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信息技术与大学物理教学融合探索

摘要:为提高大学物理的教学效果,培养学生物理科学素养和思维方法,指出了大学物理课程教学存在的问题,即教学时间受限,教学内容局限,教学内容与专业教育脱节,侧重课堂理论传授,课下实验验证不足,课程目标不明晰,无法激发学习兴趣。提出了信息技术与大学物理课程教学融合的方式,应依托信息技术,优化课程教学形式、课程教学内容、课程考核方式。

关键词:物理教学;信息技术;教学模式

近年来,网络和信息技术迅猛发展,极大改变和影响着人们的生产、生活方式和学习方式。教育的信息化发展是必然趋势,信息技术与课程的深度融合,是课程建设过程中的一个重要课题。

1大学物理课程教学存在的问题

物理学是研究自然界物质最基本的结构、物质存在最基本的形态以及物质最基本的运动规律的学科。与其他学科相比,物理学更着重于探究自然界最根本的客观实在和物质世界最普遍而基本的运动规律。从这个意义上讲,物理学是其他自然科学的基础,所以大学物理课程是理工科本科教学中的一门重要的通识课程,在培养学生科学素养和传授知识的过程中起到了至关重要的作用[1]。长期以来,大学物理教学一直是以教师课堂讲授为主,但是随着网络和信息技术的迅猛发展,其弊端也在不断凸显,主要体现在以下一些方面。第一,教学时间受限,教学内容局限。大学物理课程的学时和课程内容的安排存在一些问题,很多高校在调整教学计划时,大规模压缩学时。按照非物理类大学物理课程教学的基本要求,大学物理课程的教学内容分为两类:核心内容和扩展内容,其中,核心内容合计74条,建议学时数不少于126学时,学校可在此基础上根据实际教学情况对核心内容各部分的学时进行分配调整,此外扩展内容合计共51条[2]。计划学时和现实存在矛盾,很多工科院校将核心内容压缩为100学时左右,压缩量达到20%,甚至有的高校大学物理课程学时低于50学时。学时的大量压缩调整势必影响教学内容和课程体系的完整性,局限于有限的学时,教师不得不对教学内容进行大量删减,导致逻辑脉络清晰的物理课程变得支离破碎。第二,教学内容与专业教育脱节。非物理类大学物理课程的教学有两个重要目的,一是知识层面和能力的培养,通过学习使学生对物理知识有比较清晰的认知,在认知的基础上进一步培养学生分析和解决问题的能力,树立创新和探索的意识。另一方面是知识体系的构建。物理学是整个自然科学的基础,与所有理工科专业知识紧密联系、交叉融合,物理课程的学习能够为学生后续课程的学习提供有效支撑。然而,很多高校为了规范教学,往往会制定相同教学大纲和教学方案。这种模式虽然让教师的教学变得标准化和规范化,但是也在一定程度造成了大学物理课程作用的缺失,导致其与专业知识联系不紧密,容易让学生产生学无所用的想法。因此,协调大学物理课程和专业课程的关系,在教学过程中既凸显物理体系的逻辑性和完整性,又让物理课程与专业教育不脱节,是大学物理课程教学值得深思的一个问题。第三,侧重课堂理论传授,课下实验验证不足。物理实验通过对物理现象的展示分析将抽象的理论形象化,增强学生的感性认知,提高学生的学习兴趣和创新思维能力。在实验过程中,实验设备、教学内容、指导教师和学生有机地融合为一体,真正做到以学生为中心,让学生在实验中加深理论思考,在理论思考中完成物理实验。然而,现在很多学校受制于教学条件,课程教学与实验结合不够紧密,理论课程就是讲理论,实验课程就是单纯做实验。学生学完理论课程后感觉逻辑不清,做完实验后感觉过程不明。第四,课程目标不明晰,无法激发学习兴趣。大学物理课程与中学物理既有联系又有明显的差异。在内容上,大学物理涉及物理学的方方面面,包含力学、热学、电磁学、光学和近代物理等六大部分,在知识储备上,要求学生有比较好的数学功底,因为大学物理的很多问题分析和过程理解需要借助微积分和线性代数等知识,这些都对学生的学习提出了更高的要求。然而,学生对大学物理课程学习的重要性认识不足,由于教学内容和学时的限制,课程进度较快,内容较多,这就导致学生学习掌握难度大,学习兴趣不高。

2信息技术与大学物理课程教学融合的方式

第一,依托信息技术,优化课程教学形式。教学形式是教学过程的重要组成部分,利用信息技术能够使传统的课堂教学内容更加丰富充实,教师利用信息技术把各类教学资源融为一体,优化课堂教学设计,增大课堂信息量,构建以学生为中心的教学模式,实现从传统的灌输式教学到创新式课堂教学的转变,实现从知识传授为主的课堂教学到能力培养为主的课堂转变。通过信息技术呈现出生动的课堂案例,使抽象的物理概念和物理定理变得形象生动,使枯燥的物理知识变得有血有肉,凸显教学过程的交互性[3]。此外,借助信息技术可实现碎片化的学习,学生从传统的灌输式学习向自主式学习转变,学生不再受制于时间空间的限制,可以随时随地接收知识,展开自主性学习,在这个过程中教师的主导作用也将逐渐弱化,真正实现从以教师为中心到以学生为中心的转变。第二,依托信息技术,优化课程教学内容。将信息技术与大学物理课程内容有机整合,丰富课程的教学内容,实现模块化教学,让物理课程的学习与学生的专业更紧密地契合。教学结合专业展开,使学生既能掌握最基本的物理基础知识,又能明确其与专业课程的联系。根据不同专业的学生对物理知识的不同需求,调整教学内容,规划教学重点,将物理教学与专业教育相结合,提高物理教学的实效性[4]。第三,依托信息技术,优化课程考核方式。为充分调动学生学习的主动性和积极性,基于信息技术改革课程考核方式。学习目标和学习效果的达成和评价,一直是困扰传统课堂教学的问题,依托信息技术可以优化课程的考核,在评价体系中除了考核知识目标掌握情况的结果性评价,还可以增加体现获取知识能力和创新能力的过程性评价,真正多方面、多角度地考察学生,合理评估学生的知识掌握情况和能力发展情况。

3结语

信息技术的发展对大学物理课程的教学提出了新的要求、新的挑战,信息技术与大学物理课程的融合绝不是简单的资源堆砌和网络平台的搭建,不是简单的教学形式的改变,而是一个融合深入和渐进发展的过程,不能一蹴而就。要实现真正意义上的信息技术与课程的全方位融合,需要广大教师更新教学理念,充分发挥现代信息技术在课堂教学中的作用,改变传统的教学形式和教学内容的呈现方式,优化课堂教学过程,将多维度、信息化、立体化教学模式真正呈现在教学过程中,不断提升大学物理课程的教学实效,最终实现大学物理教学目标。

参考文献:

[1]孙燕云,何钰,吴平,等.大学物理线上线下混合式大班教学模式初探[J].物理与工程,2019,29(05):85-89.

[2]教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求[J].物理与工程,2006,(05):1-8.

[3]宗丽君.论信息技术与课程整合的内涵及策略[J].成才之路,2018,(27):29.

[4]王建邦,张旭峰,杨军,等.大学物理教学模式改革的研究与实践[J].教改论坛,2017,(06):109-143.

作者:冯学超 翟学珍 单位:郑州轻工业大学物理与电子工程学院

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