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【關鍵詞】大學物理;微課程;翻轉課堂模式;教學改革;學習主動性
大學物理是高校理工科學生的一門必修基礎課程,它注重培養(yǎng)大學生的科學思維能力及分析解決問題能力,幫助學生為以后的專業(yè)學習奠定物理基礎。然而,目前,在我國大部分高校中大學物理的教學,仍然采用的是以教師講解為主,且?guī)熒有员容^差,導致學習效果欠佳。隨著素質教育改革與新型教學模式的沖擊,探索大學物理新的教學模式勢在必行。
1.基于微課的翻轉課堂教學優(yōu)勢及特點分析
翻轉課堂是將傳統(tǒng)教學模式中知識的傳授與知識的內化兩個階段進行前后翻轉,包括課前自主預習新知、課內知識解疑與內化、課后知識鞏固與拓展三個部分。在課前,教師通過對教學內容、教學目標、教學重難點進行整合重組,精心查找資料,制作微課視頻,讓學生能夠隨時隨地的借助于微視頻和學習資料對新知識進行預習,完成知識的傳遞與構建。在課內,教師組織學生互動討論,互教互學,共同分享學習成果與解惑答疑,幫助學生完成知識的內化與吸收。在課外,學生借助微視頻鞏固課堂知識,并且進行知識的拓展與延伸?;谖⒄n的翻轉課堂教學模式大大提高了學生的課堂參與度與動手實踐時間,打破了傳統(tǒng)課堂教學模式的壁壘,讓學生真正的成為課堂學習的主人翁,促進了師生、生生之間的合作互動,實現(xiàn)了對學生自主學習能力與獨立思考能力的培養(yǎng)。大學物理是一門公共基礎課,通過微課與翻轉課堂教學模式的結合,可以讓不同專業(yè)的學生通過微視頻學習本專業(yè)所需掌握的物理知識,滿足了學生個性化學習的需求。同時又借助于微課幫助學生對大學物理中的重難點內容進行了解與掌握,大大提高了大學物理教學的效果。
2.基于微課的大學物理翻轉課堂教學模式
2.1課前制作微視頻,完成新知傳遞
在課前,教師根據(jù)大學物理課程標準及教材內容,將物理知識點進行逐層的分解。教師為學生準備一個或若干個視頻,每個視頻旨在介紹一個相關知識點。例如力學這一單元教學,可以分為質點力學與剛體力學,而質點力學又可以分為質點運動學與質點動力學,這樣針對每一個知識點制作相應的微視頻,微視頻時間最好控制在5-10分鐘之內,注意其短小、精悍的特點。例如,在《簡諧振動》教學中,由于學生對教材中簡諧振動的運動學方程理解比較困難,為此,微視頻內容主要包括:引入生活實例介紹簡諧振動現(xiàn)象,幫助學生初步感知,然后進行歸納總結簡諧振動的物理定義、判斷依據(jù)和性質特征,以基本知識點的講解為主。微視頻制作完之后,教師將其與配套基礎習題發(fā)送給學生或上傳到校園網平臺中,讓學生根據(jù)微視頻學習教材內容,并且完成相關習題的練習,從而完成對課堂新知點的傳遞。
2.2課堂互動交流,完成知識點內化與吸收
翻轉課堂教學活動的宗旨幫助學生解決問題,可以是預習時出現(xiàn)的問題,也可以使預設的問題。教師通過創(chuàng)設情境、積極引導、組織討論、互動交流、總結歸納等活動,幫助學生完成對新知識點的內化與吸收。在《受迫振動和共振》教學中,教師首先通過回顧單擺測量重力加速度的物理實現(xiàn),創(chuàng)設學習情境,讓學生了解阻尼振動的特點,進而引出受迫振動的物理概念。組織學生分組討論在觀看微視頻中的重難點,共同探討共振現(xiàn)象產生的條件、共振現(xiàn)象的危害以及如何消除共振現(xiàn)象,幫助學生完成對知識點的整體構建與吸收內化。在完成基本知識點內容的學習后,讓學生觀看微分方程的微視頻,引導學生掌握微分方程的形式及求解方式,進一步從數(shù)學思想的角度升華對受迫振動與共振的理解,最后,通過課堂測驗來進一步鞏固課堂知識。
2.3課后知識拓展與延伸
翻轉課堂的課后拓展與延伸,可以強化學生對知識點的理解,學生可以利用微課程對某個專題或問題進行更加深入的探究,拓展學生概念和知識學習的深度和廣度。在課后的學習探究環(huán)節(jié)中,教師還要通過網絡互動平臺建立課后補救教學和作業(yè)反饋機制,實現(xiàn)線上與線下、課內與課外相結合的教學模式,為學生創(chuàng)造出更多的學習機會,也為學生自主探究學習與補救學習等提供了便利。
3.結語
綜上所述,基于微課的大學物理翻轉課堂教學模式的構建,是適應當前社會及企業(yè)轉型升級發(fā)展對應用型人才的需求,翻轉課堂將互動討論、互動交流作為兩大利器,教師在課中進行答疑解惑。同時,將微課程和翻轉課堂結合可形成對學生學習過程的有效控制,彌補了傳統(tǒng)物理教學中互動教學和個別化教學的不足,充分調動了學生學習的積極性、主動性、創(chuàng)造性,改變了我國傳統(tǒng)課堂教學學生總是處于被動接受和被動灌輸?shù)木置?,促進了大學物理教學改革的發(fā)展。
參考文獻:
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關鍵詞:微課教學;大學物理;應用
微課是信息技術快速發(fā)展下的產物,利用微課構建翻轉課堂已經得到人們的普遍認同。大學物理作為一門專業(yè)課程,應用微課教學模式有助于教師借助微課優(yōu)勢構建新型課堂教學模式,提升大學物理的教學效率。
一、微課應用于大學物理課堂的優(yōu)勢
1.時效性強。微課教學模式下,大學物理課堂往往針對某一個知識點或重點教學環(huán)節(jié)展開設計,時間較短,一般集中在十分鐘以內,因此能夠在最短的時間內聚焦教學核心內容,時效性很強。學生可以根據(jù)自身學習需求合理選擇學習內容,提升大學物理課堂的教學效率。2.重點突出。微課由于時間較短,在設計時往往針對某一知識點、關鍵環(huán)節(jié)或圍繞某一主題展開設計,因此微課教學模式能夠突出大學物理教學的重點,根據(jù)物理教學的需要直指教學重點,簡化物理教學的重點,引導學生抓住物理課堂學習重點,有的放矢。3.學習便捷。學生可以利用互聯(lián)網學習平臺實現(xiàn)便捷化學習,也可以根據(jù)自身學習需求選擇性地學習。這樣有助于學生消除學習的知識盲區(qū),節(jié)約大量的學習時間,提升物理學習效率。
二、微課教學模式在大學物理教學中應用的可行性
1.教師素質分析。大學物理教師隊伍素質結構不斷得到優(yōu)化,主要表現(xiàn)為年齡結構不斷完善、知能結構越來越合理。目前大多數(shù)高校物理教師年齡趨向年輕化,學歷層次越來越高,他們具備接受新事物的能力,信息化素養(yǎng)較高。從教師素質結構來看,已經具備應用微課構建新型課堂教學模式的能力。2.學生學情分析。當代大學生信息接收渠道廣,思維活躍,他們都是經過高考遴選出來的佼佼者,綜合素質相對較高,能夠快速適應大學物理微課教學模式。從大學生信息化素養(yǎng)來看,大學生基本掌握了一定的信息技術,接受能力強,這使大學物理微課教學模式的應用成為可能。
三、微課教學模式在大學物理課堂中的應用實踐
1.課堂教學前期準備。教師要根據(jù)大學物理教學目標、物理知識體系與教材編排體系等進行合理的目標分解。如按照物理知識體系可以分解為振動、波動、力學、電磁學等,再將不同的知識體系進行細化。教師可以制作微視頻,廣泛收集素材,注意密切聯(lián)系生活與生產實際。微視頻的制作要做到短小精悍,主題集中,營造學習情境,使學生能夠進行自主學習。2.課前學生自主預習。課前學生自主預習是微課教學模式在大學物理課堂中應用的關鍵環(huán)節(jié)。學生要在教師的引導下合理安排時間,自主學習微視頻,自主完成預習任務。在課前自主預學階段要鼓勵學生質疑,帶著問題與疑問進入課堂,以提升大學物理課堂微課教學模式的應用效率。在課前自主預學階段,教師還要加強學生之間的學習互動,充分發(fā)掘的學習潛能。3.課堂教學實施環(huán)節(jié)。課堂教學實施環(huán)節(jié)主要包括三個基本環(huán)節(jié):成果展示、質疑釋疑與深度學習。在微課學習模式下,教師要給予學生足夠的展示機會,以激發(fā)學生自主預習的積極性,同時通過成果展示推動學生之間的思維互動。質疑釋疑階段以小組學習的模式進行,對學生課前學習過程中的重點、難點問題、典型問題等進行交流探究。深度學習是關鍵,教師要做好課前預設,針對學生自主學習過程中可能出現(xiàn)的典型問題、難點等進行預設,在完成前兩個環(huán)節(jié)的基礎上,引導學生進行深入探究,發(fā)揮微課主題集中、短小精悍等優(yōu)勢,突出學生在物理課堂學習中的主體地位。4.課堂總結與課后反思。課堂總結與課后反思是大學物理課堂的有機組成部分,教師要善于利用微課幫助學生進行課堂總結,對物理課堂學習目標達成情況、學生學習質態(tài)等進行總結,以幫助學生形成系統(tǒng)、嚴謹?shù)奈锢碇R體系,促進學生物理思維的形成。課后反思是學生對微課學習的一種自我審視,學生可以利用微課對物理課堂學習過程中存在的知識盲點、薄弱環(huán)節(jié)等進行回顧,對學習過程中存在的問題與不足進行自我反思,以健全自身物理知識體系,不斷調整物理課堂學習行為。
四、結語
總之,微課教學模式在大學物理課堂中的應用具有極大的優(yōu)勢,它也是物理課堂改革的大勢所趨。教師要基于微課優(yōu)勢不斷提升信息化素養(yǎng),利用微課構建新型教學模式,突出學生在大學物理課堂中的主體地位,激發(fā)學生潛能,全面提升學生的物理學習水平。
參考文獻:
[1]雒向東.微時代大學物理教學模式研究—微課教學的有效應用[J].赤峰學院學報:自然版,2015(1):230-232.
關鍵詞:大學物理;微信;課后輔導答疑
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
大學物理課程是高等學校面向理工科專業(yè)學生開設的一門必修公共課程,隨著教育的發(fā)展,傳統(tǒng)的大學物理教學模式已經不能很好地適應時代的要求。為更好地服務應用型人才培養(yǎng)目標,江蘇科技大學蘇州理工學院對大學物理課程教學進行改革,實施模塊化教學。
在教學過程中,采取傳統(tǒng)的教學手段和多媒體教學且結合網絡課程網站輔助的教學方式,但由于物理內容知識點較多且多媒體教學信息量大,而一些本科大三學生數(shù)理基礎薄弱,使得學生要在較短的時間里掌握較多的大學物理知識很困難,在這種情況下,選擇一個方便快捷的平臺,實現(xiàn)與學生點對點、點對面的文字、圖片、語音、視頻等多種方式的交流對學生進行課后答疑輔導,就顯得非常重要。
1.傳統(tǒng)答疑方式的意義與不足
傳統(tǒng)的面對面的答疑方式有以下兩種:一是學生在課間與課后提問,由教師解答;二是學生課后作業(yè),由教師批注,糾正學生的學習錯誤。這種面對面的答疑方式,可以增強師生之間的交流互動,使教師能夠充分了解學生的學習情況。然而,這兩種方式也存在不足。例如課間答疑時間太短,教師只能回答學生提出的某個具體問題,而不能對其進行全面解釋,不能滿足學生需要;課后答疑,通常采取定時定點安排教師進行答疑的方式,空間時間約束性太強,而學生由于有多種因素影響如學生較靦腆而沒有去問,效果一般。
2.手機微信答疑的可行性及實用性
隨著智能手機的普及,學生的上網方式發(fā)生了很大改變,即從機房、寢室等的電腦固定上網轉變?yōu)樵谛@隨時隨地使用智能手機、平板電腦上互聯(lián)網的多種模式。在眾多聊天軟件中,微信是最受學生喜愛的一種。微信具有支持視頻、圖片、文字、語音、群聊等特點,利用微信搭建師生交流的新平臺成為可能。同時,大學校園里的免費WiFi網絡、移動通信WiFi網絡等,基本實現(xiàn)了免費或低成本的手機互聯(lián)網,更是成為搭建微信平臺的一大有利因素。因此,筆者就自己所教班級建立了相應的大學物理微信群,使得答疑變得方便快捷,拓展了答疑時間空間。班級里大多數(shù)學生都加入該群,在群里可以非常方便地討論物理問題。此外,我們會在群里轉發(fā)一些現(xiàn)代物理前沿或物理在工程技術上的應用例子或與教學內容相關的物理學史,從而激發(fā)學生學習興趣。該平臺給師生互動帶來的及時性是其他答疑平臺(如課程網站)所不能比擬的。手機微信答疑方式方便、實用,作為教學輔導工具成效顯著。
3.微信答疑對課堂教學的反饋促進作用
通過微信平臺答疑,可以方便統(tǒng)計學生反映的個性與共性問題。通過所提出的個性問題的數(shù)量與質量,可以了解學生對教學內容的關注程度,理解思考程度、主動學習程度。對于消極、被動學習的學生,可以在課堂上多加引導,促進其主動學習。對于共性問題,則需要教師高度重視,它是教學的重點與難點,教師應充分準備所需資料后,再在課堂上進行集中講解,確保學生掌握該知識點,實現(xiàn)答疑對課堂教學的反饋促進作用,提高教學質量。比如對于簡諧振動中利用旋轉矢量法確定振動初相位知識點,有相當多的學生通過平臺反映,不明白如何運用該方法進行求解。而如果沒有掌握該方法,將不能很好地求解機械波的波動方程,不利于對機械波的物理意義的理解,進而影響后階段對波動光學內容的學習。通過該平臺的反饋,我們及時對該知識點進行重點講解,使得學生較好地掌握該方法,方便后續(xù)內容教學。
4.總結
在大學物理教學過程中,采用面對面的答疑和微信平臺答疑兩種方式,能有效地促進學生的學習,提高教學質量。當然,利用網絡信息技術搭建平臺進行答疑,除了微信,還可以采用其他方式。如以班級為單位建立QQ群、通過電子郵件答疑等。總之,答疑是課堂教學的有效補充工具。
參考文獻:
根據(jù)應用型本科院校理工科大學物理教學現(xiàn)狀和存在的問題,提出針對不同專業(yè)大學物理教學內容模塊化,教學過程中引入課內實踐教學環(huán)節(jié)和大學物理考評方式等方面改革,可以有效調動學生學習的積極性和主動性,培養(yǎng)學生獨立思維能力和創(chuàng)新能力,提高教學效果。
[關鍵詞]
大學物理;教學改革;課內實踐
1引言
大學物理是應用型本科院校理工科專業(yè)學生的一門重要的通識性必修公共基礎課程。它在培養(yǎng)理工科專業(yè)學生的科學創(chuàng)新思維、綜合分析能力和應用能力方面起到其它課程無法代替的作用。大學物理課程教學應達到以下幾個目的:首先是使學生對物理學的基本概念、理論和方法有系統(tǒng)的認知和理解,其次是培養(yǎng)學生解決和分析問題的能力,同時還要培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識探索精神,實現(xiàn)學生知識、能力和素質的協(xié)調發(fā)展。然而現(xiàn)在大學物理教學效果不容樂觀,存在著許多亟待解決的問題。首先,教學內容固化,與專業(yè)脫節(jié)。大學物理是一門專業(yè)基礎課程,大家過多強調它系統(tǒng)性和基礎性的,不同理工科專業(yè)采用學大綱和授課標準。由于物理本身邏輯性、理論性較強,而忽略不同理工科專業(yè)對物理教學內容的不同要求,多年來教學模式固定,專業(yè)課程聯(lián)系不緊密,導致學生對大學物理的學習感到乏味,學習興趣不高,認為大學物理對專業(yè)學習幫助不大。其次,學時有限,教學內容寬泛。高等院?;A課程教學委員會建議大學物理核心內容教學最低學時數(shù)為126學時,而大多數(shù)應用型本科院校在制定培養(yǎng)方案時增加各自專業(yè)課的課時,調整大學物理及實驗課時,遠達不到大學物理規(guī)定的最低學時標準。教師為完成規(guī)定的教學內容,只有照本宣科,很少對大學物理知識點與實際問題及專業(yè)方向聯(lián)系,顯得乏味,應用性不強。然后,考評方式單一。成績考核基本上是由課外作業(yè)情況、出勤率和期末考試等三方面組成,無法客觀真實反映大學物理教學效果,也無法提高學生的大學物理自主學習的興趣。另外,教學方法和手段單一。教學以傳統(tǒng)板書和PPT授課相結合為主,老師只是知識的傳播者,學生只是知識的被動接收者,這些導致學生主動學習不夠、缺乏熱情和學習興趣。我校結合大學物理教學一些問題,結合學校和學生實際情況,對大學物理教學提出改革并取得不錯效果。
2大學物理教學改革和實踐
2.1大學物理教學方向歸并和教學內容的模塊化
在大學物理教學內容調整之前,大學物理授課教師深入各二級學院調研,與各專業(yè)課老師座談,了解各不同專業(yè)需求和學科交叉點。根據(jù)前期調研,和不同專業(yè)的要求調整相應的教學內容,控制與各專業(yè)關聯(lián)小的章節(jié)的課時,適當提高與專業(yè)連接緊密章節(jié)的課時。教師教學中根據(jù)不同專業(yè)突出重點,充分利用各專業(yè)學生對各業(yè)知識的渴望來提升對大學物理的興趣,從而提高學學物理的信心。根據(jù)我校理工科專業(yè)對大學物理知識的不同的要求,形成三個主要教學模塊:對力學和機械振動(波)知識需求較高的機械和土木類、對電磁學和光學需求較高的電子信息類、對熱學知識需求較高的熱能和材料類。在確保大學物理教學基本需求的前提下,根據(jù)以上三個教學模塊對大學物理知識需求的重點不同,對不同類專業(yè)教學內容進行調整。同時,對不同類專業(yè)相同知識點的深度及教學方法也有所區(qū)別,特別是與各專業(yè)課程連接緊密的內容要進行重點講解。電子信息類專業(yè)開設的《電子技術》、《電路分析》、《電磁場與電磁波》和《通信原理》等課程與大學物理密切聯(lián)系。相關聯(lián)的內容主要包含:靜電場、靜磁場、電磁感應、電磁波和麥克斯韋方程等。大學物理中的電磁學重點強調電場與磁場的基本原理、場的相互作用、電磁場與電磁波基礎理論和光學基本規(guī)律。對電子信息類專業(yè)學生應側重對電磁場與電磁波及其相關最新進展的講解,以便提高學生對大學物理的學習興趣。老師在講授這些內容的時候,利用PPT、模型演示和課堂小實驗等教學方法相結合向學生展示電場、磁場產生和電磁波的產生、傳播過程,講解它們產生的原理及它們在生活中的應用,讓學生體會到大學物理與本專業(yè)的知識和工程實踐的聯(lián)系,激發(fā)學生學習的主動性和積極性。
2.2大學物理教學方法的改革
為提高學生大學物理的學習興趣,我們在大學物理教學中引入課內實踐環(huán)節(jié)。教師根據(jù)教學模塊,對不同專業(yè)提煉出與專業(yè)知識聯(lián)系緊密且有實踐應用的題目。教師把班級分成幾個課內實踐小組,要求以小組為單位調研與課內實踐題目相關知識,然后根據(jù)所學大學物理和本專業(yè)知識完成一份調研報告。各小組在下次課內實踐課闡述本組調研報告內容,然后討論,最后由授課老師總結。有時提出一些小實驗,要求同學設計并完成實驗,然后全班同學評比。通過課外調研、課內討論的課內實踐環(huán)節(jié),激發(fā)學生對大學物理學習興趣,同時也培養(yǎng)學生調研能力、分析總結問題能力,學生受益匪淺,效果良好。如在多普勒效應時提出監(jiān)測車速,電磁學時提出電磁懸浮技術,光學薄膜干涉提出增透膜和增反膜利用,光的衍射提出光的單縫衍射在測量中應用等課內實踐題目。
2.3大學物理考評方式改革
傳統(tǒng)大學物理總評成績是三七開,期末成績占七,平時成績占三,這種評定方式是強調結果而弱化學習過程,很難提高學生學學物理的積極性。我們提出大學物理成績評定五五開,期末成績和平時成績各占一半。平時成績包括課堂表現(xiàn)占15%、課內實踐占20%、課外作業(yè)占15%,而且課堂表現(xiàn)和課外作業(yè)都不少于3次,課內實踐不少于2次。我們適當提高課內實踐和課堂表現(xiàn)等方面評定,有利于讓學生主動參與大學物理的學習過程,加深學生對大學物理知識的理解,提升學生對大學物理與自己專業(yè)關系的認知。
3大學物理教學改革存在不足和改進
通過實施上述教學改革,經過一學年的教學實踐,我校大學物理教學獲得良好的教學效果。教學改革提高了學生的學習興趣。但是,我們清醒的認識到上述改革措施在實踐過程中存在一些缺點,使得教學改革距預期目標還有一些距離。主要表現(xiàn)在如下:第一,課內實踐課題設置和實施過程對學生的自學能力有一定要求,學生自學能力和知識儲備參差不齊,這容易導致兩極分化。如何使課內實踐教學模式讓絕大部分學生從中獲益是一個值得進一步研究的教學課題。第二,課堂表現(xiàn)分值量化問題,有些老師給分很粗糙,達不到提高學生學習興趣的要求。針對大學物理改革缺陷,作者任為在今后教學中從幾方面改進。第一,課內實踐課題內容的選擇。在第一輪課內實踐基礎上,教研室老師進行更深入調研,根據(jù)學生實際情況,設計不同深度的實踐內容,滿足相應同學需要,達到提高學生學習興趣和其它能力的培養(yǎng)。第二,課堂表現(xiàn)給分,對于課堂表現(xiàn)應該有量化和模糊兩種模式,例如課堂筆記是具體量化分數(shù),而課堂回答和討論問題的積極性等表現(xiàn)以模糊方式記錄,兩者結合。
4總結
大學物理課程教學改革是一個長期系統(tǒng)的工程。改革者要持有實事求是的工作態(tài)度,深入調研,根據(jù)各自學校的教學模式和學生實踐情況提出具有本校特色的改革方案。
作者:臧學平 單位:池州學院機電工程學院
參考文獻:
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信息技術在時代的發(fā)展中不斷進步,已經涉及到人們生活、工作、學習的方方面面,而仿真技術作為諸多信息技術成果的綜合應用,在大學物理實驗教學中的積極作用也值得進一步探究。本文總結了傳統(tǒng)大學物理實驗教學中的問題,并概括了仿真技術應用于大學物理實驗的優(yōu)勢和問題。
【關鍵詞】
仿真技術;大學物理;實驗教學
大學物理的教學內容在知識的深度和廣度上都有更進一步的提升,而學生對其中概念等基礎知識和內容的理解往往要通過實驗過程輔助,但是,傳統(tǒng)的大學物理實驗由于各種條件等的限制,往往不能達到預期的效果[1]。而作為一種綜合性的信息技術,仿真技術涵蓋了網絡、多媒體等多種先進的計算機技術,將其運用于大學物理的實驗教學過程中,對學生隨時隨地進行物理實驗,并且自主學習、揭示其內在規(guī)律等都具有重要的作用[2]。
一、傳統(tǒng)大學物理實驗教學中的問題
1.教學模式單一
傳統(tǒng)的大學物理實驗往往嚴格按照有關的實驗教材進行,教師在課堂上進行相應的講解,而學生往往以此進行實驗,幾乎所有學生的實驗過程和實驗結果都有相同的效果。而不能有同樣效果的學生,為了提高自己的成績往往會修改實驗數(shù)據(jù)以期達到預期的效果,這與物理實驗的科學性極不相符。
2.實驗內容有限
大學物理的實驗往往緊貼教材,實驗課程的課時設計通常也十分有限,而實驗課上,教師的教學內容往往是根據(jù)教材進行相應的“復習”,將其中的理論知識進行再次疏通,以期對課本上的定理等進行驗證,這就大大限制了學生的創(chuàng)新性。
3.實驗資源不足
大學的物理學習中,有許多章節(jié)可以進行有關的實驗,但是,受制于實驗室的數(shù)量、實驗設備的短缺,很多實驗往往只能有教師進行有關操作步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結果的講解,而學生并不能進行實際操作,對教師所講的內容往往不知所云,這與培養(yǎng)學生綜合素質的基本目標極不相符。
二、仿真技術應用于大學物理實驗的優(yōu)勢
目前,應用于大學物理實驗的仿真技術已經相對成熟,其中的各種軟件如JAVA、VRML、FLASH等都可以對物理實驗進行三維模擬,而針對不同的專業(yè)學科,還有不同的其他軟件,諸如應用于電子電路技術的Labview,應用于自動控制的Matleb等等[3]。對實驗模式、實驗內容等都具有多方面的優(yōu)勢:
1.改進實驗教學模式
首先,仿真技術使物理實驗不再拘泥于實驗地點和實驗器材的限制,而是通過網絡和相關軟件就能隨時隨地進行,這樣,學生不僅可以在實驗課上進行實驗,在課下也可以主動進行實驗,提升自己的實驗能力。其次有關的仿真實驗軟件大多具有良好的交互性能,即使沒有教師的指導,學生也可以自主進行實驗。再次,某些比較危險或者較難操作的實驗過程,通過仿真技術來實現(xiàn),對學生有更強的保障,同時還能提高其動手能力。
2.豐富實驗內容
仿真實驗軟件的不斷改進,使得其在物理實驗中的應用越來越廣泛,而其不同的實驗內容往往都可以找到合適的軟件進行模擬,甚至教材上并沒有設計實驗的內容,學生也可以充分發(fā)揮其創(chuàng)造性,對其中涉及的原理等通過實驗進行模擬或者驗證,而那些相對復雜的綜合性實驗,也可以順利進行,并針對其中的問題進行改進,這對激發(fā)學生的學習興趣也有重要的作用。
3.降低實驗成本
物理實驗往往需要多種教學器材,大型的實驗甚至需要耗資數(shù)萬不止的高質量儀器,而仿真實驗往往不需要復雜的實驗器材,也不需要充足的實驗空間,只需要電腦或者網絡就可以隨時進行,這在實現(xiàn)開放性實驗教學的同時,也降低了有關的實驗成本,節(jié)約了教育經費。
三、大學物理實驗應用仿真技術的問題
1.應當與傳統(tǒng)實驗模式相結合
仿真技術盡管可以在大學物理實驗教學中得到較廣泛的普及,但是,為了保障學生的實際操作能力等多方面綜合性能力,仿真實驗并不能完全取代實際的實驗操作,而是應當將二者進行充分的有機結合,使其相互彌補,相互促進,進而培養(yǎng)學生的綜合實驗能力。
2.做好良好的技術支持
仿真實驗的順利進行,需要計算機技術作為有力的支持,而針對仿真實驗的施行,有關的工作人員應擔具備較高的計算機水平,對設備進行科學的管理和維護。同時,在實驗開始前,也應當對學生進行相應的課前培訓,使其能夠使用正確的方法和步驟進行有關的實驗,保障實驗過程的順利進行。
3.在實際應用中應得以不斷優(yōu)化
應當結合實際對仿真實驗進行優(yōu)化,首先,針對有關的虛擬元件庫,有關人員應當及時進行補充,方便更多實驗的順利進行;其次,針對不同的知識點,理應設置科學的實驗流程,引導學生個性化學習,或者針對某些知識點進行強化和鞏固;再次,針對實驗數(shù)據(jù),應當將某些數(shù)據(jù)分析軟件與仿真實驗軟件進行兼容和鏈接,方便實驗結束后進行復雜的數(shù)據(jù)處理。
結束語
綜上所述,仿真技術的應用對促進大學物理實驗教學的科學化、完善化發(fā)展具有十分重要的作用,同時也可以提升學生的綜合實驗能力和創(chuàng)新能力,激發(fā)學生的物理學習興趣和科學的實驗精神。在實際應用過程中,有關的教師或者工作人員應當結合實際情況和實驗過程中的問題,不斷進行總結和改進,使仿真技術對大學物理實驗教學起到真正地促進作用。
作者:李秀文 單位:中北大學理學院
參考文獻:
[1]馬如遠,朱永安.計算機仿真在大學物理實驗教學中的應用探討[J].裝備制造技術,2013,08:212-214.
關鍵詞: 獨立學院 大學物理教學 教學改革
與一、二本院校相比,獨立院校屬于應用型本科,對于培養(yǎng)應用型人才來說,教材建設和教學內容的選擇是至關重要的。一些基礎而難度較大的課程教學是當前的一個難點,大學物理是理工科類專業(yè)的核心基礎課,課程內容較多,理論而抽象,是一門較難掌握的課程。因此,該課程內容和教學方式的改革是非常有必要的,筆者從獨立學院的學生特點出發(fā),提出對于《大學物理》課程教學改革的建議。
一、獨立學院學生的特點
1.文化基礎差,學習習慣不好,自覺性不高。由于錄取分數(shù)較低,學生總體上基礎知識薄弱,缺乏學習動力,另外,他們在學習上沒有養(yǎng)成良好的學習習慣,自覺性差。大多數(shù)學生課前不預習、課后不復習,僅在上課時聽老師講,因此學習效果較差,有相當比例的學生基本不學習,考試補考率和重修率很高。
2.學生動手能力很強,思維活躍,善于表現(xiàn)自我。獨立學院學生的家庭情況大多較好,多才多藝的學生較多,相對容易開展各種形式多樣的社團活動。學生自主創(chuàng)新思維活躍,善于表達自己,也渴望表現(xiàn)自己。
二、傳統(tǒng)大學物理教學內容體系及弊端
傳統(tǒng)的物理教學模式中內容陳舊、與現(xiàn)代科學技術不相適應,教材和課堂教學內容都偏向于應試教育,而忽略素質和應用能力的培養(yǎng)。1.內容上基本由力學、熱學、電磁學、光學和近代物理五部分構成,知識點較多,而獨立學院基礎課的課時較少,在較短的時間內很難理解和掌握。2.傳統(tǒng)教材著重介紹理論基礎知識,幾乎不涉及與現(xiàn)代科技應用相聯(lián)系的內容,要學習好這些抽象的理論知識,需要具有扎實的數(shù)學功底,進行大量的課后練習,這正是獨立學院學生的弱點。沒有良好的基礎知識和大量的課后練習,要學好大學物理是不可能的。這是導致在獨立學院《大學物理》掛科率高,學生學習困難的重要原因。3.經典物理內容占據(jù)了80%以上的內容,而近代物理內容只占不到20%的內容,且僅做了簡單的介紹,有關當代物理發(fā)展的成就和現(xiàn)代工程技術沒有納入其中。另外,基于獨立院校培養(yǎng)應用型人才的目標,課程設置應以應用型知識為主,增加近代物理部分內容。鑒于以上幾點,《大學物理》教學體系有必要進行改革,突破傳統(tǒng)的教學模式。
三、獨立院?!洞髮W物理》教學體系改革措施
大學物理作為工科院校的一門重要基礎課,不僅要向學生展現(xiàn)璀璨的物理知識,更重要的是要通過物理知識展現(xiàn)其中的物理思想和物理方法,培養(yǎng)學生的應用和創(chuàng)新能力。
1.調整教學內容,物理學在工程中應用相當廣泛,但在以前的教學中反映極少。如果將一些新規(guī)律、新現(xiàn)象引入到教學中,學生就會感到物理是一門充滿生命力的學科。目前沒有一本這方面的教材,因此我們應根據(jù)情況在老教材上選擇教學內容,并編寫適合上述教學需要的補充教材。現(xiàn)以靜電場為例簡述教學內容的調整與組合。經筆者近幾年的教學總結,在一般的大學物理教材中,靜電場(不包括靜電感應部分)共有概念6個,定理定律5個,例題11個,知識點并不是很多,在以往的教學過程中,本章的教學要求如下:(1)掌握描述靜電場的兩個基本物理量——電場強度和電勢的概念;(2)理解靜電場的兩條基本定理——高斯定理和環(huán)路定理;(3)掌握用點電荷的電場強度和疊加原理,以及高斯定理求解帶電系統(tǒng)電場強度的方法,能用電場強度與電勢梯度的關系求解較簡單帶電系統(tǒng)的電場強度,但是教材上涉及的公式有40個左右,故學生學習時覺得難度較大。這些公式大多都是用疊加定理與高斯定理計算電場強度的,而這兩方面的計算要求學生熟練使用積分和劃分微元的方法。對于三本學生來說,數(shù)學知識本就不扎實,故計算難度較大。學生覺得枯燥,很多學生能理解物理知識,一旦涉及積分計算就束手無策。進行教學改革后,應減少涉及積分的計算,加強物理定理的實際應用,如講到高斯定理時,要求學生掌握教材中涉及高斯定理的例題的結果(如無限大平板帶電體的電場強度),并應用到實際情況中,推導過程要求學生理解即可,課后習題也不涉及此類題目。另外,此章節(jié)的高斯定理學生理解難度較大,在講解高斯定理可以補充高斯武器等現(xiàn)代科學技術,加深學生對高斯定理的理解。其他各章節(jié)都可按照此方都調整理論計算部分,增加應用的內容。
2.課堂教學時,充分利用現(xiàn)代化多媒體教學手段,提高學生的學習興趣。在運用傳統(tǒng)教學手段的基礎上運用錄像和CAI教學手段,把復雜的、瞬變的、物體內部演化的過程,以及三維運動情況用多媒體技術以動畫和聲音的方式展現(xiàn)在課堂上,可使學生仿佛身臨其境,清清楚楚地洞察整個過程,加深學生的理解,激發(fā)學生的學習興趣。
3.課堂結合演示實驗,開展小發(fā)明制作活動。物理學是以實驗為基礎的一門學科,物理教學離不開實驗教學,在教學過程中進行演示實驗,既可以加深學生的理解,提高學生學習興趣,又可以節(jié)約單獨實驗的時間。另外,根據(jù)演示儀器可難、可易、可簡、可繁的特點,可以指導學生自己動手制作,在課余時間,開展物理演示儀器科技制作活動,以此培養(yǎng)學生的動手能力,充分發(fā)揮獨立院校學生的特長。
四、結語
大學物理教學改革是一個長期而細致的工作,在今后的工作中,每位教師需要解放思想,不斷更新知識,掌握現(xiàn)代化教學手段,為社會培養(yǎng)出更多、更好的人才。
參考文獻:
[1]周飛.淺談獨立學院學生特點及管理對策.教育管理,2011(9).
[關鍵詞]大學物理 理工科專業(yè) 教學
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)18-0143-02
物理學是一門研究宇宙中物體結構及其運動規(guī)律的基礎學科,其基本原理與研究方法滲透于自然學科的各個領域。物理學中每一次重要的突破都會促使科學生產力的改進或導致新的科技革命。另一方面,隨著科學技術的不斷更新與進步,又促進了物理學基礎研究的發(fā)展,而產生了許多前沿交叉學科。大學物理教學對學生的作用不僅僅在于提高其物理知識,它在培養(yǎng)學生的科學素質包括科學思維方法、科學研究方法、創(chuàng)新精神及靈活運用數(shù)學工具等方面都具有獨特的優(yōu)勢。
一、大學物理在理工科專業(yè)中的重要性
大學物理是高等院校理工科類各專業(yè)在大學階段一門重要的基礎課,在培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題和解決問題等方面具有其他課程所不能替代的作用。物理學是自然科學和工程技術的基礎,是工程創(chuàng)新的源泉。因此,在理工科的大學物理教學中,我們既要強調物理學自身的研究方法與規(guī)律,又要注重物理學與各理工科專業(yè)間的有效銜接,以物理學的基礎知識要點為基礎,各學科專業(yè)知識應該適當?shù)募訌娍v向擴充和橫向聯(lián)系,加強不同學科專業(yè)之間的相互滲透。對非物理專業(yè)的學生來說,物理知識并不一定能直接應用于專業(yè)工作之中,所以在物理學習過程中,應讓學生懂得除了要注重大學物理對專業(yè)課程的基礎作用,掌握相關的概念和物理規(guī)律,還應注重對物理思想方法的領悟和把握,提高邏輯思維能力和解決問題、分析問題的能力。通過大學物理的學習,使學生不僅對物理知識有系統(tǒng)的了解和掌握,而且通過學習過程要鍛煉學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題等各方面的學習能力,這些對專業(yè)知識的學習和自身能力的提升有著非常重要的意義。
二、大學物理教學過程中存在的問題
近年來各高校由于擴招等諸方面的原因,導致生源質量參差不齊,給基礎課程教學尤其是大學物理教學帶來了一定的影響。以筆者所在學校為例,大學物理課程主要面向土木工程、資源勘測、資源規(guī)劃、地球物理、環(huán)境科學、測繪工程、材料工程、機械自動化、信息與通信工程等理工科專業(yè)大一大二本科生開設。在教學過程中,筆者發(fā)現(xiàn)很多學生自主學習、獨立性等方面表現(xiàn)較差,對教師的教學上的引導有很強的依賴性,許多學生課堂學習興趣不高、學習效果差,導致教學質量難以提高。通過綜合各方面的分析,存在以下幾個方面的原因:
(一)部分學生物理基礎較差,學習存在困難
由于近些年高考制度的改革以及高校的擴招,部分地區(qū)學生參加高考時可以選報“3+X”的科目,所以部分學生高考時未選擇物理。而大學物理是所有工科專業(yè)的必修基礎課程,當這部分學生進入大學學習工科專業(yè)時,就顯得物理基礎和理解力相對較弱,使得同專業(yè)學生對物理的學習基礎和能力參差不齊。此外,部分工科專業(yè)學生在高考錄取時是單招生、民族生等,也會導致部分學生物理基礎不同。這些問題導致部分學生較難跟上教學進度,不能獨立完成作業(yè),甚至少數(shù)學生未能通過期末考試。
(二)部分工科學生對大學物理的學習興趣不高
由于課時量的限制,大學物理教學課堂中教師不可能對所有的知識點都講得特別詳細。教師主要是挑重難點進行啟發(fā)性的講解,而大學物理的內容本身比較抽象、理論性比較強,且對學生高等數(shù)學功底的要求比較高,這就導致了學生在理解問題對感到較困難。在這種情況下,如果學生自己不積極鉆研,不向老師、同學請教,就會因跟不上教學進度而導致消極、厭學。
(三)課程教學節(jié)奏快,學生獨立思考時間少
大學物理的理論性強且內容多、抽象、深奧,在學習過程中要用到很多高等數(shù)學的知識,特別是微積分,然而,工科專業(yè)大學物理的課時量相對較少。針對這種情況,為了緩解學時少、內容多之間的矛盾,在大學物理教學過程中通常將上課內容做成電子教案進行多媒體教學,這樣可以節(jié)約寫黑板、畫圖等的時間,并且可以提供更多的信息量。值得指出的是,這種多媒體教學的方式通常進度較快,學生對物理推導過程的理解需要一定的反應時間,因而導致學生跟不上教學進度;此外,使用多媒體教學,使部分學生上課時注意力難以集中,也不做筆記,寄希望于課后拷貝電子教案作為復習使用,而導致課堂教學效率降低。
(四)課程內容面廣,課時量少
大學物理所包含的內容主要有質點力學、剛體力學、電磁學、振動與波、光學、熱學、相對論與量子物理等。而大學物理在工科專業(yè)中作為一門基礎課程,其所開設的課時量一般為100學時左右,甚至更少。以我校(桂林理工大學)為例,如資源勘測、環(huán)境工程、化學化工等專業(yè)開設大學物理為96學時,分上下冊,兩學期完成,而通訊、材料等部分專業(yè)僅開設72學時。對于這些工科專業(yè)的學生來說,他們絕大部分在中學都學過物理,所以物理對于他們來說并不是一門全新課程,他們具有相當多的物理基礎知識。然而,這些學生可能已經習慣于中學物理的教學方法和思維方式,對大學的教學可能還不能很好的適應。為了完成教學內容,大學教師在教授這門課程時一般對重要知識點以及難點部分進行重點講解,而對于其他內容輕描淡寫,很少有時間像中學那樣進行大量的習題分析與講解。因此,學生在學習過程中難以把重點、難點及相關知識融會貫通,無法形成較好的結構體系。
三、解決方案
鑒于大學物理在工科類專業(yè)中的教學現(xiàn)狀及存在的問題,為了提高大學物理的教學質量,培養(yǎng)學生探索、創(chuàng)新精神,我們提出以下方法來引導基礎不同的學生提高其學習興趣與能力,以獲得更多的物理知識。
(一)大學物理與中學物理的銜接
大學物理在工科專業(yè)中作為一門公共基礎必修課程,一般在大一第二學期和大二第一學期開設。在這個階段,很多學生對大學的教學模式還沒有完全適應,對于物理的學習的思維方式還停留在中學物理的模式中。所以,在大學物理的教學工程中如何將學生從中學的思維模式中引入大學的思維模式是急需解決的問題。在教學過程中教師可以在開始時盡量放慢教學進度,讓學生慢慢的進入到大學物理學習的氛圍,掌握學學物理的方法和思維模式;同時在課程教學中對于與中學物理相關的物理問題可以進行對比教學。
(二)進行適當?shù)膶嵗v解和演練
大學物理作為工科專業(yè)學生的一門基礎課程,要求學生對課程的基本概念、基本理論及基本方法有較為系統(tǒng)的認識、理解與初步的應用能力即可,所以學生在學習過程中沒有必要像中學一樣進行題海戰(zhàn)術。因此,在大學物理的學習過程中要求學生所做的習題必須是具有代表性的經典題,通過這些典型習題達到鞏固知識的目的。例如,可以通過一些小例題來引導學生用微積分和矢量知識來進行解題,以弄清物理定律、定理及其意義與應用等。通過與中學物理解題方法的對比,讓學生體會大學物理解題中應用新方法的便捷性和嚴謹性。
(三)引導學生具有自主學習意識,培養(yǎng)自學能力
自主學習和自學能力是一個合格大學生所必須具備的基本學習能力之一,是學生在學習、科研與工作中獲得知識、運用知識的重要能力。所以,培養(yǎng)學生自學能力,引導其進行自主學習是大學課程教學中的重要環(huán)節(jié)。
具體可以從以下幾個方面進行引導:1.課堂上布置自學內容,在規(guī)定時間內進行檢查。2.提供相關的參考書,在平時學習中碰到的問題與困難,學生可以通過查閱參考書進行解決,以培養(yǎng)學生自主學習和自學能力。3.針對不同專業(yè)的學生,在教學中適當?shù)脑黾哟髮W物理中與其專業(yè)相關的知識進行講解,以提高學生的學習興趣。4.建設與課堂同步的網絡課程,提供教學課件、習題及解答、視頻等相關學習資料,以方便學生自學所需。
四、總結
本文從大學物理在理工科專業(yè)中作為公共基礎課的重要性出發(fā),分析了在教學過程中存在一些必須要解決的問題,如部分學生物理基礎較差、部分學生學習興趣不高、教學節(jié)奏快使學生獨立思考時間少、課程內容面廣課時量少等等。文章提出了應對這些問題的一些方法,如做好大學物理與中學物理的銜接,進行適當?shù)膶嵗v解和演練,引導學生具有自主學習意識,培養(yǎng)自學能力等。
[ 參 考 文 獻 ]
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關鍵詞: 高中物理教學 解題能力 培養(yǎng)方法
高中物理課程作為大學物理學習的基礎,是影響大學物理學習效果的重要因素,如何進行高中物理探究已經成為高中物理研究的重要課題。高中物理知識中的力學、光學、電磁場、機械運動等知識具有較強的邏輯性,缺乏與實際生活的共通點,學生對相關理論、定律難以理解、掌握,導致學習物理的積極性下降,致使成績下滑。針對此情況,高中物理教師要采用合適的措施、手段,培養(yǎng)學生的高中物理解題能力,使學生獲得自信,提高學習積極性,強化學習效果,從而提高教學質量。
一、高中物理課程特點及學習方法
(一)課程特點
高中物理作為高中學習的重難點之一,具有較強的系統(tǒng)性和邏輯性。因此,對學生的解題能力要求較高,對學生實際物理規(guī)律、理論的理解、解題能力的培養(yǎng)存在重要意義。根據(jù)目前高中學校物理教學情況研究分析,可以發(fā)現(xiàn),多數(shù)高中物理教學仍以物理概念和規(guī)律等方式進行學生思維目標建構,沿襲傳統(tǒng)物理教學模式。這種教學方式極大程度上引起學生對高中物理學習的不適應,同時高中物理與初中物理缺乏直接聯(lián)系,導致高中物理學習缺乏連貫性與邏輯性。高中物理是初中物理的發(fā)展與延伸,是大學物理的基礎與前提,起著承上啟下的作用。為更好地學習掌握高中物理知識,需要在聯(lián)系實際知識的基礎上,發(fā)展物理基礎思維,靈活運用抽象思維,培養(yǎng)學生的高中物理解題能力。
(二)學習方法
方法是提高學習能力的重要手段,有利于學生學習進步。高中物理所涉及的知識內容豐富,綜合性強,學習過程中易出現(xiàn)學生理解困難等現(xiàn)象,導致學生解題能力難以提高,學習效果不佳。因此,在高中物理學習過程中應從基礎理論出發(fā),積累物理相關題型,綜合各章,進行有重點、有目的的學習。借助日常積累,對不同題型的不同解題方式、技巧進行整理,歸納、掌握基礎物理知識,加深對知識的理解,拓寬知識面。最重要的是實現(xiàn)學習方法的多樣性,避免單調,增強學習動力,強化學習效果。
二、培養(yǎng)高中物理教學中解題能力的方法
根據(jù)高中物理課程的特點和學習方法分析,下面針對如何培養(yǎng)學生高中物理解題能力進行探究。
(一)熟記高中物理公式、定律
熟記公式、定律是培養(yǎng)學生高中物理解題能力的基礎。高中物理教材,相較初中物理教材,增加了許多定律、定理、公式,這都屬于前人經驗的結晶。作為已經確定的知識,不允許隨意更改,因此,對于這部分知識最好的掌握方法是在理解的基礎上死記硬背。在解題過程中,需要學生記住相關公式與定理,達到靈活運用的目的。為培養(yǎng)學生高中物理解題能力,必須在認同理論、熟知基礎知識的基礎上,牢記所有公式、定理、定律,為解題提供基礎。
(二)培養(yǎng)學生學習高中物理的興趣
學生學習興趣的培養(yǎng)是高中物理解題能力培養(yǎng)的關鍵,“興趣是最好的老師”,在物理教學中,興趣的培養(yǎng)顯得尤為重要。高中物理課程教學較抽象、枯燥,不易理解,諸多知識內容需學生在充分發(fā)揮想象力和抽象思維基礎上才能較深刻理解。任何知識理論均是前人對生活現(xiàn)象的總結、升華,物理也不例外。因此,在高中物理教學過程中,物理老師應結合日常生活,通過學生常見的生活現(xiàn)象引入物理理論,從而提高學生物理學習興趣,達到培養(yǎng)學生高中物理解題能力的目的。
(三)學生抽象思維能力的培養(yǎng)
抽象思維能力是培養(yǎng)學生高中物理解題能力的因素之一高中物理要求學生具有較強的思維能力,轉變具體思維為抽象思維。高中物理中的公式、定理和相關的知識,是抽象思維通過對具體事物的總結得出的,能有效幫助學生培養(yǎng)解題能力。高中物理授課時,老師應引導學生通過整體思維、發(fā)散思維、反向思維等方式達到提高學生抽象思維的目的,從而提高學生對物理知識的掌握、理解能力,培養(yǎng)學生的高中物理解題能力。
(四)培養(yǎng)學生知識聯(lián)想的能力
關聯(lián)解題是培養(yǎng)學生高中物理解題能力的難點。高中物理是較復雜的課程,所涵蓋的知識面十分廣闊,例如,力學、電學、機械學等,涉及諸多抽象知識。因此,每道物理題并不是僅涵蓋一個知識點,而是幾個知識點的總和。必須培養(yǎng)學生的聯(lián)想能力,讓學生在解題過程中能夠發(fā)散思維,進行有效聯(lián)想,找到解題的突破口,從而正確作答,培養(yǎng)高中物理解題能力。
(五)培養(yǎng)學生建立錯題集的習慣
錯題集是鞏固解題能力的有效手段。高中物理學習是一個循序漸進的過程,不能一蹴而就,其知識內容是由淺及深的。在高中物理學習中,模擬考試是檢驗學生知識點掌握情況的重要手段。考卷的設計即是老師的心血,問卷設計時應涉及重點知識、難點知識、基礎知識和易混淆的內容。然而考試、評講結束并不意味著本張試卷的價值已用完,在評講結束后,教師應引導學生進行錯題整理、歸納,深刻反思、總結出錯的知識點,避免下次犯同樣的錯誤。此外,在講解知識內容時,幫助學生回憶易錯點,加深學生對易錯點的印象,達到溫故而知新的目的,避免錯誤重復累積,鞏固學生的高中物理解題能力。
三、結語
高中物理教學作為高中教學的重要部分,是初中物理課程的深化與銜接,是大學物理學習的基礎,是為國家培養(yǎng)理學人才的有效手段。培養(yǎng)學生的高中物理解題能力,有利于學生學習成績的提高,幫助學生養(yǎng)成良好的高中物理學習習慣,實現(xiàn)學習目標,達到良好的教學效果,提高教學質量。
參考文獻:
【關鍵詞】概念圖 大學物理 知識整合
【課題項目】本論文為北方工業(yè)大學2015年度教育教學改革課題成果。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)08-0130-01
1.概念圖的概述
概念圖是以圖解的方式,直觀地、結構化地描述兩個或者多個概念之間關系的一種圖。這里所謂的關系,包括概念之間可能有的學科邏輯關系、心理層級關系或者它們之間的某些意義聯(lián)系。
概念圖研究源于早起認知心理學的研究,最早提出時在20世紀60年代,由美國康奈爾大學Novak教授等人提出的。當時人們對于兒童能否理解諸如能量、細胞和進化等抽象概念時,產生了爭論。Novak教授等人認為這取決于兒童在學校教學中獲得的相關概念的質量和數(shù)量,而且他們通過實驗證實一些低年級兒童可以獨立畫出概念圖,并解釋所畫圖的含義。Novak教授等人首次提出概念圖的概念并運用于教學,取得了較好的效果。自此以后, 在西方國家概念圖已被廣泛用作教與學的有效工具[1]。概念圖是由概念、概念間的連線及連接語、概念的例子組成的一個知識結構網絡, 反映了學生頭腦中已經形成的認知結構, 體現(xiàn)了學生對某一領域知識的理解。更具體地說, 概念圖包括六個部分:概念、分支、水平層次、同一分支下概念間的連接線和連接語、不同分支下概念間的連接線和連接語、例子。
2.概念圖在大學物理教學中的應用
2.1前認知的判定
學生在開始學習某個物理知識之前,對所研究的物理現(xiàn)象已形成了一定的理解和認識。這些理解和認識是學生通過日常生活的觀察和學習積累而獲得的,這就是前認知。前認知是經驗性的,是在觀察和思考的基礎上自然形成的,沒有經過嚴密的科學分析與實驗驗證,是膚淺的、缺乏科學根據(jù)的,因而往往是片面的、錯誤的,與科學認知不盡一致,甚至是相悖的。前認知一經形成,根深蒂固,很難改變。它對建立真正的物理科學認知有一定的沖突和影響。例如,根據(jù)中學的知識可知,一個速度大小不變的物體,其加速度應該為零。但由于速度是個矢量,其方向發(fā)生變化,同樣可以產生加速度,而且稱之為法向加速度。為了克服這種錯誤的認識,教師需要在教學中引入認知沖突,揭示新知識與原認知之間的矛盾,從而揭示前認知的片面性,局限性。概念圖技術可以幫助教師有效揭示學生的前認知的錯誤[2]。
2.2促進知識的整合
圖1 力學部分概念圖
已有學者研究發(fā)現(xiàn),畫概念圖有利于新舊知識的整合,有利于促進學生進行有意義的學習。通過畫出概念圖可以使得學生聯(lián)想某一概念的上位概念、下位概念及組合關系的概念,找到某概念和其他概念間相似或者相同點,將整個的知識體系構建成為一個完整的框架[3]。例如,學習完成力學部分時,教師輔導學生繪制出概念圖2。根據(jù)該概念圖的框架,學生可以將力學部分進行很好的整合。對于知識的理解及掌握有重要的作用。在繪制概念圖的過程中,教師可以發(fā)現(xiàn)學生對于該部分內容掌握的情況,對于后期的教學工作具有重要意義。
2.3高級思維的培養(yǎng)
學生要想繪制出某部分知識的概念圖,要求學生對該部分內容必須非常熟練。必須清楚地知道哪些概念是已有概念、哪些概念之間是有聯(lián)系的。概念之間關聯(lián)到什么程度,哪些概念之間有相似的地方,這要求學生具有發(fā)散思維的能力,屬于高級思維。知識只有通過學習者自己的深入理解才能成為具有構建性的、靈活性的、個人化的高級知識。繪制概念圖實際上就包括資料整理,知識的整合,形成關于某主題的已有知識圖??梢姡L制概念圖實際上為培養(yǎng)學生的高級思維提供了一個很好的方式。例如,學生在教師的幫助下繪制的電磁場概念圖,如圖2所示。繪制這部分概念時,必須對電場和磁場的內容很熟悉,而且要聯(lián)想電場和磁場的相似點和不同點,有助于學生發(fā)散思維的培養(yǎng)。
2.4備考知識的整理
現(xiàn)代大學生對于物理知識的學習,缺乏系統(tǒng)性,掌握不夠扎實。平時也不注意總結,等到期末考試時,很是著急。教師要采取有效的方法使得學生理解并掌握這些知識,讓學生以理解的方式復習知識,幫助學生構建完整的知識框架,使學生的知識系統(tǒng)化,結構化。學生通過建立概念圖可以使得零散的知識結構化、系統(tǒng)化、條理化,有助于學生記憶并掌握這些基本的知識點。如果學生在考試備考時,能夠順利畫出圖1和2的概念圖,學生就可以掌握基本的知識點,而且比較系統(tǒng)。
3.總結
概念圖作為一種非常好的教學工具,對于知識的整合、概念的理解具有重要作用。工科大學物理作為一門基礎學科,是學生務必要學好的課程,概念圖可以為工科大學生學習工科大學物理,提供一個很好的幫助,值得進一步的推廣。
參考文獻:
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