大學物理教學模式與創(chuàng)新構想論文
摘要:基于對當前大學物理教學活動中實驗教學與理論教學相分離的傳統(tǒng)教學模式的分析以及近年來在教學過程中通過教學測評等方式得到的教學效果反饋，提出在大學物理課堂中實現(xiàn)理論教學與實驗教學相結合的構想。通過實驗與理論教學相結合的新型教學模式使得學生對知識點的理解相互驗證，極大地提高了學生的學習效率、創(chuàng)新能力和探索精神。
關鍵詞:實驗教學；教學改革構想；大學物理
隨著21世紀這個信息化時代、知識經濟化時代的到來，大學承擔著越來越重要的社會責任，這要求現(xiàn)代大學不僅僅需要培養(yǎng)出一批能夠適應社會、融入社會的大學生，更應當能夠培養(yǎng)出一批具有創(chuàng)新性、探索性和服務性的新生力量。因此，現(xiàn)代大學應當改變傳統(tǒng)的教育模式，積極地探索新型的、與時俱進且適合現(xiàn)代化教學發(fā)展的新模式，這就要求高校應當允許并鼓勵大家對新型教學模式的大討論，從而保證高校教育的前瞻性，為學校的教學發(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，新型的教學模式不斷被提出并運用到實際的教育實踐中。通過將其取得的效果與傳統(tǒng)的教學模式的效果相對比，可以發(fā)現(xiàn)一些新的教學模式使學生的學習效率得到了明顯的提高。物理學是關于自然界最基本形態(tài)的科學，其主要研究對象是物質結構和物體間的相互作用。物理學是一切自然科學的基礎，處于諸多自然科學學科的核心地位。在近些年，由于物理學的發(fā)展和細化以及與其他學科的交叉使得物理學衍生出一系列的分支學科和交叉學科，如粒子物理、凝聚態(tài)物理、工程光學、電子物理、生物物理等。物理學不僅包括理論物理學也包括實驗物理學，理論物理學引導和解釋實驗物理學，實驗物理學檢驗和證實理論物理學，兩者相輔相成。然而在傳統(tǒng)的大學物理教學中，通常理論部分的課堂教學與實驗部分的教學過程被分開，實驗教學部分往往是被老師和學生忽略的一部分。作為工科專業(yè)的基礎課程，大學物理的教學模式也應當更新，理論教學和實驗教學結合可以在一定程度上使得學生對課程中繁雜的公式更深程度地理解，在理論知識與實踐相結合之中趣味性地學習，同時可以使得同學們對于不懂或者理解不深的知識點得到相互驗證，減緩一些學生恐學和厭學的心理。因此，筆者結合近年來對于大學物理課程的講授以及教學效果的反饋結果，提出在大學物理課程中將理論教學與實驗教學相結合的教學模式改革構想。
1傳統(tǒng)教學模式的現(xiàn)狀
1.1理論教學與實驗教學的分離
目前，許多國內高校的大學物理教學模式基本上為理論教學與實驗教學分開講授，且兩個課程之間會間隔很長的時間周期，一般來說是在理論教學的所有教學課時結束后數(shù)周才會安排學生的實驗課程，同時負責理論和實驗的教學活動會由不同的教師負責，即理論教學的教師只負責理論教學任務，對于實驗教學可能了解不充分，從而導致負責理論教學的教師僅僅機械性地講授大學物理的理論部分而學生也只是機械性地學習相關內容。同樣，負責實驗課程的老師也僅僅是按照實驗步驟灌輸式地介紹實驗流程，學生機械性地重復實驗的流程和步驟卻對實驗原理和實驗目的毫無了解，僅僅是完成了課程拿到了學分而已。這種教學模式存在三方面的問題：第一，理論課程與實驗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驗部分，一位教師講授可能更有利于學生對于知識點的掌握，學生不需要去花費不必要的時間了解不同老師上課的風格和授課方式，使得學生可以快速地投入到對知識點的吸收和掌握中去。第二，理論課程與實驗課程的時間分離。理論教學活動和實驗教學活動的時間一般相距約兩個月之久，根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線可以知道，當一次學習和二次學習相距時間周期為一個月時，此時的復習相當于重新學習，不利于學生對于知識點的鞏固。因此，當理論學習與實驗學習分離較長時間時，學生的大腦留存的知識點印象幾乎可以忽略，對教學質量和教學效果會產生巨大影響。第三，學生學習效率的低下。這種分離式的教學模式使得學生容易疲乏于理論繁雜的公式推導過程，同時又對實驗過程的格式化提不起興趣，不利于學生對于知識點的相互驗證，大大降低了學生的學習效率和學習興趣[2]。
1.2理論教學的枯燥乏味和實驗教學的機械重復
目前高校的教學現(xiàn)狀為：大學物理課程的理論教師一般都是按照書本與PPT給學生講課，無互動、無創(chuàng)新，教師給每屆學生所講授的內容都是機械性地重復，其講課使用的PPT可能都是幾年前制作的或者從網上下載的材料。教師長時間地重復陳舊內容使得教師所講的內容枯燥乏味，學生對于理論課程中繁雜的公式提不起興趣甚至恐慌，增加了學生的厭學心理和抵觸情緒，使得學生對于新的知識點選擇糊弄的方式，對于課堂作業(yè)也選擇抄襲而沒有獨立的'思考，這種機械性的教學不利于高校對于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。而實驗教學方面，授課教師不重視實驗教學與理論教學的關系。老師普遍是按照實驗流程給同學介紹實驗過程而后同學們則按照實驗流程按部就班地套入實驗就完成了實驗課程任務，老師與同學之間缺乏溝通與互動，學生的疑惑解答不了。因此，直接導致學生只是學其形式，不追求實驗背后的物理原理。這也就必然導致了學生對于大學物理實驗的學習興趣低下，使得學生缺少將大學物理理論教學和實驗課程相結合思考創(chuàng)新的能力。老師們的不重視和墨守成規(guī)降低了學生對于知識探索的激情，同時也禁錮了學生的思想。這對于如今的現(xiàn)代化人才培養(yǎng)產生了不可忽視的阻礙作用。
2大學物理教學模式改革的構想
基于對目前大學物理教育模式問題的擔憂，筆者就如何有效地提高學生學習效率和改變傳統(tǒng)教育模式的不足提出了有利于現(xiàn)代化教學模式改革的構想，并根據(jù)提出的新型教學模式與傳統(tǒng)教學模式的對比發(fā)現(xiàn)，新型教學模式具有高效率性和高帶動性，解決了傳統(tǒng)教育模式存在的一些問題，如教學模式的機械性、墨守成規(guī)和不利于學生記憶學習等。對于高�，F(xiàn)代化教育的發(fā)展和對學生學習積極性、創(chuàng)造性具有很大的促進作用。
2.1課堂教學與實驗教學相結合
筆者根據(jù)多年來的大學物理教學經驗以及和學生的課下探討提出了有利于改革現(xiàn)有傳統(tǒng)大學物理教學模式惰性的構想，即課堂教學與實驗教學相統(tǒng)一的方式激發(fā)學生的學習能動性與主動性。相比于傳統(tǒng)的教學模式，這種理論與實驗相統(tǒng)一的教學模式有三方面的優(yōu)勢。第一，激發(fā)了學生學習的興趣。新型的的教學模式極大的提升了學生的學習興趣和學習積極性，相比于傳統(tǒng)的教學模式，這種新模式將理論與實驗相結合可以直觀地向學生展示知識點的基本原理和物理現(xiàn)象，當學生對于所學內容產生疑惑時老師通過實驗展示的方式直觀地向學生闡述知識點的基本原理便于學生的理解，同時在老師向學生展示實驗時學生也可以通過實驗反向地驗證所學習的知識點，生動有趣的實驗結果大大增加了學生的學習能動性。第二，提高了學生對于知識點的記憶。傳統(tǒng)的教學模式由于課堂教學與實驗教學分離的周期較長，相距約為一至二個月，根據(jù)艾賓浩斯記憶曲線可以發(fā)現(xiàn)當相隔一個月時學生對于課堂內容的記憶力幾乎可以忽略，以至于學生在上實驗課程時對于所學內容的記憶程度所剩無幾，完全起不到鞏固知識的作用。而新型的理論教學與實驗課程相統(tǒng)一的教學模式完全解決了這種問題，這種理論與實驗相結合的教學方式產生了二次知識記憶的效果，結果表明隨著時間的延長學生對知識點長期記憶遠高于傳統(tǒng)教育模式。第三，改變了教師教學的機械性。理論與實驗相結合的教學模式打破了傳統(tǒng)的機械性重復教學，老師不會僅僅只重復理論課程內容或實驗內容，而當課堂教學與實驗教學相結合時會產生1+1>2的教學效果，老師通過了解實驗內容并將教學內容與之相結合，充分展現(xiàn)理論知識豐富性的同時也將知識的運用性展示給了學生。在這種新的教學模式下，老師不再像傳統(tǒng)教學模式一樣機械性地重復理論內容或實驗內容，而是在理論內容講解的過程中添加實驗教學內容，在一定程度上提高了老師講課的豐富性和生動性。
2.2傳統(tǒng)知識與科學前沿相結合
目前，傳統(tǒng)的教學模式多數(shù)為老師按照教材知識進行教學活動，而實驗老師則按照實驗講義和步驟固定地灌輸知識，教材上多為經典的理論知識使得老師的課堂教學發(fā)揮空間較小，課堂教學內容多且復雜難懂，降低了學生的學習興趣以及對知識的好奇心。然而，筆者認為為了讓學生能夠清晰地了解所學的知識點，授課教師可以關注大量的相關前沿知識，通過理論授課或者實驗教學方式向學生展示以提高學生學習的興趣。在如今科技知識迅猛發(fā)展的時代，新興知識不斷涌現(xiàn)，課本內容的更新?lián)Q代遠跟不上現(xiàn)代的科學發(fā)展，而學生因視野的局限性對于學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容融入到課堂教學中，做到了教材、實驗以及學科前沿知識的有機結合。這種理論教學、實驗教學以及科學前沿相結合的新型教學模式下，傳統(tǒng)的教學弊端將被打破，教師可以將物理原理和現(xiàn)象通過理論教學和實驗驗證向學生講授，再推廣到科學前沿以及應用領域，這樣必將激發(fā)學生學習的主觀能動性，提高了學生對知識的運用能力，進而使得越來越多的學生積極參與大學生創(chuàng)新實驗項目、大學生電子競賽和國家專利的申請等。
3結論
大學物理的教學模式不應該是一成不變的傳統(tǒng)教學模式，而應該是不斷融入新知識、新理念、新方法的開放式教學模式。教學活動應該以提高學生學習興趣和學習效率為主要教學目標，以培養(yǎng)學生運用所學基礎知識解決實際問題的能力為教學宗旨。大學物理實驗教學不僅是連接理論教學過程中學生對理論知識的感性認知到實際應用的橋梁，更是加深學生對理論知識的深度理解和驗證的通道。因此，筆者提出了將大學物理實驗教學引入課堂，穿插在理論教學過程中的教學改革構想，提高學生學習興趣和學習效率。
參考文獻
[1]丁小芳.遺忘曲線與課堂教學[J].北方文學,2004(8):143-145.
[2]吳宏偉,陳華俊.半導體物理學教學模式的改革與創(chuàng)新構想[J].科技視界,2017(4):77-78.
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