大學物理教學模式與創新構想論文

摘要:基於對當前大學物理教學活動中實驗教學與理論教學相分離的傳統教學模式的分析以及近年來在教學過程中通過教學測評等方式得到的教學效果反饋，提出在大學物理課堂中實現理論教學與實驗教學相結合的構想。通過實驗與理論教學相結合的新型教學模式使得學生對知識點的理解相互驗證，極大地提高了學生的學習效率、創新能力和探索精神。

關鍵詞:實驗教學；教學改革構想；大學物理

隨着21世紀這個信息化時代、知識經濟化時代的到來，大學承擔着越來越重要的社會責任，這要求現代大學不僅僅需要培養出一批能夠適應社會、融入社會的大學生，更應當能夠培養出一批具有創新性、探索性和服務性的新生力量。因此，現代大學應當改變傳統的教育模式，積極地探索新型的、與時俱進且適合現代化教學發展的新模式，這就要求高校應當允許並鼓勵大家對新型教學模式的大討論，從而保證高校教育的前瞻性，為學校的教學發展不斷地注入新的活力。隨着現階段國家現代化教育改革的不斷推進，新型的教學模式不斷被提出並運用到實際的教育實踐中。通過將其取得的效果與傳統的教學模式的效果相對比，可以發現一些新的教學模式使學生的學習效率得到了明顯的提高。物理學是關於自然界最基本形態的科學，其主要研究對象是物質結構和物體間的相互作用。物理學是一切自然科學的基礎，處於諸多自然科學學科的核心地位。在近些年，由於物理學的發展和細化以及與其他學科的交叉使得物理學衍生出一系列的分支學科和交叉學科，如粒子物理、凝聚態物理、工程光學、電子物理、生物物理等。物理學不僅包括理論物理學也包括實驗物理學，理論物理學引導和解釋實驗物理學，實驗物理學檢驗和證實理論物理學，兩者相輔相成。然而在傳統的大學物理教學中，通常理論部分的課堂教學與實驗部分的教學過程被分開，實驗教學部分往往是被老師和學生忽略的一部分。作為工科專業的基礎課程，大學物理的教學模式也應當更新，理論教學和實驗教學結合可以在一定程度上使得學生對課程中繁雜的公式更深程度地理解，在理論知識與實踐相結合之中趣味性地學習，同時可以使得同學們對於不懂或者理解不深的知識點得到相互驗證，減緩一些學生恐學和厭學的心理。因此，筆者結合近年來對於大學物理課程的講授以及教學效果的反饋結果，提出在大學物理課程中將理論教學與實驗教學相結合的教學模式改革構想。

1傳統教學模式的現狀

1.1理論教學與實驗教學的分離

目前，許多國內高校的大學物理教學模式基本上為理論教學與實驗教學分開講授，且兩個課程之間會間隔很長的時間週期，一般來説是在理論教學的所有教學課時結束後數週才會安排學生的實驗課程，同時負責理論和實驗的教學活動會由不同的教師負責，即理論教學的教師只負責理論教學任務，對於實驗教學可能瞭解不充分，從而導致負責理論教學的教師僅僅機械性地講授大學物理的理論部分而學生也只是機械性地學習相關內容。同樣，負責實驗課程的老師也僅僅是按照實驗步驟灌輸式地介紹實驗流程，學生機械性地重複實驗的流程和步驟卻對實驗原理和實驗目的毫無瞭解，僅僅是完成了課程拿到了學分而已。這種教學模式存在三方面的問題：第一，理論課程與實驗課程的授課教師分離。相比於兩位教師講授同一門課程的理論和實驗部分，一位教師講授可能更有利於學生對於知識點的掌握，學生不需要去花費不必要的時間瞭解不同老師上課的風格和授課方式，使得學生可以快速地投入到對知識點的吸收和掌握中去。第二，理論課程與實驗課程的時間分離。理論教學活動和實驗教學活動的時間一般相距約兩個月之久，根據艾賓浩斯遺忘曲線可以知道，當一次學習和二次學習相距時間週期為一個月時，此時的複習相當於重新學習，不利於學生對於知識點的鞏固。因此，當理論學習與實驗學習分離較長時間時，學生的大腦留存的知識點印象幾乎可以忽略，對教學質量和教學效果會產生巨大影響。第三，學生學習效率的低下。這種分離式的教學模式使得學生容易疲乏於理論繁雜的公式推導過程，同時又對實驗過程的格式化提不起興趣，不利於學生對於知識點的相互驗證，大大降低了學生的學習效率和學習興趣[2]。

1.2理論教學的枯燥乏味和實驗教學的機械重複

目前高校的教學現狀為：大學物理課程的理論教師一般都是按照書本與PPT給學生講課，無互動、無創新，教師給每屆學生所講授的內容都是機械性地重複，其講課使用的PPT可能都是幾年前製作的或者從網上下載的材料。教師長時間地重複陳舊內容使得教師所講的內容枯燥乏味，學生對於理論課程中繁雜的公式提不起興趣甚至恐慌，增加了學生的厭學心理和牴觸情緒，使得學生對於新的知識點選擇糊弄的方式，對於課堂作業也選擇抄襲而沒有獨立的思考，這種機械性的教學不利於高校對於創新性人才的培養。而實驗教學方面，授課教師不重視實驗教學與理論教學的關係。老師普遍是按照實驗流程給同學介紹實驗過程而後同學們則按照實驗流程按部就班地套入實驗就完成了實驗課程任務，老師與同學之間缺乏溝通與互動，學生的疑惑解答不了。因此，直接導致學生只是學其形式，不追求實驗背後的物理原理。這也就必然導致了學生對於大學物理實驗的學習興趣低下，使得學生缺少將大學物理理論教學和實驗課程相結合思考創新的能力。老師們的不重視和墨守成規降低了學生對於知識探索的激情，同時也禁錮了學生的思想。這對於如今的現代化人才培養產生了不可忽視的.阻礙作用。

2大學物理教學模式改革的構想

基於對目前大學物理教育模式問題的擔憂，筆者就如何有效地提高學生學習效率和改變傳統教育模式的不足提出了有利於現代化教學模式改革的構想，並根據提出的新型教學模式與傳統教學模式的對比發現，新型教學模式具有高效率性和高帶動性，解決了傳統教育模式存在的一些問題，如教學模式的機械性、墨守成規和不利於學生記憶學習等。對於高校現代化教育的發展和對學生學習積極性、創造性具有很大的促進作用。

2.1課堂教學與實驗教學相結合

筆者根據多年來的大學物理教學經驗以及和學生的課下探討提出了有利於改革現有傳統大學物理教學模式惰性的構想，即課堂教學與實驗教學相統一的方式激發學生的學習能動性與主動性。相比於傳統的教學模式，這種理論與實驗相統一的教學模式有三方面的優勢。第一，激發了學生學習的興趣。新型的的教學模式極大的提升了學生的學習興趣和學習積極性，相比於傳統的教學模式，這種新模式將理論與實驗相結合可以直觀地向學生展示知識點的基本原理和物理現象，當學生對於所學內容產生疑惑時老師通過實驗展示的方式直觀地向學生闡述知識點的基本原理便於學生的理解，同時在老師向學生展示實驗時學生也可以通過實驗反向地驗證所學習的知識點，生動有趣的實驗結果大大增加了學生的學習能動性。第二，提高了學生對於知識點的記憶。傳統的教學模式由於課堂教學與實驗教學分離的週期較長，相距約為一至二個月，根據艾賓浩斯記憶曲線可以發現當相隔一個月時學生對於課堂內容的記憶力幾乎可以忽略，以至於學生在上實驗課程時對於所學內容的記憶程度所剩無幾，完全起不到鞏固知識的作用。而新型的理論教學與實驗課程相統一的教學模式完全解決了這種問題，這種理論與實驗相結合的教學方式產生了二次知識記憶的效果，結果表明隨着時間的延長學生對知識點長期記憶遠高於傳統教育模式。第三，改變了教師教學的機械性。理論與實驗相結合的教學模式打破了傳統的機械性重複教學，老師不會僅僅只重複理論課程內容或實驗內容，而當課堂教學與實驗教學相結合時會產生1+1>2的教學效果，老師通過了解實驗內容並將教學內容與之相結合，充分展現理論知識豐富性的同時也將知識的運用性展示給了學生。在這種新的教學模式下，老師不再像傳統教學模式一樣機械性地重複理論內容或實驗內容，而是在理論內容講解的過程中添加實驗教學內容，在一定程度上提高了老師講課的豐富性和生動性。

2.2傳統知識與科學前沿相結合

目前，傳統的教學模式多數為老師按照教材知識進行教學活動，而實驗老師則按照實驗講義和步驟固定地灌輸知識，教材上多為經典的理論知識使得老師的課堂教學發揮空間較小，課堂教學內容多且複雜難懂，降低了學生的學習興趣以及對知識的好奇心。然而，筆者認為為了讓學生能夠清晰地瞭解所學的知識點，授課教師可以關注大量的相關前沿知識，通過理論授課或者實驗教學方式向學生展示以提高學生學習的興趣。在如今科技知識迅猛發展的時代，新興知識不斷湧現，課本內容的更新換代遠跟不上現代的科學發展，而學生因視野的侷限性對於學科的前沿性敏鋭性不足，因此在授課老師可以將前沿性的內容融入到課堂教學中，做到了教材、實驗以及學科前沿知識的有機結合。這種理論教學、實驗教學以及科學前沿相結合的新型教學模式下，傳統的教學弊端將被打破，教師可以將物理原理和現象通過理論教學和實驗驗證向學生講授，再推廣到科學前沿以及應用領域，這樣必將激發學生學習的主觀能動性，提高了學生對知識的運用能力，進而使得越來越多的學生積極參與大學生創新實驗項目、大學生電子競賽和國家專利的申請等。

3結論

大學物理的教學模式不應該是一成不變的傳統教學模式，而應該是不斷融入新知識、新理念、新方法的開放式教學模式。教學活動應該以提高學生學習興趣和學習效率為主要教學目標，以培養學生運用所學基礎知識解決實際問題的能力為教學宗旨。大學物理實驗教學不僅是連接理論教學過程中學生對理論知識的感性認知到實際應用的橋樑，更是加深學生對理論知識的深度理解和驗證的通道。因此，筆者提出了將大學物理實驗教學引入課堂，穿插在理論教學過程中的教學改革構想，提高學生學習興趣和學習效率。

參考文獻

[1]丁小芳.遺忘曲線與課堂教學[J].北方文學,2004(8):143-145.

[2]吳宏偉,陳華俊.半導體物理學教學模式的改革與創新構想[J].科技視界,2017(4):77-78.