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高师物理教育模式的新探讨 摘要：高师新的教育理念主张大多数专业仍应该开设物理课,并且作为最重要的基础课程。概因高师物理学研究方法将对培养学生从事开拓性创造性研究的能力具有全面的指导功用。因此,高师物理课程不仅在为学生打下坚实的科学理论基础,而且对提高学生的整体素质将有着极为重要的价值。 下载 关键词：高师物理 教育模式 教学困境 教学趋向 高师新的教育理念主张大多数专业仍应该开设物理课,并且作为最重要的基础课程。概因现代学子必须对自然界物理运动的基本规律有一概括的、正确的了解。否则,对于一个高校理科毕业生,其综合素质就有了严重的亏欠,其对客观世界的认知能力就会受到极大的局限,他们的创新能力也将受到很大的限制。 一、高师物理教育模式的现实困境 中外科学史上的众多的物理学家犹如一颗颗耀眼的星星分外引人注目并推动了人类文明的进步，他们凭着对科学的执着精神以及精妙的实验设计思想成为后人从事科研以及培养创新型人才的宝贵财富。但是我国高师过去几十年的物理教育却过多地提倡按部就班的教学方法，教师都习惯于把知识组织得井井有条，对课程内容的每个细节作详尽的解说，对学生可能发生的误解一一予以告诫，但现代物理学中的新事物，却怕不能讲深讲透，担心给学生课后留下疑难，在课堂上宁可只字不提。这种教学方法使学生养成了读死书的习惯，物理学也越来越变成整天在公式内打滚的学科，其结果是培养了许多非常努力、知识比较系统的学生，可是他们的综合素质是不全面的，特别缺乏科学素质，在研发时往往倾向于模仿， 缺少创新意识，因而很难做出原创性发明。相对来说，美国提倡“渗透式”的教育方法，其特点是学生在学习的时候，对所学的内容往往还不太清楚， 然而就在这过程中已经一点一滴地学到了许多东西，这是一种“体会式”的学习方法，它培养出来的学生有较强的独立思考和创造能力，易于很快地进入科学发展的前沿，这是美国学生创新意识和能力较强的一个重要基因。由此，包括杨振宁在内的一些科学家希望能把中美两种教育方式的优点和谐地加以整合，以实现大学物理教育方法的突破。 俗话说：教案是课堂教学之本。为实现教学目的,在采用计算机大屏幕教学手段时,电子教案应尽量采用图形或动画；文字简明扼要醒目；使用幻灯制作,公式前后连贯；色彩用于突出重点、难点；使用处于编辑状态的电子教案,搭配不同的 “背景色” 与“文本色”,隐藏教案。显示教案过程,融精讲内容、引导参与、启发思考、提问、讨论与记笔记等师生互动形式于有机的整体。同时，与教学内容、方法、手段改革同步进行考试改革,以人为本,发展个性,让“优等生”能脱颖而出。采取平时考核与期末考试结合,以期末考试为主；读书小结、小论文等开卷形式与闭卷结合,以闭卷为主；在同一份试卷中,针对不同的学生群体,设计填空题、计算题、应用题、综述题、附加题、选作题等不同要求的题型,在统一的评分标准下,按教学基本要求全面考核学生知识与能力结构。可以说，教学改革的阻力,部分来自一些陈旧的传统观念。教师要不断学习新的教育教学理念,并以多种方式教育学生接受新的教育教学模式,这既是教学改革的前提,又必须贯穿于教育改革的始终。 陈佳洱等教授曾撰文疾呼：“我国四十余年来的现实状况是,每当教学改革的呼声高涨时,非物理专业就要求砍杀物理课程的学时。这个问题长期以来困扰着广大的物理教育工作者,常使他们处在迷惘、焦急、挣扎、无奈、消沉的复杂心态之中”。 可以说，高师理科教学须以培养高素质的应用性的中、小学物理教师为主要培养目标。所谓“应用性”,就是能将物理学基础理论成果有效地应用到其它学科和各种生产领域,转化为各种应用技术、发明、创新。而这方面的人才为当前社会所迫切需要,事实上也是国内外多数物理系毕业生的用武之地。不同类型理科系学生的培养目标和方式方法除了共同点之外,在安排课程体系和教学内容等方面时,更要注意其不同点,使毕业生能最大限度地适应现代科学技术的发展,符合社会多方面的客观需求。这样做,也更有利于充分发扬高师原有的特色和优势。 二、高师物理教育模式的探求趋向 物理学是研究物质各层次的结构、相互作用与运动规律的学科。高师物理学的地位与作用的一个重要表征是:目前我国理工科主要课程中与物理学相关的课程共有数十门,它们基本上是物理学原理与方法的延伸、拓展、“物化”与应用。无数教育教学的历史经验表明:交叉学科与学科交叉是科学技术能持续发展的又一原动力。科学技术这一历史发展的轨迹,必然要反应到大学教育中来。因此,高师物理教育体系必然是交叉学科与学科交叉的一个整体的、系统的教育体系。像数学是科学的 “女皇”,又是科学的“侍女”,但许多数学思想与方法却源于物理问题的提出与求解。两门学科思想与方法间的交叉渗透,强烈地表现在两门课程内容与教学目的的相辅相成。函数、极限、导数、微分、积分等,是物理教学的数学基础；而物理教学中先于数学讲授的矢量场的环路定理、高斯定理及谐振动方程等反过来又为数学教学做了物理铺垫。再如，“物理化学”、“材料化学” 等是与物理学相互渗透的交叉学科；“无机化学”需要物质结构的物理原理,物质结构的物理原理需要“无机化学”的补充。诸如海特勒与伦敦的现代价键理论用薛定谔方程求解氢分子就是最好的实例。 在高等教育大众化的新形势下,高师物理课程教学也要“以人为本”。经多年的调查了解,学生依据“基础、能力、目标” 的不同,在学习大学物理时形成了“通过考试”、“希望理解”、“要求掌握”等三种不同层次的群体。为适应新的教育教学形势,理应不断改进教学,通过采取学生问卷调查、座谈会、课堂问答、课后讨论会、网上答疑、考试成绩分析等多种范式加强师生的沟通。譬如说，高师物理课程在调整内容结构时须立足于本课程的教学改革,通过构建知识单元突出物理教学的基础性,即:突出作为自然科学基本规律、能长时期发挥作用的基础性内容；突出通过渗透、融合可伸向理工技术学科与课程的基础性内容,新添 “连续体力学” ；凸显“场物理学”；加强“固体物理基础”、“激光原理”与“原子核”,同时注重发挥基础物理教学在科学素质培养中的积极作用。像教学内容方面应当作较多的调整，注重处理好现代与经典、深度与广度、增加与删减等关系。教学内容中包括课堂与实验室的教学以及有关教材等,都应该力求“新”。目前存在的某门课程的内容和体系几十年基本不变决不能以“基础知识是稳定的”来解释。这里说的“新”,不仅指材料新,更重要的是观点新。例如,牛顿力学总是要讲的,但今天讲牛顿力学就不能按照若干年前的讲法,做多年前的老习题。问题不是在现代物理和经典物理部分各占总学时的百分之几,更重要的是站在现代物理最前沿的高度来理解、运用全部物理学知识。但如果范围太窄,对当前科学发展重点中的许多问题根本不提,也会造成眼光狭隘,当重要创造发明的机遇到来时,就可能失之交臂。应当很好地进行概括提炼,用新的观点组织新的课程体系,既要有着重的学深、学透。当然这个深透也是相对的，对最基础的部分,也要有一般了解甚至是科普式拓宽的介绍。把深与广、专与博两方面恰当地结合起来,就可以形成比较合理的知识结构,为了达到这样的目标,对现有教学内容、学时分配等,应当有较大幅度的调整增删。 高师物理课程不仅是一门重要的基础理论课,而且是一门有着独特作用的科学素质训练课程的教学。随着科学技术的飞速展以及教育思想从应试教育到素质教育的转变,对大学物理的教学提出了新的更高的要求。因此 ,教师在传授物理知识的同时,应将物理学的研究方法、思维方式等也尽可能地传授给学生,为了实现这一目标,其重要途径之一是改革传统的粉笔加黑板的教学模式,实行多媒体教学。可以说，高师物理教学中,多媒体教学理应从初步尝试进入全面推广阶段,这在一定程度上提高了大学物理的教学质量和教学效率,但与粉笔加黑板这一传统的、成熟的教学方式相比,多媒体教学尚处于探索阶段。例如，高师物理多媒体教学与传统的粉笔加黑板的单一教学模式相比,至少有着明显的优势。像“多媒体教学”是以字、音、像等多种媒体传递信息,利用不同色彩的组合、三维动画的使用等独特优势,图文并茂,声情并举,可以更加直观地表述物理规律,更加形象地再现物理过程,彻底改变了传统物理课堂只能以文字叙述为主,作图不规范,色彩单调的教学模式,活跃了课堂气氛,吸引了学生的注意力,因而能更好地激发学生的学习兴趣。同时，运用多媒体教学手段,可大大节省板书及绘图的时间用于讲课,给教师留下了更大的发挥余地,增加了课堂传递的信息量；多媒体手段彻底改变了老师讲、学生听的单一教学模式,使学生由单纯的 “听”课,改为“听”和“看”相结合。通过视觉和听觉同时接受信息,充分发挥了人的感官,特别是视觉器官接受信息的作用,因而可大幅度的提升教学效率。但多媒体教学也存在着缺乏灵活性的特征。诸如多媒体虽然具有音像和动画方面的优势,但教学的灵活性反而不如传统教学。在用粉笔加黑板的教学方式中,教师可以边写边讲,边画边讲,常用的公式、定理可以写在黑板的一角长时间保留,不需保留的则随时擦掉,灵活自如,非常方便。然多媒体教学只能放映事先做好的课件,教师最多只能通过控制放映速度来掌握上课节奏,其灵活性和同步性显然要差一些。另外,多媒体教学只能逐页显示,新的一页出现后,旧的一页的所有信息都将消失,这不利于记忆,尤其是喜欢上课记笔记的学生更不习惯。另外，利用多媒体教学,教师必须受所用课件的束缚,不仅影响了教师的临场发挥,而且还使教师面临一个两难的选择:课件做得过于简单,讲不清楚,还需借助于粉笔黑板这一传统媒体加以补充；课件做得过于详细,教师只是照着宣读,容易给学生造成照本宣科的感觉。加之多媒体声像效果俱佳,教师的讲解反而容易被忽略,其主导地位在一定程度上被削弱。由此可见，多媒体教学理论上可大大提高教学效率,但实际上,这一提高还必须受到学生的理解、接受能力的制约。借助现代化的教学设备,教师可以在较短时间内把课上完,但上课不同于讲座,不能讲完了事,课后学生还需通过看书、查资料、做习题加以消化、理解 ,这一过程是任何媒体也缩短不了的,因此多媒体手段对教学效率是有限度的提高。 综上所述，高师物理学研究方法将对培养学生从事开拓性创造性研究的能力具有全面的指导功用。对理工科学生而言,学习大学物理是他们系统地接受物理基础知识及物理学研究方法教育的最