時(shí)間:2022-06-01 02:46:45
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(一)大學(xué)物理教材大學(xué)物理教材是學(xué)生了解物理知識(shí)最為直接和方便的手段,對(duì)于學(xué)生的自學(xué)和更好地提高上課效率均發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,但是現(xiàn)在大學(xué)物理教材更關(guān)注于系統(tǒng)理論知識(shí)的講解,文字基本覆蓋了整個(gè)教材,很少有插圖,因而不利于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)更為直觀形象的了解。
(二)大學(xué)課堂大學(xué)物理課堂是學(xué)生獲取物理知識(shí)最基礎(chǔ)的方式,真正的大學(xué)課堂應(yīng)該不同于初中及高中的課堂,因?yàn)榇髮W(xué)生的思維具有了一定的開(kāi)拓性及靈活性,其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也得到了不斷的增長(zhǎng),因而教師上課就不應(yīng)該是初中和高中時(shí)那種“填鴨式”教學(xué),而應(yīng)起到開(kāi)拓學(xué)生思維,激發(fā)其創(chuàng)新能力的作用。
二、大學(xué)課堂物理教學(xué)中應(yīng)采取的改革措施
(一)提高大學(xué)物理老師的素質(zhì)老師在學(xué)生一生的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用,曾經(jīng)有一位著名的老師培養(yǎng)了多位科學(xué)家,當(dāng)老師八十華誕同學(xué)們趕來(lái)為老師慶祝生日時(shí),記者問(wèn)了同學(xué)們一個(gè)問(wèn)題“你對(duì)老師印象最深刻的是什么?”答案意外的驚人,同學(xué)們都說(shuō)是眼神,足見(jiàn)要想成為一個(gè)對(duì)同學(xué)們有切實(shí)幫助的老師,就需要熱愛(ài)學(xué)生,要慈于父母,要尊重學(xué)生的人格,關(guān)注學(xué)生的成長(zhǎng)。
(二)在教學(xué)中注重因材施教對(duì)于不同層次的學(xué)生,要注重提出不同層次的教學(xué)目標(biāo),對(duì)于具有不同特質(zhì)的學(xué)生,要注重發(fā)揮他們的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),對(duì)于不同的學(xué)科,要根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)提出不同的要求。首先,對(duì)于層次較低的學(xué)生,要幫助其補(bǔ)充更多的基礎(chǔ)知識(shí);其次,如果有些同學(xué)擅長(zhǎng)于理論的研究,要加強(qiáng)對(duì)其理論知識(shí)的傳輸,使之形成完整系統(tǒng)的理論體系,有些同學(xué)動(dòng)手能力較強(qiáng),就要提供實(shí)驗(yàn)器材及方法,促使其從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)真理;再次,大學(xué)課程有很多學(xué)科,其中物理學(xué)科作為一門理科學(xué)科,要求學(xué)生掌握更深的物理知識(shí),因此在課堂上,老師要有目的地將學(xué)生往高深物理知識(shí)方面引導(dǎo),使學(xué)生更深刻明白物理學(xué)習(xí)的目的,從而增強(qiáng)其提高專業(yè)水平的動(dòng)力。
(三)注重趣味教學(xué)的方法興趣是學(xué)生最好的老師,因此要使學(xué)生很好地掌握一門學(xué)科,就必須培養(yǎng)學(xué)生對(duì)這門學(xué)科的興趣,對(duì)于物理知識(shí)的學(xué)習(xí)也是如此。首先,教師要提高自己的專業(yè)素養(yǎng);其次,要利用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備,更好地展示物理知識(shí)的機(jī)理,加深學(xué)生的印象,促進(jìn)學(xué)生的理解。再次,要利用多種教學(xué)方式,可以采用小組合作討論、角色表演等方法來(lái)進(jìn)行物理知識(shí)的教學(xué),最重要的是要走出課堂,帶領(lǐng)學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室探索物理世界的奧秘。最后,要將書本上的知識(shí)與實(shí)際很好地聯(lián)結(jié)起來(lái),注重理論和實(shí)踐的相結(jié)合,同學(xué)們只有在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)的重要性,才會(huì)去努力學(xué)習(xí)它,因此要將理論與實(shí)踐相結(jié)合。
三、小結(jié)
1.優(yōu)化課堂“教”“學(xué)”比重,提高課堂效率
蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說(shuō)過(guò):從我手上經(jīng)過(guò)的學(xué)生成千上萬(wàn),奇怪的是,留給我印象最深的并不是無(wú)可挑剔的模范生,而是別具特點(diǎn),與眾不同的孩子。由此可見(jiàn),在物理教育教學(xué)方法探究過(guò)程中,教師應(yīng)在保持課程進(jìn)度一致性的同時(shí),兼顧不同學(xué)習(xí)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,將物理教學(xué)的“教”與“學(xué)”有機(jī)結(jié)合起來(lái),做到既能有條不紊的詮釋物理知識(shí),又使給學(xué)生留下充足的思考、交流和探索的時(shí)間。從而在師生互動(dòng)、生生互動(dòng)的良好學(xué)習(xí)氛圍中,提升班級(jí)物理課堂的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量。眾所周知,富有生活氣息、趣味性強(qiáng)的物理知識(shí),不僅能緊緊抓住學(xué)生的課堂注意力,同時(shí)也為學(xué)生活用物理知識(shí)進(jìn)行了科學(xué)有效的指導(dǎo)。例如:在學(xué)習(xí)“光沿直線傳播”這一物理知識(shí)點(diǎn),教師不妨利用多媒體技術(shù)通過(guò)圖像、視頻、文字等形式為學(xué)生講解這一知識(shí)點(diǎn)。在講解之后,教師可以讓學(xué)生思考若是光不沿直線傳播會(huì)產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象?光沿著直線傳播給我們的日常生活帶來(lái)了哪些便利?我們應(yīng)如何有效利用光的特性。這種教與學(xué)相結(jié)合的物理課堂,不僅能有效激發(fā)學(xué)生思考物理問(wèn)題、參與物理實(shí)踐的主動(dòng)性和積極性,同時(shí),也為學(xué)生科學(xué)、有效地進(jìn)行自主物理學(xué)習(xí)提供良好的導(dǎo)向和指引作用。
2.喚醒學(xué)習(xí)熱情,提高自主學(xué)習(xí)能力
俗話說(shuō):要想知道梨的滋味,應(yīng)該親自嘗一嘗。由此可見(jiàn),喚醒學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí),是物理課堂實(shí)現(xiàn)“授之以漁”的第一步,也是提升學(xué)生自主能力的前提條件。因此,在物理教育教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,教師應(yīng)從班級(jí)學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),選取貼近生活、時(shí)代感強(qiáng)、實(shí)用性高的物理素材來(lái)增強(qiáng)物理課堂的實(shí)用性、層次性和實(shí)踐性,從而真正做到因材施教、有的放矢,進(jìn)而在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性的基礎(chǔ)上,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和提升。在物理教育教學(xué)中,教師應(yīng)勇于打破“一刀切”的教學(xué)模式,結(jié)合多種形式的物理活動(dòng)來(lái)豐富學(xué)生的日常生活,讓物理學(xué)習(xí)充滿學(xué)生生活的方方面面。例如:教師可以通過(guò)物理競(jìng)賽、物理常識(shí)大比拼、物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組等活動(dòng),來(lái)豐富學(xué)生的課余生活。同時(shí),教師可以讓學(xué)習(xí)能力差的學(xué)生進(jìn)行常規(guī)性、基礎(chǔ)性物理練習(xí);而對(duì)于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生則讓其進(jìn)行提高性、發(fā)散性物理訓(xùn)練。這種分層次、梯度化的物理教學(xué)不僅能滿足不同學(xué)習(xí)層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,同時(shí)也為學(xué)生依據(jù)自身能力確立適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)目標(biāo)、開(kāi)展恰當(dāng)?shù)奈锢韺W(xué)習(xí)提供了科學(xué)、有效的指導(dǎo)。
二、結(jié)語(yǔ)
(一)消除心理障礙很多學(xué)生一看到物理問(wèn)題,就感覺(jué)心煩意亂,摸不著頭腦。有些題目文字一大堆,講述的內(nèi)容非常多,這樣的問(wèn)題不僅僅是在考驗(yàn)學(xué)生掌握知識(shí)的水平,還是在考驗(yàn)學(xué)生的心理素質(zhì)。在面對(duì)這樣的問(wèn)題時(shí),首先不要恐慌,更不要抗拒和逃避,我們應(yīng)該勇敢面對(duì),用平常心去對(duì)待,就把它當(dāng)成一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題去看待,其實(shí)很多題目,當(dāng)我們讀完之后,會(huì)發(fā)現(xiàn),其實(shí)并不是那么復(fù)雜,也許考察的正是最基礎(chǔ)的那部分知識(shí)。在平時(shí)的教學(xué)訓(xùn)練中,教師就可以有計(jì)劃、有目的性地選取一些這樣的題目進(jìn)行分析,幫助學(xué)生消除心理障礙。
(二)消除認(rèn)識(shí)障礙高中物理就其學(xué)科特征而言,的確具有邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性、系統(tǒng)性、理論性等特征,在教學(xué)中,我們需要向?qū)W生說(shuō)明這些特征,讓學(xué)生對(duì)物理有一個(gè)基礎(chǔ)而全面的了解,但是,在教學(xué)過(guò)程中,我們一定要謹(jǐn)記,不能一味地灌輸給學(xué)生這些知識(shí),如果我們只是過(guò)分地強(qiáng)調(diào)這些,只會(huì)讓學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生恐懼心理,讓他們害怕學(xué)習(xí)物理,甚至出現(xiàn)放棄學(xué)習(xí)物理的念頭。所以,我們?cè)诮虒W(xué)中,除了向?qū)W生闡述物理學(xué)科的特征外,更應(yīng)該向?qū)W生介紹物理學(xué)科的趣味性和多面性,物理與我們的生活息息相關(guān),在我們生活中,隨處可見(jiàn)各種物理現(xiàn)象,這些現(xiàn)象,有些是有趣的,有些是神奇的,物理這個(gè)大世界中還包括太多有趣、神奇的東西,都需要我們一步步的去揭開(kāi),去解密,只有通過(guò)學(xué)習(xí),我們才能了解到這些現(xiàn)象發(fā)生的本質(zhì),用這樣的語(yǔ)言去為學(xué)生描述一個(gè)多彩物理大世界,消除他們的認(rèn)識(shí)障礙。
二、高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)的具體流程
(一)課題引入———?jiǎng)?chuàng)設(shè)問(wèn)題情境在高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)方案中,第一步就是要進(jìn)行有效的課前導(dǎo)入,教學(xué)一個(gè)新課題,會(huì)帶給學(xué)生一些新鮮感,激發(fā)學(xué)生的好奇心理,基于此,我們可以采用情境教學(xué)法,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,以此來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生帶著問(wèn)題去學(xué)習(xí),去思考。課前導(dǎo)入是非常關(guān)鍵的教學(xué)環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)的成效,直接影響整堂課的教學(xué)質(zhì)量。在課題引入這一環(huán)節(jié)中,教師要注意一點(diǎn),必須要明確課堂教學(xué)的目標(biāo)和任務(wù),課前導(dǎo)入也是為了這一目標(biāo)而服務(wù)的,所以課前導(dǎo)入所選擇的案例、實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題,一定要與整堂課的教學(xué)基調(diào)相一致。
(二)概念形成———實(shí)驗(yàn)探索,創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)情境物理定理的形成,就是一個(gè)從發(fā)現(xiàn)到解密,再?gòu)慕饷艿綄?shí)驗(yàn)的過(guò)程,也就是從理論到實(shí)際,從實(shí)際再到理論的一個(gè)循環(huán)過(guò)程。首先,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后,對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和思考,歸納出其內(nèi)在的規(guī)律和本質(zhì),再將這一規(guī)律運(yùn)用于實(shí)際,看是否符合,這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)、分析的過(guò)程,就是一個(gè)概念形成的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō),概念形成的途徑和方法都是通過(guò)物理實(shí)驗(yàn),實(shí)踐才是檢驗(yàn)真知的唯一標(biāo)準(zhǔn),同樣,實(shí)驗(yàn)也是獲取真知的重要途徑。在高中物理教學(xué)中,教師應(yīng)該盡可能地開(kāi)發(fā)一些探索性的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生去做實(shí)驗(yàn),探究其中的原理,讓學(xué)生自己經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、分析的過(guò)程,這樣可以大大加深學(xué)生的印象,并且會(huì)讓學(xué)生得到一種前所未有的滿足感和勝利感。
(三)難點(diǎn)化解———?jiǎng)?chuàng)設(shè)階梯情境,獲得規(guī)律針對(duì)高中物理中的重點(diǎn)難點(diǎn),我們要著重進(jìn)行分析和探究,教師在進(jìn)行這些知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí),務(wù)必要充分結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力以及所掌握的知識(shí)水平,然后再根據(jù)教學(xué)內(nèi)容所需,選擇出一種最適合的教學(xué)方式,來(lái)對(duì)這些難點(diǎn)一一破解,化解難點(diǎn)的教學(xué)手段很多,教師可以采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)、多媒體教學(xué)等等教學(xué)手段。
文科學(xué)生基礎(chǔ)差,底子薄,對(duì)物理有一定的畏懼心理。那么如何在文科物理課堂上進(jìn)行前沿物理教學(xué)呢?具體方式如下:
1.結(jié)合物理學(xué)
物理學(xué)史可分為古代物理學(xué)時(shí)期(從遠(yuǎn)古—16世紀(jì)中葉)、經(jīng)典物理學(xué)時(shí)期(16世紀(jì)中葉—19世紀(jì)末)和現(xiàn)代物理學(xué)革命時(shí)期(20世紀(jì)—現(xiàn)在),現(xiàn)代物理學(xué)革命時(shí)期又分為三個(gè)階段,即第一階段(1905—1931年):相對(duì)論和量子概念的創(chuàng)建和應(yīng)用階段;第二階段(1932—1954年):亞原子物理學(xué)階段;第三階段(1955年至今):亞核物理學(xué)即宇宙物理學(xué)階段。例如電磁學(xué)歷史,丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特,由于堅(jiān)信電磁之間的聯(lián)系與統(tǒng)一,對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有濃厚的興趣,以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,而發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)。英國(guó)物理學(xué)家法拉第和奧斯特一樣也深信各種“自然力的統(tǒng)一性”,并追求這種統(tǒng)一,經(jīng)過(guò)十余年的艱苦努力,終于找出了電磁感應(yīng)定律。在法拉第工作的基礎(chǔ)上,麥克斯韋建立了電磁場(chǎng)理論,并預(yù)言了電磁波的存在,實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第三次大綜合。電磁波的發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了整個(gè)物理學(xué)界,全世界許多實(shí)驗(yàn)室投入了對(duì)電磁波性質(zhì)及其應(yīng)用的研究。在赫茲宣布他的發(fā)現(xiàn)后不到六年,意大利的馬可尼與俄羅斯的波波夫分別實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電波遠(yuǎn)距離傳播,并很快投入實(shí)際應(yīng)用。無(wú)線電報(bào)、無(wú)線電廣播、無(wú)線電話、傳真、電視以及雷達(dá)等無(wú)線電技術(shù)像雨后春筍般地涌現(xiàn)出來(lái),近幾十年來(lái),又實(shí)現(xiàn)了遙控、遙感、遙測(cè)、衛(wèi)星通信等,從此人們進(jìn)入了信息化時(shí)代。
2.結(jié)合現(xiàn)代生活
物理現(xiàn)象和規(guī)律大部分來(lái)自于生活,又必將服務(wù)于生活。人們?nèi)粘I畹母鱾€(gè)方面,以及現(xiàn)代高科技的前沿問(wèn)題都與基礎(chǔ)物理的研究有關(guān)。因此給學(xué)生講解前沿物理知識(shí)時(shí)應(yīng)當(dāng)聯(lián)系生活實(shí)際。例如現(xiàn)代生活中,一些家用電器包括計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、微波爐、電磁爐、手機(jī)等都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。那么何謂電磁輻射?電磁輻射會(huì)產(chǎn)生哪些危害以及如何預(yù)防呢?電磁輻射是指能量以電磁波的形式在空間傳播的現(xiàn)象。電磁輻射產(chǎn)生的危害如下:
(1)可能會(huì)誘發(fā)兒童患白血??;
(2)可能會(huì)導(dǎo)致兒童智力殘缺;
(3)對(duì)于成年男子來(lái)說(shuō),可能會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量下降
(4)對(duì)于孕婦來(lái)說(shuō),可能會(huì)導(dǎo)致胎兒畸形;
(5)可能會(huì)導(dǎo)致人體癌細(xì)胞增值;
(6)可能會(huì)引起人體視力下降,使人得白內(nèi)障;
(7)可能會(huì)影響人的心腦血管系統(tǒng)。預(yù)防電磁輻射的方法如下:
(1)電器擺放不要過(guò)于集中。在臥室中,要盡量少放,甚至不放電器;
(2)電器使用時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),盡量避免同時(shí)使用多臺(tái)電器;
(3)注意人與電器的距離,能遠(yuǎn)則遠(yuǎn);
(4)盡量縮短使用電剃須刀和吹風(fēng)機(jī)的時(shí)間;
(5)長(zhǎng)時(shí)間在計(jì)算機(jī)前工作時(shí),最好穿上防輻射服;
(6)對(duì)于電磁輻射較大的家用電器例如微波爐和電磁爐,可使用防護(hù)罩;
(7)要正確使用手機(jī):①手機(jī)接通瞬間釋放的電磁波容易產(chǎn)生不好的影響,所以手機(jī)響時(shí),幾十秒后再聽(tīng)手機(jī);②在使用手機(jī)時(shí),可以采用手機(jī)專用耳機(jī),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離使用是比較有效的辦法;③盡量減少通話時(shí)間,最好左右耳朵輪流聽(tīng);④休息時(shí)不要將手機(jī)置于枕頭邊;⑤手機(jī)不用時(shí)最好放在包里,但不要放在胸前的口袋中,也不要直接掛在胸前。
3.結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題
社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題包括交通運(yùn)輸、環(huán)境污染與保護(hù)、能源危機(jī)以及新能源等問(wèn)題。如果將前沿物理知識(shí)與社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題相結(jié)合,勢(shì)必激起學(xué)生的廣泛關(guān)注和積極參與,并且能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。我們現(xiàn)在的能源結(jié)構(gòu)主要以煤炭、石油、天然氣等化石能源為主,然而化石能源是有限的,不可再生的,并且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。在現(xiàn)實(shí)世界里,不可再生的資源絕不會(huì)真的完全用盡,而是隨著資源的逐漸枯竭,它變得越來(lái)越難開(kāi)采,于是產(chǎn)量下降,導(dǎo)致市場(chǎng)短缺,價(jià)格上漲。持續(xù)短缺和價(jià)格上漲最終使這些資源變得如此昂貴,以至于實(shí)際上被淘汰。將來(lái)的能源結(jié)構(gòu)將會(huì)以風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、生物體能等可再生能源為主,雖然只有水電和生物體能源對(duì)今日的可再生能源有較大的貢獻(xiàn),但是,其他可再生能源正在迅速增長(zhǎng),在將來(lái)可能為我們提供更多的能量。每一種能源都有其自身的缺點(diǎn),但是一般來(lái)說(shuō)可再生能源的缺點(diǎn)比化石能源或核能少。
二、前沿物理教學(xué)后的成效分析
1.有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
文科學(xué)生在高中開(kāi)始就實(shí)行了文理分科,他們中大部分學(xué)生物理基礎(chǔ)較差,有些人曾經(jīng)懼怕物理、討厭物理,針對(duì)這一情況,就要想方設(shè)法激發(fā)文科學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上引入一些生動(dòng)有趣的前沿物理知識(shí)后,文科學(xué)生不再感覺(jué)物理枯燥無(wú)味,對(duì)物理產(chǎn)生了極大的興趣。有個(gè)學(xué)生甚至想報(bào)考物理方面的碩士研究生,但是由于文理科不能跨專業(yè)報(bào)考碩士研究生,最后放棄了。現(xiàn)在國(guó)家教育政策進(jìn)行改革后,高中不再實(shí)行文理分科,對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展將是有利的。
2.有利于開(kāi)闊學(xué)生的視野,形成正確的科學(xué)觀
物理前沿知識(shí)中有大量說(shuō)明科學(xué)相對(duì)性、不確定性的事例,如果將其滲透于教學(xué)中,能夠使學(xué)生開(kāi)闊視野,啟迪他們質(zhì)疑舊的科學(xué)觀,逐漸形成具有現(xiàn)代意蘊(yùn)的科學(xué)觀。例如離心運(yùn)動(dòng),長(zhǎng)期以來(lái)人們一直認(rèn)為存在一種離心力使物體發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)。學(xué)完離心運(yùn)動(dòng)之后,學(xué)生明白了根本不存在離心力,離心運(yùn)動(dòng)其實(shí)是由于物體具有慣性。任何事情都具有兩面性,離心運(yùn)動(dòng)同樣有利有弊。離心運(yùn)動(dòng)有利的一面是:利用離心運(yùn)動(dòng)可以做成洗衣機(jī)的甩干桶,將衣服甩干;利用離心運(yùn)動(dòng)可以制作小朋友喜歡吃的棉花糖。離心運(yùn)動(dòng)的弊端是:在高速公路拐彎處,如果汽車速度過(guò)快就會(huì)產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng),將會(huì)造成交通事故;高速旋轉(zhuǎn)的飛輪、砂輪的離心運(yùn)動(dòng)將會(huì)對(duì)周圍的人產(chǎn)生很大的危害。
3.有利于學(xué)生學(xué)以致用
學(xué)完電磁學(xué)知識(shí)后,很多學(xué)生告訴我使用手機(jī)時(shí)多用耳機(jī)可以減少電磁輻射。學(xué)完離心運(yùn)動(dòng)后,學(xué)生能夠解釋洗衣機(jī)的甩干桶利用的是離心運(yùn)動(dòng)的原理,在高速公路上行駛的汽車在拐彎處要放慢速度是為了防止離心運(yùn)動(dòng)發(fā)生。學(xué)完光學(xué)知識(shí)之后,學(xué)生知道了3D立體電影圖像是如何形成的。即用兩臺(tái)攝像機(jī)仿照人兩只眼睛的不同視角同時(shí)拍攝,在放映時(shí)以兩臺(tái)投影機(jī)同步放映至同一屏幕上,供左右眼同時(shí)觀看,從而產(chǎn)生立體效果。
4.有利于學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物理學(xué)與人文學(xué)科的關(guān)系
科學(xué)探究是一種系統(tǒng)的調(diào)查研究活動(dòng),其特點(diǎn)是采用有秩序的和可重復(fù)的過(guò)程;簡(jiǎn)化調(diào)查研究對(duì)象的規(guī)模和形式;運(yùn)用邏輯框架作解釋和預(yù)測(cè)。其目的在于發(fā)現(xiàn)并描述物體和事物之間的關(guān)系。探究的操作活動(dòng)包括觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)、比較、推理、概括、表達(dá)、運(yùn)用及其它活動(dòng)??茖W(xué)探究在本質(zhì)上是用來(lái)解決自然領(lǐng)域或科學(xué)問(wèn)題的一種思維方式,它追求知識(shí)的確鑿性??茖W(xué)探究要素包括:提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作,共七個(gè)方面。而科學(xué)探究能力就是指這七個(gè)方面的能力。如進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)能力就是指能通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù);能通過(guò)公共信息資源收集資料;嘗試評(píng)估有關(guān)信息的科學(xué)性;會(huì)閱讀簡(jiǎn)單儀器的說(shuō)明書,能按書面說(shuō)明操作;會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器,能正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);具有安全操作的意識(shí);認(rèn)識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)探究重要性。初中物理學(xué)科的科學(xué)探究能力也包括以上七個(gè)方面。在初中物理教學(xué)活動(dòng)中,應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生的興趣培養(yǎng),從而激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的欲望,從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。
2、在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力的意義
在初中物理教學(xué)的不斷改革中,對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢龈咭?,教師要幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)的精神和態(tài)度。所以注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,是當(dāng)前初中物理教學(xué)改革中的核心問(wèn)題。在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力的意義主要在于將探究方法引入課堂,這樣可以使學(xué)生通過(guò)科學(xué)的探究過(guò)程,理解科學(xué)思想觀念,體驗(yàn)科學(xué)探究樂(lè)趣,學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能,在物理科學(xué)的世界中充分發(fā)揮自己的想象力。這個(gè)過(guò)稱是一個(gè)重過(guò)程、重收集數(shù)據(jù),而非計(jì)算的能力培養(yǎng)的過(guò)程。
3、在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力
目前在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的過(guò)程中存在著許多問(wèn)題。如在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的過(guò)程中,教師會(huì)提出一些問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,學(xué)生本身也會(huì)提出很多問(wèn)題。這種課堂教學(xué)環(huán)境給學(xué)生較大的自由發(fā)揮空間,可以激發(fā)學(xué)生探究的欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,但同時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下問(wèn)題:有的教師因回答學(xué)生提出的很多問(wèn)題,導(dǎo)致被學(xué)生“牽著走”,不知如何將學(xué)生的討論引向探究活動(dòng)的核心;有的教師面對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題,不知所措,從而采用置之不理的態(tài)度;有的教師對(duì)在學(xué)生探究活動(dòng)中出現(xiàn)的問(wèn)題,不懂得如何通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題的深入討論來(lái)逐步發(fā)展學(xué)生對(duì)科學(xué)問(wèn)題的理解。這些問(wèn)題的存在,嚴(yán)重影響來(lái)對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。那么在初中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。本為主要從以下四個(gè)方面對(duì)在初中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力進(jìn)行探討。
3.1轉(zhuǎn)變教育觀念和教學(xué)模式
隨著社會(huì)的發(fā)展和教育的逐步改革,教育的觀念也在發(fā)生著變化,要求教師在傳授科學(xué)知識(shí)的同時(shí),著重培養(yǎng)學(xué)生的人文精神,要求教師以人為本,呼喚學(xué)生的主體意識(shí)。因此在具體的教學(xué)中應(yīng)該改變以往只重視對(duì)學(xué)生的知識(shí)傳授,要向重視學(xué)生能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變,使學(xué)生在具體的教學(xué)過(guò)程中,既掌握了科學(xué)知識(shí),又促進(jìn)了學(xué)生的身心發(fā)展,有利于學(xué)生全面進(jìn)步。教學(xué)是“教”與“學(xué)”兩個(gè)方面。老師和學(xué)生是“教”與“學(xué)”兩個(gè)方面的主體,所以他們應(yīng)該是平等的。教師應(yīng)該樹(shù)立新型師生觀,教師不能把自己當(dāng)做絕對(duì)的權(quán)威,要讓學(xué)生絕對(duì)服從,這樣很容易把教師和學(xué)生對(duì)立起來(lái),不利課堂教學(xué)的開(kāi)展,更不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。教師應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和合作者。在具體的課堂教學(xué)中,教師要善于正確地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),同時(shí)要敢于讓學(xué)生親自動(dòng)手,讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦,從而主動(dòng)積極的去探究、去實(shí)踐。例如:在學(xué)慣性時(shí)提出“生活中那些方面存在著慣性原理?”,在學(xué)摩擦力時(shí)提出“說(shuō)說(shuō)你身邊存在的摩擦力”,這些開(kāi)放式的問(wèn)題,需要學(xué)生多體驗(yàn)生活,多觀察生活,并能從生活中的一些現(xiàn)象中抽象出一些物理原理。而不是這些問(wèn)題全部由教師們自己“唱了主角”,而學(xué)生則成了“觀眾”。所以傳統(tǒng)的教學(xué)模式必須轉(zhuǎn)變,這樣才能真正使學(xué)生發(fā)揮自己的想象,培養(yǎng)出學(xué)生的想象力和探究能力。
3.2培養(yǎng)學(xué)生的興趣
興趣表現(xiàn)為人們對(duì)某件事物、某項(xiàng)活動(dòng)的選擇性態(tài)度和積極的情緒反應(yīng),是對(duì)事物喜好或關(guān)切的情緒,它可以使人集中注意,產(chǎn)生愉快緊張的心理狀態(tài),有利于提高工作的質(zhì)量和效果。所以在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力就必須要培養(yǎng)學(xué)生的興趣。
3.2.1培養(yǎng)學(xué)生的興趣要注意理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合
物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué),是一門情感豐富、極具個(gè)性、易于激發(fā)人們想象力和探究能力的,以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),它與人們的生產(chǎn)生活緊密相連。但傳統(tǒng)的教學(xué)注重物理知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和解題技巧的學(xué)習(xí),而缺乏對(duì)物理過(guò)程和各種物理創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。這樣的教學(xué)方法是物理學(xué)顯得呆板和枯燥,嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。所以教師要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn),利用身邊的物理現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)等方法來(lái)刺激學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣,將課本中理論抽象的知識(shí)、問(wèn)題還原為鮮活的現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題,以激發(fā)學(xué)生的興趣,從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。在“凸透鏡成像”這一節(jié)中,可以要求每位學(xué)生弄一個(gè)凸透鏡,動(dòng)手找出成像規(guī)律,并自制望遠(yuǎn)鏡;上“聲音的產(chǎn)生與傳播”時(shí),可以事先安排學(xué)生帶一些常見(jiàn)樂(lè)器,讓學(xué)生觀察樂(lè)器發(fā)聲時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象,讓學(xué)生親身體驗(yàn)發(fā)聲的變化;在摩擦力學(xué)習(xí)中,讓學(xué)生通過(guò)騎自行車自己體會(huì)摩擦力的存在和方向。讓學(xué)生親自到日常生活中探索和實(shí)踐,喚醒學(xué)生求知欲望,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
3.2.2培養(yǎng)學(xué)生的興趣要注意多媒體教學(xué)的應(yīng)用
多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過(guò)程中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn),通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì),合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體,并與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)組合,共同參與教學(xué)全過(guò)程,以多種媒體信息作用于學(xué)生,形成合理的教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu),達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。多媒體信息表現(xiàn)形式多樣,對(duì)于抽象的概念、原理用文字描述,也可以用動(dòng)畫模擬現(xiàn)實(shí)過(guò)程,從而增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),使教學(xué)過(guò)程更加生動(dòng)、形象,教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)形式。如在講重力時(shí),利用多媒體教學(xué)形象生動(dòng)的演示跳傘員在空中降落,蘋果從樹(shù)上落下等自然想象,來(lái)激起學(xué)生的興趣。
3.2.3培養(yǎng)學(xué)生的興趣要注意要讓學(xué)生體會(huì)到成功
成功是一種巨大的情感力量,是一種積極的感覺(jué),它是每個(gè)人達(dá)到自己理想之后一種自信的狀態(tài)和一種滿足的感覺(jué)。它能使學(xué)生產(chǎn)好好學(xué)習(xí)的愿望。所以讓學(xué)生體會(huì)到成功,也是培養(yǎng)學(xué)生的興趣的一種方法。在初中物理課程教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該對(duì)學(xué)生多肯定、多鼓勵(lì)、多表?yè)P(yáng)。當(dāng)學(xué)生正確回答出問(wèn)題時(shí),教師給予表?yè)P(yáng);當(dāng)學(xué)生不敢發(fā)言時(shí),教師應(yīng)給予鼓勵(lì);當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),教師應(yīng)委婉指出錯(cuò)誤,并肯定其成績(jī)。
3.3在提問(wèn)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力
3.3.1從自然現(xiàn)象中提問(wèn)
物理現(xiàn)象大量存在于自然中,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行觀察,從自然現(xiàn)象中提問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。如在學(xué)習(xí)比熱容時(shí),可以先講述自然現(xiàn)象:夏天小劉和小董到海灘去玩,白天他們光腳走在沙灘上,覺(jué)得燙腳,所以他們到海里游泳,覺(jué)得海水很涼;而到晚上他們發(fā)現(xiàn)沙灘變涼了而海水卻很暖和。根據(jù)這一現(xiàn)象學(xué)生提出:為什么白天海水溫度低而沙子溫度高?晚上海水溫度高而沙子溫度低?針對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題,教師加以引導(dǎo),指出白天變熱是吸熱引起的,晚上變涼是放熱引起的。這時(shí)學(xué)生又提出:白天都是在吸熱,為什么沙子的溫度比海水的溫度高?晚上都是在放熱,為什么沙子溫度比海水溫度低?從而引出比熱容。這樣步步引導(dǎo)學(xué)生在一個(gè)個(gè)連續(xù)問(wèn)題中進(jìn)行科學(xué)探究。
3.3.2從生活實(shí)踐中提問(wèn)
物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué),是一門情感豐富、極具個(gè)性、易于激發(fā)人們想象力和探究能力的,以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),它與人們的生活實(shí)踐緊密相連。從生活實(shí)踐中提問(wèn)可以促使學(xué)生在實(shí)踐中自覺(jué)地把學(xué)到的物理知識(shí)與親身體驗(yàn)到的事物有機(jī)的聯(lián)系在一起。如為什么賽跑中裁判不以聽(tīng)到槍聲計(jì)時(shí)?為什么百米運(yùn)動(dòng)員到終點(diǎn)不能立即停下來(lái)?等。從生活實(shí)踐中提問(wèn),讓學(xué)生觀察生活,探究生活實(shí)踐中蘊(yùn)藏的物理道理,從而提高科學(xué)探究的能力。
3.3.3從物理實(shí)驗(yàn)中提問(wèn)
物理實(shí)驗(yàn)中隱含著許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以提出的問(wèn)題,教師可以借助于現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo)。如在研究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)時(shí),學(xué)生提出:電流越大產(chǎn)生熱量越多。這時(shí)教師選擇電爐子做實(shí)驗(yàn),學(xué)生已經(jīng)知道電爐絲的電阻比導(dǎo)線大,通過(guò)試驗(yàn)學(xué)生觀察到連接的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱,而電爐絲熱得發(fā)紅。從而學(xué)生提出:電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。在教學(xué)過(guò)程中教師要善于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的提問(wèn)積極性,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力。同時(shí)在面對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題,教師要加以合理的引導(dǎo),使其一步步深入到問(wèn)題的核心和本質(zhì)。
該實(shí)驗(yàn)所要到達(dá)的目的概括起來(lái)主要有5點(diǎn):1)讓學(xué)生觀測(cè)樂(lè)音間的差異以及與噪音的本質(zhì)差異;2)研究樂(lè)音間(頻率或周期)的關(guān)系;3)探究樂(lè)音悅耳和諧的原理;4)感受古人之偉大(體驗(yàn)“三分損益”制管樂(lè)器,體驗(yàn)“十二平均率”);5)讓學(xué)生學(xué)會(huì)示波器的使用,了解虛擬儀器的應(yīng)用.
聲音是一種機(jī)械振動(dòng),它是一種可在特定媒介中傳播的機(jī)械波.而樂(lè)音是一種有別于噪音的特殊聲音,它經(jīng)常是悅耳的,當(dāng)然可作為一種信號(hào)被感知.它可發(fā)自一個(gè)腔體,這個(gè)腔體可以是動(dòng)物的喉嚨,也可以來(lái)自樂(lè)器,如管樂(lè)或弦樂(lè)器等.
要讓學(xué)生看到不同聲音的差別,包括不同樂(lè)器發(fā)出樂(lè)音的音色差異,了解樂(lè)音悅耳的原理,理解其組合在一起的和諧原理.感受分辨這些信息,需要借助聲音探測(cè)器(如麥克)以及顯示裝置(如示波器)等.因此這個(gè)實(shí)驗(yàn)的核心目的之一就是讓學(xué)生了解示波器的功能并有機(jī)會(huì)接觸虛擬儀器.但僅僅了解示波器等裝置是不夠的,其目的之二是借助示波器通過(guò)觀察和測(cè)量了解樂(lè)音和噪音的差異,了解樂(lè)音的構(gòu)成要素,如響度、音色、音調(diào)高低、時(shí)長(zhǎng)與觀測(cè)聲音信號(hào)的強(qiáng)度、波形、周期和頻率與持續(xù)時(shí)間等量的對(duì)應(yīng)性.目的三是研究不同樂(lè)音之間的關(guān)系.比如一個(gè)有八度差異的高低不同的同一個(gè)音的頻率關(guān)系,如Do和高音Do,研究一個(gè)八度各音階的頻率關(guān)系.目的四是在時(shí)域分析之外引入頻域(頻譜)分析的概念,探究樂(lè)音悅耳的原理,以及多個(gè)特定樂(lè)音組合(如和弦)讓人感到和諧動(dòng)聽(tīng)的原因.最后讓學(xué)生了解“三分損益”方法來(lái)制作發(fā)音排簫,以及驗(yàn)證“十二平均率”,進(jìn)而讓學(xué)生了解音樂(lè)與數(shù)學(xué)的科學(xué)關(guān)系,體會(huì)中國(guó)古人對(duì)世界音樂(lè)文明做出的了不起的貢獻(xiàn),以期增加學(xué)生們興致及民族自豪感和自信心,這是相當(dāng)重要的.
2大學(xué)文科實(shí)驗(yàn)儀器與裝置
實(shí)驗(yàn)硬件將由發(fā)聲部分、接收部分、顯示分析部分組成.發(fā)聲部分可以是真實(shí)樂(lè)器(笛簫、小提琴、二胡等),也可以是電子琴(可以模仿若干種類的音色);還可以是自制發(fā)音腔管,其腔長(zhǎng)可調(diào)控,如用試管注以不同水位吹響可發(fā)出音響,還可以是軟管;可以是自制的帶移動(dòng)琴碼的單弦琴,其弦可調(diào)控松緊控制發(fā)聲頻率.可用聲頻信號(hào)發(fā)生器將信號(hào)經(jīng)功放后由音箱放出,信號(hào)可直接接入后續(xù)的接收單元,以顯示與分析信號(hào)的特性.在接收部分,發(fā)出的聲音可由麥克接收轉(zhuǎn)變成電信號(hào),可考慮使用計(jì)算機(jī)用的微型麥克接入帶聲卡的計(jì)算機(jī).
顯示和分析部分的功能可由示波器或計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn).樂(lè)音信號(hào)可在時(shí)域和頻域被展示出來(lái),即可以得到如波形、強(qiáng)度、主周期或頻率的時(shí)域信息,也可以得到頻譜成分強(qiáng)弱分布的頻域信息.用計(jì)算機(jī)編制的特殊界面,如LabVIEW界面(其實(shí)例見(jiàn)圖1),可實(shí)現(xiàn)樂(lè)音的顯示與分析.我們可以分析錄制的波形文件,也可以直接分析采樣接收即時(shí)的聲音信號(hào).總之實(shí)驗(yàn)需要樂(lè)器、模擬電子琴、琴弦、腔管、聲頻信號(hào)發(fā)生器、耳麥、有源音箱、示波器、計(jì)算機(jī)(配有聲卡和LabVIEW軟件)等硬件設(shè)備即可開(kāi)設(shè)該課程.過(guò)去書本中枯燥的示波器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)被巧妙地融到該實(shí)驗(yàn)之中[3],同時(shí)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)虛擬儀器技術(shù)(用LabVIEW實(shí)現(xiàn))也被學(xué)生接觸到了.事實(shí)上學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不會(huì)再感到枯燥乏味了.
3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
在教學(xué)課件的設(shè)計(jì)中,不同以往先給出原理,再列出實(shí)驗(yàn)步驟,給出實(shí)驗(yàn)要求和問(wèn)題討論等講義寫法,為了讓學(xué)生感興趣主動(dòng)思考并查閱知識(shí),在指導(dǎo)書上先預(yù)設(shè)了若干個(gè)引子,之后才提出了一些問(wèn)題供學(xué)生思考,并在適當(dāng)?shù)奈恢媒o出提示和知識(shí)點(diǎn)講解,或者先提出適當(dāng)開(kāi)放的問(wèn)題鼓勵(lì)學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)上網(wǎng)預(yù)先查詢,或上課時(shí)利用實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的Wifi環(huán)境即時(shí)上網(wǎng),以期讓學(xué)生養(yǎng)成了主動(dòng)查閱知識(shí)掌握原理的好習(xí)慣,而不是被動(dòng)地被灌輸知識(shí).
在指導(dǎo)材料的引子中談到了“音樂(lè)之神奇”[4]:“提起音樂(lè),大家都會(huì)感受到它的無(wú)窮魅力.有人說(shuō)‘音樂(lè)是一種美妙的宇宙語(yǔ)言’,它能描述出世間萬(wàn)物傳達(dá)出萬(wàn)種情感,它很容易讓你‘感染’上喜怒悲傷,緊張和放松,讓你體會(huì)到雄偉與悲壯,感受到纏綿和無(wú)奈,甜美和苦澀;‘它是一只神奇的魔筆’,它能給你以形象,描繪出一個(gè)場(chǎng)景,展示出一幅畫卷,讓你‘看到’事物美與丑,剛與柔,它能展示出氣勢(shì)的恢弘與凄涼,讓你感受陽(yáng)光的明媚以及黑暗的陰森和恐怖.它讓人徘徊在夢(mèng)幻與現(xiàn)實(shí)之間,可給人以壓抑、或者引起亢奮、亦或是緊張感,它也會(huì)給人以無(wú)盡的向上力量…….音樂(lè)是個(gè)樂(lè)音的集合體,它發(fā)自不同樂(lè)器和我們喉嚨,不同高低、不同強(qiáng)弱、不同時(shí)長(zhǎng)的樂(lè)音按著一定順序如詩(shī)一般的流淌.有時(shí)它可以是涓涓溪流,有時(shí)它可以是奔騰怒吼的大江.那音樂(lè)的魅力到底來(lái)自何處?……”.我們相信這樣就敘述就比較適于引導(dǎo)學(xué)生以自然的非生硬有文彩的方式接觸實(shí)驗(yàn)專題.在小知識(shí)點(diǎn)提示里,我們談到了畢達(dá)哥拉斯,談到了數(shù)學(xué)與音樂(lè)的和諧,談到了信號(hào)的頻譜理論,談到傅里葉和亥姆霍茲在物理學(xué)和生物醫(yī)學(xué)方面對(duì)音樂(lè)的貢獻(xiàn)[5-6],談到了中國(guó)古人在音樂(lè)方面對(duì)世界文明的偉大貢獻(xiàn),談到了“五度相生律”和“十二平均律”,談到了《管子》和《呂氏春秋》中記載過(guò)的用“三分損益法”來(lái)生樂(lè)音制蕭事情,我們也給出了特定音調(diào)的一個(gè)八度音程內(nèi)各個(gè)音符的頻率定義,進(jìn)而為后續(xù)學(xué)生測(cè)量樂(lè)器發(fā)出音響的音準(zhǔn)和比較各音的關(guān)系埋下伏筆.如談及中國(guó)古代的“三分損益法”發(fā)明:“中國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的《管子》、《呂氏春秋》記載過(guò)古人研究過(guò)如何用此法制備竹管樂(lè)器[4,7].他們以一根長(zhǎng)約8寸的發(fā)音竹管為標(biāo)準(zhǔn),記為‘黃鐘’音(相當(dāng)于Do),再截取長(zhǎng)約為其2/3(長(zhǎng)約5.2寸)的另一竹管,可以吹出另一個(gè)高五度的音,記為‘林鐘’(相當(dāng)于Sol),再將這5.2寸的竹管接上其1/3對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度約7寸的竹管吹響可以得到比‘林鐘’低四度‘太簇’音(相當(dāng)于Re),如此循環(huán)操作,做1/3比例的‘損’和‘益’,便可以得到在一個(gè)八度內(nèi)幾乎所有樂(lè)音(Do,Re,Mi,F(xiàn)a,……)”.上課時(shí)給出“三分損益法”示意圖,從中可讓學(xué)生總結(jié)出各個(gè)音的近小整數(shù)比關(guān)系,因?yàn)閷W(xué)生知道管長(zhǎng)決定樂(lè)音頻率的道理.從而引起學(xué)生對(duì)多樂(lè)音組合(如和弦)和諧動(dòng)聽(tīng)的理解或猜想,并為指導(dǎo)學(xué)生后續(xù)自制排簫奠定原理基礎(chǔ)
4大學(xué)文科教學(xué)過(guò)程控制
教學(xué)過(guò)程控制先學(xué)會(huì)示波器的使用,如通過(guò)了解已知頻率的周期信號(hào)如何在示波器上正確顯示的過(guò)程,讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何使信號(hào)穩(wěn)定,并能得到如信號(hào)幅度、周期,進(jìn)而得到頻率等信息,并和信號(hào)源顯示的信息(或已選好的頻率值)對(duì)照,以期增加學(xué)生的自信心.讓學(xué)生觀察由樂(lè)器產(chǎn)生的樂(lè)音信號(hào)在示波器上的形態(tài),首先了解到了樂(lè)音的(準(zhǔn))周期性,讓學(xué)生看到不同樂(lè)器音色在波形上體現(xiàn)出的差別,讓學(xué)生看到樂(lè)音的長(zhǎng)短和時(shí)間上的穩(wěn)定對(duì)顯示難易的差別.學(xué)生很容易分辨出管樂(lè)(如長(zhǎng)笛)與弦樂(lè)(如小提琴)的樂(lè)音信號(hào)波形的持續(xù)穩(wěn)定性,以及鍵盤樂(lè)器(如鋼琴)的聲音的脈沖特性,同時(shí)看到了各種樂(lè)器波形(偏離正弦波)的非對(duì)稱性或不規(guī)則性,進(jìn)而適時(shí)引出頻譜成分的概念.研究較單純的(單一頻率低的正弦波)聲波(純音)構(gòu)成的一個(gè)八度音階Do,Re,Me,F(xiàn)a,Sol,La,Ti,Do(如C調(diào)的1,2,3,4,5,6,7,1·)的頻率關(guān)系,可直接利用顯示波形來(lái)得到周期和頻率信息,總結(jié)出其間的小整數(shù)比關(guān)系,尤其是高低不同的同一音的頻率關(guān)系,進(jìn)而修正音階頻率等間隔的錯(cuò)誤印象.也可以利用合成出來(lái)的李薩如圖形將所研究樂(lè)音信號(hào)與已知信號(hào)源信號(hào)比較得出頻率關(guān)系.針對(duì)管腔發(fā)音的結(jié)構(gòu),如可吹響的試管或豎笛,研究樂(lè)音的組成,讓學(xué)生看到它實(shí)際是由一套純音(單一頻率正弦波)按比例組合而成的,一般被稱之為主音(principal tone)與泛音(overtone)的組合,又被稱為與倍頻音(multiplied tones)或諧音(harmonic tones)的組合,了解主音和泛音之間的頻率成倍關(guān)系,進(jìn)而理解為何越“純凈”的音越好聽(tīng)的道理.也引申出傅里葉頻譜分析與合成的原理,以及了解亥姆霍茲是怎樣通過(guò)研究樂(lè)音的成分與相互作用開(kāi)創(chuàng)性地研究樂(lè)音對(duì)人類生理與心理施加影響的.可讓學(xué)生先用注水的方式得到有不同空氣柱高度的試管,然后吹出八度音階,分別比較其(主音)間的頻率關(guān)系.適時(shí)引出自行設(shè)計(jì)的適宜頻域分析的Lab-VIEW界面,對(duì)發(fā)出的聲音觀察頻域上的頻譜特征.可故意制造噪音,觀察其頻譜形態(tài),然后可用試管發(fā)聲比較前后信號(hào)的頻譜變化,進(jìn)而佐證為何純音好聽(tīng)的說(shuō)法.再觀察單弦拉動(dòng)和吹試管所發(fā)聲音的頻譜特點(diǎn),進(jìn)而總結(jié)出倍頻關(guān)系,從而聯(lián)想到固定長(zhǎng)度的腔或弦共振時(shí)可支持多種可能頻率波的駐波的物理原理解釋.可讓學(xué)生由塑料吸管制作發(fā)音簧片,研究其前端預(yù)留長(zhǎng)度與可吹出音的高低關(guān)系;可研究笛子或簫的孔的排布位置,以及放開(kāi)和按住哪些孔組合對(duì)發(fā)出聲音高與低的影響;可研究和弦和諧原理,如Do,Me,Sol構(gòu)成的大三和弦的和諧道理,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)其單獨(dú)各個(gè)音倍頻之間周期性重疊的關(guān)系;由Do,Me和Re,Ti 4個(gè)音彈奏樂(lè)段,讓學(xué)生感受貝多芬“命運(yùn)交響曲”引起的從快樂(lè)到壓抑的情緒產(chǎn)生的原理.
5教學(xué)效果與學(xué)生反饋
事實(shí)證明,此次教改是成功的,學(xué)生熱情高漲,爭(zhēng)搶著選擇上“樂(lè)音研究”實(shí)驗(yàn),甚至不顧有否成績(jī)也要旁聽(tīng).教學(xué)效果極好,學(xué)生受益頗多.從抽取的部分學(xué)生反饋意見(jiàn)中也能看到這些.
有學(xué)生在報(bào)告后寫到:“我以前聽(tīng)音樂(lè),只是出于對(duì)音樂(lè)的那種動(dòng)人的感覺(jué),并未意識(shí)到其背后與頻率的關(guān)系,雖然小的時(shí)候,也會(huì)用藥瓶子加些水吹出一些簡(jiǎn)單的音,但并未深入地了解過(guò)背后所蘊(yùn)藏的科學(xué)原理.和諧之音其實(shí)就是在人耳可聽(tīng)到的范圍內(nèi),幾個(gè)單音的公共頻率越多,那聲音就更和諧.而噪音則是由太多頻率不同的音,尤其是相位無(wú)規(guī)律的音合起來(lái)的音,這樣無(wú)規(guī)律的組合使聲音變得噪.音階也是如此,音調(diào)的高度與頻率跨度的關(guān)系,仿佛是種巧合卻又是種必然,讓人越發(fā)地感到科學(xué)的神秘力量和魅力.我們可以利用頻率不同的單音,制造出更美妙的和弦,這一藝術(shù)與科學(xué)的結(jié)合是如此神奇,而又如此美妙……”
另一位學(xué)生寫到:“今天我‘看見(jiàn)了’樂(lè)音!我一直很喜歡音樂(lè),初中的時(shí)候也了解了樂(lè)音的本質(zhì)是機(jī)械波,可它是書本上的知識(shí),沒(méi)有親手實(shí)踐過(guò),這次實(shí)驗(yàn)對(duì)我的沖擊很大.第一次使用示波器(以前只見(jiàn)過(guò)插圖),在老師的指導(dǎo)下我看到了一列列的正弦波,它們就是能陶冶情操的音樂(lè)呀!和信號(hào)源的組合,我看到了一個(gè)個(gè)的李薩如圖形在顯示屏上變化,十分有趣.老師還以“命運(yùn)交響曲”為例講了和弦伴音的秘密,我聽(tīng)得很入神.不僅老師講,我還親自實(shí)踐自己造琴,在同學(xué)的幫助下我完成了對(duì)琴的測(cè)量,很有成就感.發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)原來(lái)也可以這樣做,好奇什么就做什么,不懂什么就自己探索,十分開(kāi)放、引人探索,只是一節(jié)課時(shí)間太短,關(guān)于樂(lè)音也只是了解了初步,音樂(lè)不僅是音樂(lè),還是物理,還是數(shù)學(xué),音樂(lè)的美使我看到了數(shù)理的美……”.
6結(jié)束語(yǔ)
課堂不再是老師一個(gè)人的舞臺(tái)。教學(xué)中,教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位,教師只是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),對(duì)于具體問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析思考,答案由學(xué)生給出。應(yīng)當(dāng)充分肯定學(xué)生的想法,對(duì)于正確合理的部分給予贊賞和鼓勵(lì),同時(shí)也需指出不合理的或需要改進(jìn)的地方。通過(guò)啟發(fā)式教學(xué)使得學(xué)生在學(xué)習(xí)上由被動(dòng)變主動(dòng),學(xué)生的思維能力得以訓(xùn)練、培養(yǎng)和提高。學(xué)生學(xué)會(huì)如何進(jìn)行自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)了學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的態(tài)度、習(xí)慣與技能。這種素質(zhì)是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)者的要求,這種素質(zhì)將使學(xué)習(xí)者終身受益。
二、教學(xué)應(yīng)理論與實(shí)踐結(jié)合
物理所涉及的知識(shí)源于實(shí)踐,它重視對(duì)于實(shí)踐的指導(dǎo),根據(jù)這一特色,在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)努力結(jié)合物理的基本原理,向科學(xué)技術(shù)應(yīng)用延拓,努力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)。例如,講磁介質(zhì)分類時(shí),可以提及具有完全抗磁體性的超導(dǎo)體,介紹超導(dǎo)體特殊性質(zhì),特別是超導(dǎo)體無(wú)損耗對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)的意義,同時(shí)超導(dǎo)要求的低溫條件又制約了超導(dǎo)的應(yīng)用,如何提高超導(dǎo)溫度,實(shí)現(xiàn)室溫下超導(dǎo)是科學(xué)家目前遇到的難題,需要進(jìn)一步去探索研究。在講授氣體分子動(dòng)理論時(shí),可介紹地球溫室效應(yīng)的形成及危害,從而努力發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)的潛力,走一條綠色環(huán)保的高技術(shù)發(fā)展道路。
講波動(dòng)光學(xué)時(shí)介紹一些三維影像知識(shí),以及全息照相基本原理,可以凸顯物理的實(shí)用性,物理的學(xué)習(xí)不僅可以認(rèn)識(shí)世界,也可以改造世界。實(shí)踐證明,這些做法使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理課程的重要性,懂得如何使用物理知識(shí)解決具體問(wèn)題,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
三、教學(xué)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維
教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生的懷疑和批判精神,鼓勵(lì)學(xué)生提出標(biāo)新立異的想法。缺少質(zhì)疑,人們的認(rèn)識(shí)與思維就報(bào)難向前深入發(fā)展[3]。從物理發(fā)展的歷史來(lái)看,無(wú)不以懷疑和批判為先導(dǎo)。我們知道:如果沒(méi)有懷疑和批判就不會(huì)誕生近代物理的兩大基本理論:相對(duì)論和量子力學(xué)??茖W(xué)的進(jìn)步需要不斷超越已有的理論,沒(méi)有懷疑和批判,也就失去了創(chuàng)新的生命力。在教學(xué)中,也要注重培養(yǎng)學(xué)生想象力,讓學(xué)生大膽假設(shè),如有一天超光速能夠?qū)崿F(xiàn)了;我們生活在沒(méi)有摩擦的世界;我們生活的地球失去磁場(chǎng)……會(huì)出現(xiàn)一些什么樣的情景?這些問(wèn)題沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,存在多種可能性,能夠培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維,學(xué)生可以展開(kāi)想象的翅膀,用一些已有的知識(shí),分析、歸納、總結(jié)得到自己的結(jié)論,這種思維方式將使學(xué)習(xí)者終身受益。
四、教學(xué)應(yīng)課內(nèi)與課外結(jié)合
教師應(yīng)多創(chuàng)設(shè)學(xué)生間交流機(jī)會(huì)。經(jīng)常組織學(xué)生參加物理課外活動(dòng)和競(jìng)賽將非常有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,用集體的智慧創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。學(xué)期開(kāi)始可以讓學(xué)生自由結(jié)合,分組開(kāi)展各種活動(dòng),每周一個(gè)主題,可以是對(duì)于生活中物理現(xiàn)象的討論分析,也可以是參觀科技館等。每周每組就活動(dòng)情況書寫書面報(bào)告,教師進(jìn)行指導(dǎo)和評(píng)價(jià),鼓勵(lì)學(xué)生用發(fā)現(xiàn)的眼光觀察世界,用科學(xué)的方法認(rèn)識(shí)世界。
五、結(jié)語(yǔ)
課程改革是教學(xué)工作的落腳點(diǎn),是大學(xué)教學(xué)改革過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,它是實(shí)現(xiàn)大學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)的知識(shí)框架體系。人才培養(yǎng)的規(guī)格和模式最終需要通過(guò)課程體系的構(gòu)建和教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)。從市場(chǎng)與教育的關(guān)系入手,課程在其中也起著重要的聯(lián)結(jié)作用。市場(chǎng)對(duì)于教育的需求分為兩個(gè)主要的層面,一個(gè)是直接對(duì)知識(shí)的需求,一個(gè)是對(duì)人才的需求。大學(xué)中的知識(shí)大體沿著學(xué)科、專業(yè)、課程的路徑形成知識(shí)的體系;而對(duì)于人才的需求則涉及人才的規(guī)格與類型,即勞動(dòng)力市場(chǎng)上的職業(yè)的需求與大學(xué)教育之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這種關(guān)系可能是不完全的對(duì)應(yīng),但這種關(guān)系的發(fā)生卻必須通過(guò)課程來(lái)實(shí)現(xiàn)。民辦三本院校為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo),就必須從課程改革做起。物理學(xué)是研究物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形式及其相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學(xué),其研究對(duì)象具有極大的普遍性,基本理論對(duì)現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展起著重要的作用。在民辦高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下,《大學(xué)物理》課程改革不但要以提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標(biāo),而且也應(yīng)該以培養(yǎng)各種應(yīng)用能力為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。
2大學(xué)物理課程改革的探索與實(shí)踐
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,將物理學(xué)的最新研究成果與教學(xué)內(nèi)容的融合
物理學(xué)有經(jīng)典物理學(xué),近代物理學(xué)與當(dāng)代物理學(xué)三個(gè)部分。經(jīng)典物理學(xué)主要是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)理思想理念,開(kāi)發(fā)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)以及分析解決問(wèn)題的能力。近代物理的重點(diǎn)是加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而當(dāng)代物理學(xué)能夠開(kāi)拓學(xué)生的視野,有利于人文教育,建立工程文化的概念。物理教學(xué)為了緊跟時(shí)代步伐,與工程應(yīng)用緊密聯(lián)系,教學(xué)內(nèi)容可在經(jīng)典、現(xiàn)代部分的基礎(chǔ)上加大當(dāng)代和前沿知識(shí)部分的教學(xué)力度。雖然力、熱、光、電磁學(xué)等經(jīng)典內(nèi)容在整個(gè)物理學(xué)的發(fā)展中起著重要作用,而近年來(lái)出現(xiàn)的激光、超導(dǎo)等物理等最新成就、研究熱點(diǎn)和新領(lǐng)域,更應(yīng)該成為教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,以提高大學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。如在講解光的干涉和衍射時(shí),可以視頻播放李宇春在15羊年春晚《蜀繡》節(jié)目表演中令人震撼的舞臺(tái)演出效果,從而介紹利用光的干涉和衍射原理的最新研究成果—全息投影技術(shù),然后擴(kuò)展到全息技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,如利用全息干涉技術(shù)研究燃?xì)馊紵墓こ?、機(jī)械件的振動(dòng)模式、汽車輪胎皮下缺陷檢查等,利用全息照相用作商品和信用卡的防偽標(biāo)記已形成產(chǎn)業(yè),正在發(fā)展的全息電視將為人類帶來(lái)一場(chǎng)新的視覺(jué)革命等,將最新的科研成果滲透到課堂教學(xué)中,不但充實(shí)、更新了教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面,而且提高了學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣,使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高。
2.2適應(yīng)高校轉(zhuǎn)型發(fā)展,提升大學(xué)物理老師科學(xué)素養(yǎng)
目前的高校都是在精英高等教育的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來(lái)的,學(xué)校的管理干部和教師本身就是精英高等教育的產(chǎn)品,不可避免地或多或少地帶有精英高等教育的烙印。要培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)和能力,首先要提高教師的應(yīng)用型意識(shí)和能力,所以大學(xué)物理教師不僅要具備淵博的學(xué)識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度,更要具備一定的社會(huì)實(shí)踐和應(yīng)用能力,只有這樣才能更好地培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才。這就要求老師應(yīng)保留學(xué)習(xí)的心態(tài),利用假期和課余時(shí)間參加學(xué)習(xí)或培訓(xùn),不斷地補(bǔ)充新知識(shí),緊跟科學(xué)與技術(shù)前沿,同時(shí)也要不斷加強(qiáng)應(yīng)用能力的提升,走出一條理論與應(yīng)用相結(jié)合的雙師型道路。我校經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐,探索出了多種有效方法來(lái)加強(qiáng)教師的應(yīng)用實(shí)踐能力,如教師去企業(yè)掛職鍛煉、校企聯(lián)合項(xiàng)目大學(xué)科技園、企業(yè)入駐校園等,不但培養(yǎng)了老師的應(yīng)用實(shí)踐能力,更重要的是提高了教師的應(yīng)用型意識(shí),從而將應(yīng)用型意識(shí)不知不覺(jué)的貫穿到教師的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。
2.3實(shí)用性教學(xué)思維貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才
教學(xué)的重要目之一是使學(xué)生能將學(xué)到的知識(shí)更好的應(yīng)用到工作和生活中,所以在授課過(guò)程中,不單講授知識(shí)點(diǎn)本身,更要著眼于知識(shí)點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)生活中起什么作用或指導(dǎo)意義,這樣才能激發(fā)學(xué)生興趣、拓展邏輯思維、鍛煉解決問(wèn)題的能力,開(kāi)闊學(xué)生的視野。例如介紹萬(wàn)有引力及牛頓三大定律時(shí),可以解釋人在電梯里的超重和失重,海水的漲潮退潮,行星的軌道,臺(tái)風(fēng)的形成等;介紹熱力學(xué)定律時(shí),指出它對(duì)推動(dòng)第一次工業(yè)革命的作用及對(duì)我們的生活的影響,大到火箭推動(dòng)器、飛機(jī)的引擎、汽車和拖拉機(jī)等的內(nèi)燃機(jī)、原始火車的蒸汽機(jī)、輪船用的燃?xì)廨啓C(jī)、火力電廠里鍋爐、蒸汽輪機(jī)、制冷機(jī)、冷庫(kù),……,小到家用的許多電器,如冰箱、空調(diào)、燃油割草機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等都是熱力學(xué)定律在工作和生活中的應(yīng)用;電磁學(xué)理論的建立將我們的世界推向了現(xiàn)代化,發(fā)電機(jī),電動(dòng)機(jī)是電磁感應(yīng)的應(yīng)用,電磁鐵、工廠煙囪的高壓吸塵、靜電除塵、音響、話筒、避雷針、磁懸浮列車、電磁起重機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器等都是電磁學(xué)原理服務(wù)于我們生活的實(shí)例??傊?,在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中要讓教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生生活、現(xiàn)實(shí)社會(huì)融合為一體,這樣不僅可以加深對(duì)理論的理解,提高學(xué)習(xí)興趣,還可以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用實(shí)踐能力,有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
2.4踐行“以學(xué)生為中心”的育人理念,基于學(xué)生物理基礎(chǔ)以及所學(xué)專業(yè)的不同,采用分層次教學(xué)模式
隨著大學(xué)本科教育由培養(yǎng)精英型人才向應(yīng)用型人才的轉(zhuǎn)化,大學(xué)物理分層次分專業(yè)教學(xué)被提上改革議程。民辦高校與重點(diǎn)高校相比,生源質(zhì)量明顯下降,且中學(xué)物理基礎(chǔ)參差不齊,一些理工專業(yè)可以文理兼收,這就導(dǎo)致入學(xué)時(shí)某些學(xué)生物理基礎(chǔ)明顯較差,這客觀上給大學(xué)物理教學(xué)帶來(lái)很大難度。大學(xué)物理可以在充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異、興趣愛(ài)好的基礎(chǔ)上,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)生有更多的選擇空間,有更多的時(shí)間和自由來(lái)涉足他們感興趣的領(lǐng)域,這也充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的辦學(xué)理念。大學(xué)物理學(xué)可以將教學(xué)對(duì)象分為三個(gè)層次,第一個(gè)層次是將物理作為通識(shí)教育的學(xué)生,主要介紹物理學(xué)原理在各行各業(yè)中的應(yīng)用及現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)展,這一層次的學(xué)生不要求物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(或只要求高中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)),面向不打算學(xué)習(xí)自然科學(xué)專業(yè)的學(xué)生,學(xué)時(shí)可相對(duì)較少;第二個(gè)層次是有志于從事對(duì)物理知識(shí)有一定要求的那些專業(yè)領(lǐng)域工作的學(xué)生,諸如醫(yī)學(xué)、工程等,主要能基本掌握物理基本概念、基本原理、基本規(guī)律及其應(yīng)用,為那些將來(lái)想在其他領(lǐng)域發(fā)展的學(xué)生提供較強(qiáng)的物理學(xué)基礎(chǔ),此層次的學(xué)生要求有一定的數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ),教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)降低難度和深度,增加應(yīng)用型;第三個(gè)層次是對(duì)物理學(xué)非常感興趣,并有志于在物理及相關(guān)領(lǐng)域從事教學(xué)或者研究工作的學(xué)生,主要面向有出色的數(shù)學(xué)能力和堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)的學(xué)生,結(jié)合所學(xué)專業(yè)適當(dāng)增加難度和深度,如對(duì)于材料專業(yè)的學(xué)生,可以增加固體物理的學(xué)習(xí),對(duì)于電子信息類專業(yè)的學(xué)生,可以增加半導(dǎo)體物理的學(xué)習(xí)。分層次教學(xué),使得無(wú)論是無(wú)論是理工科學(xué)生還是人文學(xué)科學(xué)生,都可以根據(jù)自己的數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ),以及所學(xué)專業(yè)對(duì)物理知識(shí)的不同需求選擇適合自己的物理學(xué)課程,而物理學(xué)課程可按不同的內(nèi)容難度、不同的學(xué)習(xí)時(shí)間、不同的目標(biāo)要求等進(jìn)行教學(xué)分層,完全能滿足不同專業(yè)、不同基礎(chǔ)學(xué)生的需求。只有實(shí)現(xiàn)物理學(xué)分層次教學(xué),才能使因材施教成為可能,并為多元化人才的培養(yǎng)奠定了良好的科學(xué)素養(yǎng)基礎(chǔ).起到了積極的促進(jìn)作用.
2.5豐富課堂教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量
對(duì)于民辦本科院校,學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,學(xué)時(shí)較少,要想系統(tǒng)深入的學(xué)學(xué)物理比較困難,因此,在我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下,如何有效地提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量是值得探索的。首先,將傳統(tǒng)講授與案例教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)兩者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性,使學(xué)生在知識(shí)、實(shí)際應(yīng)用能力兩方面都得到提高。案例教學(xué)是教師通過(guò)案例為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)案例進(jìn)行分析討論,進(jìn)而掌握相關(guān)的理論知識(shí)和規(guī)律,并將理論知識(shí)再次應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)生活中。案例教學(xué)使教學(xué)內(nèi)容既有工程技術(shù)應(yīng)用背景又與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān),能夠使學(xué)生拓寬視野,加深其對(duì)物理學(xué)基本原理及物理學(xué)在工程技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用的理解。因此,案例教學(xué)是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)教育培養(yǎng)目標(biāo)的一條捷徑。其次,在教學(xué)過(guò)程中,適當(dāng)加入同伴教學(xué)這一新的課堂教學(xué)模式。同伴教學(xué)不同于傳統(tǒng)教學(xué),由許多關(guān)于關(guān)鍵知識(shí)的簡(jiǎn)短講授構(gòu)成,每個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)附有針對(duì)性的測(cè)試題。在課程教學(xué)中教師講解一個(gè)概念后,先讓學(xué)生獨(dú)立思考并回答基于clicker上概念測(cè)試題,此時(shí)答案會(huì)在教師的電腦上顯示,然后教師組織鄰座討論,討論后讓學(xué)生再次發(fā)送答案,教師根據(jù)此次答案的正確率決定繼續(xù)詳細(xì)講解這個(gè)概念還是進(jìn)入下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。哈佛大學(xué)的研究數(shù)據(jù)表明:在物理概念的理解、物理定性分析和定量計(jì)算這幾個(gè)方面,同伴教學(xué)法均優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)方法。同伴教學(xué)法除了能夠讓學(xué)生更好地理解物理概念,掌握學(xué)科的基本知識(shí)外,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生敢于表達(dá),敢于創(chuàng)新的能力有一定的促進(jìn)作用,有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。另外,討論式、支架式、合作式等都是較好的課堂教學(xué)模式,根據(jù)所講內(nèi)容的特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式,發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,提高教學(xué)質(zhì)量。
3結(jié)論