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大學物理論文精選【15篇】
在日常學習、工作生活中,大家或多或少都會接觸過論文吧,論文是一種綜合性的文體,通過論文可直接看出一個人的綜合能力和專業(yè)基礎。寫論文的注意事項有許多,你確定會寫嗎?下面是小編為大家整理的大學物理論文,希望能夠幫助到大家。

大學物理論文1
一、大學物理分專業(yè)教學的必要性
安康學院是一所新建的綜合性地方本科院校,開設大學物理課程的專業(yè)比較多,過去所有專業(yè)都嚴格按照大學物理的框架體系組織教學,教學效果并不理想。學生的物理基礎參差不齊,差異比較大,不少學生感覺大學物理難學,缺乏學習動力。在這種條件下,按照統(tǒng)一的教學內容,對各個專業(yè)不加區(qū)分地進行教學,會導致學生對大學物理課與自身專業(yè)的聯系體會不深,無法激起學習興趣。為了突出專業(yè)特色、增強針對性,使大學物理更好地為專業(yè)課的學習服務,實行按專業(yè)分類教學是十分必要的。
二、大學物理分專業(yè)教學的實施方案
首先,我們對大學物理分專業(yè)教學改革的經驗和研究結果,進行了搜集、整理,學習。其次,針對大學物理教學中存在的問題進行了具體的分析,并對各專業(yè)的教師和學生進行了廣泛的調研,切實掌握各個專業(yè)的特點以及各專業(yè)學生的學習動機、心態(tài)、學習興趣。根據調研結果,基礎物理教研室進行了討論和分析,結合學校的培養(yǎng)目標,將大學物理分成三類,即《大學物理A》、《大學物理B》、《大學物理C》,實施分專業(yè)教學。
《大學物理A》分兩個學期開設,共128學時,包括力、熱、光、電(磁)和近代物理,各部分內容講解比較詳細。為了激發(fā)學生的興趣,教學中注重聯系專業(yè),聯系生活實際!洞髮W物理A》主要針對需要較強物理知識的理工科專業(yè),如電子信息工程專業(yè)、數學與應用數學專業(yè)。對于電子信息工程專業(yè)的學生來說,后繼專業(yè)課的學習與物理知識聯系緊密,且物理學所培養(yǎng)的思維方式,對于他們來說也非常重要。對于數學與應用數學專業(yè)的學生來說,數學的發(fā)展是離不開物理的。物理學的發(fā)展為數學的發(fā)展提出了新問題,提供了新的思想及方法,如微積分是牛頓在研究力學問題時首先提出來的。所以,物理的學習對數學專業(yè)的學生非常重要。通過《大學物理A》的學習,為這兩個專業(yè)的學生打下了堅實的物理基礎,培養(yǎng)了他們分析、解決問題的能力以及嚴密的'邏輯思維和嚴謹的態(tài)度。
《大學物理B》一學期開設,共80學時,包括力、熱、電(磁)和近代物理!洞髮W物理B》是針對材料化學專業(yè)、化學工程與工藝專業(yè)、計算機科學與技術等專業(yè)開設的。以材料化學專業(yè)為例,他們的主干課程中《物理化學》、《高分子化學與物理》、《材料科學基礎》、《功能材料》、《納米材料》等課程和大學物理知識的聯系都很密切。因此,在教學中針對專業(yè)特點,減少了經典物理中剛體力學和光學部分的內容,對經典物理熱學和電磁學部分有所側重,并加強了近代物理及物理知識在生產、生活、科學技術應用等方面的內容。對于這些專業(yè)的學生來說,由于有了側重點,可以使他們體會大學物理課程與自身專業(yè)的聯系,激發(fā)興趣,為專業(yè)學習打下良好的基礎。《大學物理C》一學期開設,共64學時,包括力、熱、電(磁)和近代物理。其中經典物理部分在《大學物理B》的基礎上,刪去了有介質時的電場和磁場,大大降低了難度。
《大學物理C》是針對那些對物理知識要求較低的理工科專業(yè),如生物科學、食品科學與工程、數字媒體等專業(yè)開設的。在教學中加強應用性和趣味性的內容,側重物理規(guī)律內在的聯系性、物理體系的嚴密性,側重對物理現象的描述而弱化具體解題的過程,注重培養(yǎng)學生科學思維方法和理論聯系實際能力。
三、大學物理分專業(yè)教學的效果
大學物理分專業(yè)教學提高了師生的積極性和主動性,取得了令人滿意的教學效果。首先,分專業(yè)教學對任課教師提出了更高的要求,促使教師在教學過程中不斷總結、不斷改進,調整教學內容,以便上好每一堂課。由于針對不同專業(yè)的教學側重點有所不同,因此教師就要了解各專業(yè)的培養(yǎng)方案、專業(yè)課程,使大學物理更好地為專業(yè)課服務。這就要求教師通過各種渠道查閱資料,不斷學習,豐富和提高自身的專業(yè)水平和知識面。這樣才能在課堂上聯系專業(yè)、聯系實際,使教學內容更充實。其次,實施分專業(yè)教學激發(fā)了學生的學習積極性。分專業(yè)教學在保證學生對物理知識的需求的同時,又考慮各專業(yè)的特點,有效培養(yǎng)了學生的邏輯思維能力和嚴謹態(tài)度,充分激發(fā)起學生的學習積極性。
例如在給電子信息工程專業(yè)的學生講剛體的轉動慣量時,教師課前做了大量的準備。準備了視頻,設計了實驗,并設計了討論環(huán)節(jié),教學效果非常好。開始上課時,讓一個陀螺在一根很細的鋼絲上轉動,卻掉不下來(引起學生陣陣驚呼)。講完基本概念時,轉動生雞蛋和熟雞蛋,讓學生分組討論區(qū)分,并當場把雞蛋敲碎,分析總結討論結果。最后讓同學們觀看慣性制導(利用慣性原理控制和引導導彈或運載火箭飛向目標的技術)的錄像,總結剛體轉動慣量的物理意義。指出電磁儀表的指示系統(tǒng),因線圈的轉動慣量不同,可分別測量微小電流或電量。另外,在發(fā)動機葉片、飛輪以及人造衛(wèi)星的外形設計上,精確地測定轉動慣量都是必要的,等等。
再比如,給生物科學專業(yè)的學生講磁場時,教師利用北大影視庫中“生物的磁性”的四個影片(每個大約2分鐘左右)生動地展現了生物的磁性,指出動物識別方向的能力是感官生物學上的大課題。第一個:生物具有磁性。1974年康奈爾大學研究員在鴿子頭部安裝磁鐵實驗,鴿子變得沒有方向感。第二個:龍蝦遷徙。動物的遷移與地磁場有關,與生物本身的磁性也有關。第三個:細菌(單細胞生物)體內具有微小的、納米的顆粒,它具有磁性。第四個:人體神經細胞內也有磁性顆粒。通過影片的放映,使學生深入了解大學物理與專業(yè)課的聯系,引起了學生的學習興趣。
四、結語
綜上,我們在大學物理教學中實施了分專業(yè)教學,注重物理知識的應用性,突出學生專業(yè)能力和素質的培養(yǎng),實現了大學物理教學與專業(yè)教學的銜接,真正實現了大學物理公共基礎課的作用。學生通過大學物理課的學習,為以后專業(yè)課的學習打下了堅實的基礎。
大學物理論文2
摘要:
針對傳統(tǒng)大學物理實驗教學模式的弊端,從實驗項目的選擇、教學視頻拍攝模式、學生自學模式的引導等方面系統(tǒng)研究了大學物理實驗翻轉課堂的實施方法與策略,有效提高了學生自主學習的意識以及各種能力的培養(yǎng)。
關鍵詞:
大學物理實驗;翻轉課堂;策略
一、引言
翻轉課堂教學模式起源于美國的林地公園高中,因其具有很多優(yōu)點而引起了國內教育者的高度關注[1,2]。隨著信息技術不斷發(fā)展并逐步應用于教學,翻轉課堂作為一種新興的課堂教學模式,對傳統(tǒng)課堂通過課上進行知識傳授、課下進行知識內化的教學模式產生了巨大沖擊,這一教學模式將為我國課堂教學模式改革提供了一種嶄新的教學思路和方向。大學物理實驗作為高校理工科學生所學習的一門重要基礎課程,具有內容豐富、量大面廣的特點。在傳統(tǒng)教學模式中學生過多依賴課堂上教師的講解與演示,課前預習效果差的缺點十分顯著。翻轉課堂正好為我們提供了一個改進大學物理實驗教學模式的途徑。但是由于實驗課程不同于理論課程,兩者在課堂安排上差異很大,所以在大學物理實驗課堂上開展翻轉課堂實踐活動不能照搬理論課翻轉課堂實施模式。我們針對大學物理實驗課程的教學特點,對大學物理實驗翻轉課堂實施策略以及實踐過程進行了分析和探討。
二、我校大學物理實驗課程簡介
為了培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力,我校打破傳統(tǒng)大學物理實驗中的力、熱、光、電磁之間界限;打破普通物理實驗與近代物理實驗之間界限;對物理實驗課進行了重組、融合,建立了新的課程體系。我校新的課程體系將《大學物理實驗》分為:大學物理實驗一級實驗、大學物理實驗二級實驗、大學物理實驗三級實驗共三個層次,形成從基礎到前沿、從接受知識到綜合能力培養(yǎng),逐級提高的課程新體系,以便滿足每年兩千五百余名理工科專業(yè)學生學習的需要,量大面廣的特點尤為顯著。
三、大學物理實驗翻轉課堂實施策略
。ㄒ唬┓D課堂實施實驗項目的選擇
在我校大學物理實驗課程體系中,一級實驗屬于基礎性實驗,主要是讓學生學習、領會并掌握基本物理量的測量、基本儀器的調節(jié)和使用方法。二級實驗屬于綜合性物理實驗,內容涉及綜合運用多種方法和實驗技術,此類實驗項目是為了鞏固學生在一級實驗階段的學習成果、開闊學生的眼界和思路,提高學生對實驗方法和實驗技術的綜合運用能力。而三級實驗屬于設計性物理實驗,這類實驗項目更加注重培養(yǎng)學生的綜合思維和創(chuàng)造能力。因此,我校第一次將翻轉課堂引入大學物理實驗教學過程中,二級實驗優(yōu)勢明顯,原因主要體現在以下幾個方面:首先二級實驗項目難度適中,具有承前啟后的作用。學生通過一級實驗的學習后基本掌握了基本實驗儀器的使用方法以及各種實驗的基本技能,這有利于他們在學習二級實驗的時候利用前期的知識儲備完成課前的自主學習工作,能夠為翻轉課堂的實施提供先決條件。其次,在學生學習二級實驗過程中實施翻轉課堂有助于學生對翻轉課堂的實施效果做出更加客觀的評價。學生在前期一級實驗學習過程中,已經充分了解和適應了傳統(tǒng)大學物理實驗的教學方法,即課前完成預習報告,課中傾聽教師的講解與演示整個實驗操作過程并完成實驗數據的測量工作,課后完成實驗報告。而在二級實驗教學過程中引入翻轉課堂的教學模式,能夠讓學生在接觸這種全新教學方式的同時完成翻轉課堂與傳統(tǒng)教學方式的對比過程,對翻轉課堂的引入形成更加客觀的評價。這也是我們首先選擇二級實驗作為翻轉課堂實施實驗項目的重要原因。
。ǘ└倪M教學視頻拍攝模式,建設翻轉課堂教學資源
為了保證大學物理實驗翻轉課堂的順利實施,我們制作了二級實驗項目的教學視頻、講義以及課件等資源,并上傳至基礎實驗中心綜合管理平臺。通過該平臺以及QQ等交互工具積極引導學生下載相關資源并完成課前的學習工作。在教學視頻的拍攝過程中,我們注意到實驗課程與理論課程的差異,考慮到大學物理實驗課程重在學生操作技能的訓練和培養(yǎng)。因此我們對每個實驗項目的操作過程進行了合理分解,并采用分段且單獨拍攝的方法。實踐表明這種方法更加有利于學生了解實驗過程,學習實驗操作方法和要領,并針對自己課前不太理解的內容進行有的放矢的學習。
。ㄈ﹦(chuàng)新引導學生自學模式,保障翻轉課堂有效實施
與理論課程相比,大學物理實驗課程重在對學生操作技能以及分析問題解決問題能力的培養(yǎng)。為此在大學物理實驗翻轉課堂教學實踐過程中,我們從多方面著重引導學生自主對所學內容進行探究,讓學生成為課堂的主人。首先,在大學物理實驗翻轉課堂上,教師通過提問的方式來引導學生回顧課前所學習的內容,這種方式一方面能夠讓教師及時并準確的了解課前學生的學習效果,從而對翻轉課堂的實踐活動能夠做到有的放矢,同時也能夠督促學生在課前進行自主學習;另一方面也能讓學生領會本節(jié)課實驗操作過程中的`重點和難點,進而讓學生在之后的學習過程中能夠主動探究、準確地掌握并消化這些教學內容。其次,我們將參加實驗的學生分成不同的小組,每組3至6人,并進行相關實驗的操作以及實驗數據的測量工作。在課堂上對于所遇問題的處理,一方面我們采用加分等措施鼓勵每組同學相互討論以及與教師進行各種交流,解答所遇到的問題;另一方面通過手機、實驗室里的電腦等終端設備對教學視頻進行回顧性學習,自主分析并解決相關問題。對于采用上述方式解決相關問題的學生,我們創(chuàng)造性的讓他們在后續(xù)的實驗中承擔各種輔導任務,與其他學生進行討論,與教師一起引導其他學生進行問題的解答工作。這樣做一方面能夠加深參與輔導的學生對所學知識的理解和掌握,另一方面能夠積極調動學生學習的積極性,活躍課堂相互討論的氛圍。
參考文獻:
[1]馬秀麟,趙國慶,鄔彤.翻轉課堂促進大學生自主學習能力發(fā)展的實證研究—基于大學計算機公共課的實踐[J].中國電化教育,20xx(354):99-106.
。2]吳麗,肖江文.基于翻轉課堂的《數據庫原理及應用》的課程教學與實踐[J].教育教學論壇,20xx(5):263-264.
大學物理論文3
物理學應用于生產技術的許多部門,它的基本規(guī)律與許多自然科學相連接,是很多自然科學的基礎,同時也是許多工程科技尤其是高科技的基礎.物理學日常在生活中起到很多作用,雖然同學們都知道它的重要性,但是因為物理學抽象又難懂,所以很多同學聽到物理就頭疼,不喜歡學習物理,對物理產生抵觸心理.本人通過教學實踐結合教學理論,提出了自己對大學物理教學的幾個看法.人類文明的進步和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才都離不開物理學,物理學是自然科學與現代工程技術的前提,同時也發(fā)揮重要的作用.對于學習理科的大學生來講,大學物理是一門很重要的課程,它關系到物理學后續(xù)的課程學習.然而,學生們在經過高中三年對物理的學習,對物理產生了一種抵觸心理,認為物理學很難學.甚至于有的同學聽見物理色變,知道大學中還需要學習物理,對大學也產生了抵觸心理.大學物理的學習受到了同學們對高中物理學習難度大的影響,使大學物理的教學面臨著很重要的挑戰(zhàn).
一、教學理念的挑戰(zhàn)
高中階段對物理的學習一直屬于物理教育中的應試教育,而同學們誤解了這樣的物理學習教育.使同學們認為物理的分數是鑒定學生學習物理的好壞得標準,從而造成他們認為學習物理可以和學習數學是一樣的,通過題海戰(zhàn)術,不停地做大量的物理習題就可以提高物理分數.物理教學以教師為主題,學習內容的枯燥,形式的單一,教學內容的脫離生活實踐,考試內容不易懂等都可能造成學生對物理的學習產生抵觸.從而喪失了應該在物理學習中產生的樂趣.所以,教師在大學物理教學中,有更新的教學理念,去幫助同學們對大學物理產生新的概念,從而增強對大學物理學習的自信心.首先,要重新認清教學理念,認清學生是學習的主體.其次,對學生物理成績的考察應多元化,例如,物理成績最好包括平日課堂表現、卷面分數、實驗操作等等.最后,要讓同學們將學習到的知識應用到平日生活中,例如講電學課程時,將一些電學演示試驗用日常生活中的維修電器來代替.這樣做到學以致用,可以增加學生對學習的積極性.講角動量守恒的定律時,可以將其轉換為游戲的形式讓同學們參與其中.例如,讓同學拿著啞鈴坐在旋轉的椅子上,當同學張開雙臂時,椅子轉動的速度將會減慢.當同學合攏雙臂時,椅子轉動的速度將會加快.
二、教學內容的挑戰(zhàn)
物理是由經典物理和近現代物理組成.牛頓定律是經典物理的基礎,其內容比較簡單,同學們比較容易理解,中學學習物理階段同學們有良好的基礎.經典物理是由力、熱、光、電四大部分組成的,如何很好地安排這四大部分的學習內容,對大學物理老師是一個不小的'挑戰(zhàn).現代物理是由“相對論”和“量子力學”兩部分組成.對于學生來講,現代物理十分抽象,難以理解.學生沒有好的基礎,是因為中學物理學習階段,對這方面的知識介紹的很少.所以說如何安排好經典物理和現代物理教學內容的比例對于大學物理的授課是一個重要的問題.另外,隨著物理學的不斷發(fā)展,教師如何將物理學最新的知識介紹給學生也是一個極大地挑戰(zhàn).比如愛因斯坦研究的黑洞、白洞等.這時不但要考慮到學生的接受能力還要考慮學生是否感興趣等問題.其次,選擇一本好的教科書是如何安排教學內容比例的重要前提,因為現在大學物理教科書得教材比較多,這樣就需要教師慎重地選擇適合自己學生的教科書.我國的教材中大多是注重研究理論,大學物理習題微積分的利用率很高,都比較難.國外大學物理教材中用到微積分的很少,而且大量的物理實例在人類、醫(yī)學、生物、工程等領域得到應用,使學生感受到物理與日常生活緊密相關.我國清華大學張三慧老師出版的大學物理教材就很不錯,教材中不但有當今以及歷史上的一些物理應用,其中還附有大量的實物圖片.
三、教學方式和教學手段的挑戰(zhàn)
傳統(tǒng)的大學物理教學主要還是通過教師利用板書方式傳遞給同學們,而這樣的方式比較單一,同學們接受的信息量也比較少.隨著計算機技術的迅猛發(fā)展,這樣的教學方式已經滿足不了教學需要.多媒體教學不但可以節(jié)省時間,豐富了學習信息,還可以使學生們印象深刻,大大提高了學生學習的興趣和教學效果.伴隨著大學物理實驗的深入化,開展實驗的儀器也需要進行更新.而且,作為大學物理老師要適應現在的教學環(huán)境,還需要不斷的完善自身的能力,參加培訓課程,提高自己的教學水平,閱讀或關注一些世界物理界發(fā)展情況等等.完善自身的教學能力,并且能夠結合我國現狀取長補短.在國外,物理實驗室全天對外開放,學生可以在實驗室里進行實地操作.國內,學生在實驗室里操作的時間很短,甚至有的學校實驗設備都不齊全.學生只能通過課后作業(yè)復習學習的知識.
四、學生層次培養(yǎng)的挑戰(zhàn)
我們應該學習發(fā)達國家的物理教學經驗.我國物理學家楊振寧曾說過:我國培養(yǎng)的學生理論很強,但動手的能力很差,原因是因為國內沒有養(yǎng)成動手的習慣更沒有動手的條件.而世界上很多科學家都認為,中國學生的模仿能力很強,但缺少創(chuàng)新能力.迄今為止在世界物理界,我國培養(yǎng)的學生層次都比較低,我國大陸的學生中還沒有得過諾貝爾獎,但美國的盧瑟福一個人就培養(yǎng)出多個諾貝爾獎學生,而且還是在自己的實驗室里.我們必須進行反思,我們的教育問題有哪些問題?
總而言之,大學物理教學的探索問題十分嚴重,我們必須進行改革.如何改革?需要大家的共同努力!
大學物理論文4
一、當前大學物理的教學現狀
1對大學物理課程的重視有名無實
高校的不斷改革沒有對大學物理教學帶來正面的沖擊。一方面,非物理理工科類大學物理的學時數被壓縮了又壓縮,甚至于被取締;另一方面,像“加強基礎,拓寬基礎,淡化專業(yè)”這一類的改革并沒有使高校將文科類專業(yè)的大學物理廣泛開展起來。學生走入社會時須經歷的各類招考使高校籠罩了“應試學習”的陰影,而各類(不包含物理類專業(yè))社會考試中涉及的大學物理知識極少甚至于沒有,使得學生不看好這門課,缺少學習動力。
2教學大綱長久不變,教學目標異端化,教學內容陳舊
教學大綱長久不變,不同專業(yè)同一教學大綱。關于大學物理的教學目標歷來有兩種觀點最突出:一種觀點認為大學物理教學必須體現物理學的特色,注重物理學本身的系統(tǒng),不需要與專業(yè)過多的結合;另一種觀點是大學物理既然是基礎課,就應該為專業(yè)學習服務,為不同專業(yè)的后續(xù)課程的學習而存在,要把重點放在應用上。即教學目標異端化了。教學內容陳舊。由于學時數的被壓縮,許多較難的內容被隨意刪減,通常只剩下陳舊的經典老三篇:力學篇、電磁學篇、波動光學篇,學生無緣與當今科技在大學物理中相遇;理論與實踐應用相脫離,教學內容沒有和學生的專業(yè)需求緊密聯系起來。
3教師思想觀念守舊,教學模式單一,教材對學生缺少吸引力
很多教師思想觀念守舊,教學思想還停留在學科知識本位的傳統(tǒng)觀念上,用物理知識傳授替代大學物理教育,忽略了物理思想方法的教育,忽視了學生的接收能力和興趣的培養(yǎng),忽略了學生探究能力和預測、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教學形式單一的以講授為主,教學手段是傳統(tǒng)的粉筆加黑板。大學是培養(yǎng)學生自主學習的重要階段,學時數的有限與科技發(fā)展致使教學內容不斷增加的矛盾,需要學生自主習得大學物理相當一部分內容來緩解,但大學物理教材對學生缺少吸引力,或許說大學物理“教材”轉型為“學材”未受到重視。
4重理論,輕實驗,理論課與實驗課脫節(jié)
物理學是一門實驗科學,物理定律的建立,無一不以實驗為基礎,并受到實驗的檢驗。但在高校轟轟烈烈的改革中,學校重理論,輕實驗的現象屢見不鮮,大學物理實驗課學時數受到更大的壓縮,甚至被取消;其次,大學物理理論課老師與實驗課老師不交叉上課,甚至于上完理論課再開實驗課,理論課與實驗課不能齊頭并進,理論課老師與實驗課老師互不交換教學信息,理論課與實驗課脫節(jié)。有的學校由于實驗室是由上教學研究實驗課的老師管理的,理論課老師很難獲取實驗器材,因此,理論課上做實物演示實驗更是鮮見,沒用多媒體教學的老師不做仿真演示實驗,就真是上“純”理論課了。另外,實驗設備陳舊或不足。
5考核形式單一
學生成績主要依據期末考試成績,期末考試通常采用閉卷考試,成績占總評成績比例相當高,而考題純粹是從理論到理論,題型一般是填空題、選擇題、判斷題、計算題,其中計算題占分較重,這種考核最終把學生導向用記概念公式、背定理定律的學習方式學大學物理。其次,有的學校規(guī)定了期末考試及格率的低線,如果及格率低于所規(guī)定的低線,任課教師將被問責,而學生基礎又差,所以盡可能的降低考試要求,甚至于出現師生一起“臨時抱佛腳”的現象:老師給學生幾套復習試卷,學生背試卷考試的不良現象。
二、對大學物理教學改革的建議
1對大學物理課程的重視要落在實處
20xx年12月教育部高等學校非物理類專業(yè)物理基礎課程教學指導分委員會在“非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求正式報告稿”(以下簡稱“報告”)中指出“大學物理課程的教學內容分為A、B兩類。其中:A為核心內容,建議學時數不少于126學時。為了體現加強基礎的教育思想,增強學生的發(fā)展?jié)摿,各學校應根據人才培養(yǎng)目標和專業(yè)特點增加一定數量的B類內容和學時數,例如:對于理科、師范類非物理專業(yè)和某些需要加強物理基礎的工科專業(yè),其大學物理課程的學時數不應少于144學時!备鶕@一要求,高校應改變對大學物理的“食之無味,棄之可惜”的開課現象,保證大學物理的學時數不低于144學時。當今社會所需求的是具有科學素養(yǎng)和人文素質的復合型人才,學校教育應以這兩方面的培養(yǎng)為主題。報告中指出“物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用的自然科學。它的基本理論滲透在自然科學的各個領域,應用于生產技術的許多部門,是其他自然科學和工程技術的基礎。在人類追求真理、探索未知世界的過程中,物理學展現了一系列科學的世界觀和方法論,深刻影響著人類對物質世界的基本認識、人類的思維方式和社會生活,是人類文明發(fā)展的基石,在人才的科學素質培養(yǎng)中具有重要的地位!奔次锢韺W對培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)有著其它課程所不能替代的作用,而文科生在中學時對物理學大多心存畏懼,所以為文科類大學生補上這一課是必要的。根據文科生的感性思維特點,應以日常生活、社會科技中的物理學為學習內容,適當增加物理學的世界觀、方法論、哲學思想,教學方法上應盡量采取感性直觀的教學手段,逐步培養(yǎng)學生的理性思維。社會的各類招聘招工考試應是以人才的綜合素養(yǎng)、發(fā)展?jié)摿εc今后實際工作需求并重的考核,改善招聘招工考試既與人才要求、實際工作需求脫節(jié)又與學校教育脫節(jié)的社會現象。
2使教學目標全面化,給教學內容輸送新鮮血液
不同的專業(yè)應有不同的.教學大綱,教學大綱應根據科技的發(fā)展,社會的進步適時修訂。大學物理是從物理學中提煉出來的,教學中當然要體現物理學的特色,但作為基礎課的大學物理,與專業(yè)結合也是必要的。同時,依據報告指出的:“在大學物理課程的各個教學環(huán)節(jié)中,都應在傳授知識的同時,注重學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng),注重學生探索精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)!币虼,結合專業(yè),體現物理學特色,使學生的知識、能力、素養(yǎng)協(xié)調發(fā)展應是大學物理的教學目標。結合專業(yè),將物理學在各行各業(yè)的應用前沿引入大學物理教學中,給教學內容輸送新鮮血液,以提高學生興趣,使學生體會到物理學的重要性和普適性。
3改革教師的教學思想,使教學形式多樣化,注重教材的轉型
教育較落后的地方院校應做出每個教師每隔2~3年至少外出學習一次的規(guī)定,使教師身處具有先進教育理念的環(huán)境中,近距離的受染于先進的教育教學思想中,改進自身的教育教學思想,自然的衍生出多形式的教學手段。重視將大學物理“教材”轉型為大學物理“學材”的工作,使教材具有激發(fā)學習欲望的功能,提示學習課題的功能,提示學習方法的功能,促進學習個別化與個性化的功能,鞏固學習成果的功能。
4理論與實驗并重,使理論課與實驗課齊頭并進
改革大學物理理論課上無實物演示實驗的怪現象。報告指出:“應充分利用演示實驗幫助學生觀察物理現象,增加感性知識,提高學習興趣。大學物理課程的主要內容都應有演示實驗(實物演示和多媒體仿真演示),其中實物演示實驗的數目不應少于40個。實物演示實驗可以采用多種形式進行,如課堂實物演示、開放演示實驗室、演示實驗走廊等。提倡建立開放性的物理演示實驗室,鼓勵和引導學生自己動手觀察實驗,思考和分析問題,進行定性或半定量驗證。有條件的學?梢酝ㄟ^選修課或適當計算學分等措施保證實現上述目標。”理論課與實驗課應交叉進行,齊頭并進,理論課老師與實驗課老師要常交換教學信息。在學校系網頁上建立理論課與實驗課的教學信息表,信息表由任課教師、實驗員、學生共同填寫。
5考核形式多元化
改革學生成績“一考定論”的考核方式。降低期末考試成績占總成績的比例,除了理論課的期末考試,還應有實驗考核、平時考核。平時考核包含出勤考核、作業(yè)考核、課堂提問考核、小論文交流與發(fā)表考核、自主讀書筆記考核、考試態(tài)度考核等。
大學物理論文5
1.引言
對于理工科院校來說,大學物理實驗是一門必修課,同時這門課程具有的實踐性也是相當強的,作為大學生接受大學教育關于系統(tǒng)試驗方法和實驗技能訓練的開端,但是,從當前教學工作的開展來看,大學物理實驗教學存在不少問題,常見的就有普遍存在“填鴨式”這種單一的教學模式,在教學理念上也沒有太大的突破,“驗證理論”模式仍然是主導,教學內容上多存在繁多和陳舊的問題,經典性試驗所占的比重比較大,而設計性試驗的比重較少,課時不足,影響了學生學習的積極性,未能取得理想的教學效果。這一系列問題導致大學物理實驗教學質量難以實現質量上的躍進,可見,對實驗課程內容和實驗體系的改革是勢在必行的。筆者以流體力學實驗為例,談談當前大學物理實驗的創(chuàng)新研究。
2.傳統(tǒng)流體力學實驗普遍存在的問題
2.1實驗內容不夠豐富,實驗課時不足
結合流體力學實驗教學來看,主要集中在流體壓強測量到流體力學三大基本方程的驗證等內容上,這就是大部分屬于驗證性實驗,設計性實驗安排不到位,缺乏了綜合性實驗,阻礙了學生關于創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)和發(fā)展,還有一點值得注意的是,當前大學教育仍然沒有擺脫重理論、輕實踐的弊端,所以實驗課程安排的課時是不夠的。
2.2教學方法和教學模式未有新破圖
受到了我國傳統(tǒng)教學觀念的影響,在實驗教學的過程中,老師通常采用的教學步驟都是講授-演示-指導-批改實驗報告等,而學生就一味地跟著同一個指示來進行實驗,缺乏了自己的思考,一旦發(fā)現問題,也是請教老師來直接幫忙助理,那么實驗課程就會無形中形成了一門應付式的課程。
2.3實驗室開放工作開展程度不夠
當前高校基本上都開設了關于流體實驗操作的相關設備和平臺,而高校也普遍存在著這樣的一個問題:實驗室僅僅對參加競賽的同學或者一部分教師開放,這樣不僅導致設備沒有得到有效的利用,還影響了學生對實驗設備的認識,所以即使實驗設計方案多么理想,也會導致學生因為不能使用設備的問題,而無法進行開放性實驗,從而也就不利于學生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.完善當前流體力學實驗的對策
3.1改進實驗內容和教學方法
適當修改目前使用的實驗指導書,目的就是將原理方面的內容盡量做到簡明扼要;實驗操作的步驟不宜過于細致;第一,可以考慮通過增加思考題和小設計來激發(fā)學生的學習興趣,在流體流動方面可以增加壓強、液位、流量和流速等方面的測量,讓學生能夠在宏觀的層面上對流體有一定的感知,通知在大腦中也能形成關于流體的基本表征的感知,加強學生對理論知識的學習;第二,增設演示性實驗的內容,讓學生可以提前對儀器有所認識,從而實現了學生課堂上對抽象概念的感性認識,也有利于區(qū)分不同實驗的側重點指出;針對驗證性實驗來說,研究的重點應當在實驗原理、操作技能、數據分析和整理結果上,要求學生能夠結合實驗基本原理,運用所學到的知識,將實驗過程和步驟詳細地寫出來,設計出數據處理的方法,能夠對實驗結果進行分析和整理。
3.2改進實驗教學的模式
重視學生啟發(fā)式教學的意義,結合實驗目的和內容,通過舉一反三的提問方式,為學生提供獨立思考的空間,要求學生注意對實驗現象的`觀察,增加對實驗規(guī)律的分析和總結,而老師也應當在這個層面上進行總結,可以對學生提出更加深一層次的問題來讓學生再次思考。
3.3轉變實驗方式
用設計實驗或者綜合性實驗取代部分實驗,讓學生能夠在實驗中將所學的知識充分利用起來,以雷諾實驗為例,測量圓管內流過的水體積是利用接水盤的,而水流的時間是通過秒表來測量的,從而再對圓管內水流的速度進行計算。同時,我們可以讓學生設計出幾個方案,采用不同的方法來對圓管內水流的流速進行測量,例如,通過畢托管和孔板來對流量進行測量等。學生在進行設計方案的過程中一般都會對畢托管、孔板等相關流量計的測量原理和構造產生了解,這在一定程度上又可以鞏固自己所學到的理論知識。這樣的教學模式對于老師來說,促進了老師對實驗的專研素養(yǎng),業(yè)務能力有所提高,對于學生來說,其學習的思維的活躍程度也有所上升,激發(fā)了學生的學習興趣,提高了學生對于新知識的理解能力,讓學生可以在獨立的空間內進行思考,實現實驗的創(chuàng)新。
4.結束語
進行實驗課程教學,一方面需要對學生獨立解決問題的能力進行培養(yǎng),另一方面還需要激發(fā)學生在學習過程中的學習興趣,改變過去學生依賴老師的心理,讓學生的綜合素質可以得到全面的提高。流體力學實驗教學在學科學習中的份量不可忽視,其能夠將學生的理論知識和實踐活動緊密結合在一起,調動了學生的學習積極性,實現創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
大學物理論文6
一、教學難點
和真空靜電場教學相比較而言,介質靜電場的教學難度更大。部分物理基礎偏差的學生,在物理課堂上會感到迷茫、有的甚至在課堂講述后還處在迷迷糊糊的狀態(tài)。這主要源于學生對處理問題的方法和常規(guī)性處理思想沒有適應,而最最主要的因素是對物理教學內容的組織以及教學進程的安排不合理等。例如:物理教學材料和課程教學并沒有突出偶極模型在整個教學活動中的重要地位,忽視了對導入電位儀矢量以及電位儀矢量的高斯定理的介紹。此外,在實際的物理教學過程中,教師所選擇的課程切入點并不合理。部分教學材料對于電介質靜電場這個章節(jié)知識點的介紹是從實驗中介質削弱外電場的角度入手,然后直接導入相對電容率這一概念,忽視了對介質屬性的描述,使得極化模型的作用得不到很好的發(fā)揮,更加忽視了電位移以及高斯定理等概念[3]。
二、電介質的概述
從廣義上而言,電介質主要有:導體、真空、半導體以及絕緣體。從狹義上而言,電介質指的是絕緣體材料。絕緣體內不會產生宏觀的傳導電流,原因是絕緣體和其他介質存有著很大的差別,其本質特點是每個原子的所有核外電子都只能是一個或者是多個原子的私有物,不會發(fā)生遠距離的遷移。而對于電介質的闡述是以分子作為基本單位的。下文針對有機介質與無機介質進行討論[4]。1.無極介質。無極介質分子的電荷中心是以高度重合的方式存在的,因此并不會產生電偶極矩。無機介質分子的典型代表是惰性氣體,因其原子的核外電子呈球形對稱分布,此外像H2、O2以及N2等單質的雙原子,二氧化碳等高對稱型多原子分子均屬于無機介質分子[5]。因為每一個無極介質分子都不具有固定的電偶極矩,在沒有外加電場的情況下,無極介質所有分子的電偶極矩的矢量和為便為“0”,且并不具備宏觀的`靜電性能。2.有極介質。有極介質分子的電荷中心并不是以重合的方式存在的,因此就會產生電偶極矩,即固有的電偶極矩。當極性化合物處于常壓、常溫狀態(tài)時,固有電偶極矩的化學鍵長是比較穩(wěn)定的,所以可以理解成有極介質不受到壓力與溫度的影響,且在弱外場的情況下,有極介質比較穩(wěn)定[6]。例如:H2O、CH3COOH以及HCI都屬于有機介質分子。溫度和外加電場以及壓力等方面會影響偶極矩的方向與實際大小。此外,有極介質是由很多的有極介質分子構成的,而對于宏觀尺度中的有極介質,分子固有的電偶極矩空間指向的隨機性是由熱運動造成的。
三、電介質對外電場的具體響應
。保娊橘|的極化機制由于處于外電場中的無極介質分子的電荷要受到靜電力的作用,其平衡狀態(tài)將不再保持,而為了找到新的平衡狀態(tài),正負電荷就會發(fā)生位移,其結果是電荷中心不再發(fā)生重合,所以形成了電偶極矩,即感應電偶極矩,也被稱為誘導偶極矩。此外,對于靜電中性有極介質,有極介質分子在外電場條件下可能會出現兩種不同的結果。其一,在力偶矩影響下,固有的電偶極矩發(fā)生了偏移。其二,正電荷與負電荷中心之間的位移[7]。2.極化強度電極化強度矢量與外加電場和材料尺度不存在任何聯系。在宏觀足夠小且微觀充分大的介質區(qū)域中,將所有的電偶極矩矢量相加,并和該體積微元的實際體積大小相除,就能夠得到的單位體積內平均電偶極矩。從計算分析中不難發(fā)現,外電場越強,平均電偶極矩將會越大;反之,外電場越弱則其結果就越小。所以平均電偶極矩能夠反映出電介質在外電場作用下的具體影響程度[8]。3.極化電荷與極化強度之間的關系利用大平板模型對極化面電荷與極化強度之間存在的關系問題進行研究分析。通過研究發(fā)現,電介質被極化的程度完全可以由電解質的極化強度與極化電荷面密度論述,但兩者之間并不存在等價關系。另一方面,由于大多數電偶極分子的微觀行為所展示的宏觀表現是極化,和被極化的電荷面密度比較,極化強度矢能更準確地描述出電介質對整個外加電場的響應[9]。
四、電介質對整個靜電場的主要影響
1.電介質的電場強度及其電極化率引入電介質后會使有介質存在的空間總的電場強度比外加電場要弱。產生這一現象的原因是由于極化面上的正負極化電荷所激發(fā)的附加電場和外加電場的方向剛好相反。也就是說:有電介質存在時空間的整個電場強度下降。2.高斯定理與電位移矢量產生靜電場的電荷可分為兩種,首先是,導體中存在的的自由電荷與其他非極化的面電荷;其次是,介質表面的被極化了的面電荷。而在這些電荷的計算中,被極化了的極化面電荷電場的計算難度是比較大的。
五、小結
綜上所述,本文較全面的介紹了大學物理課程中關于有電介質存在時靜電場的講授過程,并對電介質教學中的重點與教學難點內容進行了較詳細的劃分。把有電介質存在時靜電場的講授過程劃分為對電介質的簡單概括、電介質與外電場之間的具體相互作用以及電介質對整個靜電場的主要作用。同時就大學物理學教學特征,根據深入淺出的教學原則,對電介質靜電場教學內容進行合理的安排,以此形成完善的教學內容體系。
大學物理論文7
探析多媒體技術應用于大學物理課堂教學的探索和體會論文
論文摘要:分析了大學物理課堂教學中多媒體技術的應用現狀及不足,介紹了大連理工大學城市學院大學物理課堂教學過程中使用多媒體技術的一些探索和體會,在此基礎上總結了關于大學物理課堂教學過程中使用多媒體技術的一些基本原則。
多媒體技術具有信息呈現形式多樣化、形象化的特點,在課堂教學中使用多媒體會實現對學生的多感官刺激,容易激發(fā)學生的學習興趣,有利于學生對知識的理解和記憶,因而,越來越多的院校和教師把多媒體技術引進了課堂。這種現象在各院校的大學物理課堂教學中尤為突出,有超過90%的大學物理教師在實際教學中都曾經或者正在使用多媒體教學。
一、大學物理課堂教學中使用多媒體技術的必要性
1.大學物理學科的性質及課堂教學特點使得多媒體技術的引入成為一種趨勢
大學物理學科的教學內容理論性、邏輯性很強,要使學生對所學知識有清晰的認識,必須給學生一個鮮明的知識體系和框架,使他們從宏觀上把握所學知識。如果采用傳統(tǒng)的教學模式,由于教室黑板面積有限,要實現知識在黑板上保留的完整性則只有一種方案選擇,那就是把字寫小,而大學物理課基本上都是100多名學生的大課,如果字寫小則不能保證所有的學生尤其是教室靠后部分學生看清黑板,這勢必影響學生的學習效果。如果采用多媒體的投影,把內容的框架展現出來,與板書配合,則既能保證知識框架的清晰和完整,又能使學生看清內容。[1]
另外,大學物理的教學過程中常需要大量的理論推導和演算,這也需要大量的黑板空間,這同樣涉及到黑板面積如何使用的問題,常常出現推導“用地”與內容保留“用地”相爭的情況,這時,多媒體投影幕多出的這部分面積顯得彌足珍貴。
再者,在大學物理教學過程中,經常需要作圖。對于復雜的圖形,即使是經驗豐富的教師也不能保證一次就能畫得成功。如果反復修改將耗費大量的時間,如果不修改,那么不標準的圖形將會給學生誤導。而如果采用多媒體呈現圖形,則既能保證圖形的清晰和規(guī)范,又能節(jié)省大量的課上作圖時間,可謂兩全其美。[2]尤其是對于動態(tài)變化的圖形和物理過程,如果使用多媒體技術加以展示,將給學生一個深刻而清晰的印象,從而使問題得以簡化,大大提高了課堂的教學效果。
2.一些院校的辦學條件也決定了教學中要使用多媒體技術
我國的高等院校辦學條件參差不齊,尤其是近年來新興的200多所獨立院校,由于辦學條件的限制,基本上都沒有充足的物理實驗設備,甚至全套的物理演示實驗設備也不具備。而物理是一門實驗科學,實驗環(huán)節(jié)的缺失將嚴重影響學生對理論知識的理解和掌握。因此,必須發(fā)揮多媒體技術的優(yōu)勢,把必要的物理實驗現象通過多媒體動畫模擬或者實驗錄像、視頻等方式展示給學生,用以彌補實驗條件的不足,增強課堂教學的生動性。
正是基于以上諸多原因,多媒體技術越來越受到廣大物理教師的青睞,多媒體技術全面走入課堂,更有甚者,部分院校在大學物理教學中已經完全不使用板書。然而,隨著課堂中多媒體的使用越來越多,傳統(tǒng)教學模式的板書使用越來越少,乃至不用,一些問題也逐漸暴露出來。
二、課堂教學中多媒體技術全面代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學模式的弊端
首先,片面強調多媒體的使用已經嚴重限制了教師主導作用的發(fā)揮。事先做好的課件制約著教師的思路,教師變成了一個多媒體放映員和解說員,很難根據課堂實際情況調整內容順序、節(jié)奏等,教師因材施教、因勢施教的.空間和余地越來越小,甚至消失。[3]另外,由于受到多媒體課件的制約,教師授課的激情也受到影響。[4]教師是課堂的靈魂,教師沒了激情,課堂的感染力會下降,學生就容易產生倦怠情緒,甚至是反感情緒,這都將嚴重影響課堂教學效果。
其次,全多媒體的教學模式不利于學生對知識的整體性把握。教學內容如果全部都在多媒體上顯示,一次課會有太多張的投影,每張投影停留的時間又太短,投影中的內容在學生頭腦中形成的印象太淺,這不利于學生對知識整體框架的認識。另外,如果投影內容多了,學生便疲于記筆記,這種視覺和手指的疲勞很難讓學生喜愛所學習的知識。[5]
可見,多媒體技術和傳統(tǒng)教學模式各有優(yōu)長,都是不可替代的。那么,如何正確使用多媒體技術值得認真思考。針對大連理工大學城市學院大學物理課程教學中使用多媒體技術的情況,在廣泛征求教師和學生的意見和建議的基礎上,對原有的多媒體教學進行了修改,并制定了一系列大學物理課程教學中使用多媒體技術的基本原則。
三、大學物理課程教學中使用多媒體技術的基本原則
1.課堂教學必須“以板書為主,多媒體為輔”
“以板書為主,多媒體為輔”是總則,是關于傳統(tǒng)教學模式和多媒體技術在大學物理課程教學中的定位問題。大學物理課堂教學中既使用傳統(tǒng)教學手段,又使用多媒體技術,并堅持以板書為主,多媒體為輔,兩種方法有機結合、取長補短。教師要注意依據教學內容和學生的學習習慣合理使用兩種教學方法,注意兩者之間的自然銜接,并在兩種方法的相互過渡時對學生加以引導。二者的具體分工及制作要求在以下幾個原則中詳細闡述。
2.物理知識的整體框架在多媒體上顯示
每節(jié)課按知識間的關系和內部邏輯整理出知識體系和框架,在投影上顯示。每頁內容應盡可能做到是一部分的完整內容,以便學生對知識整體的把握,構建知識體系和框架。
3.動態(tài)圖像和復雜的物理圖形在多媒體上放映和顯示
多收集和制作圖片、動畫和視頻資料,用多媒體展示物理現象和實例,從而把抽象的問題形象化,激發(fā)學生的學習興趣。同時,要注意這些素材的科學性和標準性,并根據需要把圖形設置為分步顯示,教師要做到邊顯示邊介紹,以加深學生對圖形的認識。 "
4.多媒體課件的頁面要精心設計
多媒體課件頁面顯示的內容擺放要合理,符合學生的視覺習慣。字體大小要選擇適中(一般選擇32或36號字并加黑),多媒體字體顏色要搭配合理,既要重點突出,但也不能過于花哨。
5.多媒體課件的內容顯示和頁面切換速度要加以控制
每節(jié)課的多媒體投影頁數不要太多,以每節(jié)課六七頁為宜。同時,每頁的內容也要進行精心的設計和篩選,不要一次顯示太多的內容,兩條內容之間也要留有充足的記錄和思考時間。
6.物理定理、定律、公式的推導和論證在黑板上進行
物理定理、定律、公式的推導和論證過程要在黑板上一步步進行,得出的結論性內容要整理到多媒體投影上顯示、強調和保留。
7.物理例題、習題的求解過程在黑板上進行
根據教學內容選擇物理例題和典型的習題,這些問題求解過程在黑板上一步步進行,注意對學生的引導和啟發(fā),從題目中總結出來的結論性的重要內容可根據情況選擇在多媒體投影上顯示或板書。
8.板書內容要精心設計
對于板書的內容也要課前精心設計和規(guī)劃,板書的內容要布局合理、字跡工整、字體大小合適。
四、實例展示
根據以上原則制作的多媒體課件在教學中已經使用兩年,深受學生的歡迎,課堂教學效果顯著提升。在此節(jié)選“簡諧振動的特征”這一個部分的內容展示給大家,以說明上述原則在實際課堂教學中的應用模式。
1.課程內容介紹
簡諧振動的特征在實際授課時為1學時,具體內容分為三個方面,三方面內容設置方案如下。
。1)彈簧振子。本課程中以水平方向運動的彈簧振子系統(tǒng)為例討論問題。彈簧振子模型是研究簡諧振動不可缺少的理想模型,用此演示裝置可以使抽象的物理問題形象化,避免純數學推導的枯燥,既激發(fā)了學生的學習興趣,又大大降低了學習的難度。但由于教學條件的不足,沒有此演示裝置,所以,彈簧振子模型是通過多媒體動畫展示給學生的。
。2)簡諧振動的動力學特征。動力學特征是指物體運動過程中的受力特征,此特征可以在黑板上作受力分析圖得出,但如果通過多媒體演示整體的動畫效果,然后在動畫定格狀態(tài)下引導學生進行受力分析,學生受力分析的速度和正確率都明顯提高。對于受力分析得出的結論則要保存在黑板上,并在此基礎上推導得出動力學特征方程,此推導過程同樣是在黑板上進行的。 在以上三部分內容的講授過程中,多媒體上始終放映的是彈簧振子的動畫演示界面,而黑板上則進行了兩部分內容的推導,以板書為主、多媒體為輔,二者有機結合、相得益彰,使得課程教學渾然一體。
總之,在物理教學過程中物理教師應努力使多媒體技術與傳統(tǒng)板書有機結合,這樣才能真正發(fā)揮傳統(tǒng)教學模式和多媒體技術的優(yōu)勢。要實現多媒體教學與傳統(tǒng)教學手段的理想結合還有許多工作要做,還需要多與他人交流,多向他人學習。
大學物理論文8
1、大學物理教學中開展研究性教學的初衷與目標
1.1總結國內具有重要影響的大學物理教學改革與實踐的成果,明確教學改革目標
重點分析了李元杰、葉善專、盧德馨三位教授為代表的大學物理教學改革之特點,總結其改革共同之處:
①教學改革與課程學習者的人才培養(yǎng)目標相適應;
②重視學生的全面發(fā)展,倡導研究性教學模式;
、圩⒅卮髮W物理教學內容、方法與手段的改革。并由此明確教學改革目標,提出了大學物理教學改革的幾點思考。
1.2通過師生訪談與調查問卷,獲取當前我校大學物理教學情況的第一手資料
結果顯示,要提高大學物理教學質量、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,教師首先應更新教學理念,然后從改進教學方法入手,以提高學生學習興趣為目的,開展形式多樣的教學方式,與學生共同學習,才能改變大學物理教學現狀。
1.3依托教學研究立項課題,積極開展大學物理教學改革與研究
如果一個教師不做研究,教學方法就不會改進,這樣的教師是無法長期取得學生歡迎的。在明確了大學物理教學改革目標與取得大學物理教學情況的第一手資料之后,依托教學研究立項,《地方工科院校大學物理研究性教學的探索與實踐》成功獲批省教育科學“十一五”規(guī)劃20xx年度課題立項。
1.4積極參與學!白吭接媱潯痹圏c班教學改革,為試點班學生量身定制教學目標
20xx年9月,我校首先在機械工程系20xx級機械設計制造及其自動化專業(yè)開始了“卓越計劃”試點,課題負責人圍繞其人才培養(yǎng)計劃,根據專業(yè)特點及特色,在試點班做出了在大學物理教學中開展研究性教學的嘗試。其目的在于通過教學實踐,期望能夠實現以下幾個方面的教學目標:
、俨粌H傳授知識,更重視培養(yǎng)學生多方面的能力與素質;
、诓粌H使學生理解知識,更重視學生在教學過程中的親身體驗;
、鄄粌H使學生掌握知識,更重視學生在學習過程中對科學研究方法的掌握和探索。
2、大學物理教學中開展研究性教學的探索與實踐
有了教學目標與前期準備,根據大學物理教學大綱、教材、學生專業(yè)與其人才培養(yǎng)特點以及學生實際水平和認知規(guī)律,采用循序漸進的原則,分兩個學期對20xx級“卓越計劃”試點班在大學物理教學過程中進行了大膽的改革與嘗試。
2.1第一學期大學物理主要教學目標與要求
使學生初步了解物理科學研究的基本步驟,逐步提高學生的學習能力。幫助學生建立物理模型,并指導學生對模型進行研究,引導其找出模型的特點、需要用哪些物理量來進行描述,然后從各方面討論其性質與物理規(guī)律,該階段主要采用了引導式教學方法。教學中要求學生能夠找出每一次課的重點內容,新的一章結束后,要求學生能夠用一張紙對全章的知識結構作出總結,并且要求其具備一定的表達能力,能夠走上講臺為大家講解及展示。
2.2第二學期大學物理主要教學目標與要求
提高學生的科學研究能力、理論聯系實際生活的能力和語言表達能力。在課堂上,向學生發(fā)放一些玩具小車,讓其課后進行拆裝、研究與設計;以教師申請的教科研項目為例,向學生展示科學研究的一般步驟與方法,鼓勵大家積極了解并參與研究。為了更好地鍛煉學生,要求其以個人或小組合作的形式,提出物理創(chuàng)新研究課題,并且拿出特定的時間在課堂上進行展示,該活動我們稱之為物理創(chuàng)新展示。通過一年的教學實踐,學生的綜合素質能力如理論聯系生活實際、分析問題和解決問題的能力、語言表達能力,積極與教師交流、勇于向教師質疑等能力普遍得到了提高。隨后,課題負責人及成員在機械系、材工系、汽車系20xx級、20xx級、20xx級三個年級的“卓越計劃”試點班將研究成果順利進行了三個學年的推廣,通過跟蹤調查學生學習動態(tài),結合教學反饋,發(fā)現學生普遍反映良好。值得一提的是,英語四六級通過率達92%;畢業(yè)生就業(yè)率達94%;各科成績均在80分以上為91%;在中國500強企業(yè)就業(yè)的學生占91%。衡量教學水平和效果的四項主要指標均為90%以上,名列各個畢業(yè)班之首的奇跡正是20xx屆畢業(yè)班20xx級首屆“卓越計劃”試點班創(chuàng)造的。
3、大學物理教學中開展研究性教學的成果
在課題組全體成員的共同努力下,通過將教學實踐與教學研究結合起來,大學物理教學中開展研究性教學取得了豐碩的成果。
3.1培養(yǎng)了學生多方面的能力,學生在各類全國大學生科技活動競賽中多次獲獎
通過改進學生的學習方法、方式,提高了學生的學習能力,學生進一步認識到物理課程的重要性,提高了學生對物理學習的興趣。20xx級試點班學生均有在校期間參與學生科技競賽活動的經歷,20人次先后在各類全國大學生科技活動競賽中獲獎。20xx級、20xx級學生也均有多人次先后在各類全國大學生科技活動競賽中獲獎。
3.2提升了教師業(yè)務水平與教育科研能力,有效提高了大學物理教學質量
在實際教學過程中,教師將培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力與邏輯思維能力放在首位,不僅有效地提高了大學物理教學質量,還對提高教師業(yè)務水平與教育科研能力大有裨益,課題負責人在學校第六屆青年教師講課比賽中取得第2名的好成績,課題研究報告于20xx年榮獲省第六屆教育科學研究優(yōu)秀成果三等獎,且課題組主要成員獲批省教育科學“十二五”規(guī)劃20xx年度課題1項,申請省規(guī)劃課題2項,獲批20xx年度校級質量工程立項2項。到目前為止,課題組成員已在國內公開發(fā)表課題相關論文11篇。
3.3構建了“以學生為主體,問題為導向,工程為載體、體驗為中心、能力為目標”的大學物理研究性教學新模式
在大學物理研究性教學過程中,堅持“以學生為主體、問題為導向、工程為載體、體驗為中心、能力為目標”,重視學習過程,積極推行“三個轉變”,提高教學質量:以啟發(fā)式、討論式、師生互動式授課,實現灌輸向互動傳授的`轉變;以學習小組和物理創(chuàng)新團隊實現個體學習向團隊合作學習的轉變;以物理創(chuàng)新展示為抓手實現被動向主動學習轉變。以“教”促“學”,激發(fā)學生學習的自主性、探究性,提高大學物理教學質量和效果,實現讓學生學會學習的最終目標。
3.4改革課程評價模式,重視學生學習的全過程
通過課程評價模式的改革,實現了從單一課程考試定成績向學習全過程考核的轉變,即實現了“重結果”向“重過程”的轉變。大學物理課程考核成績比例分別為作業(yè)20%,平時表現10%,物理創(chuàng)新展示20%,期末考試50%。物理創(chuàng)新展示要求學生自擬題目,以個人或小組的形式制作PPT并在課堂上宣講,時間控制在10分鐘以內。
4、結語
教育科研能力是一個教師可持續(xù)發(fā)展的核心競爭力。教師如果牢牢把握課程教學目的與要求,圍繞學校辦學特色與專業(yè)人才培養(yǎng)目標開展教學活動,認真聆聽學生的想法與創(chuàng)意,盡量放手讓學生自己去想和做,給學生展示的空間,讓學生真正參與到教學活動中去,將學生學習的積極性調動起來,平時的教學過程自然就體現了教學研究,其實教學科研也不是大家想象得那么難,筆者與高校青年教師共勉。
大學物理論文9
在本學期的實驗課中,我學到了很多在平時的學習中學習不到的東西。基本每次實驗都達到了實驗目的要求。每次上實驗課,老師都給我們認真的講解實驗原理,輪到我們自己動手的時候,老師還常常給予我們幫助,我真心地感謝他們對我們的付出。在大學物理實驗課即將結束之時,我對在這一年來的學習進行了總結,總結這一年來的收獲與不足。取之長、補之短,在今后的學習和工作中有所受用。
通過物理實驗的學習,我認識到了實驗是物理學的基礎,許多理論直接來自于實驗。而要設計一個實驗去驗證某個理論或者利用某個理論去測量某個物理,更是十分有學問的,是非常復雜的。我們學理科的同學,尤其要重視實驗課,注重理論與實踐相結合。
總的來說對本學期的實驗還是很大程度上開闊了我們的視野,也和科技前沿的一些東西開始有了親密的接觸。基本上和我們的實驗初衷吻合,完成了實驗任務,達到了我們實驗目的。
下面我就對我這一年所學到的東西做一個概述:
1、實驗課的基本程序
1.1、 課前預習:
學生對于將要進行的實驗做預習,通過閱讀實驗教材和參考資料,弄清本次實驗的目的、原理和所要使用的儀器,明確測量方法,了解實驗要求及實驗中特別要注意的問題等。預習報告包括:實驗目的、試驗中所用的儀器、實驗原理及實驗內容、實驗步驟這四大部分。同學做好實驗預習報告以后才可以拿著預習報告去做實驗,預習報告在試驗中占有一定的分值。
1.2、 實驗操作
我們做實驗是在雙周周二的下午,先由實驗輔導老師對實驗進行講解,一般來說我們一個班是分成兩個兩個實驗組,每個組做不同的實驗。老實講解完后,會分組再詳細的對該組的實驗儀器的使用進行講解,在對基本實驗的裝置了解之后,我們對自己動手實驗也不象以前的有一種很陌生的感覺,這一點對我們來說很有利,我們可以很投入和很成功的完成實驗。因為我們已經知道什么地方是操作的要點,什么可能導致失敗。并且物理實驗本就在很大程度上調動我們學習的積極性。實驗完畢,實驗數據須經教師審閱、簽字,再將儀器整理好。
實驗操作是物理實驗基本程序中的核心,使學生主動研究,積極探索的好時機。每一實驗收獲大小主要取決于學生主觀能動性的發(fā)揮程度。
1.3、 整理實驗報告
實驗報告是實驗成果的文字報告,是實驗過程的總結。與別的實驗班不同的是我們班并不是在做實驗的時候交報告,而是在做完實驗的下一周交報告,這樣的好處是我們不會為了寫報告手忙腳亂而且還會很好的幫我們能復習一下實驗內容。實驗總結報告包括:實驗結果分析與計算,實驗思考題兩大部分。
實驗報告對我們整個大學期間的物理實驗都是很重要的一步,這也是檢測我們學生學到什么的重要一步,并且也是考察我們數據處理能力的一個重要依據。
2、物理實驗的基礎知識
2.1、誤差的分類
。╬.s.測量結果都存在誤差,誤差不可避免)
2.1.1、誤差的表示
a.絕對誤差:絕對誤差 = 測量結果 - 被測量的真值
b.相對誤差:相對誤差 = (測量的絕對誤差 / 被測量的真值)*100%
2.1.2、誤差的主要類型
a.系統(tǒng)誤差:在相同條件下,對同一被測量的多次測量中,誤差的絕對值和符
號保持恒定或在條件改變時,誤差的絕對值和符號按一定的規(guī)律變化。
b.隨機誤差:在相同條件下多次重復測量同一個量時,每次測量出現的誤差的
測量值和符號以不可預知的方式變化。
2.2、測量的不確定度
測量的不確定度是測量結果必須具有的一個參數,其反應了對被測量真值不能肯定的程度,或者說測量值作為被測量真值和估計值可能存在的一個分布范圍并在這個分布范圍內以一定的概率包含被測量真值:
測量結果 = x +/- △ (P = 90%)
式中,x是測量值;△是不確定度;P是包含真值的概率。
依照相對誤差的定義,可以定義相對不確定度:
Ur = (△/x)*100%
2.2.1、不確定度中分量的評定方法(按數值)
a.A類:采用統(tǒng)計方法評定
b.B類:其他,相當于儀器的誤差△儀
總不確定度 = sqar(△A2 + △B2)
2.3、有效數字
3、物理實驗數據處理的基本方法(列表法、作圖法、最小二乘法、逐差法)
一般在記錄原始數據的時候用列表法,在處理數據的時候有時為了直觀會用到作圖法,另外兩種方法并不是很常用。
在實驗中我們還用到了很多原來沒有接觸過的儀器,如:萬用電表、示波器等等,我們知道在使用儀器前一定要調整儀器的初態(tài)使之處于安全位置,還要對零位作調整如果沒有歸零的`話應使其歸零,在做某些實驗如:薄透鏡焦距的測定(需使用分光計)需要將儀器調整至水平則還需要做這方面的調整,還需要在轉動機械搖桿時注意避免空程誤差……
總之在實驗中需要注意的事情很多,但也是因為這些事情讓我們能體會到,物理實驗需要的是嚴謹的思維,需要認真的去想,每一步都要做的很嚴謹,不然就會產生不該產生的誤差影響最終的數據結果,導致實驗失敗。
大學物理實驗是我進入大學以來接觸的第一門實驗課,通過對其長時間的學習與了解,我學到了很多關于大學實驗的方法與要求,更重要的是,在自己親自嘗試與接觸各種實驗操作過程中,我了解到要作為一個合格的實驗者,必須具備很多綜合素質:1、科學的嚴謹性;
2、解決問題的主動性;3、對知識的探索性。開放實驗教會了我許多東西,而這些東西,恰是我今后大學生活乃至日后的科學研究方面所必須具備的。
物理實驗遠沒有我想象的那樣簡單,要想做好一個物理實驗,容不得半點馬虎。大學物理實驗正是這樣一門培養(yǎng)我們耐心、恒心和信心的課,讓我們的思維和創(chuàng)造力得到了大幅度的提高,讓我們的科學素養(yǎng)有了很大的飛越。真真正正變學生的被動學習為主動學習,激發(fā)了我們的學習熱情,不管實驗成功或是失敗,我們都能從中獲得很多從其它地方得不到的知識,讓我們獲益匪淺!
當然對于這門課程,我也有一些想法,我們所做的八個實驗都是按照已經設計好的路子走下來的,有點變化也不怎么大,如果這門課程可以變成一門開放的課程就更好了,讓學生自己去摸索,自己去查閱資料,自己去想辦法做好一個實驗,或者讓學生自己去設計一個實驗驗證一些理論,這樣的話這門課將會變得更加有吸引力,而且學習效果也會更加的明顯。 回顧八個實驗的過程,總的來說收獲還是很多的。最直接的收獲是提高了實驗中的基本操作
能力,并對各種常見儀器有了了解,并掌握了基本的操作。但感到更重要的收獲是培養(yǎng)了自己對實驗的興趣。還有,就是切身的體驗到了嚴謹的實驗態(tài)度是何等的重要。
大學物理論文10
摘要:針對目前大學物理實驗教學模式落后,學生缺乏自主學習的能力,提出了大學物理實驗的開放式教學,開展第二課堂教學活動,應用自主探究教學模式,轉變教師和學生的角色,以學生為本,因材施教,力求培養(yǎng)學生自主意識,實踐動手操作和創(chuàng)新能力。
關鍵詞:大學物理;開放式教學;第二課堂;自主探究
考慮時代發(fā)展的需要,社會的人才需求及大學生就業(yè)嚴峻性的問題,迫切促使高校進行教育改革,作為理工科院校要有責任培養(yǎng)出合格的社會性人才。高校教育改革要求培養(yǎng)應用型和實踐型人才,所以教師在平時教學過程中,應該引導學生了解當今社會的新技術和新科技,訓練學生動手操作和實踐的能力。而大學物理實驗課程是理工科學生普及實驗課程,是學生第一次進行科學性實驗訓練的開始[1-6]。中學教學模式主要以應試教育為主,這就造成了剛步入大學的學生自主探究學習的意識不夠強,創(chuàng)新能力薄弱[7-10]。針對大一新生對大學物理實驗的態(tài)度的調查,發(fā)現學生自主學習能力非常差。例如力學實驗中“拉伸法測金屬絲楊氏模量”,教師對實驗操作環(huán)節(jié)不予講解,發(fā)現82%的學生無法獨立完成該實驗,其中有47%的學生需要老師指導1~2次才可以完成,35%的學生需要老師指導3次以上才可以完成該實驗。在電學實驗中,需要指導老師幫助解決的問題中,據統(tǒng)計約37%的問題是電源沒打開或接頭松動等非常簡單的問題[11]。傳統(tǒng)的大學物理實驗教學模式,學生設計的實驗方案沒有自己的思路和想法,抄襲網絡上已有的實驗方案老套路而缺少自己的想法。而實驗老師如果還繼續(xù)按照以前的教學模式,那么大學物理實驗教學就只能局限于技能的訓練和知識的傳授,而缺乏自我探究問題的思想和能力的培養(yǎng)。因此有必要對現有的大學物理實驗課程進行改革。本文提出了大學物理實驗的開放式教學,開展第二課堂教學活動,應用自主探究教學模式,培養(yǎng)學生自主探究能力,動手操作實驗能力,對于我們培養(yǎng)實踐型創(chuàng)新型人才起著非常積極的作用,打下很好的實驗基礎。大學物理實驗教學改革思路和具體實施方案。
1、開放式大學物理實驗第二課堂教學活動的建立
開放式大學物理實驗第二課堂的展開,對學生激發(fā)創(chuàng)新思維,培養(yǎng)實踐能力等方面起著非常重要的作用。為了促使開放式大學物理實驗第二課堂發(fā)揮很好的'作用,需要學生自學能力的提高和第二課堂的相關管理工作。
1.1 培養(yǎng)大學生自學能力。
自學能力是大學生自我學習的基礎,是創(chuàng)新能力發(fā)掘的基礎,也是大學生適應社會發(fā)展的需要。大學生自主學習能力的提高是開放式大學物理實驗第二課堂教學活動有效展開的有力保障。反過來,第二課堂教學活動的開展又最終培養(yǎng)學生的自主學習能力,創(chuàng)新能力。那如何培養(yǎng)大學生的自學能力,是第二課堂教學活動面臨的第一個問題。如何培養(yǎng)大學生的自學能力,首先是改變師生之間的角色。以往教師在上大學物理實驗課程時,不僅實驗原理,實驗方法等講解很多,而且實驗操作步驟解釋很清楚,甚至操作步驟演示一遍,學生對教師的依賴性很強,以老師講解,演示操作為主,教師這種填鴨式教學方法,使得大學生感覺實驗課程的枯燥乏味,消極應付。學生在實驗過程中參與很少,只是機械的重復實驗操作,得到實驗數據,學生思想被禁錮。長此以往,教師的主體地位和大學生的被動消極狀態(tài),導致大學生沒有自學能力。怎樣使大學生積極主動參與其中,興趣很重要,興趣是最好的老師,教師在教學過程要激發(fā)大學生的好奇心,把大學物理實驗帶入我們的生活中,強調大學物理實驗的應用性。大學生逐漸培養(yǎng)興趣才可以激發(fā)強烈的求知欲,學生才會樂學和愛學,學生積極主動,自愿自學的發(fā)揮個人的能力,就會逐漸發(fā)揮自己的主體作用。如何培養(yǎng)大學生的自學能力,我們還要有一定的目標計劃,正如“山高有攀頭,路遠有奔頭”。大學生的學習目標不能盲目的制定,虛無縹緲的目標不能培養(yǎng)大學生自學能力,反而對大學生的自信心有沉重的打擊。目標的確定是有階段性的,學習目標一定是短時間內可以實現的,可以使學生享受成功的快樂,增強學生的自信心。學習目標還要有大小,遠近目標的結合,人的潛力其實很大的,小目標的實現就會激發(fā)人的動力,那么大目標就會可能實現。制定正確的學習目標是成功培養(yǎng)大學生自學能力的方法之一。大學生自學能力的培養(yǎng)可以逐漸發(fā)揮學生的主體地位,是以學生的發(fā)展為中心,對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力有很大的幫助。
1.2 開放式大學物理實驗第二課堂的管理工作。
第二課堂大學物理實驗教學活動的順利進行,還需要很好的管理工作。首先,第二課堂要充分利用大學物理實驗教學的資源,教師做好的電子課件,視頻就作為我們第二課堂教學使用資源。其次,第二課堂要有合適的時間和地點,學生要有相應的學習計劃和學習目標。最后,輔導員和學生干部都能發(fā)揮很好的作用,積極指導學生完成第二課堂的學習內容。第二課堂可以開展大學物理實驗社團,輔導員做好思想工作,調動學生積極性,激發(fā)學生熱情。學生干部負責第二課堂大學物理實驗的進行,通過教師做好的電子課件,視頻,要確保學生對實驗原理,技術和方法有過預習,有過了解。這樣才能保證我們實驗課堂的高效進行。對于表現好的學生,我們可以給予精神上或者物質上的獎勵,學生有了信心,才會表現更好,進而有個很好的良性循環(huán)。第二課堂上學生對實驗原理技術方法有了一定的了解,教師在實驗課堂教學主要負責實驗操作講解,實驗注意事項,節(jié)省了大量時間,提高了效率。那么教師可以同時進行幾個實驗的展開,解決了學生多,實驗器材少,不能保證每個學生都能操作的難題。開放式大學物理實驗第二課堂的管理工作有效的提高了實驗教學的效率,避免了學生實驗課上“不知所措”的狀態(tài),節(jié)省了大量時間,提高了儀器的利用率,人才資源得到充分的利用,更有利于培養(yǎng)優(yōu)秀的大學生。
2、改革大學物理實驗教學模式
2.1 教學內容的改革。
現開設的大學物理實驗課程很多是基礎的測量實驗和經典的驗證性實驗,比如長度的測量,密度的測量,伏安法測電阻,薄透鏡焦距的測定等基礎實驗,這些實驗對于大學生來說簡單,多數都是學生初高中接觸過的,導致學生缺乏興趣,沒有動力;還有三線擺測剛體轉動慣量等驗證性實驗,實驗內容和原理經典老套,冗長繁瑣,學生不易理解,實驗方法落后,沒有實用性,這樣就導致學生厭煩,沒有興趣。傳統(tǒng)的大學物理教學內容已不能滿足學生的需求,所以陳舊的實驗課程內容需要更新,需要添加新元素,新科技,來豐富實驗教學內容。而且教材上很多實驗利用率不高,實驗原理部分冗長繁瑣,學生不易理解。所以教師有必要編寫適合自己學生的實驗資料。大學物理實驗現在采用多媒體教學,使用電子課件和小視頻,向學生展示相關知識。所以教師制作電子課件時,原理部分要一目了然,力求刪減復雜的公式推導,增加一些文字性的介紹;實驗方法要與時俱進,現在的實驗方法單一落后,可以引入多種實驗方法并加以討論,實驗技術方面結合國內外先進技術,這樣就可以提高學生的積極性。大學物理實驗課件制作中,利用聲音,圖片,視頻等展現枯燥的物理知識,生動形象的展現給學生,起到了很好的教學效果。利用網絡把電子課件與視頻及其他資料發(fā)送給學生,是學生展開第二課堂的首要條件,這就要求教師制作課件與視頻要精簡,有趣和易懂。教學內容的豐富和廣泛,不僅傳授了學生知識和方法,更重要的是學生情感態(tài)度的培養(yǎng),興趣的激發(fā)。
2.2 教學方式的改革。
現在的大學物理實驗教學方式單一,學生課前預習﹑課上教師講授和示范演示等教學方式忽視了學生的主體地位,學生過分依賴老師,并不能激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。為了激發(fā)學生的能力,教師應采用自主探究式教學,使教師從講授者到引導者轉移,引導學生主動思考,學生發(fā)揮主導作用,培養(yǎng)了學生做實驗的興趣,學生動手能力也得到提高。傳統(tǒng)的實驗教學模式限制了大學生的主體地位,需要自主探究的實驗教學模式來培養(yǎng)大學生的自學能力,探究能力和解決問題的能力。所以有些工作還是需要學生自己去完成,查資料了解規(guī)律的發(fā)現過程,學習其中的物理探究方法,學習科學家的探究科學的精神;學生也必須設計自己的實驗方案,確定實驗目的和實驗操作方法,怎樣處理數據,發(fā)現問題后及時解決問題。學生在學習的過程中,拓展了知識面,培養(yǎng)了學習能力。傳統(tǒng)的大學物理實驗根據實驗原理,學習實驗測量方法,測量實驗數據,這樣學生只了解怎樣去測量,對實驗原理理解不深。自主探究的大學物理實驗,利用已有的知識和經驗,觀察實驗現象,從實驗數據中總結分析實驗規(guī)律,這樣學生對實驗原理了解透徹。自主探究的大學物理實驗把傳統(tǒng)的大學物理實驗的實驗原理作為實驗目的,而把實驗目的用來探究實驗規(guī)律,打破傳統(tǒng)的測量和驗證模式。下面以單擺為例展示自主設計教學案例和傳統(tǒng)實驗教學案例的區(qū)別見表1。大學物理實驗自主探究的教學方式是很有意義和挑戰(zhàn)性的,對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和科學嚴謹態(tài)度起到很大的作用,其目的就是培養(yǎng)大學生發(fā)現問題和解決問題的能力,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要手段。
3、結語
大學物理實驗教學改革是勢在必行的,開放式大學物理實驗展開第二課堂教學活動,實驗課堂教學豐富實驗教學內容,采用自主探究教學方式,調動了學生自主學習的能力和學生學習的興趣,提高了學生的自主探究能力,創(chuàng)新能力,學生才會適應社會發(fā)展的需要。目前開放式大學物理實驗教學改革還有欠缺和不足的地方,大學物理實驗教學改革更好的發(fā)展是大學生能夠自己設計實驗,制作簡單的實驗儀器,仍需要繼續(xù)努力探究,不斷改善教學方法,加強應用實驗操作。所以,大學物理實驗教學改革任務重,需要繼續(xù)努力。
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大學物理論文11
大學物理是工科學生十分重要的公共基礎課,由于知識面廣,因此,在培養(yǎng)學生科學思維、創(chuàng)新能力等綜合素質方面擔負著重要責任。但是根據目前用人單位的反饋信息,學生就業(yè)后對工作適應能力差,理論與實踐脫節(jié),在工作中缺乏創(chuàng)新精神。為了改變現狀,黑龍江科技大學以物理演示室為依托,加強物理創(chuàng)新基地建設,推動素質教育活動的開展,提高學生對知識的應用能力和創(chuàng)新能力,為用人單位培養(yǎng)出高素質應用型人才,滿足社會需求和發(fā)展的需要。因此,對大學物理教學模式進行“教學做一體化”“理論實踐一體化”的改革嘗試,從而實現CDIO培養(yǎng)模式在大學物理教學中應用。
一、大學物理素質教育改革與實踐
我校以“大德育、大工程、大實踐”理念為指導,堅持育人為本、德育為先、突出實踐,把德育與工程實踐相結合,強化科學精神與人文精神的統(tǒng)一,著力培養(yǎng)思想道德素質高、基礎理論扎實、知識面寬、實踐能力強、具有創(chuàng)新精神的應用型高級專門人才。在這一背景下,如何有效地探索基于CDIO的思想自主創(chuàng)新教育是一個迫切研究的問題。我校從1996年物理演示實驗室建成至今,每年都投入一定的素質教育經費,開展物理科技創(chuàng)新活動。探索CDIO“做中學,做中教”理念和方法應用于大學物理教學中,在大學物理教育中組織學生參與物理演示實驗制作及物理實驗動畫制作等素質教育活動,培養(yǎng)學生自學、動手與解決問題的能力以及研發(fā)、團隊工作與溝通等方面的能力。多方面、多角度去培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力,在全校大二工科學生中開展“小論文”“小發(fā)明、小制作”“演示儀器制作”“演示動畫制作”等活動,通過實踐活動我們積累了一些寶貴經驗。
1.大學物理教學如何實現素質教育
大學物理的作用就是要使學生了解和領會物理學是如何研究和思考物質運動規(guī)律的,進而掌握認識自然的基本科學方法。因此,大學物理教育思想定位要著眼于物理思維和研究方法的培養(yǎng)。另一方面,從我校物理學習情況來看,大致可分為兩個層次,由于學生基礎不同,教育的層次及達到目標略有不同,但最終都要達到教育部關于本科大學物理教學大綱要求。我們分兩個學期開展素質教育活動如下:在學生學習大學物理上冊內容時,在學生中開展科技寫作活動(小論文或小讀書報告),要求每一位學習大學物理的學生任選《物理工程創(chuàng)新》中的內容為主要參考,利用物理理論與工程實際和現實生活中的聯系,以公開發(fā)表論文的格式寫一篇小論文或讀書報告。任課教師要對學生寫作進行必要的理論指導。對于優(yōu)秀論文或讀書報告要評出等級,給予獎勵。目的是使學生了解物理知識在工程技術中的應用,增加學生學習物理的興趣。培養(yǎng)學生自學能力和利用資源的.能力,為學生完成畢業(yè)論文做準備。在學習大學物理下冊時,組織、引導學生參觀物理演示實驗室,向學生布置“小發(fā)明、小制作”“演示儀器制作”“演示動畫制作”任務,為學生提供指導性制作題目和演示題目,讓學生自主選擇設計,發(fā)揮學生主動參與意識。對各部分制作的要求如下:①小發(fā)明、小制作要求:學生先提出設計方案(含原理說明,技術參數,設計圖紙,最終目標)。由任課教師初審,可行者必須通過制作指導小組終審,認為實際可行后,鼓勵學生制作。②物理演示儀器制作要求:學生作品應能夠完成針對基本物理定律的簡明演示。參與電子制作類的學生,要求以自身的興趣愛好為基礎。③大學物理演示軟件制作要求:所有動畫使用FLASH系列軟件制作。演示動畫題目由教研室指定,動畫指導小組具體負責,學生通過競標方式獲得動畫題目,并最終完成制作。
2.如何搞好大學物理素質教育
。1)實踐題目、內容選擇要合適。教師首先應該根據學生的實際情況有目的地確立一些指導性制作題目和演示題目,如配合課堂教學用的演示儀器、演示動畫。一方面可以充實課堂教學,另一方面可以為學生確定其他題目提供借鑒。允許學生“異想天開”大膽設計,使學生真正成為活動的主角。其次,教師要加強理論指導,大學物理是學生進入大學之后遇到的第一門實踐性較強的課程,此時學生理論水平較低,缺少經驗,教師應該從方案設計、可行性論證、制作的全過程進行跟蹤指導,但又不能包辦,讓學生充分發(fā)揮主導作用。最后要保證素質教育經費,由于實踐基地是為學生提供實踐的場所,要為學生實踐活動提供必要的工具、材料等,才能保證素質教育活動正常開展。(2)加強物理演示實驗室的建設。物理演示實驗室的基本職能是配合理論教學,通過演示使枯燥、抽象的理論內容變得生動、直觀,使學生易于接受和理解。同時通過學生參觀演示實驗,了解物理知識在工程技術上的應用。物理演示實驗室應該加大建設力度,除了應購進課堂上的演示儀器外,也應該購進一些先進的儀器模型,開拓學生的視野。正所謂“見多識廣”,這對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新、創(chuàng)造能力是非常有利的。必須建立多層次、全方位、面向全體學生的應用型人才培養(yǎng)基地。
二、取得的成效
探索基于CDIO的大學物理自主創(chuàng)新教育是培養(yǎng)高素質工程技術人才的需要,是培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)的需要,有利于充分發(fā)揮學生的主體意識、主動精神、創(chuàng)新意識和協(xié)作觀念。通過近20年的大學物理素質教育實踐,共收到學生讀書報告6500余篇;制作方案及動畫設計方案500余份,學生完成制作作品70余件,其中獲獎作品52件,學生完成演示動畫近200項,其中獲獎72件。學生制作的一些作品,在性能上超過了購買的同類產品,在演示效果上更直觀,現象更明顯。相當一部分作品可以應用到課堂教學中,彌補了演示儀器的不足,演示動畫豐富了課堂教學內容,提高了學生的學習興趣。
大學物理論文12
一、當前現狀分析和存在問題
。1)實驗課內容更新較慢,有些內容已經相當陳舊,在這個過程中學生缺乏思考,創(chuàng)造思維得不到發(fā)展,無法滿足培養(yǎng)學生獨立創(chuàng)新能力的需求;(2)教學方法相對單一,大多還是教師講、學生聽,老師演示、學生模仿的傳統(tǒng)教學模式;(3)由于學生對物理實驗的輕視,預習情況往往不理想,為了完成實驗,教師只好給予更多的引導和示范,不利于學生獨立操作能力的培養(yǎng);(4)大學物理實驗考核方式單一、過分強調結果的局限性使其在很多情況下不能合理反映學生真實的實驗水平,很多學生為了追求一個較高的分數而修改、編造甚至抄襲實驗結果,忽略了實驗必須真實的科學精神;(5)學生網絡預約后的實際上課率較差,經常出現學生未按照預約時間來進行實驗的事件;(6)學校新的“721”培養(yǎng)模式實施后,各專業(yè)不同層次學生對實驗項目、實驗學時的需求將有較大差別,而實驗資源有限,不能適應學生的需求。
二、改革思路
針對上面列出的一些現狀和問題,可以嘗試以下教學改革思路:
1.合理選擇實驗項目。
在開設一些基礎性實驗的基礎上,可有意識地適當增加綜合性實驗的數目。另外,選擇基礎性實驗項目時盡量回避與高中物理實驗重疊,以避免學生對大學物理實驗失去新鮮感,進而對其他項目失去興趣。同時,還應該涵蓋一定數目的`設計性實驗的項目,如“數字式溫度計的設計”、“壓力傳感式電子秤的設計”等,每學期一至兩個設計性實驗比較合適。學有余力或者對大學物理實驗有興趣的學生在做完這些項目后可以去開放實驗室選做實驗。開放實驗室應在指定時間段全天開放。這種探索性的實驗主要用于提高學生學習的主動性和積極性,有利于發(fā)揮學生的創(chuàng)新思維能力和團隊協(xié)作能力。開放實驗室內的實驗項目選擇原則上應與當代科學發(fā)展有關的熱點密切相關,為保持其先進性應定期更新。
2.教學方法盡量多樣化。
將網絡技術、多媒體技術引進實驗室中,采用現代化多媒體手段來輔助大學物理實驗課程教學,例如計算機仿真實驗、開設演示實驗室等,通過仿真模擬、多媒體的演示,既可以增加學生的學習積極性,又可以收到很好的教學效果。課堂教學時指導教師應以啟發(fā)式指導為主,充分培養(yǎng)學生的獨立操作能力。
3.預習方式多樣化。
可以充分發(fā)揮網絡的作用,將供選做的實驗項目的演示視頻放到相關網頁上,作為學生的預習內容之一。也可以探索微信、飛信、微博等手機網絡媒體手段,將其應用于預習或者答疑中。結合目前已經出版并被學生采用的紙質大學物理實驗報告冊,變傳統(tǒng)的平面的、純抄寫式的預習模式為多層次的多媒體的以啟發(fā)式問題為主的預習模式。
4.實施科學的課程考核評價體系。
為了盡可能反映學生真實的實驗水平,大學物理實驗就必須突出動手操作的考核,動手操作能力分數應該至少占總成績比例的40%。這個分數的來源可以考慮:在平時實驗過程中,任課教師對每一個學生實驗操作情況進行現場打分,給出平時操作分。同時,針對修改、編造甚至抄襲數據的行為則必須給予較嚴厲的扣分。
5.網絡選課的到課率不高問題,可以在評分標準上給予干預。
預約后無故不來者可以扣掉一定的誠信分。另外撤銷預約的截止時間可以設為網上預約時間的前一天,以避免學生的學習生活計劃臨時與預約時間沖突導致誠信分冤枉被扣。如實在是有特殊理由導致缺課者也需提供相關證明。6.針對不同專業(yè)不同層次學生,采取多目標培養(yǎng)模式[2]。多目標培養(yǎng)模式是指根據不同專業(yè)方向不同層次學生,實施不同的實驗教學目標。比如針對土木或者機械專業(yè)的學生,我們會在實驗課程中適當多開設一些與力學聯系較為緊密的實驗,化學或者生物專業(yè)的學生可以把熱力學的實驗項目設為必選項目,同時對實驗數據的誤差處理我們會要求更加嚴格一些。根據學生自身的專業(yè)方向和發(fā)展需要來選擇實驗項目,對學生后續(xù)課程的學習和進一步發(fā)展會非常有利。另外針對同專業(yè)較高層次(學有余力及創(chuàng)新型)的學生,則主要通過選做開放實驗項目、參加物理實驗競賽選拔等方式培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。選拔賽應盡可能吸納更多學生參加,以增加更多學生對物理實驗的興趣。
三、結語
總之,和“721”人才培養(yǎng)模式相對應,結合網絡選課、網絡教學、手機網絡應用,采用現代化的多媒體教學手段與傳統(tǒng)的教學手段相結合,將大學物理實驗教學分層次,分別在基礎實驗教學和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中采用不同的教學方式,培養(yǎng)不同的實驗技能和科學思維水平,對應不同的教學方法將是新的教學改革中的主流思路。
大學物理論文13
摘要:中國的教育以脫節(jié)為特點,如果說你高中物理學的不好,不會特別影響大學物理。但是大學物理確實是高中物理在各個方面的延伸。不同的專業(yè)對于物理的能力要求是不一樣的。高中的物理在教學方面還是不夠嚴謹的,但是不能夠說錯誤,因為都是特殊情況。大學的物理學是真正一般的物理學,現象也從最一般開始,這主要是因為數學工具的應用.這也更加符合物理學的發(fā)展規(guī)律。
關鍵詞:比較;聯系;區(qū)別
真正的物理課程只有一門,那就是《大學物理》,一般情況下會在一年內學完.涵蓋的面積比較廣泛,但是不深入,可以說就是高中的基本知識的延伸,但是角度不同,不能再用高中那種特殊的眼光去分析問題,因為問題在這里變得更加一般。
對于我們這些工科的大學生來講,物理不是一門全新的、陌生的課程,我們從初中開始接觸物理知識,高中又學過三年的物理,這可能有助于大學物理的教學,因為我們已具有一定的物理基礎知識,也可能不利于大學物理的學習,因為大學物理和中學物理在教學方法、學習方法等各方面有許多不同,我們已習慣于中學物理的教學方法和學習方法,已經形成了一定的思維定勢,將對大學物理的教學和學習帶來負面影響,正如俗話所說:一張白紙上好畫畫。所以,盡量做好大學物理和中學物理的銜接教學,使學生盡快地從中學物理過渡到大學物理的學習,是大學物理教學迫切需要解決的一個問題。
我國中學物理教材和大學物理教材是按照物質運動形態(tài)從低級到高級的邏輯順序展開,即以力學、熱學、電磁學、光學、原子物理學的順序排列.大學物理是在中學物理基礎上的高一級循環(huán).是深度、難度的增加;應用數學手段的不同(從應用初等數學到應用高等數學);是由定性分析過度到定量研究;中學階段主要講均勻變化,大學則進入非均勻變化狀態(tài).中學物理絕大部分概念、定律、定理、公式、法則在大學物理中都會再現,所以兩者可比性強.它們之間的這種聯系,要求每一個中學物理老師當講述某一物理概念或規(guī)律時,應知道這在大學教材中是如何講的;也要求每一個大學物理老師當講述某一物理概念或規(guī)律時,應明確該內容在中學教材中是如何處理的。
一.教材的區(qū)別。
從教材的種類來看:中學物理教材種類少,只有必修教材和選修教材二種版式;而大學物理教材種類多,據我們調查,現在各高校比較流行的大學物理教材版式有十多種。
從教材的內容來看:中學物理教材的'內容雖然包括力學、熱學、電磁學、光學和原子物理五大部份,但都是五大部份的一些基本知識,而且與數學知識的結合不是非常緊密,物理中要用到的數學知識,學生已在數學課上學過,所以難度較;而大學物理教材的內容雖然也是力學、熱學、電磁學、光學和原子物理五大部份,但在深度和廣度上都有加深和拓展,而且與高等數學知識的結合比較緊密,大學物理中要用到的高等數學知識,有許多內容學生在高等數學課還沒學過,所以難度增加了。
從教材的編寫體系和書寫風格來看:中學物理教材一般由演示實驗、生產實際、生活經驗等引入相關知識,配有較多的插圖,所以比較形象生動;
二.教學方法和手段的區(qū)別。
中學物理由于教學內容少,課時多,所以教學進程相對較慢,老師有時間對內容進行詳細講解、分析,對學生進行提問,并通過課堂演練題目的形式邊講解、邊討論、邊練習,加深學生的理解和記憶,在每一章節(jié)或每一部分內容結束后,安排課堂練習或習題課,幫助學生總結歸納本章節(jié)的主要內容。大學物理由于教學內容多、課時少,課堂教學的信息量大, 很少有時間進行課堂練習、介紹各種類型的習題, 課堂上以老師講解為主,要使學生當堂理解和掌握課堂內容有很大的困難,要求學生課后自己總結和歸納。中學物理教學,以物理知識點的傳授為主,將知識點講深講透;大學物理教學,以物理思想和知識整體結構講解為主,主要是物理思想、方法的運用。中學物理中的許多物理現象都可通過實驗進行演示,大學物理教學中由于種種原因,基本不使用課堂演示實驗的手段進行教學。
三.教學信息反饋方法的區(qū)別。
中學物理老師和中學生平時接觸時間多,學生會隨時隨地向老師反饋有關信息,大學物理老師和大學生除上課外,平時接觸時間比較少,學生平時很少向老師反饋有關信息,并且平時很少進行單元測驗,課堂練習等,只能通過作業(yè)得到學生平時的學習情況,由于部分學生有抄作業(yè)的現象,所以這樣的反饋信息有一部分是不真實的。
四. 學習方法上的區(qū)別。
中學生,課后很少仔細閱讀教材,課余時間用來完成老師布置的作業(yè)外,就是求解大量的題目, 學習的主體意識不強,對教師的依賴性較強。大學生必須做到課前預習,帶著問題去聽課,課堂上抓住重點、難點,做好課堂筆記,課后及時復習,總結,做的題目不在多,而在精;要有比較強的學習主體意識。學習方法在大學物理的學習中也是非常重要的,掌握得好,事半功倍;掌握得不好,事倍功半。 1.中學的題海戰(zhàn)術和大學的理解分析大學物理的學習中要注重物理概念的理解和物理問題的分析。物理理論是高度概念化和定律化的知識體系,中學物理由于數學上的局限,很多物理概念無法用數學公式形式表示出來,只能解決一些簡單的問題,稍復雜一點的問題就要設法化為用初等數學可以解決的形式。使得學習的難點在數學技巧上,所以要多做計算練習,熟能生巧。而大學由于微積分的引入,使得各類物理問題大都可用相應的公式形式表示出來, 2.自學和課后復習大學學習也是一個自學能力培養(yǎng)的過程,大學的學習要注重課后復習和自學。中學時往往一個星期只學一個概念,一個公式,老師舉一反三,學生在課堂消化理解;而大學往往是一堂課下來已翻過幾十頁,一個章節(jié)同時出現好幾個公式。考慮到大學生應該有一定的自學能力,大學課堂上老師不會再像中學那樣面面具到,只是將問題的重點提出來,也不可能在課堂內消化全部內容,所以課后一定要自習,通過自學,獨立思考,提出問題,才能真正學到知識。如果還像中學時一樣完全依賴老師和課堂時間,勢必會感到力不從心,學習跟不上。從學校到社會就好比一個人學走路。中學階段是老師攙扶著行走,那么大學就是老師在旁看著,提醒你障礙,摔倒了扶起。最終才能走向社會,獨自行走。大學就是這樣一個從依賴走向獨立的過程。在這過程要練習自己走,才能學得更快更好。從中學到大學,不僅僅是學習內容上的深入和發(fā)展,更重要的學習方法的學習和練習,是一種思維鍛煉。能否順利地從中學學習過渡到大學學習不僅關系到大學能否學好知識,更重要的是在今后的工作和學習中能否掌握和應用正確的學習方法,處理實際中遇到的問題,適應社會環(huán)境,
而大學物理的學習又剛好是處于這個過渡時期,希望本文對這個特殊時期的教學和學習能有所啟迪。
五.學習目的和目標上的區(qū)別。
世界是由物質組成的,而物質是在不停的運動;物質的運動形式多種多樣,它們既服從共同的普遍規(guī)律,又各有其獨特的規(guī)律;對各種不同的物質運動形式的研究形成了自然科學的各個分科,而物理學是研究物質運動最基本最普遍的形式,因而物理學所研究的規(guī)律具有極大的普遍性,可以認為,物理學是除數學以外,一切自然科學的基礎,同時也是當代工程技術的重大支柱,物理學的發(fā)展是推動整個自然科學發(fā)展的一個最重要的動力。
雖然中學物理教學大綱已經明確規(guī)定了學習中學物理的目的,但現實中大多數的中學生學習物理的目的是為了在高考中取得好成績,考入理想的大學, 因為目標明確,所以大多數中學生學習比較刻苦、自覺。同樣,雖然大學物理教學大綱已經明確規(guī)定了學習大學物理的目的,但現實情形是,剛考入大學的許多新生學習目的不明確,學習目標不確定;一些學生學習大學物理的目標是在期末考試中能夠及格,拿到學分即可;
六.總結
大學物理的目的是解決問題。高中物理只是大學物理的基礎。物理難,化學繁,數學習題做不完。嘴里說的大學物理和高中物理,其實無非都是物理,不過是從淺至深,從易到難。
能不能學好物理,在很大程度上決定于你對物理概念能否理解得透徹,物理概念因其抽象性,總有:“只可意會,不可言傳”之感,比如“能量”、“慣性”等等這些概念,單靠老師的“言傳”并不能傳神地表達出概念的真諦所在,而只有自己做到了“意會”才能真正領略出它的全部內涵,這種“意會”的感覺就只有靠我們對概念的反復分析、琢磨才能體會得到,所謂“師傅引進門,修行在個人”意義正在于此。例如“摩擦力”這個概念,書中是這樣下定義的:“兩個互相接觸的物體,當它們發(fā)生相對運動時,就會在接觸面上產生一種阻礙相對運動的力,這種力就叫做摩擦力”,經過分析,我們可首先找出概念中的關鍵字句,“互相接觸”、“相對運動”、“接觸面上”“阻礙相對運動”然后琢磨、體會這些字句的含義!盎ハ嘟佑|”說出了摩擦力產生的首要條件,并由此可聯想到它與重力、磁力等的不同,但是不是互相接觸的物體就一定有摩擦力呢?顯然不是,一個“當”字揭示出了“摩擦力”的產生必然是伴隨著“相對運動”,那么什么是“相對運動”呢?“相對”二字應該是指這“兩個互相接觸的物體”,由此意識到判斷兩個互相接觸的物體之間是否產生摩擦力的依據應該是看這兩個物體是否發(fā)生了“相對運動”而不是看這兩個物體是否發(fā)生了“運
動”,“接觸面上”告訴了我們摩擦力產生的位置,而“阻礙相對運動”則說明了“摩擦力”的作用和方向,它的作用是阻礙“相對運動”而不是“阻礙運動”,那么它的方向就應該與“相對運動”的方向相反而不是與“運動”的方向相反,并由此可恍然悟到摩擦力并不總是阻力。經過這樣的反復分析、琢磨,我們對摩擦力產生的條件、位置、作用、方向自然就會清楚、透徹,哪里還會有似是而非之感呢。
大學物理論文14
物理學是一門以實驗為基礎的學科,在學生科學素質、能力的培養(yǎng)中發(fā)揮著非常重要的作用。大學物理實驗反映了理工科中實驗思想、實驗方法以及基本原理與實踐工程相聯系的普遍性問題,在人才培養(yǎng)中有不可替代的地位。同時,大學物理實驗作為大學生必修的第一門科學實驗課程,能夠讓學生受到嚴格系統(tǒng)的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧,更重要的是在實驗過程中,鍛煉學生理論聯系實際、用現有知識分析和解決實際問題的能力,以此來培養(yǎng)學生嚴謹的科學思維能力和創(chuàng)新精神。
1背景和現狀
教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會頒布的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》中明確提出了在實驗課程中學生能力主要包括四種能力的培養(yǎng)要求:獨立實驗的能力、分析與研究的能力、理論聯系實際的能力以及創(chuàng)新能力。所以,大學物理實驗課程不能成為學生僅動手就能機械完成的手工課,而應在實驗中,充分調動學生的大腦,引導學生積極思考,建立實驗思維。長期以來,各高校大學物理實驗課程不斷進行了各種教學改革的嘗試,諸如MOOC、翻轉課堂、混合式教學、分層次教學等,都取得了顯著的成效。但是,大學物理實驗課程的教學中還存在著很多短期內難以解決的問題。首先,教學理念陳舊。教師往往局限于傳統(tǒng)的教師主體,在實驗課上,講得多,講得細;他們認為只有教師講到的內容,學生才能在實驗中注意到,學生才能掌握,而沒有注重課堂效率。
同時,實驗課程的教學模式單一,教師單向輸出。傳統(tǒng)課堂中,僅突出了教師的中心地位,忽略了學生的主觀能動性,壓抑了學生創(chuàng)新思維和能力的發(fā)展;這就出現了實驗課上教師講得多,學生動得少。其次,實驗內容單調。由于各高校實驗設備有限,實驗項目相對比較單一,多為驗證性實驗,缺乏創(chuàng)新性實驗項目和前沿方向的實驗項目,實驗項目與理論課程脫節(jié)嚴重;實驗教材編寫的內容過于細致,僅局限于一個實驗上,缺乏實驗間、學科之間的聯系。最后,學生主動性差。教師往往低估學生的能力,唯恐學生不能完成實驗,教師講解得過細,甚至于手把手地講授實驗操作,而忽視了學生獨立思考及動腦分析研究的重要性,沒有充分調動學生的積極性。
2教學理念的改變
實驗課程不同于理論課程,實驗課程更多的是動腦動手,熟悉基本的儀器操作和實驗方法。學生只有在真正地動腦理解實驗原理、實驗方法后,才能指導自己動手。這就需要我們在實驗課堂上轉變教學理念。(1)突出強化學生主體地位,是學生做實驗,而不是教師講實驗。充分利用翻轉課堂的優(yōu)勢,將學習資源提供給學生,學生根據各自的學習進度安排自己的學習。特別是在實驗課上,學生可以根據自己實驗進程,多次重復查閱各種學習資源以達到獨立實驗的目的。
(2)學生是課堂的主人,將課堂時間還給學生。教師應該根據不同學生的特點建立學生的期望值。對于大多數學生來說,他們完全能夠通過自己的學習完成實驗內容,所以,教師應當放手學生獨立完成實驗。教師把原來的講課轉變?yōu)榕c學生一對一的交流指導,同時通過實驗室內的巡視,激發(fā)并監(jiān)督學生的學習,保持學生持續(xù)參與在實驗課堂中。利用鼓勵性的語言,激發(fā)學生的自我效能感,由學生自主發(fā)現問題、解決問題,在“做中學”,建構物理實驗的基本實驗方法。
3教學體系
。1)實驗項目的規(guī)劃重整。為了增強學生的有效性學習,首先,我們對實驗項目進行了整合,根據實驗內容或實驗原理等將某個關鍵因素相同或相似的項目整合在一起,在一次實驗課上完成。比如邁克爾遜干涉儀的調節(jié)與使用、干涉法測量線脹系數兩個實驗整合在一起,學生在掌握邁克爾遜干涉儀的使用后,就能將實驗原理或操作方法快速遷移到線脹系數的測量上來,相對降低了第二個實驗的難度,提高了學習的效率,達到了有效學習的目的。類似的'整合項目還有:二蹤示波器的使用和光纖通訊實驗;動態(tài)法和靜態(tài)法測楊氏模量等。其次,根據實驗內容的改變,我們重新編寫了一套集視頻微課、仿真動畫的多維度立體化教材。最后,為了適應實驗項目整合學生的學習狀態(tài),我們將單次實驗上課的時間由每次3學時增加為每次5學時,給學生充分的時間去動手動腦進行實驗,培養(yǎng)實驗分析、發(fā)現問題解決問題的能力。
(2)信息化資源的建設。傳統(tǒng)實驗課程的教學中,學生要對教材進行課前預習,但是書本上的文字、圖片對于形象具體的實驗內容來說非常枯燥,很多學生為了完成預習任務機械性地抄寫教材,由于看不到實際的實驗儀器和實驗現象,預習的效果也就非常差了。隨著信息化網絡技術的飛速發(fā)展,幾乎每個學生都有智能手機,這也就為實驗課程的信息化、網絡化提供了發(fā)揮的空間。并且視頻、圖片或仿真軟件等多媒體信息化素材相對于文字素材來說,能夠給學習者提供更高的學習效率。為了更好地完成實踐類課程的預習,我們需要將實驗課程中所需要的所有內容進行信息化建設,包括視頻、仿真軟件、數據處理軟件和實驗教材等。然后,我們將這些多媒體信息化素材通過二維碼與教材、實驗室進行有機的結合,學生在閱讀教材、實驗操作等過程中,如果碰到問題,就可以掃描對應該處的二維碼,直接鏈接到我們服務器上的多媒體信息素材,觀看教師的講解視頻、操作仿真軟件來進行釋疑解惑。這樣做的目的,就是為了降低學生的使用障礙,與我們的教學結合起來,真正地發(fā)揮了信息化的優(yōu)勢。
。3)實驗室環(huán)境的重新布局。為了提高實驗儀器的使用率,提高學生的有效學習,建立豐富的實驗室文化,我們對傳統(tǒng)實驗課堂進行了大的改變,將只有1~2個實驗項目的傳統(tǒng)實驗室改造成為具有10~12個實驗項目的“實驗超市”。并且,“實驗超市”內提供無線網絡。學生可以在實驗室內看到該學期內所有用到的實驗儀器,學生可以在第一次實驗課上可以根據興趣、專業(yè)特點等自主選擇8~10個實驗項目,滿足各類學生的個性化學習。同時,在實驗過程中,學生可以建立起各實驗項目之間的關聯,觸類旁通,充分地理解實驗內容。
4教學實踐
4.1課前預習。
為了保證學生能夠獨立完成實驗,培養(yǎng)獨立實驗能力,使學生成為課堂的主人,我們將幾乎所有的課堂時間還給學生,課堂上教師不再進行集中授課,只進行單獨指導交流。這樣就對學生的課前預習提出了更高的要求,學生要在課前完成教師指定的預習任務。預習任務主要由紙質預習報告、網絡在線課堂兩部分組成。學生需要在課前觀看網絡微課視頻、回答網絡預習測試題、完成紙質預習報告,在實驗室內教師要對學生的預習情況進行檢查。
4.2翻轉實驗課堂。
學生根據教師安排組合2~3人組成一個學習共同體,在實驗課中圍繞實驗內容進行同步學習。教師在實驗課上鼓勵學生積極討論,學生可以在共同體內進行無障礙的交流溝通,極大地提升了學生主體的自我效能感,建立了強烈的共同參與感,促進了主動性的有效學習。
。1)課內預習。在實驗課前10%的時間里,我們要求學生進行二次預習,對照實物將實驗原理、內容等進行學習,也可以根據自己預習的情況,將不懂的問題進行生生或師生的討論。同時,教師進行根據討論的情況對學生的預習情況進行檢查,適時地提出一些小問題,根據學生回答討論的情況進行預習的評價。這樣,學生就可以根據預習和討論對實驗有了整體的把握,逐步把頭腦中理論化的物理原理與現實中的實驗儀器、內容進行聯系,從而培養(yǎng)理論聯系實際的能力。
。2)互助交流。學生在完成實驗的準備后,獨立完成實驗,對于簡單的問題,教師不再進行回答指導,而是鼓勵組內、組外學生的互助討論,通過分析研究討論出解決問題的辦法。這時,有的學生則喜歡自己解決問題,他們會翻出教材或者打開視頻,重復觀看,尋找問題的關鍵。有的學生則喜歡討論,聽取他人的分析或者經驗,快速找到辦法。有的學生則喜歡延伸思考,找出背后的原理,與教師進行討論,從根本上理解原理,再來解決問題。事實證明,不管通過什么方式,絕大多數學生都能找到答案,雖然比較耗費時間,但是學生學習的效果卻比教師的直接講授好很多。通過對實驗的操作學生對基本實驗方法有了不斷的了解、積累和熟練,使得學生逐步形成了借助獨立思考以及科學方法獲得知識的心理暗示,學生就能以更快捷高效的方法進行實驗,提高自身的能力。通過期末的匿名問卷調查可以看出,百分之百的學生都喜歡這種上課方式,他們體會到了努力后收獲成功的喜悅,也建立了自信心,他們認為這才是真正的實驗課。
4.3學習的過程性評價。
在這種教學模式下,學生的評價往往較難。我們采用過程性評價,著眼于學生能力的培養(yǎng),而不是實驗內容完成的快慢。通過網絡平臺、課堂預習效果、能力展現等幾個方面對學生進行評價。在實際課堂中,我們也發(fā)現了傳統(tǒng)課堂中出現的問題。例如,學生在實驗過程中完成實驗的程度具有較大的差異性。有部分學生通過課前充分的預習,積極動腦思考,能夠充分理解實驗原理,又快又好地完成實驗內容。有的學生對于原理理解不夠,動手能力較差,實驗內容進行非常緩慢或者根本完不成要求的內容。這時,我們嘗試采用了學生助教這種方法,讓學有余力的同學去幫助后進同學。在實踐中發(fā)現,對于助教學生來說,教師和同學對他的認可,使得他們的自信心得到了極大提高,不用教師的激勵,他們就非常積極地指導幫助其他同學;對于普通學生來說,生生之間的交流幫助比師生交流更加順暢,在自我效能的驅使下,普通學生也在認真積極地思考,努力完成實驗。根據美國學者艾德格戴爾提出的學習金字塔的理論,學生的動手實驗、討論,以及學生助教的教授都達到了主動學習的效果,學習內容的平均留存率相對于傳統(tǒng)課堂有了極大的提升。對于助教學生來說,實驗課堂完全是他們發(fā)揮聰明才智的園地。
5結論
經過2年多的教學試點,這種新形態(tài)的教學體系得到了校內外專家、教師和學生的認可。學生在該教學體系中,始終處于主體地位,教師在交流、監(jiān)督中對學生的學習起到了有效的指導作用,學生各方面的能力也得到了鍛煉。在調研中,學生紛紛表示,通過一個學期的實驗課的學習,都有很大的收獲。我們認為這種方式克服了傳統(tǒng)實驗課堂的弊端,大大提高了實驗課程的教學效果,可以在各類實驗實踐類課程中推廣。
大學物理論文15
摘要:先分析MOOC教學的優(yōu)勢與不足,再分析大學物理實驗的現狀及問題,后探討在實驗教學的環(huán)節(jié)中融入MOOC的教學,完善大學物理實驗教學,提高人才培養(yǎng)質量。
關鍵詞:MOOC;大學物理實驗;自主學習
一、MOOC教學的優(yōu)勢與不足
MOOC是大規(guī)模開放在線課程的簡稱,MOOC是一個完整的教學模式,有學習者的參與,有反饋,有作業(yè),有討論和評價,有考試與證書,教學流程上并不比傳統(tǒng)教學少。作為一種新型的學習和教學方法,MOOC教學具有的優(yōu)勢是:易于使用,覆蓋的人群廣,自主學習,學習資源豐富。傳統(tǒng)教學的開展要求師生時空上聚在一起,需要時間成本和空間成本,而MOOC作為遠程教學的一種形式,師生時空分離是它的一個特點,成本低廉的同時有利于個別化學習,再加上其豐富開放的學習資源,作為學習者無疑會樂于接受,并投身其中。MOOC與傳統(tǒng)教育模式相比也有它的不足:(1)學校作為一種特殊的組織機構,有自己獨特的文化特性,并以物質的、制度的、精神的形態(tài)表現出來。校園文化能在潛移默化間給予學生文化浸潤、文化陶冶及人文關懷,這是MOOC無法比擬的。(2)傳統(tǒng)課堂教學中老師語言表述、肢體形態(tài)等現場感染力對學生學習動因是極大促進,已經遠遠超越知識本身的獲取,而MOOC缺少課堂教學的現場氛圍。(3)教育學中的一個非常重要原則———因材施教,開發(fā)每個學生的智力,培養(yǎng)個性化人才。然而在MOOC的課堂中,全面地進行學習者特征分析是不可能的,出現優(yōu)秀學生得不到鼓勵關注而被埋沒的情況,差生的情況也得不到更多的關注。因此,MOOC與傳統(tǒng)的教學模式之間不是一個簡單的替代關系,而是一種融合、互補的關系。有人預言:“最后的結果可能是MOOC中有大學,大學中有MOOC!盡OOC教學的意義,在于對傳統(tǒng)教育教學模式的促進,通過參與式、自主與交互式學習模式,學生既是學習者又是教授者,既是知識的受眾,又是傳播者和創(chuàng)造者;全時空性的學習也有利于學生選擇最佳學習時間,有效利用時間,提高學習效率,從根本上把學習主動權交給學生,發(fā)揮其學習主觀能動,混合式教學的引入也便于教師實施“反轉課堂”教學,可提高學生的參與度、批判性思維和學習態(tài)度。
二、大學物理實驗教學的現狀與問題
大學物理實驗是大學一門重要的基礎課程,是一門實踐課程。從課程目標上來看,一是要通過實驗強化學生對理論知識的進一步認識,引導學生運用理論知識去分析和解決實際問題,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。二是通過實驗儀器、設備操作使用,實驗過程中不斷通過發(fā)現問題———分析問題———解決問題,學生正是反復在“錯誤”與“糾錯”的過程中,他們的觀察力、分析問題能力及實驗操作能力得到提高與升華。學生只有真正走進實驗室直接接觸實驗設備,通過嘗試和探究才能形成深刻的感性認識,只有在實驗室才能完成這一目標,實驗教學的主要特點是實際操作,不同于其他課程,因此,MOOC根本無法完全取代實驗室教學。大學物理實驗教學的現狀與不足:(1)實驗室資源有限,學生人數多,實驗時間緊,必須在有限的時間內讓學生完成實驗內容。因此,要求教師必須少講、精講。常常會有顧此失彼的感覺,不同的實驗,不同的教師存在很大的差異,影響實驗教學的效果。(2)學生課前預習效果差。與理論課相比較,實驗預習除了實驗原理外還有實驗設備的預習,僅靠書本對實驗設備的描述及插圖,學生很難對實驗設備建立正確的、直觀的形象,對整個實驗的場景,操作步驟,可能出現的問題只能根據學生的經驗、想象力去做一些猜想,導致學生之間存在很大差異,影響實驗操作與實驗結果。(3)課后復習環(huán)節(jié)薄弱。課后的實驗數據處理,實驗中的問題分析與討論,實驗內容及應用的拓展是實驗教學的重要環(huán)節(jié),在這一環(huán)節(jié)中教師難于掌控,影響實驗教學的效果。
三、MOOC教學模式與大學物理實驗教學融合的設計探索
(一)大學物理實驗MOOC資源的設計
MOOC教學的重要環(huán)節(jié)是教學資源的建設,大學物理實驗的MOOC資源與理論課教學相比有它的特殊性,它應該包含實驗原理、實驗設備的工作原理與正確操作方法、實驗系統(tǒng)的搭建,實驗流程與數據采集等。MOOC教學的特點之一———教學資源短小精干,給學生靈活性。因此必須把實驗的內容拆分成若干個小的模塊,制作教學視頻資源,加深學生對實驗原理的理解、為掌握實驗設備的正確操作方法提供必要保障。MOOC教學的另一特點———學習效果檢驗。因此在MOOC資源各個模塊中嵌入在實驗原理理解中的重點、難點問題,實驗操作的正確步驟,實驗中的常見問題與錯誤,實驗數據的分析與處理等,設計各個模塊中練習與測試的問題,便于評價學生學習效果。MOOC教學資源上網,利用網絡優(yōu)勢對學生開放,實現資源的大規(guī)模共享,建立網上互動平臺,實現學生與學生,學生與老師的互動與交流,使學生進入實驗室以前對實驗原理,實驗設備的正確使用,實驗操作步驟及注意的問題有了正確的認識,為提高實驗教學質量打下堅實的基礎。
(二)大學物理實驗教學過程與MOOC教學的.融合
大學物理實驗的預習環(huán)節(jié),利用MOOC的大規(guī)模、開放性、在線特征,由學生自主學習,完成相應的練習與測試。老師在課前檢驗學生MOOC學習的成果,并給出評價,計入預習成績。老師實驗課程的講授,主要是與學生一起討論MOOC中存在的問題及理解中的錯誤。改變以前課堂上教師唱獨角戲,學生被動接受的狀況。學生主動參與,師生互動,調動學生的學習積極性,培養(yǎng)學生學習能力、分析能力及口頭表達能力。解決了以前講授內容多,時間長,學生操作時間縮短,有利于提高學生的實驗操作技能。在學生實驗操作階段,老師還可以針對個別學生在MOOC中的問題,實驗中的具體問題進行面對面的交流與指導,也克服MOOC中師生交流的短板與不足。利用MOOC教學資源,學生完成MOOC中的相應數據處理、實驗原理、實驗方法的拓展學習,提高學生實驗數據處理的能力,完成實驗問題的討論與改進,提高實驗報告的質量,達到提高大學物理實驗教學質量的目的。
四、總結
大學物理實驗教學與MOOC教學各有優(yōu)勢,兩者不是簡單的替代,如何實現兩者優(yōu)勢互補是值得進一步探索的問題。不同的實驗課題,MOOC資源的建設也存在差異,需要精心設計與制作。大學物理實驗教學過程中,如何與MOOC有機融合在一起,也是值得每一位教師在教學實踐中去探索。學生自主學習,師生交流互動,讓學生更多地進行實驗操作,培養(yǎng)學生實驗技能,提高教學質量是大學物理實驗教學改革的方向。
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