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大學物理與學生科學素養和健全人格

2021-4-10 |

1、加強教師自身及團隊水平建設

1.1苦練內功,提高教師教學水平

教師要提高教學水平不能固步自封,無論是青年教師還是老教師都要虛懷若谷,善于聽取不同意見,不僅要向自己身邊的教師學習,更要向其他院校的老師學習。每一所高校都有值得學習的教學模式和教學思想,多年以來我系不斷選送優秀教師到國內外高校進修學習,顯著提高了教師教學水平,擴展了教師視野。

1.2做好科研工作,實現科研、教學相互促進

科研工作和教學工作是相輔相成、相互促進的,在重視、加強教學工作的同時必須做好科研工作。課堂教學的目的是讓學生掌握所學知識,教學內容是教學的核心要素,而教學內容是否豐富、前沿知識的引入是否合理,都源于深厚的科研實踐功底。教師通過科學研究,不斷汲取新知識、積累科研成果、掌握科研發展的前沿。在課堂教學中教師可以有目的地將科技前沿的發展動向、自己或者別人的科研工作、科研方法、科研經驗和科研成果融入教學內容當中,必將激發學生的學習和投身科研工作的興趣。科學研究不是知識量的增加和累積,而是對知識的理解和綜合運用,是一項高度復雜的思維活動和實驗技能的體現,是無法用語言描述的諸多方面經驗總結。也許一個做科研工作的人對自己所做的工作將得到什么結果是不明確的,并且很多驚人的實驗結果都是偶然發現的,但這些并不能說明科研活動是毫無章法、無跡可尋的。教師從事科研工作,會在課堂上得以體現,只要觀念明確、方法得當,通過潛移默化的滲透就能夠讓學生獲得科研工作方面的知識和思維模式,從而自覺地運用科學研究方法從事創新活動。科學研究方法不但可以鍛煉學生的思考能力和科學思維,也可使研究過程嚴謹,得出科學性強、有說服力的結果。所以盡早地讓本科生了解、熟悉科研方法有利于培養創新人才,適應未來社會發展的需要。

1.3建設有凝聚力的高水平教學團隊

做好大學物理教學工作必須建立一支有素質、有凝聚力的高水平教學團隊。山東農業大學信息學院物理系的全體教師十分重視教學團隊自身的素質建設,通過開展教學經驗交流會共同剖析學生難理解的重點和難點,交流、分享各自的教學心得體會,共同提高教學水平。彼此提意見,相互交流經驗的基礎正是團隊精神的體現。教師在課堂上根據學生的接受能力、針對不同專業的學科特點實施特色分專業教學。針對青年學生的思想特點,尋找他們的興趣點,建立了一套行之有效的教學體系。根據學生的高中物理基礎,有針對性地做好高中物理到大學物理的銜接和過渡。讓學生從高中的知其然到大學的知其所以然,從高中的知道現象到大學的對本質和內涵的理解,讓學生對物理概念、物理原理有更深入而全面的理解。我系教師響應學校、學院關于加強網絡宣傳和網站建設、推進網絡課程建設步伐的要求,為了更好地服務廣大師生,適應未來全方位網絡教學的要求,也為了物理系的學科發展和擴大社會影響力,物理系各位老師共同努力,集中力量構建大學物理和大學物理實驗的網絡輔助教學平臺。網絡平臺的制作需要廣大教師的忘我奉獻精神,為了加速網絡課堂的資源整合,盡快實現網絡課堂的開放,物理系的教師自發地來到辦公室加班,致力于網絡課堂建設。由于各位教師的教學安排不同,平時很難集中起來,然而網絡平臺建設卻是一個紛繁復雜、需要相互協調的過程,只能利用晚上和周末的休息時間共同討論資料的選取和網站的建設。在建設網絡教學平臺過程中,通過教學經驗的相互交流提高了各位老師對教學的理解和處理教學中各類問題的能力,能夠進一步提高課堂教學的教學效果。網站的制作需要每一位教師的努力,各位教師通力協作,整個過程是對知識凝練和對知識進一步整合的過程,也是增強集體凝聚力和整體素質的過程。物理學網絡課堂建成的短短幾個月就有超過9萬的點擊量,體現了廣大師生學習物理的熱情,也是廣大師生對物理學網絡平臺建設的肯定。物理系在教學和網絡平臺建設等方面取得的成績是整個教學團隊集體的力量和智慧的體現。正是這樣一個團結、奮進的團體,通過以老帶新、教學經驗交流、國內外進修學習等多種方式提高教師的教學水平。通過良好的課堂教學和課堂互動調動學生學習積極性,將看似枯燥的理論和實驗知識傳授給學生,取得了良好的教學效果,贏得了各屆學生的一致贊譽。

2、整合利用多種教學資源,激發學生學習興趣

2.1根據青年學生思想特點激發學生學習興趣

針對青年學生從高中到大學的思想變化,抓住學生的興趣點。大學生經過幾年艱苦、緊張的高中學習生活,沖過獨木橋,踏進大學校門,面對全新的大學校園,豐富的課余生活,讓初入大學的大學生目不暇接,不能更多地把精力放在學習上,這就要求教師有意識地激發學生學習興趣。以大學物理為例,在緒論課中要根據學生的不同專業引入物理相關的背景知識,讓學生了解到大學物理是學好本專業知識的理論基礎。進一步用相關的例子加深學生對物理的理解,比如對車輛工程專業,可以引入發動機輸出功率一定時,隨著擋位的逐漸升高輸出力逐漸減小而速度逐漸升高,讓學生在思想上認識到物理知識對本專業學科的重要性。要讓學生帶著學習興趣到物理課堂,在課堂上更要不斷點燃學生的學習興趣。在教學過程中引入演示實驗,讓學生直觀地看到物理原理表現出的物理現象,方便理解物理原理。為學生播放視頻影像,演示微觀和不方便實物演示的物理現象。在教學過程中穿插物理學史和物理發明小故事,提升學生對物理學發展的興趣,讓學生感覺科研創造就在身邊,對物理產生親切感,不畏懼復雜的物理概念和公式,進而有勇氣和興趣投身于科研事業。

2.2利用現代多媒體技術和網絡平臺輔助教學

在課堂上利用多媒體影像技術吸引學生的注意力。隨著計算機信息技術的發展,能夠將圖、文、聲、像融為一體的多媒體技術進入了教學領域,并有逐漸取代傳統教學模式的趨勢,這是教學方式由靜到動、由平面式到立體式的進步和飛躍。幻燈片、圖像、視頻和聲音等教學資源的合理利用豐富了教學內容,擺脫了傳統教學模式枯燥、單調的困境。例如波動光學中的干涉、衍射現象,電磁學中的法拉第電磁感應定律、楞次定律,相對論中的時間延緩和長度縮短效應等很難用語言表述清楚,而通過視頻、Flash等多媒體課件可以非常清晰地展示給學生,讓學生對物理的了解不僅僅是公式和概念而是形象的物理圖像,這將激發學生的學習興趣。然而多媒體技術傳遞的信息量大,如何更好地選擇、利用多媒體教學資源于實際的課堂教學是擺在廣大教師面前的重要課題。拓展豐富的教學手段,建立教學網絡平臺和師生互動平臺,實現教學手段的全方位立體化,給學生創造廣闊的學校空間和學習資源。我系已建立網絡輔助教學平臺,為學生提供教學課件、教學視頻和師生互動平臺。在網站的建設過程中,各位教師結合多年來的教學經歷總結了教學經驗和教學過程中常見的問題,令課程網站更具靈魂和思想。充分利用網絡課堂輔助教學,實現網絡教學和課堂教學相輔相成,這將為廣大師生提供良好的物理學習、互動平臺。實現良好的教學效果給教師提出了更高的要求,整個教學過程需要教師有扎實的理論基礎和科研經驗,能夠了解學生的興趣點,并能從復雜的生活現象中凝練出簡單的物理問題。讓學生能夠帶著問題去聽課,能夠對具體問題應用適當的物理原理去解釋。雖然學生對有些問題的理解只是簡單的物理框架,但這將為學生深入理解和解決問題提供理論基礎。

3、培養師生相互尊重的平等意識,促進學生全方面發展

3.1加強師生交流,建立相互尊重的平等意識

教師和學生是教和學的關系,是平等而不是相互對立的。了解青年學生的思想動態和興趣點,在課間或課下和學生多交流,和學生保持亦師亦友的良好關系。只有人們對接觸到某事物產生愉悅的情緒體驗時,才會對它產生向往的心理,進而對它發生興趣。沒有這種情感,就不可能形成興趣。因此,教師要深入到學生中去,與他們同歡樂,共憂患,熱愛自己的學生,尊重學生的人格,和學生打成一片,利用一切手段激發學生對物理學的熱愛之情。有了良好的師生關系,學生才能熱愛教師,聽從教師的教誨,做到尊其師、學其道[9]。教師在傳授知識之外的重要責任是塑造學生積極向上的人生態度和健全的人格,這將體現一個學校的精神面貌,而積極向上的人生態度恰恰可以讓學生在畢業后盡快適應不同的工作崗位,取得驕人的成績。

3.2理論教學和實驗教學相結合,加深學生對物理的整體理解

物理是一門以實驗為基礎的學科,只有讓學生同時學好理論和實驗課程,才能讓學生對物理的理解更加深刻、學習興趣更高。大學物理和大學物理實驗一般來說是獨立設課,各有不同的教學體系和評價體系,但是作為一名教師卻要將兩門課程當做一個整體來對待。在做好大學物理理論教學工作的同時,不放松實驗教學工作,讓學生對物理理論和實驗融會貫通。大學物理實驗開課的目的不僅僅是讓學生通過物理實驗學習物理理論、對物理理論有直接的感性認識,更重要的是讓學在物理實驗過程中學習實驗思維方式,掌握實驗技能,培養良好的實驗素養,為未來的科研創新工作打下堅實的物理基礎。實驗素養的培養不是一朝一夕可以完成,需要教師潛移默化、言傳身教。所以教師在實驗教學過程中不僅僅要求學生做出正確的實驗結果,更要考察和提高學生多方面的知識。通過實驗中遇到的問題提高學生的實驗素養。比如電表改裝實驗中電壓表或者電流表無讀數時如何檢測出斷路的連線;牛頓環實驗中鼓論顯微鏡的鼓輪讀數指零時,而毫米指針不在整毫米處的處理辦法;密立根油滴實驗中觀察不到油滴的可能原因和解決辦法。同時要注意學生在處理數據中可能出現的錯誤,比如有效數字的保留、絕對誤差是否為正值、相對誤差是否表示為百分數的形式等。同時,重視仿真實驗對物理實驗的輔助、補充作用。為了讓學生在課堂上順利地完成實驗,取得良好的實驗效果,也為了讓學生有機會接觸到不適合在課堂操作的實驗,可以通過網絡輔助平臺開展仿真實驗。

3.3建立、健全多種考核機制,促進學生全方面發展

一般本科院校大都以期末閉卷考試成績作為考核學生的主要指標(占總評的70%以上)。這種考核方式過于強調學生的記憶能力和解題能力,容易使學生將主要精力用在記憶公式和解題等方面,不利于學生學習的主動性及應用能力的培養,也不利于學生科研思維能力和創新思維能力的培養。教學活動是以教師為主導、學生為主體的傳授知識的活動。學生的考核機制也應該以教師為主導,加大平時成績在學生考核中的比重,建立、健全多種考核機制,促進學生全面發展。教師可以通過學生在課堂討論、問題回答、創新性問題和獨立看法的提出等課堂表現給予學生綜合評分,鼓勵學生積極思考、投入到課堂教學討論中。以上是一些拋磚引玉的想法,真正實現高效、科學的教學模式還有很長的一段路要走,需要教師不斷提高教學水平,需要師生長時間的深層次交流,需要廣大教師的集體智慧。

作者:秦羽豐 曹學成 姜貴君 單位:山東農業大學

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