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本文作者：許瑞琪工作單位：太原理工大學輕紡工程與美術學院

大學物理多元化教學方法應用的需求

針對大學物理教學的現(xiàn)狀，多元化教學方法的應用具有重要意義。一方面，大學物理教學與學生的職業(yè)生涯開端距離很近，是學生未來進修、步入工作崗位的重要基礎。有的學生善于鉆研物理學的理論，有的學生喜歡將力學、電學、光學、聲學等理論知識應用生活實踐當中，還有的學生對物理學在其他學科中的應用非常熱衷。所以學生在物理課程的學習中會展現(xiàn)出不同的學習需求、興趣愛好及個性特征，千篇一律的教學方法容易影響學生的個性化發(fā)展，甚至使學生在畢業(yè)階段感到茫然和強大的競爭壓力，采用多元化的教學方法有助于開闊學生的視野，為學生提供廣闊的學習探索空間，激發(fā)學生的潛能，使學生在大學學習期間能夠從多角度接觸物理實踐，體現(xiàn)個人專長，這也是教育的根本目的。另一方面，物理屬于自然科學的范疇，它沒有國度之分，只是不同國家大學內(nèi)物理課程的教學方法存在區(qū)別。我國大學教育正在不斷深化改革，在此過程中，借鑒國外物理教學的先進經(jīng)驗，對學生深刻吸收理論知識、增強實踐技能、提升科學素養(yǎng)是非常有益的。例如，美國伊利諾伊大學香檳分校將物理必修課程分為主講課、討論課和實驗課，而且課程前有方法論、物理學史、哲學思辨的導入，課程后還有工作和生活應用、就業(yè)的支撐課程。這就為學生綜合素養(yǎng)的培育創(chuàng)造了條件，學生不僅學到深刻的理論知識，更對物理學史追根溯源，掌握多方面的實用技能。無論是學習科研，還是從事工作，抑或是生活實用，學生都能具備良好的素養(yǎng)基礎。我國大學物理課程的設置雖與國外存在差別，但教師可以運用多元化教學方法，將各個章節(jié)的講解劃分為不同的階段，用以推進核心理論導入前的思想鋪墊、核心理論講解、實驗訓練和實踐展望。多元化教學方法的應用是我國高校吸收國際先進教學方法的需求所在，是拓展學生思維建構的需求所在。

大學物理多元化教學方法應用的舉措

大學物理細分為多個具體的方向，每一門物理課程的教學都可以在國外授課經(jīng)驗的指導下，按照循序漸進的方式，從物理文化融入，到理論詮釋，再到主題實驗和實踐參與，步步深入，從而幫助轉(zhuǎn)換學習思維，立足新的高度從事物理課程的學習。（一）物理文化教學物理知識雖然抽象、深奧，學生學習起來存在一定的難度，但是物理知識是“有血有肉”的，它的產(chǎn)生和發(fā)展過程是生動的，甚至是催人奮進的。物理文化就是物理知識的“血液”，物理學更可以被理解為浩瀚的文化海洋，承載著古往今來的物理學家創(chuàng)造的一切知識成果。其中不僅飽含珍貴的物質(zhì)成果，如物理研究儀器的開發(fā)、實用技術的開發(fā)，更蘊含著前人孜孜不倦、持之以恒的研究精神，他們的世界觀、人生觀、內(nèi)心情感、思索過程都是難能可貴的，值得一代又一代人學習。因此，物理文化融合了方法論、物理學史和哲學思辨，能夠為核心理論的講解做好鋪墊。教師應結(jié)合各個章節(jié)的理論教學，將物理文化教育融入其中，作為每個章節(jié)教學的領航，這實際上也是從另外一個角度詮釋理論知識。例如，德布羅意提出波粒二象性推廣到實物粒子的假設、麥克斯韋對電磁場的假設等，都是物理學史上值得紀念的篇章。這其中不僅包含科學家對物理學的刻苦鉆研歷程，也體現(xiàn)出辯證思維的重要性，對于當今物理學的研究仍具有指導意義。教師在此階段對物理文化的傳遞不是科普教育，而是要以培育學生物理學的專業(yè)素養(yǎng)為目標，為學生提供思想理念的啟發(fā)。教師應采取廣泛互動的方法，鼓勵學生共同參與到物理文化的吸收和思考中來。首先，教師可搜集生動的歷史文化資料，匯聚經(jīng)典的物理學研究思想，為學生進行拋磚引玉式的講解。然后，學生可以將自己搜集的、感興趣的文化資料與大家分享，而且教師要鼓勵學生在文化教學階段大膽提出問題，作為后續(xù)理論教學中繼續(xù)探討的主題。最后，師生可共建班級網(wǎng)絡博客，用于將更多有價值的文化資料、值得思考的問題上傳到博客空間，彼此交流分享，同樣也能為理論解讀、實驗練習、實踐活動創(chuàng)造互動平臺。（二）動態(tài)理論教學經(jīng)過前期的物理文化鋪墊，學生進入核心理論的學習將會更加輕松。以往在理論教學中，教師將課上主要的時間用于公式推理，這固然是理論解讀的一部分，但容易使學生將目光局限于計算分析，忽視理論聯(lián)系實際的學習方法。動態(tài)理論教學成為解決這一問題的關鍵。動態(tài)的含義不僅包括動態(tài)的理論詮釋方法，也包含師生之間深入的互動探討，營造活躍的課堂氛圍。教師首先應注意創(chuàng)設理論講解的情境，使學生融入情境之中，感受栩栩如生的環(huán)境，然后由教師提出一定的思考問題，并激勵學生大膽猜想，提出問題，帶著物理文化教學階段存在的疑惑，開展理論分析的旅程。動態(tài)理論詮釋應當由視頻資料、實驗演示、公式推導共同組成。例如，對于牛頓定律的講解，學生早在高中階段就已接觸牛頓三大定律，具備一定的理論基礎。教師可以選取更復雜的運動環(huán)境中牛頓定律的應用情況，在實驗中演示流體阻力特征。然后教師可帶領學生運用物理模型推導流體的阻力公式，并與學生進行討論，再由學生嘗試其他的推導方法，這一動態(tài)的理論教學過程更利于學生對理論知識的消化吸收以及活學活用。（三）主題實驗教學國外的物理討論課中，學生會提前閱讀大量的文獻資源，結(jié)合實踐問題反復進行實驗，經(jīng)過充分的準備后在課堂中與師生展開激烈的討論。很多實踐問題成為激發(fā)學生靈感的源泉，學生為此投入巨大的精力，無論實驗是否成功、見解是否得到師生的認可，都將受益匪淺，這恰恰是我國物理教學值得借鑒的經(jīng)驗。實驗在物理課的教學中占據(jù)相當比重，教師應在實驗活動開始前為學生進行充分的實驗演示和案例分析。這是因為，實驗演示作為一個具體的操作過程，有助于激發(fā)學生的探究興趣，而且學生在實驗前會對結(jié)果進行預測，師生共同探討預測結(jié)果，然后再由實驗驗證，這個過程會促使學生更深入地思考問題。而案例教學實質(zhì)是多個同類問題的集中體現(xiàn)，具有普遍的代表性，有利于培養(yǎng)學生舉一反三的能力。在此基礎上，教師設計有針對性的實驗主題。例如，如何基于特定的地區(qū)條件，設計降低噪音分貝的方法；如何運用有限的材料，設計高效節(jié)能的電路等等，都是通向?qū)嵺`領域的橋梁。教師在設計主題實驗時，可分別提出個人實驗和小組實驗的主題。個人實驗主要服務于學生夯實基本功，加強個人思考和對理論知識、實驗演示、案例精華的消化吸收。而小組實驗則更強調(diào)團隊的配合與協(xié)同思考。即使是同一實驗主題，不同小組也會提出不同的解決方案。經(jīng)過實驗環(huán)節(jié)，個人、小組講解實驗心得，師生之間互動交流，學生對物理理論的應用能力也會提升。（四）實踐應用教學在充分的實驗教學基礎上，教師應帶領學生進一步探尋所學知識在工作和生活領域的實用方向，展望相關的職業(yè)前景。此階段的實踐應用教學與主題實驗的區(qū)別在于，對實踐應用的指導更具系統(tǒng)性。主題實驗多為代表性的實驗活動，它是基礎理論和應用銜接的橋梁，實踐應用教學的宏觀指導意義更強，能夠從更廣闊的角度揭示物理學的實踐應用價值，并幫助學生建立對相關職業(yè)生涯的認知。學生在物理課程的學習期間，如果能夠循序漸進接觸實踐工作，由淺入深，不僅有利于增強實踐技能，同樣對于理論學習也具有啟發(fā)作用。因此，從理論到實踐的教學，再從實踐回歸理論教學，這是一個良性循環(huán)的發(fā)展過程。首先，教師應根據(jù)所教授的物理專業(yè)課程，對工作和生活中的理論應用進行主要類型的劃分，然后搜集相應的圖文和視頻資料，詳細講解實踐領域的實施情況。例如，工作層面，物理學在能源轉(zhuǎn)換、節(jié)能方面的應用。生活層面，如何運用物理學知識，根據(jù)人體睡眠時的受力特點選擇舒適的床墊；如何在房屋裝修中選擇最節(jié)能的照明設備，并實現(xiàn)美觀的效果等等。通過詳細的分類指導，學生對物理知識的應用也會形成更為清晰的認知。其次，教師應為學生介紹物理學相關的職業(yè)前景，并選取適當?shù)臅r間，帶領學生接觸實地工作環(huán)境，使學生感受職業(yè)崗位的呼喚，增進學習信心。最后，教師應鼓勵學生的個性化發(fā)展，并為其提供科學的指引。學生經(jīng)過實踐應用和職業(yè)展望的熏陶，內(nèi)心深處也會產(chǎn)生強烈的探究意識。教師可采取主題實踐討論的方式，激勵學生大膽嘗試、探索感興趣的問題，將理論知識應用于實踐當中，通過資料查閱、實驗論證和實踐考察，形成系統(tǒng)性的實踐研究成果，撰寫學習心得等，然后開展師生交流。無論是對物理學經(jīng)典理論的學習，還是將理論知識應用于實踐領域，都需要學生對理論知識實現(xiàn)深刻透徹的理解，并在學習期間積累豐富的實驗和實踐活動經(jīng)驗。多元化教學方法的應用是理論和實踐緊密關聯(lián)的有效途徑，對學生提升專業(yè)素養(yǎng)、增強應用能力將大有裨益。