学:光的波动说,光线,镜和透镜,衍射和干涉,偏振。

6.电磁学:静电学,简单电路,静磁学,电场和磁场,磁力,电磁感应。

7.量子物理:光电效应,氢原子能级,原子光谱,核结构,放射性,核能。

此外,一些课本还涉及如下课题:电磁波,相对论,能源,物理学史和(或)天文学史,流体力学,电子技术,固体物理,天体物理,交流电路等。随着物理学的发展,课本也必须改变。在美国促进科学协会(AAS)领导下的教师小组审查课本的标准包括:内容的通用性;内容的正确性;内容的范围;科学的结构和方法;编排和连贯性;易于理解。

七、考试的内容

某些广泛应用的物理考试,从它的考试范围透露出一种课程内容的线索,因而许多物理教师认为它很重要。它对选择物理课程内容多少具有指导作用。然而,当作分析和选择课程内容的文件,它不具有绝对标准,应该慎重对待。

国家科学教师协会的初级物理考试,以其自身的权威而博得人们的关注。通过研究,发现考试的主要课题及其在试题总数中所占的百分比如下:力学30%热学和分子动力学10%电磁学25%波动、光学和声学20%现代物理学15%.

八、大纲

大纲以提纲的形式列举出所要讨论的课题,并指出课题间的关系以及与课程目标的关系。有经验的物理教师通常要正式地或非正式地编制自己“个人的”大纲。由州教育部门或地区性的学校系统制订的大纲,在选择内容方面也为教师提供了指导。在一些州,课程委员会当前正致力于编制或修订具有不同目标的物理大纲。

物理大纲既有有利的方面,也有不利的方面。有利的方面是:它为物理教育规定了目标,它反映物理学家和教育学家双方的思想,可以在学年之初这个关键时刻对物理新教师给予指导,不利的方面是:大纲趋向于“冻结”教学模式,并限制选择教学内容。教师常常感到,不得不刻板地执行大纲中提出的建议,从而受到束缚,而且不能去试验新的教学方法,任何大纲都应该留有适当的余地,以便有经验的教师能发展他们自己的物理课程。

大纲是关于课题和课时的初步安排。随着课程的进行以及学生的能力和兴趣逐渐显露,教师应当保持主动,以调整顺序和进度,调整能力要求和教学程度,在一年之内,要覆盖每个主要物理领域中的一些部分,这虽然是人们所希望的,但许多有经验的教师发现这是做不到的。他们相信,发展学生的信心和能力更为重要。某些重要问题应该提出来并给予回答:1.贯穿每个学期的最重要的内容和能力是什么?就如同多数课本所编写的那样,教师可以确定牛顿定律、牛顿定律的历史发展和应用是第一学期的中心内容。

或者还可以把守恒定律(能量守恒、线动量守恒、角动量守恒)作为重点。一旦能够决定一学期所学的内容,就可以相应地做出每周和每天的进度表。

2.可以删去大纲中的哪些课题,教师应当认真地阅读课题目录,并认真选定删减对象。此后,随着学期的进展,在课程进行中要不断地与计划(大纲)相对比,而不要等到课程的最后几周再这样做。

3.大纲期望学生能记住什么?是否使学生确信他们能学习物理,并对物理增加了(或具有了)兴趣?

九、新课程

物理学是一门生气勃勃的学科,新近观察到的现象不断丰富着它的内容,处理熟悉的和新的现象的模型不断在改变,而且,应用物理学不断诵现。物理课程的内容不能固定不变。

其实,当代的中学物理教师已经感觉到有必要不断重新审视和思考课程的内容,这是令人鼓舞的趋势。相当数量的教师正基于自己的观点设计新课程,他们想的是如何把变化中的物理内容组织起来,以适应教学目标,并提供更好的课程以适应学生不同的需要。

下面简短介绍几个学区的课程实例。

下默里安(宾夕法尼亚州)中学物理大纲。这个大纲提供了一个以学生活动为中心的计划。这种活动可以使学生重视并提高自己学习物理和数学的能力,渐渐成为一名合格的科学实践者,物理教师的基本信条是:学出兴趣,而不是“学完大纲”。

物理课程论文篇2

物理学科是从八年级开始的课程,初学物理的学生感觉物理很抽象、很难懂。为了让学生学到看得见、摸得着的物理知识,将物理知识生活化、直观化,变得更具有可操作性,让每个学生都喜欢上物理,教师可以利用生活中的物理课程资源进行物理学的认知教学。上课时,教师可以结合家庭里的课程资源进行认知教学,拉近物理与生活之间的距离,让学生热爱物理学知识,提高自主认知的兴趣,并能有效引导幼儿掌握科学的学习方法,提高学习效率。比如,在进行“认识物理学”的教学时,这是初中物理的开篇课程,也就是物理的第一堂课,这是学生对物理的概念、物理知识一无所知的情况下进行的教学。如果按照传统的教学方法进行教学,教师按照教材的内容照本宣科,学生对物理的理解效果很差,按照新课程标准的要求,教师在教学时尽可能利用生活课程资源,让学生感觉物理就在身边,这样教学,学生才能对物理学习产生浓厚的兴趣。如教师从家里带来收音机、电话、电灯、热水器、手电筒、剪刀等生活用品,通过视频短片简短说明他们是什么时候发明出来的,他们在日常生活中有什么用途,它们的工作原理是怎样的等等。学生看得很认真,听得很仔细,感觉物理很亲切,物理就在身边。又如,教师用手指沾上水在黑板上写字,过一会儿水不见了,这是为什么呢?这极大地激起了学生对物理的好奇心,使学生树立了学好物理的自信心。在进行这一演示的过程中,教师教给了学生学好物理的科学方法,即学会观察、积极思考、动手实践、分析讨论等,有效提高教学效率。

二、巧用生活课程资源引入新课,通过物理现象刺激学生求知欲,提高教学实效性

物理是一门实验科学,通过实验教学能有效激发学生的求知欲,提高教学实效性。我们知道:“好的开端是成功的一半。”在物理教学时,生动趣味的导入能收到很好的教学效果。实验室有很多器材可供我们选用,作为教学导入用具。但利用生活中的课程资源进行新课导入,更能使物理教学贴近人心,贴近生活实际,能有效激发学生的求知欲,使学生感觉到物理的真实性和可靠性,提高教学实效性。比如,在进行“电现象”的教学时,教师和学生都从家里带来了梳子,上课伊始,大家用梳子梳理头发时,发现头发会被梳子带走,头发会很蓬松。师生发现同样的问题,那是什么原因能让梳子带走头发呢?为什么用梳子梳理过的头发会很蓬松呢?基本所有学生都没有往“电现象”上考虑,教师一语道破这是“电现象”的原因。学生很好奇,电现象竟然有如此威力,学习的积极性和主动性被调动起来,很快就投入到新知识的学习中来,收到很好的教学实效。

三、巧用生活课程资源进行实验探究,通过亲身体验感悟物理知识的本质,综合提高物理实验技能

实验教学是物理教学的重要内容,实验也是物理教学最有效的方法和手段。新课程理念倡导利用生活中的课程资源进行探究性实验,让学生体验物理实验过程,从中感知物理知识,提高实践技能。这也是体现理论联系生活实际的教学原则。通常我们说的“坛坛罐罐做仪器,拼拼凑凑做实验”说的就是这个道理。利用生活课程资源进行自主探究,既方便了取材和操作,又能有效提高学生的自主创新能力,提高学生的合作学习能力,综合提高学生的物理学科素养。比如,在进行“乐音的三个特征”的教学时,教师引导学生利用自制学具进行本节课的学习。材料是多条橡皮筋,有长短相同但粗细不同的,有粗细相同但长度不同的,固定支架一个,将橡皮筋固定在支架上,使橡皮筋的两端和支架的高度相同。上课时让学生自己探究相同长度、拨力,不同粗细的橡皮筋发声特点,探究相同粗细、拨力,不同长度的橡皮筋的发声特点,探究相同长度和粗细的橡皮筋在不同拨力的作用下的发声特点。学生利用自己制作的学具进行研究性学习,边探究边讨论,探究得特别火热,很快得出科学结论。这种教学方式,在提高教学效率的同时,还让学生通过自主探究掌握了科学的物理学习方法———控制变量法,大大提升学生的物理学科素养。

物理课程论文篇3

论文摘要:培养具有丰富知识经验、良好学习习惯、优秀学习品质的学生已经成为学校实施素质教育的重要目标之一本文围绕初中物理教学改革中新型教育理念的建立、学生学习兴趣的培养、学生实践能力的提升、学生创新意识的培养等方面进行了阐述

随着社会进步和科学技术发展,国家和社会对学校教育提出了新要求。培养具有丰富知识经验、良好学习习惯、优秀学习品质的学生已经成为学校实施素质教育的重要目标之一。

作为实施学校素质教育和落实新课程理念的教学工作者,在教学过程中。物理教师要按照新课程改革要求,把体现学生学习主体地位,提升学生学习技能作为物理课堂教学的重要目标,积极实施课堂教学改革,努力提高教学效率。在探索实践过程中,我深刻体会到,物理教师要将教学新理念落到实处,须从以下几个方面人手

一、注重新型教育理念的建立

理念是人们从事工作的行动指南,是人们追求目标的内在动力。初中物理教师要适应新课程改革理念的要求。在教学中就要转变传统教学理念,建立能够有效培养学生创新精神和创新能力的教育理念,特别是要改变以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准、呆板的应试教育制度.建立面向全体学生、关注学生发展,以学生为本,尊重学生的身心发展规律。全面提高学生素质。促进学生主动、全面和健康发展的全新教学模式。因此,在初中物理教学中,教师要提倡独立思考,密切注意养学生独立发现问题、提出问题、探索问题的兴趣和获取知识的能力,使学生不断地学习和更新知识,适应社会不断发展的需要。同时要注意培养学生知识应用的意识,善于把物理知识应用于实际生活当中,鼓励学生和培养学生爱动手、敢动手、敢动脑。教师要做符合新课程要求的课程改革的实践者、研究者、推动者。

二、注重学生学习兴趣的培养

每个学生对自然界和社会都有着强烈的好奇心.同样也有着探求和掌握物理学科知识的迫切欲望。这就要求教师在物理教学中,要依据学生这一心理特征,向学生演示初中物理教材中的充满趣味的实验,让学生观察实验中所发生的物理现象,指导学生对新旧知识加以联系,通过对相关内容内在联系的分析、整理、归纳。让学生形成条理清晰、内容全面的知识系统,提高学生分析物理问题的能力和水平。教师在进行实验演示的过程中,还要体现出学生在学习活动的主体性,创设学生交流学习心得的时间和空间,让学生在小组学习讨论中科学地分析身边的物理现象.从而明白物理知识来源于生活.又应用于生活,消除学生学习物理学科知识的畏难情绪,树立学好物理的信心。

三、注重学生实践能力的提升

物理学科作为初中阶段学科教学的重要组成部分.它是以实验探究为主要手段进行现象探究的学科。广大物理教师在物理教学实践中深刻认识到,实验教学是物理学科教学的重要组成部分,物理实验对学生实践能力的形成具有促进作用。学生通过听觉、视觉、感觉等途径.能获得最直接、最准确的信息,形成良好的学习探索气氛。如在讲解“电流”相关知识时,为了让学生能够对不易感知的电流得到深刻的认识,我采用了小喇叭、灯泡、铅笔芯等实验器材,通过和电池的连接。让学生听喇叭的嚓嚓声。看灯泡发出的光亮,感知铅笔芯的热度,使学生对电流有了丰富、感性的认识,激发了学生学习物理知识的热情。又如在进行“压强”内容的教学时,为了加强学生对压强知识的理解.提高学生动手操作的能力,我让学生用手掌对着铅笔一端,另一端垂直于桌面,进行体验。学生通过实验发现,手掌越用力,铅笔对手掌的反作用力就越大,手掌就会越发感到疼痛。通过这样一个实验,学生对压强和受力面积之间的关系就有了深刻理解和认识。

四、注重学生创新意识的培养

物理课程论文篇4

1.1与专业必修理论课的接轨

本课程所采用的教材很多章节中展示了当年科学家理论推演的部分原始过程(与专业课书本上所讲内容道理虽同,所采用的方法却复杂很多)。比如在第六章第三节《狭义相对论体系的建立》当中多处使用爱因斯坦《论动体的电动力学》原文中的表述内容虽然汁原味,但太过抽象,对于专业课基础较为薄弱的物理系大学二年级学生来说很难接受。而相对论理论的系统学习是大学四年级开设的《电动力学》专业必修课的任务。笔者在讲授本节课程时新课导入采用“钟慢尺缩”、“双生子佯谬”和“天上一日,地上一年”等生动有趣的课题引入,淡化和删除了课本上多处原文中的理论推导。因为这时学生的认知水平所处的阶段正是英国教育家怀特海所说的浪漫阶段(新奇而生动,浪漫的遐想),通过这样的例子和问题激发学生思维的火花,在同学们感知到狭义相对论的有趣事例之后,画龙点睛一语中的般地指出这些只是狭义相对论的表面现象,而相对性原理———物理定律对于一切惯性系都应具有相同的形式(协变要求),才是它的本质。学生的认知水平进入了精确阶段。爱因斯坦本人在提出狭义相对论时是从电磁学入手的。学生刚刚在大学一年级学习过《电磁学》专业课,并不陌生。为了深化这一点认识,笔者举出了如下例子,引导学生掌握:一个点电荷所带电荷量为q,静止放置在如图所示的位置,问学生在图中的静止的A点处,有无电场和磁场?学生通过电磁学课上所学的“静止电荷只能产生电场”和“运动电荷既产生电场又产生磁场”的知识很容易判断A点有电场无磁场。笔者随即将题设改为,点电荷q依然静止不动,A点以速率v向右运动,再问同样的问题,组织学生讨论、探究,在笔者的启发下学生终于认识到若以点电荷q为参考系,A点依然是有电场无磁场,但若以A点自身为参考系,由于电荷q相对于A点向左运动,那就变成了运动的电荷,所以A点既有电场,又有磁场。通过这样一个简单的例子使学生感知到专业必修课《电磁学》上所学的经典理论对于不同的参考系竟然得出不同的结果,在此基础上直接给学生展示相对论电动力学的结果。这样学生的认知水平便进入了怀特海所说的教育三阶段中的综合应用阶段。

1.2与专业实验课的接轨

本课程所采用的教材中详细描述了许多当年的科学家所做的实验。学院开设的普通物理实验课程中的大部分内容正是对这些实验的重现。笔者结合相关专业基础课和实验课的内容,发掘出《物理学史》课程中与普通物理实验相关的问题(特别侧重于科学方法的渗透),既能激发学生探究问题的热情,促使其反思实验课当中处理问题所采用各种方法的深刻含义,又能加强师生互动,提高课堂效率和学生分析问题、解决问题的能力。

2对教材内容顺序进行了调整

本课程教学所采用的教材是郭奕玲、沈慧君编著的由清华大学出版社出版的《物理学史》第二版。此教材体系完整,见解独到,科学家实验情景描写细致入微。但仅限于每周两课时的情况,教师讲解不可能面面俱到。为此笔者根据学生专业发展需要,对教材内容进行整合、提炼,不合理的地方加以剔除,必要的知识点加以拓展,以更好地服务教学。本门课程的教学重点内容是前九章,后面几章属于介绍、略讲范畴。笔者在教学过程中将第十一章《现代光学兴起》内容与第三章《经典光学的发展》部分整合,题名《光学的发展》,将第十二章《天体物理学的发展》与第六章最后一节《广义相对论的建立》内容整合,使学生将前后知识融为一体。例如现阶段就学生考研而言,光学专业无论从就业、考研两个方面来说均属于相对热门专业。如此教学法有利于学生深刻认识到光学学科的重要性,不仅促进了《光学》专业课教学,对学生将来的综合发展也有益处。

3将学科前沿知识和大学生顶岗实习支教教学案例融入课堂教学

笔者在攻读硕士学位时所学专业是理论物理,具体方向是量子信息和量子光学,毕业以来一直从事这个研究方向。第八章第九节《关于量子力学完备性的争论》和第十节《量子电动力学》等内容正好与笔者的科研方向相关。故而笔者在讲到这里时利用自己的专业优势补充了大量的前沿知识如“薛定谔猫态”、“压缩相干光场”、“量子计算”、“量子纠缠”、“EPR佯缪”等等,充实了课堂内容,使学生的视野从课本转向前沿,做到“搞好科研促教学”。由于物理系属于师范专业,绝大多数学生无论考研与否终将登临三尺讲台。中学物理教学中若以物理学故事的形式引入,可以使教学过程更加生动活泼,激发学生的学习兴趣。物理学史课堂正好提供了这种资源。另外,物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程,丰富的物理学史素材可以使中学课堂凸显科学精神,对学生以后从事教学工作带来益处。近年中考、高考对物理学史相关知识考察日趋增多。科学家思考研究问题的很多方法对于即将登台讲课的物理专业师范生来说具有重要意义。例如类比法是最重要的科学研究方法和教学方法之一。科学家拿库仑定律类比万有引力定律(平方反比),拿电力线、磁力线类比流体,拿以太类比弹性介质等等,至为深刻。讲到这里笔者结合自己的扶贫顶岗实习支教工作经历,列举出实习支教大学生讲课的真实案例中“类比”方法使用的例子,使得学生感知到正确使用类比方法可以将抽象的概念和生活中的实际现象联系起来。这样的方法不仅是新课导入的关键,也是促使中小学生的认知过程由形象到抽象,由浪漫阶段转入到精确阶段的重要教学手段之一。

4结语

物理课程论文篇5

民办高校近些年逐渐发展为高等教育的重要组成部分,但是,目前民办高校大学物理实验教学仍然存在一些亟需改变的问题[1]。

1.1实验仪器不能满足教学需要

适应我国高等教育发展的需要,民办高校的招生规模不断扩大,然而,大部分民办高校受经费制约,物理实验教学设施投入严重不足,实验仪器陈旧、紧缺,很难满足教学需要,甚至出现实验课上多名同学共用一套仪器的情况。这样的物理实验课,已经与其初衷背道而驰,无法达到探究性学习的目的,不利于学生综合能力的培养,严重影响应用型人才培养的质量。伴随着教学设施资源不足困境的加剧,部分民办高校中出现了大学物理以及物理实验课程教学课时数量被一砍再砍的严重局面,更有甚者,个别院系片面强调专业课而索性停开物理课,使得部分高校的物理教育被边缘化,教师教学积极性受到冲击,教学改革与创新的动力缺失,进而产生恶性循环,此种状况令人担忧。

1.2实验内容陈旧单一

据了解,当前河南省民办高校大学物理实验课教学中采用基础性实验教学模式者居多,分层次教学还未普遍实施。实验教学模式单一,内容陈旧,教学时间限制过死,难以激发学生的学习兴趣,在培养学生的综合分析能力和解决问题能力方面远远不够。部分实验之间重复较多,许多基本实验操作技能在不同的课程中反复训练,实验设计缺少整体观念。再加上实验器材的封闭性,学生一般只能按照老师的讲解进行重复性的验证实验,不利于学生个性与创造才能的发挥,从而抹杀了大学物理实验教学的实质,不能体现物理实验应当具有的探索性精神[2]。上述两方面的问题具有一定的普遍性,表明部分民办高校对大学物理实验课程和重要性认识不足,从而未能将其置于本科教育体系的应有地位。同时,上述问题的持续存在且无明显改观迹象的现实,也为从事大学物理教育教学工作的教师敲响了警钟,昭示民办高校大学物理实验课程教学改革势在必行。

2民办高校大学物理实验教学改革的探索

任何形式的教学改革都要以不同学校、不同课程、不同受教育对象的具体情况为基础,在教育教学理论指导下,经过不断修正改革方案,逐步实施。笔者经过对任教的郑州科技学院(以下简称“我校”)具体情况的分析,提出从分层次教学和信息化两个方面进行课程改革的设想并进行了初步探索。

2.1学生群体分析

学生成绩存在差异是教学中客观存在的普遍现象。目前,民办高校主要是“三本”院校,位于本科高校录取的最后一个批次,学生入学成绩不甚理想,有的学生偏科严重,有的学生基础薄弱,有的学生属于高考中发挥失常。总体来看,学生的起点差异性较大,有的学校理科基础薄弱的学生占到了80%左右,这部分学生相对来说自我管理能力较差,贪玩厌学,学习效率低下,对大学物理课程的学习有一种畏惧心理。但另一方面,这部分学生普遍较为活跃,对新鲜事物具有强烈的好奇心,在适度的引导下,能够发挥他们的优势[3]。分层次教学就是在承认学生层次差别的基础上组织实施教学过程的,这种教学模式加强了教与学的针对性,较好地体现了因材施教的教学原则。如何实施分层次教学,要根据高校的自身实际情况进行考察。

2.2实验类型的分析

传统的物理实验是按照力、热、电、光进行分类的,分类方式略显生硬,相互之间较少联系。教学中存在的普遍性问题是基础型实验偏多,综合型、设计型实验相对较少。一方面,不同的实验类型适用于学生的不同学习阶段;另一方面,在实验课程中,分层次开设不同难度的课程,也有利于不同程度的学生找到各自的学习乐趣。实验教学的目的是实现素质教育和创新人才培养、加强学生实践能力和创新能力培养。因此,改变单一的传统的实验形式,开设多种层面的实验项目也是新时期实验教学发展的趋势,是提高教学质量的关键所在,在实验教学中开展分层次教学改革势在必行[4]。

2.3分层次教学与信息化的具体实施

根据物理实验课程教学的需要,为进行分层次教学改革,笔者对我校的大学物理实验条件进行了整合。同时,为了增强分层次教学的效果,我们在教学过程中借助了信息化手段,以进一步完善我校大学物理实验的教学体系。

2.2.1完善实验内容

根据我校实际情况,在现有实验教学资源条件下,我们整合、精选了一批有代表性的实验,根据不同专业的培养目标以及学生的物理基础,结合物理理论课的开设情况,在物理实验教学中采取分层次多模块教学的策略。在此基础上,根据实验教学资源,我们整合并精选了实验项目。通过开发实验项目、建立学生助管机制、大力推介实验室建设成果等措施,在确保基础性实验体系能够保障基本教学需要前提下,我们按照学科进行模块化设置,建设与之相适应的实验室平台。目前,我校大学物理实验课所开设的实验中,基础性实验约占总题目的60%,综合性实验题目约占总题目的30%,模拟实验约占总题目的10%。通过分层次地开设实验项目,加强了实验的针对性,由易到难,让学生更好地掌握试验方法,给予其进步的空间,增加学生学习的动力,同时也提高了实验资源的利用率,取得了不错的效果。综合型、设计型实验的选取原则是开阔学生的视野,提高其对实验和技术的综合运用能力,培养其创新精神、理论联系实践能力、独立实验能力和运用所学知识解决给定问题的能力,使学生了解科学实验的全过程、逐步掌握科学方法,使不同层次的学生都能够学有所得。

2.2.2加大实验室开放程度,拓展书本知识

在保证完成物理实验基本课堂教学任务的同时,我们也在尝试提高实验室的开放性,允许学生在课外时间进入实验室进行实验。我们采取此项措施的初衷,主要是基于以下两点:一是由于课堂时间有限,学生在课堂上可能会遗留一些没有解决的疑点难点,课后经过思考讨论后再到实验室尝试一遍,效果会更加明显;二是在课堂实验的基础上,对实验内容进行改良或者拓展,通过实验结果的对比,加深学生对于物理知识的理解,提高学习兴趣。这类实验通常并没有具体的课本指导,需要学生自行翻阅资料进行思考,或者是与课堂实验内容进行对比来寻找合适的实验方法。在开放性实验过程中,由于没有固定的实验套路,遇到问题师生双方进行探讨,因而师生都得到了提高,效果非常显著。我们还帮助学生将实验原理拓展到生活实际之中,结合生活需要完成一些有实用价值的科技小制作,如利用热敏电阻与电桥法制作温度计,制作目前非常流行的VR眼镜等。这些活动由于贴近学生生活,富有较强的趣味性,因而学生参与的积极性很高。实践表明,这些活动既锻炼了学生的动手能力,又加深了他们对物理知识的理解,在大学物理实验课程教学中适度运用这些方法,会取得较好的教学效果。

2.2.3开发互联网资源,丰富教学手段

高校学生网络利用率极高,根据调查,每天上网时间在3-5小时的大学生约占76%。互联网技术的不断发展,不仅打开了大学校园的围墙,而且打破了大学教室的四壁,大学教育迎来前所未有的变化。共享是互联网络存在的核心价值,网络上大量的优质资源对我们的教学是一个巨大的补充。电磁学是经典物理的一部分,现代科技的迅猛发展很多都得益于电磁学的研究成果。然而,电磁学理论抽象、枯燥,学生的学习难度很大。很多电磁学现象,受安全因素、成本因素及物理现象的可视化因素制约,往往无法通过简单的实验呈现出来,很多教师对此深感困惑,不断探索改进教学的方法。我们利用互联网技术,获取了丰富的网上资源,为我们的教学改革提供借鉴。例如美国麻省理工学院应用JAVA语言,结合电磁学理论开发出一套操作便利、可视化程度极高的远程模拟实验程序,经过我校教师的实际体验,认为效果良好。目前,我校已经运用这一远程模拟实验程序辅助教学,帮助学生深刻理解各种电磁学经典问题,远远超出了常规教学方法所达到的效果。

2.2.4利用“手机+”,拓宽第二课堂

智能手机的普及带来了互联网技术革命性的突破,更是引起网络资源量爆发式的增长,极大丰富人们生活的同时,也对大学生的学习方式产生了极大的影响,随时随地获取信息、随时随地进入学习状态已经变为现实。对于大学生群体来说,他们普遍具有较强的接受新生事物的能力,这是他们借助移动终端获取学习资源的有利条件。但是,他们往往自控能力较差,稍有放松就极易沉溺于虚拟世界,这方面的例子不胜枚举,很多同学每天除了睡觉时间,手机从不离手,严重影响其身心健康及学习效率。对于手机的这个负面影响,我们不容小觑。我们要认识到智能手机的正负两面性,化不利因素为有利因素,合理利用学生每天在手机上花费大量时间的习惯,将智能手机打造成网络教育的平台,引导他们正确使用手机。随着我校校园无线网的成功覆盖,利用无线网络开展教学活动成为现实。我们借助于手机开始尝试第二课堂教学,组织师生录制一些短小精悍的教学视频并上传至校园网平台以及微信公众号平台,通过二维码的方式在学生群体中传播。学生只要利用手机扫描二维码,就可以打开校园网上的教学视频进行学习。他们可以在课前提前了解实验内容,思考老师提出的问题,为课堂教学的打下良好的基础。最重要的是,通过这种方式,能够逐渐引导学生正确的使用手机、利用网络。而在微信平台下,学生可以随时和老师进行交流,大大拓展了学生的学习空间。

3结语

实施分层次教学是新形势下一种新的教学改革尝试,是克服传统授课方法中学生基础“良莠不齐”而采取的一种有效的教学手段,有利于解决学生成绩两极分化等问题。同时,信息化教学的辅助,能够大大增强学生的学习兴趣,增强教学效果。我校近几年在大学物理实验教学中采取分层次教学,使得学生的学习目的性更加明确,学习兴趣更加浓厚,提高了教学质量,是一种有益的探索。同时结合使用信息化教学手段,延展了教学的空间与时间,为学生打造了一个时时可学、处处能学的学习平台。如何进一步完善分层次教学,挖掘信息化教学资源,实现有效的教学管理,更好的对学生、对教学内容进行分层,建立更加合理的教学结构还需要广大教育工作者的不断探索。

作者:苏明 单位:郑州科技学院

参考文献:

[1]薛春玲,王宁,王照平.民办高校物理实验室的教学管理现状探析[J].实验科学与技术,2015,13(2):186-188.

[2]韦少南.民办高校大学物理教学方法与实践[J].物理与工程,2014,24(6):56-60.

物理课程论文篇6

关键词:文科物理;人文文化;科学文化;科学文化素质

文科物理是指为非自然科学专业,比如哲学、历史、经济、法律、外语、艺术等等文科类大学生开设的一门普及物理知识的课程。理、工、农、医科大学生需要学物理是没有问题的,文科学生是否也要学物理呢?对于这一问题的回答请看美国科学促进会出版的《Science for all Americans》书中的一句话。书中指出,如果不能让广大人民群众理解自然科学、数学以及科技,获取科学的思维习惯,那么科学技术对人类生活提高的潜力就没办法实现。这无疑说明了人文文化与科学文化融合对促进社会进步的重要性。

一、开设文科物理的紧迫性

人类的知识原本是没有分科的,现实生活中要解决的许多问题不仅要用到物理、化学知识,甚至需要历史和地理的知识。长期以来,由于我国教育体制和指导思想存在的弊端,造成了十分严重的文理分化。在高考指挥棒的引导下,一旦进入大学以后,文科类专业学生除学习少量必要的数学课程之外,包括物理在内的其他科技知识和科学方法,几乎不再有任何接触和训练的机会。依照这种传统模式培养出来的文科学生,按中科院院士杨叔子先生的说法,他们“不仅受到的人文教育不很完整,更缺乏科学素质的培养”。面对当今科学技术的飞速发展,面对如雨后春笋般涌现出的大量高新技术,面对科学技术在社会各个领域的广泛应用,严格的文理界限、贫乏的科技知识、单一的思维模式已日益成为制约文科学生认识事物、适应社会、管理决策、胜任工作的主要障碍。

世界知名的科学普及测量者——Jon Miller,通过对全世界,特别是美国、日本、德国、中国还有其他地区采样,进而衡量各地的科学普及水平。他的研究表明,虽然在预科教育(大学前教育)中,美国的科学普及率最差,但美国成年人的科学普及率在全世界是最高的。这听起来像是自相矛盾。Jon Miller对此的解释为,这是因为美国是目前唯一的要求所有的大学生都必须选自然科学课程的国家。正是这每个大学生都必须选2~3门科学方面的课程使得美国在科学普及方面大大领先。结果导致美国科学技术国际领先也就理所当然了。

物理学作为自然科学的带头学科和当代工程技术的重要支柱,其基础知识、科学思想及科学方法已渗透到社会生活的方方面面,应用于生产技术的各个部门,并日益成为社会一般知识和一般意识形态的重要组成部分。因此,在高校文科类专业中开展物理知识普及教育,对促进人文素质与科学素质的有机融合,提高当代大学生的科学文化素养,建设创新型国家,实施“科教兴国”战略,构建社会主义和谐社会,其重要性与紧迫性是不言而喻的。

二、开设文科物理的必要性

对于文科类学生学习物理知识在日常生活中是必需的。生活中处处存在着物理现象。坐在变速运动的公交车上由于惯性人体会发生倾斜;刚掀开的冷藏啤酒瓶口会冒出雾气;当火箭升空的瞬间,常伴着迅速扩展的庞大白色气团;晚上望着月亮走路,会觉得月亮跟着走;晴天天空为什么是蔚蓝色的,而晚霞为什么又红又黄;阳光透过密集的树叶投射在地上的光斑常呈圆形;电视的画面是怎样组成的;美丽的肥皂泡由无色的肥皂水吹成,但其色彩会不断改变,而爆破之前又变得暗淡无光;在干燥天气脱羊毛衣时会听到咝咝声;微波炉是怎样把食物加热的;拔插头时会产生电火花;小鸟停在高压线上不会被电死等等一系列生活常识,对目前许多文科类大学生并不一定都能从理论上理解清楚。这就说明了在高校开设文科物理课程是十分必要的。

对于文科类学生学习物理知识在知识结构方面也是必要的。物理与哲学、文学是相辅相成,融会贯通的。首先,物理同哲学的关系是很密切的。哲学里“世界是物质的,物质是运动的,运动是有规律的,规律是可以认识的”与物理是融为一体的,因为物理学恰恰是对物质的运动规律的认识,当然还包括物质的结构性质。其次,科学中存在着美。科学的美与文字、绘画、音乐中的美同样都会给我们带来精神上的愉悦,物理学中存在着三种美:现象之美、理论描述之美、理论结构之美。“现象之美”主要是对我们的直感来说的,早在童年时,看到彩虹我们会脱口而出“美极了”;行星的轨道都是椭圆的,原子的谱线是非常独特的,这些都是非常美的现象。“理论描述之美”指的是物理中定律的描述是一种简洁的美,例如,库仑力的定律是一个漂亮的描述;热力学的第一、二定律是对自然界某些基本性质的很美的理论描述。“理论结构之美”指的是当一个理论公式化时,它趋向于有一个漂亮的结构,这通常指它本身的数学结构,这些数学思想的美是另一种美,也就是“理论结构之美”。所以科学的美与文学的美的意义都包括了合适、妙、中看。

三、开设文科物理的可行性

当今高等教育正处于从精英教育向大众化教育的转型时期,在课程教学中首先要提高学生的学习兴趣,这就要求教师在课堂上追求全方位的精彩。讲出物理学中的科学之美、简捷与统一之美、深邃与含蓄的内在之美、奇异与对称的和谐之美。我们可以运用不同的教学方法和教学手段,让学生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大师们赋予自然科学的真善美。

我们可运用知识结构法对文科物理进行教学,一方面可以增强学生对知识的理解力,另一方面可以提高学生对知识的记忆能力。文科物理教学过程不是不要完整的知识结构,也不是简单地删减知识体系,而是要精讲文科物理的知识体系,给学生提供一个非常明确的知识理论框架。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”要鼓励学生对前人的科学理论和传统观点持大胆的质疑精神,逐步由相对真理逼近绝对真理的过程。通过物理学家研究工作的具体实例,学生可以感受到创新思维的重要性,从而培养学生自己的创新意识和科研的方法,树立正确的科学观念,逐步掌握科学的思维方法,受到科学精神的熏陶。

我们也可以运用案例法对文科物理进行教学。培养其科学的思维方式和认真做事的态度。案例教学中的主活动是学生自主地探索,教师的角色是指导者和推动者,需要平等地参与学生的探索活动,并审时度势,因势利导,引导学生不断反思,调控自己的学习行为。当学生讨论冷场时,应及时启发,活跃学生思维,使每个人都能进入角色;当学生离题太远时,要及时调整、控制节奏,以获得最佳效果。如有的学生在做光学实验时,开始的等高共轴调节没有认真地进行,那么后面的实验就不能顺利地进行下去。做完实验后学生自己总结说:“真是细节决定成败。”

我们还可以运用讨论法教学来提高学生的知识面。讨论法教学是选择学生感兴趣的话题或和学生专业相关的话题,让学生们自己准备资料展开讨论。在交流和讨论过程中,要善于引导,激发学生积极探索知识的欲望,使学生的思维活跃起来,从而有利于学习能力的提高。对文科学生来说,也非常有必要了解科学技术的发展及在我们日常生活中的应用,有必要对现代科技,特别是面向21世纪的新科技有一个初步的了解,这对他们将来从事的工作会大有裨益。

四、结论

既然生活中处处存在着物理现象,而且物理与哲学、文学是相辅相成、融会贯通的。文科物理是高校实施文化素质教育的一门重要课程,它能体现科学文化教育与人文文化教育的融合,特别对提高非理工学生的科学文化素质起着重要作用。因此,文科类大学生学习物理课是非常必要的。文科大学生学习物理课后,一方面可以提高文科学生的自然科学素质,培养学生的科学精神;另一方面,使文科学生通过学习“文科物理”课程以后,树立正确的科学观念,逐步掌握科学的思维方法,受到科学精神的熏陶。

参考文献

[1]阿尔特·霍普森.美国大学生的文科物理素质教育[J],大学物理课程报告论坛文集,2007:6-10.

[2]赵近芳,黎培德,黄克立等.大学物理学[M].第3版.北京:北京邮电大学出版社,2008.

[3]倪光炯,王炎森,钱景华等.改变世界的物理学[M].上海:复旦大学出版社,1998.

[4]倪光炯,王炎森.文科物理[M].北京:高等教育出版社,2005.

[5]马文蔚.大学物理教程[M].北京:高等教育出版社,1999.

[6]方兴安.文科物理实验开设的实践与思考[J].物理实验,2004,24(7):21-23.

物理课程论文篇7

“一个问题出现,通常比解决这一问题更加关键”。初中学生正处在好奇心较强的环节,他们思维敏锐,颇具强烈的求知欲,他们急于想去发掘、去探索未知的部分。教师抓住这个特点,从学生的需要开始,把学生的需要作为教学的最终目标,在课堂上激励他们的问题意志,进而想去自主探索认知。如:“阿基米德原理”一课的教学中,首先是做一个小实验,分别取一个小木块和一个小铁块放入水中,学生们发掘木块浮在水面上,铁块却下沉了。根据这个实验,让孩子们大胆提问,于是一个个各种各样的问题就出现在我们眼前:“木块放入水中为什么能浮于水面,而铁块放入水中却下沉呢?”:“把相同质量的木块和铁块同时放入水中又会有什么结果呢?”;“把相同体积的木块和铁块同时放入水中又会怎样呢?”。于是顺便引导提问:“既然同学们有这么多的问题,那你们今天愿意和我一起来研究里面的奥妙吗?”,“愿意”“愿意”。同学们在好奇心强烈促使下,纷纷踊跃尝试。此后,老师再从学生的需要开始,引领他们去处理心中的疑问,这样学生学起来就会兴致勃勃。

“金无足赤,人无完人”,“智者千虑,必有一失”。我们还需教育学生对各种权威不盲从,勇于提问,勇于指出自己的想法和观念,勇于向权威说“不”。养成爱问“为什么”的习惯,用设问的眼光看待各种事物,研究我们不知道的自然规律。如:对课本提出疑问,课本在编写进程中,思考到学生的接纳潜力,有些含义、规律并不严谨;对各种媒体实行疑问,有些报刊杂志常常犯一些科学差错,有意识让学生发掘并改正;在习题讲解中提问,此题可否有漏洞,考查什么知识点等等。如此一来,有利于学生养成良好的思考习惯,培育其创新精神。

2在新课程理念下因实践探寻真知

物理课是实践性较强的一门学科,很多物理知识都要求学生亲自动手去做、去实践、去发掘。吕叔湘曾说过:“教师只管讲,学生只管听,那是白讲,是无效的劳动。”这种教学只能让学生养成依靠他人的习惯,思考潜力产生障碍,教师需把教学的触点延展到学生的生活范围,让知识经验在动手实践中成长。例如:过去学生在解答“检查电路故障”此类习题时,通常感到非常困难,因此,就设计了“争做电气工程师”研究活动:发给学生电池组、开关、电流表和电压表各一个,好、坏小灯泡各一只,导线若干,并构成电路。需要学生或运用电流表或运用电压表或运用导线来找出坏灯泡。只要有学生能找出坏灯泡并说明一种正确的办法,就给予“电气工程师”奖杯。学生对此兴趣非常高,当学生采取自己研究寻求到一种或多种办法时,都会非常欢喜,内心充满了成功的喜悦。采取实践充分激励了学生的学习激情,满足了他们的好奇心,抽象的理论知识也采用动手获得了内化,并在其脑海中刻下深深的烙印。

3在新课程理念下因合作交流拓展思维

雅斯贝尔斯曾说过:“对话是真理的敞亮和思想本身的实现。”对话是教学中交流的重要方式,课堂上的沟通、协作促进学生在反复争论、评估和论证中获取真知。合适的生生协作通过和师生的相互沟通通常能够把问题引入深处。例如:在教授“杠杆的应用”一节时,先复习杠杆平衡条件F1L1=F2L2,然后告诉学生阿基米德曾说“给我一个支点和一根足够长的木棒,我就可以撬动地球”。难道他不知道地球有多重吗?他为什么会说这样的话?”接着要求学生互相讨论,各抒己见。通过教师启发引导,学生有了方向和目的,对知识理解自然会加深很多。同时,也营造学生提问并回答的学习氛围。

学生进入学习角色后,可放手让学生通过阅读教材,分组讨论自学。学生在互相发问过程中,围绕主题大胆地当、想、说,使学生在学习上从视听为主变为以动手、观察、思考、讨论为主,最大限度地调动学生学习积极性,挖掘潜能;学生在同一基础上互相提问、讨论、回答,可进一步强化学生积极思维。因为教学目标不单是让学生学会知识,还使他们掌握科学方法,形成创新能力。学生之间思维也存在较大差异性,要让他们全面掌握知识要普及到面。小组之间互相发问,研究探讨、回答,无疑较全面理解学到知识。对较有难度的题,小组可通过实验、讨论完成,也可由教师引导回答,或由小组帮助完成,教师在这个过程中需尽量给学生提供广阔思维空间,让学生意识到自我才能的完全展示,增强学习探究的信念。

物理课程论文篇8

1.课程安排分立。

几乎所有高校的物理实验课程安排都是按着力学、热学、光学、电磁学和近代物理实验等顺序进行。这种安排秉承循序渐进的原则,突出了各部分内容之间的连贯性,却忽视了他们之间的相互融合与联系,学生往往会觉得只是做了一些相互没有关系的实验,缺乏对实验课程体系的整体感知,不能有效的建立起科学的物理思想。

2.验证实验过多。

课程内容大多以验证性实验为主,这些实验规定了实验内容、实验仪器和实验方法,甚至连实验结论都限制死了。学生在实验中只能被动接受,并容易养成“对数据”的坏习惯,不能有效培养其正确的实验态度和科学的实验精神。

3.教学手段形而上。

现代教育技术手段应用大多停留在播放PPT课件的形式上,学生不能做有效的记录,缺乏深入思考,只是被动接受,更别谈主动探索,大大抑制了学生的实验热情,降低了实验积极性。

4.教学课时不足。

迫于课时压力,课堂教学中学生独立思考的时间严重不足,教师代替学生进行思考,完全变成了“填鸭式”教学。同时,学生也只关心在规定时间内能否完成实验,测量结果是否正确,只重视“量”,而忽视“质”,完全失去了实验本身的意义,容易养成学生的思维惰性。

二、应采取的方法

为了有效提高学生科学研究和实验动手能力,对现有的物理实验内容进行重新整合,对教学方法、教学手段进行改革,重新修订教学计划,合理安排课时和教学进度,完善学习成绩考核体系,使学生能在有限的课时内圆满完成实验。采取如下方法:

(一)编写特点鲜明的实验教材

充分调研国内各高校物理实验开展现状和教材使用情况,结合本校实际和专业特点,改进实验内容,编写实验讲义,同时要考虑各专业后续课程的开设,迎合学生发展的需要,满足分层次教学的要求。

1.突出物理思想和实验思路。

例如在“十一线电位差计测电动势”的实验中,要从可变电源和滑线变阻器的关系上,说明设计“电位补偿法”的本质属性,并可依据该基本原理和思想实现多种电路的电与非电量的测量。

2.迎合不同层次教学的需求。

增加实验教材中“趣味实验”的内容,激发学生探索学习的兴趣;同时增加“基础性预备实验”内容,让物理水平相对较低、动手能力相对较弱的同学能及时补缺,不致对课程失去学习的动力;着重编写“基础性必做实验”内容,以满足绝大多数同学学习的需要;对“综合性实验”,“设计性实验”只提出相应的实验要求,提供一定的实验仪器范围,和简单的实验提示或参考方法等,给学生充分发挥创造力的空间,培养学生的科学实验创新意识。

3.公式推导可做取舍。

教材中如涉及到已在大学物理课程中学习过的实验理论依据或公式的推导,一般不作安排或少安排篇幅,只作为结论直接引用。但是,如果是测量公式中的假设或近似等条件等要给予分析,以使学生充分理解实验过程。

4.仪器介绍详略得当。

对教材中涉及通用类或相似性的实验仪器,在绪论或相关特定章节作共性介绍;对非通用或某领域专用仪器作特别详细介绍,例如,对调节步骤较多、难度较大的“分光计”实验则安排一定篇幅的介绍和分。

(二)建立分层次实验教学模式

分层次教学是突出学生主体地位,实践因材施教的必然举措。实验教学内容的安排应该打破传统、加强融合、有效整合,把大学物理实验内容分成几个不同的层次,各层次的实验要求不同。结合物理实验的特点,主要分为以下四个层次:

1.趣味性实验:

该层次内容多为高中物理知识的延伸,以趣味性为主,如“鱼洗”和“静电感应”等实验。这类实验不需要记录实验数据,通过学生的自我摸索,激发学生对实验的兴趣和对知识的渴求。

2.基础性实验:

该层次内容主要让学生学习基本的测量,熟悉基本仪器的使用,掌握数据记录和处理方法,正确分析实验结果,为进行下一层次的实验打下坚实的基础。

3.综合性实验:

在上一层次的基础上,着重要求学生加强对物理原理的深入理解,注重培养学生建立科学的物理思想和科学画面,提高学生对物理知识的综合运用能力。

4.设计性实验:

该层次为物理实验课程的最高层次,学生根据实验要求,自行设计实验方案,选取所需的实验仪器。通过查阅资料、设计方案、动手实践并解决实验中出现的问题,从而有效培养学生分析问题、解决问题的能力,达到较好的实验效果。根据专业特点,大学物理实验教学可分为A、B两个层次进行。A层次是较高层次,适用于通信工程、电子信息等专业,宜多开设综合性,设计性试验内容;B层次是较低层次,适用大部分理工科专业,宜多开设基础性试验内容。两个层次的实验学时是相同的,实验个数可以不同,把学生可获得的学分做相应调整,以满足不同层次学生的需要。

(三)形成实验开放教学体系

实验开放教学体系包括实行实验室开放制度和科研平台开放模式两部分。实验室开放是实验仪器时间与空间的开放,学生可根据自身的实际情况,对实验时间、实验内容进行主动的选择,不再受制于课时的限制。只要学生勇于探索、积极创新,就给学生创造相应的实验条件,实验内容不只限于课本和教材。实验室开放的目的是为学生创造主动学习的环境,变“被动学习”为“主动探索”,增加学生使用实验仪器的时间,提高学生参与实验的兴趣,同时也提高了实验仪器的使用率。当然,实行实验室开放教学绝不是放任学生,而是需要特定的老师认真组织、全程参与引导,建立健全实验室开放的各项规章制度,对实验室仪器和学生实验进行严格管理。实验开放教学还包括科研平台开放模式,通过该平台的开放,建立科学研究开放教学体系。每个有科研项目和科研条件的老师,可以申请成为本科生的科研导师,吸纳优秀学生进入研究团队。在科研导师的指导下,学生结合物理实验的相关内容,进行一定数量的科研探索。在此基础上,借助各级各类学科创新竞赛平台,学生可以申请学校及省部级创新项目。

(四)整合现代化教学手段

1.建立大学物理实验课程的教学网站。

首先,网站可进行实验教学通知的及时,让学生能在第一时间获知实验室的相关教学动态;其次,实现网络优质教学资源的共享,把课程教案、习题解答、实验指导、教学课件和授课录像等进行网络,学生可免费访问,使其能进行有效的独立自主学习;最后,可增加教师在线及时互动系统,学生可在规定的时间内进行在线提问,网络值班教师应在第一时间对学生提出的问题给予解答,高效便捷。

2.建立大学物理实验仿真实验室。

通过计算机软件,动态模拟实验仪器及操作。学生可通过电脑进行虚拟的实验操作,测量数据的实时显示,为学生调整实验方法做出参考。同时,学生也可根据测量结果进行有效分析,实现更加灵活的操作和更加逼真的实验体验。

3.引进实验课程选课系统。

开课前在教学网站公布本学期可选的实验内容,实验的开设时间和所能容纳的学生人数等信息,实验学生可根据自己的专业、兴趣和个人时间安排,选出适合自己的必做实验和选做实验,做到因材施教,因人施教,个性充分发展。

(五)完善科学的考核评价体系

物理课程论文篇9

[关键词]理论物理;课程群:教学改革;精品课程

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2013)12-0123-03 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.12.024

一、引言

理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、物质运动和相互作用的基本规律的学科。理论物理的研究领域主要有宇宙学、粒子物理与原子核物理、凝聚态物理、统计物理等,几乎包括了物理学所有分支的基本理论问题。我院理论物理课程群包括《理论力学》、《电动力学》、《热力学和统计物理》、《量子力学》、《数学物理方法》和《固体物理》六门主干课程,它们多数是物理学、应用物理、光信息、微电子、新能源和材料学等理工专业的重要必修课程。通过本课程群的学习和训练,可以培养学生具有扎实数理基础、良好科学素养和创新意识,掌握物理学的基本理论和方法,获得相应的科学思维和基础训练,为理论物理、凝聚态物理、材料科学、电子科学、计算机等科学和技术领域培养创新人才和高级专门人才。

虽然我校理论物理各门课程的教学改革取得了一些很多成果,但是理论物理教学系统改革研究相对较少,较多为单一学科、某些方面的研究。为适应当代科技发展和高新技术产业人才的需求,有一些共性和新出现的问题,需要系统的研究和解决。这些问题这主要表现在:

(1)传统思维定势的影响:认为理论物理课程需要的基础知识多、理论性强,部分学生认为课程枯燥、难学是正常的,没有从学生的认知准备和心理准备出发解决这一问题;

(2)由于是集中教学,课程内容又是理论课,教学中不同程度存在着重理论、轻实践,重共性、轻个性等问题,各课程任课教师之间也没有很多交流;

(3)由于微电子、材料学和新能源是近几年新上的专业,教学大纲和教学内容没有很好体现这些专业的需求,没有有效地联系当代高新技术产业发展,教学方法不能完全适应创新型、应用型人才培养的要求。

如何以专业和就业为导向,针对理工科的不同特点,深化教学内容改革,既培养培养素质高、能力强的研究型人才,又培养基础深厚、了解产业特点、符合高新技术产业发展需要的应用型人才,是理论物理教学研究面临的重要课题。本研究在多年跟踪问卷的基础上,重新梳理和设计理论物理的每门课程,提出“点面体”三个层面的教学改革模式。并在此基础上,实践和完善了这一改革体系,取得了较好的教学效果。

二、跟踪问卷调查的部分结果

自2011年起,我们连续三年对学院各专业的同学进行过《理论物理学习问卷调查》,共有1200多人次同学参加,针对各专业和前一年的问卷结果,问卷形式、内容和侧重点也不尽相同,得到了许多翔实的意见和建议。比较一般性的问题有:

(1)大部分同学们觉得学习理论物理概念抽象,难以理解。2013年针对哪些课程的学习难度较大的调查,涉及5个专业,数学基础、普通物理、理论物理等,有效问卷486份。可见,相对于其他课程,学生普遍感到理论物理课程较难。

(2)有关“觉得课程难度较大原因”的调查结果显示:23.3%认为概念和原理太抽象,28.6%认为公式条件或范围搞不清,22.6%认为数学解题能力不行,15.6%认为,老师上课内容基本听不懂,32.5%认为老师讲解能听懂,但作业不能独立完成。由此可见学生觉得学习理论物理课程难,原因很多,除了学习兴趣,集中反映的问题还有自己的认知水平和学习方法等方面。2013年的调查结果现实,较多同学即使听懂了基本概念和公式,接近三分之一的同学也不能独立解题。有的同学虽然理解公式和规律,但仍需老师讲解才能够完成解题过程,这在《电动力学》和《量子力学》等分项问卷中,也得到了验证。

(3)《数学物理方法》这门课程是理论物理的基础课,但对于所有专业的学生来说基本都是难点,这在表一中就可以看出。虽然学生对于该门课程老师们的教授风格非常认可,但很多学生不能理解这门课程的用处,也难于把握学科的主要知识点,2012年调查结果显示:有关“《数理方法》难度较大原因”的调查显示,30.2%认为自己数学基础不扎实,53.1%认为课程知识本身很难,51.7%学生认为数学问题解法多种但不知其目的,41.9%认为不知数学方程对应的物理问题。(问卷涉及5个专业,有效问卷360份),2013年的问卷调查也是类似的结果。

(4)每个专业的同学,均有甚至一半以上的学生,不看理论相关的书籍和文章,只是在考前才看书。在完成作业的方式上,学生多参考同学作业或参考答案,如何能够使学生自觉性学习、更好理解课本知识,并灵活的运用到解题和未来科学研究中,成为值得教学中深思和改变的问题。

(5)学院所设专业中,除了新能源专业,多数同学并非第一志愿报考,这说明很多学生对于大学选择专业上,不了解未来自己专业的发展方向,而且对于相对理论物理课程的学习有一定的惧怕心理。调剂过来的同学中,需要经过一段时间的专业了解和学习,才有可能对自己的专业感兴趣,进而对理论物理产生兴趣。

(6)基本上每个专业有考研意向的同学都在一半以上,并且绝大多数人希望考取专业相关方向的研究生,希望理论物理改革能与专业学习和考研结合起来。

问卷调查中还有其他很多有意义的结论。如,(1)从学生学习层面分析,有些同学没有充分了解学习理论物理的重要性,不能对自己的学习给以准确的定位;虽然一些学生的学习的动机和态度都很好,但自己制定计划不能很好地完成,说明自我控制能力需要加强;学生在学习理论物理的认知准备方面做的不充足或学习方法不恰当时,会给后续的学习带来较大的困扰。(2)对于具体课堂教学,学生们希望老师增加课外相关知识的讲解,以丰富课堂内容。如生活中的物理、现在物理动向、物理高新科技成果、物理学史等方面的内容,提高学生课堂学习的积极性,进而增加同学们对课程的积极性;老师不要一味讲解,可以采用模型进行教学,或运用动画模拟相关内容;多讲习题,尤其是解题的思路和方法;增加课外实验,培养学生的动手能力和实际处理问题的能力可以增加师生互动环节,组织课外研究小组等等。这些都对深化理论物理课程群教学改革有着重要的参考意义。

三、“点面体”结合的教学改革

理论物理课程群的改革,首先要理顺课程群的层次:《数理方法》以《高等数学》为基础,它又是其他理论物理课的基础:理论物理中的四大力学分别以普通物理的《力学》、《热学》、《电磁学》、《光学》和《原子物理》五门课程为基础,也是学习《固体物理》,以及《高等量子力学》和《量子电动力学》等研究生课程的基础,而且它们在不同专业中的地位和作用是不同的,所讲授的内容也有所不同。而这些课程的层次和内容关联,决定着学生认知结构的层次和关联,需要在教学中认真分析和准备。

更重要的是,要深化理论物理教学改革,必须以促进人的全面发展、适应社会需要作为衡量教育质量的为标准,坚持“全面发展、彰显个性、人人成才、服务社会”的培养思路,进行创新人才和应用型为人才主导的培养模式改革。所以,我们将理论物理课程群的改革,按照每一课程从知识点和教学点剖析,进而在课程层面将其教学改革系统化,最终进一步密切各课程衔接,实现理论物理课程群的立体化改革。主要做法如下:

1.点的方面改革,是理论物理课程群改革的着力点和基础,需要做大量细致的工作。具体说:(1)不断根据专业特点和培养人才需要,分析和调整各学科的教学知识点和掌握标准,进而全面修订各学科的教学大纲和各专业的教学计划;(2)为让教师掌握讲课要点和学生特点,大面积开展微课练习和公开课观摩分析,提高教师教学的基本功;(3)通过课堂教学,以及辅导员和专业班主任,尽量了解学生个体的不同差异,以便因材施教,弥补集中教学的不足。

2.课程层面的改革。包括主要两方面的内容:(1)主要是针对课程和专业特点,根据不同的教学要求,系统完善教学内容,并通过课程作业、网络教学、专题讲座和创新实验等多种形式,将这一课程教学改革系统化;(2)理顺课程群中各学科的内在联系,密切各课程之间衔接,各课程教学改革相互借鉴,以适应课程、学生和专业学科的特点,改善和优化教学。

3.体的方面改革。是指“以人为本”完成课程群的改革,按照“宽口径、厚基础、重实践、强创新”的原则,以锻炼学生的独立思考能力,表达能力、沟通能力、创新能力等为出发点,立体改革理论物理课程群,使之不仅适应不同专业特点,更符合学生的成才和发展的需要。它是建立在点面改革基础上的,具体说有以下几个方面:

(1)专业课程模块化,以适应光电产业、新材料、新能源产业需求为目的的课程体系改革,设置专业基础必修模块,以及微电子、光电信息、新能源、材料物理等4个专业选修课程模块。每个专业基础必修和选修模块中理论物理课程不同、教授的内容也不同;

(2)拓展课堂教学改革,在改善课堂教学的同时,采取课程论文为引导的研究性学习的方式,培养学生独立思考的能力;所有理论物理课程都上网,以网络课程和网络辅助教学平台,拓展和丰富学生的课外学习;

(3)在培养方法上,实行课堂教学与课程论文、创新实验等研究性学习相结合,实验教学与动手能力培养相结合,技能训练与企业实训相结合,开阔视野同学术交流相结合,创新能力与科学研究相结合,个性化培养与社会契合度相结合,在更大视野、更全面地提高学生的培养水平;

(4)评价方式上,卷面考试与课程论文相联系,设计性实验与基础性实验相联系,综合素质评价与创新性学分相联系,制定学生素质评价制度,全面考核学生学业水平;

(5)在学生培养模式方面,打破现有班级编制,以选拔和个人志愿相结合的方式,设置创新人才实验班、应用人才实验班,采取小班(不超过30人)授课,每个学生都配有一名专业老师,指导参加创新项目:实验班的每门理论物理课程都增加了学时,用于专题、探究和课程论文等教学环节;对优秀学生实行本硕连读制度等等。

物理课程论文篇10

关键词:材料物理化学;教学改革;教学质量

《材料物理化学》是材料科学与工程专业重要的专业基础课程,该课程主要包括物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容。《材料物理化学》课程意在使学生从理论角度掌握材料传输与成形过程的特性,进而能够通过理论计算预测材料在特定条件下所表现出的行为,这一课程将为后续材料成形原理的学习奠定理论基础。

《材料物理化学》课程为材料成形理论的学习提供重要的理论基础。然而,现有的教学模式与考核方式往往无法充分调动学生学习的主动性,间接降低了学生对材料成形原理相关理论的理解能力。目前,广泛运用的教学方式主要以教师课堂讲授为主,成绩考核由试卷分数和平时成绩两部分来评定学生对课程内容的掌握情况。这种教学与考核方式导致学生被动、机械地学习理论知识,阻碍了学生对理论的理解及运用能力,也使教学质量处于较低水平。

本文通过对《材料物理化学》课程中教学方法、教学模式、教学内容和考核方式环节进行教学改革,推行课堂讲授、启发、互动型教学和多媒体立体、形象型教学,结合课内实验环节,优化考核环节,强化学生对《材料物理化学》课程的理论理解和运用能力。

一、教学方法改革

1.联合教学。《材料物理化学》课程重点讲述物质状态转变、化学反应等过程热力学及动力学特性方面的内容,同时将材料学科中的少部分理论内容进行穿插讲述。在这种情况下,如果能在讲述《材料物理化学》课程部分章节的过程中穿插相关专业课内的具体内容,有利于学生深入理解物理化学知识,同时学生也对相关理论在实践中的运用具有深刻的认识。然而,部分专业课教师的授课内容存在差异,要准确、及时地将相关教师的授课内容对接到《材料物理化学》教学中难度极大。鉴于上述联合授课问题,可将《材料物理化学》课程中的部分教学内容提前分配给相关专业课教师,再由专业课教师配合实例讲解这些理论。这种教学模式将使每位专业课教师发挥自身的专业优势,提高《材料物理化学》理论课教学效果。2.实践环节深化理论教学。《材料物理化学》是一门注重理论学习的专业基础课,力求通过公式推导过程使学生理解理论的应用方法。如果教师在讲授理论知识的同时提出相关的、简单的工程问题,要求学生依据理论计算给出解决方案,这种教学模式将能够充分调动学生的学习兴趣,使学生在计算的过程中进一步加深理论知识的理解。这种教学方法还可要求学生在理论课程进行的同时,通过查阅资料设置具有理论分析性的简单实验并进行理论计算与分析,由此加深《材料物理化学》课程基础知识的理解。

二、教学模式改革

1.多媒体与板书教学相结合。在《材料物理化学》课程教学的过程中,板书教学方式存在绘图、书写占用时间长,形象性弱、无动态性讲述等问题,无法实现抽象知识点的形象教学,教学效果不理想。多媒体教学方式通过形象、生动的图形、图片、动画等具体信息将抽象理论形象化,这种方式相对减少了教师完成板书的时间,增加了讲解的时间,同时也为师生交流和学生独立思考留出充分的时间,为启发式教学提供了基本条件。由此,在《材料物理化学》课程教学的过程中,应设置多媒体教学方式为主体教学方法并将板书教学设置为辅助教学方法,最终实现两种教学方式相结合的教学模式。2.启发推动互动型教学。理论抽象、公式多而复杂是《材料物理化学》课程的主要特点。在目前的教学过程中,教师一般先要求学生观看屏幕上的概念,然后对其含义进行简单解释。之后,播放视频、动画等多媒体文件对相关概念进一步的讲解。相对于传统的板书教学,尽管这种教学方式的教学效果具有很大提升,但这种方式仍属于灌输式教学。本文作者依据自己目前应用的教学方式对以往教学模式进行了优化。例如,在屏幕上给出与理论概念相关的部分内容,同时展示与理论概念相关的图片、动画或视频。屏幕上不完整的概念将激发学生的学习兴趣。屏幕上的图片、动画或视频将对不完整概念进行总体、形象的解释,缺少的文字内容是概念中的关键,学生在经历从抽象到形象的学习与思考过程后,缺少的文字内容最后显示出来。在这种教学方式中,学生通过观察、分析和推理依据已知概念来学习未知概念。任课教师在互动型教学模式中应针对关键知识点对学生进行提示和启发。

三、教学内容改革

《材料物理化学》课程注重概念理解及公式推导,为了强化学生对所学知识的理解,可设置开放性实验室,鼓励学生自主设计与理论课相关联的创新性实验。在这一环节中,学生如遇到难于理解的课堂内容,便可查阅资料并设计相关实验,在实验的过程中消化课堂内容,同时也强化了实践能力。另外,任课教师也可依据《材料物理化学》的教学内容查找与之相关的科研课题并联系该课题的主持教师,鼓励学生参与相关科研课题或参加大学生科技创新项目。这种理论教学与科研实践相结合的方式,不仅可以提高学生对课堂理论的理解能力,还可提高学生的创新能力。

四、考核方式优化

目前,《材料物理化学》课程的考核方式多采用闭卷考试,这种方式使学生机械记忆知识点来通过考试,学生的理论应用能力及创新能力无法在考核成绩中充分体现。由此,笔者认为可运用复合考试方式进行考核,即设置70分闭卷考试内容来考查学生对课堂理论知识的掌握程度;设置30分开卷考试内容来考查学生对于理论知识的应用能力。

五、结束语

《材料物理化学》课程已经过四届学生的教学过程,笔者认为上述教学方法、教学手段和教学内容等方面的改进取得了明显效果,学生对基本理论的理解能力有所提高。此外,这种教学方式也培养了学生的分析和解决问题的能力。

参考文献:

[1]姚爱华,叶松,贺蕴秋,林健.《无机材料物理化学》课程建设探索与实践[J].教育教学论坛,2017

[2]谭年元,谭玲玲,王焕龙.工科院校物理化学研讨式教学的改革与实践[J].西部素质教育,2016

[3]姜英,陈宗民,高军,王友林.《金属工艺学》课程教学体系改革与课程群的构建[J].铸造设备与工艺,2013

[4]李志扬.材料成形技术基础课程教学改革实践与探索[J].中国现代教育装备,2013