时间:2022-07-20 18:29:43
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇大学物理论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
具体地说,我校“大学物理”课程由必修和选修两块教学内容组成,在教学实践中实现整体优化.由于课时所限,“工科物理”必须在保证基本要求的前提下,精简学时,为后续选修课程腾出教学时间.我们利用多媒体教学手段提高课堂效率,课时由128学时调整为112学时.必修课后,同学根据专业需要和自身兴趣,必须任选至少一门后续选修课程,同时计入公选课学分.多年来,经过凝练内容,总结经验,渐进实施,已经形成大学物理Ⅰ(必修课)+X(选修课)课程方案.首先,注重主干课程“工科物理”的建设.1996年起,以“教学内容现代化”和“教学手段改革”为核心,围绕教材、资源、方法、效果等要素,博采众长,持续发展.我们整体优化教学内容,出版了适应教改要求的“十一五”国家级规划教材《工科物理教程》;倡导多媒体综合教学手段,1998年率先完成的大学物理电子教案在国内有一定的示范影响;加强辅助学习条件建设,组织编写了《大学物理综合练习》等资料,建设了内容丰富的网络学习平台.总之,对“工科物理”成熟的课程模式,我们博采众家之所长,以资源建设为先导,教学内容和手段现代化为核心,深化课程内涵建设,成果丰富,分别于2004年和2000年获江苏省高等教育教学成果一、二等奖.其次,2005年以来,以素质教育和创新能力培养为中心,进一步强化系列课程建设,融合创新,力创自我之特色.新的课程体系教学内容包含现代物理知识、科学艺术交融、高新技术应用、创新实验探究等.教学手段广泛采用多媒体技术,所有课程都开发了多媒体电子教案,建立了网络学习平台,教学资源丰富.同时,针对不同课程的教学内容,探索以研究型教学为核心的多样化教学方法.目前,“物理与艺术”已成为国家精品课程,并于2012年分别被遴选为国家精品视频公开课和国家精品资源共享课;“工科物理”和“近代物理与高新技术”已建设成省级精品课程.系列课程建设成果于2011年获江苏省高等教育教学成果特等奖;2014年获国家级教学成果一等奖.
2文理交融培养素质
科学教育与人文教育相互融合有利于高素质的人才培养,物理教学在这方面有独特的优势,并发挥着重要作用.新的课程体系建设体现了文理交融、科艺相济的先进教育理念.首先,从2005年开始,经过深入的调研和大量的素材积累,我们在全国率先开设了“物理与艺术”选修课,教学内容主要是以艺术家和物理学家相互平行的视角,阐述人们对宇宙图像的建立过程和理解;对物质运动的基本形式的认识;分析比较他们在创新意识和思维方法上的共同点,以达到对学生进行科学与人文素质培养和提高创新思维能力之目的.经过近10年的教学实践,已经构成完整的课程教学体系,主要包括:自然哲学到物理学与绘画的开端;乔托的“透视”与伽利略的“参照系”;牛顿与达•芬奇;现代科学革命与现代美术革命;光与色彩的意义;空间的意义与立体主义画派;时间的意义与未来主义和超现实主义画派;量子风云与抽象主义艺术;宇宙与人文;对称与不对称;混沌和分形与抽象表现主义画派;东方的艺术之道与西方的科学之道等.简而言之,我们追寻着物理和艺术的发展历史,探讨它们之间的相互联系,教学的重点就在于揭示它们发展的每一次重大革命中的创新点.“物理与艺术”课程建设是一个符合现代教育理念,具有重要创新思想,在国内率先完成,并取得优秀教学实践效果和师生广泛赞誉的教学成果.由李政道先生亲题书名,杨叔子院士作序的“十一五”国家级规划教材《物理与艺术》(附课件光盘)出版后,在物理教育界产生重要影响,2012年被评为国家级精品教材.其次,开设的“文化物理”面向全校各专业学生(包括文科类),文理兼济,特色鲜明.课程采取“案例”式教学,追寻物理学历史发展脉络,通过分析物理学重大发现的社会背景和深刻影响,凝练出科学文化与人文文化相融合的教学内容,培养学生对自然世界(宇宙)的情感、科学研究的态度、创新性的思维方式和崇尚人文科学精神的价值取向.国家级“十二五”规划教材《文化物理》特色鲜明,全书不依靠数学公式,而是以科学意义的图片代替方程,科学内涵的图景理解概念.用简洁的语言和发人深省的科学故事,在科学文化的视野下,鼓励学生欣赏物理学和体味蕴涵其中的深刻思想.
3联系前沿激发创新
为了适应科技发展,培养创新精神,进行工科物理教学内容现代化改革成为共识.自2000年起,我们以现代教育思想为指导,以近代物理的基本思想、基本方法及其在高新技术中的应用为主线,针对不同专业学生,开设了“近代物理与高新技术”课程.在面向航空主机类专业的“近代物理与高新技术Ⅰ”课程的教学中,我们将激光武器、红外探测与隐身、巨磁阻材料、清洁能源等方面的发展和成果介绍给学生,并且注意本校学生的专业方向特点.教学中结合航空航天方面的高新技术发展的事例,引起了同学们的极大兴趣,如高能激光、激光制导、激光推进,飞机和火箭等飞行器的红外辐射特征及其隐身技术等,使课程既具有强烈的时代气息,又具有航空航天特色.在面向电子信息技术类“近代物理与高新技术Ⅱ”课程教学中,我们注意加强半导体物理与微电子技术的教学,并将最新的微电子制备技术和测试分析技术介绍给学生.
在开展课程教学过程中,根据教学对象为大二、大三学生的特点,我们认真分析研究了他们已接受的数学、物理等方面课程学习的情况,精心编写出版了《近代物理与高新技术》教材.全书从学生的实际出发,实施因材施教,注意不过多地涉及高深理论和技术细节,不强调理论的系统性和完备性,力求采用普通物理学的教学方法(即所谓的“普物化”)完成近代物理的教学.在内容处理上,适当铺垫一些理论过程,既有一定的深入又不至于太难,又要浅出又不流于肤浅,使课程教学的深度、广度、进度适合学生的知识水平和接受能力,使学生初步了解近代物理学和高新技术中的基本概念和方法、近代物理对高新技术的作用、当代高新技术的发展等,培养学生的科学素质和创新能力,为学生适应科学技术飞速发展打下基础.在课程现代化建设中,我们认识到近代物理实验可以培养学生运用近代物理的基本原理、基本方法的能力,初步掌握近代物理和高新技术中的一些基本实验方法和技术手段.因此,我校利用“211工程”项目建设了近代物理实验室,面向工科专业的学生开设了“拓展性近代物理实验”课程.在原子核物理、原子物理、低温物理、磁共振技术、微波技术、谱线分析、相对论、光信息处理、光纤通信等方面建立起基本的实验手段,为适应培养新世纪高科技人才的要求提供了基本的实验平台.我们积极探索研究型实验教学新模式.在形式上,不是要求学生简单地重复或验证实验现象,而是组织若干个围绕某一专题的物理实验,比如,“STM实验与纳米技术”“狭义相对论和核物理技术”“光学信息处理技术”等8个专题性实验,要求学生课前查找资料,自学专题实验涉及的知识内容,然后自己动手,观察和验证现象,以科研训练方式完成实验,最终形成论文式的实验报告.课程教学对培养学生的科学素质,形成现代自然观和提高创新能力有显著的作用.我们以“特色化、精品化、现代化”的设计思想建设了一个“物理演示与探究实验室”,并开设“物理演示与探究”选修课程.
一方面,购置各类原理性演示实验,以配合大学物理课堂教学;更为重要的是,我们贯彻科研与教学相互融合的先进理念,把本校若干项重要的科研成果中的物理原理提炼出来,在相关专家指导下,设计开发物理与科研相互结合的演示仪器,并通过申请校内“大学生科研训练计划”资助,鼓励有兴趣的学生参与完成.这一过程性、研究型教育的设计思想和实践,不仅激发学生学习物理的兴趣,而且使他们体会到物理知识对他们今后专业发展的重要性.目前,整个实验室建设和特色演示实验仪器的研制已经形成一个由学生参与,不断发展、不断积累和不断完善的学习过程.近代物理实验和演示实验向所有选课学生开放.近几年来,学生参与研制的实验作品60余台,26次获国家或省级创新竞赛奖.其中,“大场景360°环视动态显示系统”“数字水墙”分别荣获十二届和十一届“挑战杯”竞赛一等奖;“旋转磁场演示仪”获全国高校物理演示教学仪器奖;还有20余项成果在江苏省高校大学生物理及实验科技作品创新竞赛中获奖.
4实践应用影响广泛
教学内容的拓展和课程模式的变革是我们课程改革的核心内容.首先对选修课的设置和教学内容,根据教学实践不断调整、完善,最终形成目前成熟的课程群.其次我们综合运用课堂教学、探究实验、网络平台、开放课题等不同教学媒介,形成开放的、动态的、个性化的学习过程.针对不同课程特点,实现了由单一的物理知识学习模式向多元化、混合型学习模式的转变(见图2).特别强调指出,我们的传统“工科物理”主干课程,和后续系列课程不是割裂的,而是相互促进,协同发展.后续系列课程的建设成果不断融入到工科物理的教学中,反哺工科物理的教学改革,使得整个大学物理教学充满活力.这种由单一的物理知识教育向提高素质、培混合型课程群养创新能力转变的教学体系,激发了学生的学习积极性,不少同学选修2门以上的课程.
1.1建立良好的实验室管理机制
实验室管理制度是实验教学能够有序进行的重要基础,好的规章制度不仅包括指导教师、实验室管理教师的工作职责,还应包括学生在实验室中的注意事项,实验室的开放时间和实验项目等。另外,也要建立对实验室开放时间和实验内容的考核审查制度,以便实验室能够合理调动和安排实验资源开展教学。
1.2制定开放实验的实验项目
根据每学期开展的课内实验,整合实验资源制定开放实验的实验项目。独立学院目前针对不同专业开设了不同层次的大学物理实验课程,由于学时不同,开设的实验项目也不相同。教研室将未在课内实验中出现过的实验仪器作为开放实验,目前独立学院此类开放实验项目有动态共振法测量材料的杨氏模量、金属电子逸出功的测量等。同时,针对文科专业同学开设较简单的开放实验,如长度和物体密度测量、示波器原理与使用等以满足学习需要。另外,可将已在课程中使用过的实验仪器开展开放实验,如在课程中利用分光计测量三棱镜的顶角,在开放实验中可利用分光计测量玻璃介质的折射率、光栅光谱等。
1.3学生自主实验与教师指导
实验室全天对学生开放,学生在做好登记或预约后可单独或组成小组进行实验,实验中鼓励学生自主设计实验方案,自行阅读实验室提供的资料,借助资料、仪器说明书,准确调整使用仪器,自主的完成从设计到测量的全过程。为方便学生与教师交流,学生也可以提前与指导教师预约,共同探究问题。
2开放实验与大学物理实验评价体系及第二课堂相结合
2.1开放实验与大学物理实验评价体系相结合
实验成绩的评定应能真实反映学生的实验水平和实验素养,有利于培养学生学习的主动性、积极性和探索精神。学生的实验成绩分别由预习成绩、操作成绩和实验报告成绩三部分组成,期末总成绩由平时课内实验成绩60%,开放实验10%和期末考试30%构成。
2.2开放实验与物理第二课堂相结合
课外活动作为教学活动的有机组成部分,使大学生丰富和发展自己的第二课堂。由于第二课堂时间充裕、形式多样、教师便于从多个角度培养学生的动手能力。近年来,教研室在教学中十分注意开发学生的第二课堂,在教学过程中充分利用实验室现有实验资源,在大学生科技创新、物理演示仪器制作等环节中,对学生进行操作、制作等方面的训练。
3存在问题
由于独立学院目前没有网络平台做为支撑,造成某些时间实验室学生较多,实验仪器不足,某些时间没有学生做实验的情况,从而导致实验仪器得不到充分利用。在开放实验进行过程中,由于学生自由地操作仪器,仪器设备的损坏率明显提高,并且为不断提高学生学习兴趣,根据实际情况须不断地更新实验项目和仪器。这就要求学校要投入经费购买新仪器,增加实验配件,支付仪器修理费。
4结论
课堂不再是老师一个人的舞台。教学中,教师应充分发挥学生在学习中的主体地位,教师只是引导学生进行学习,对于具体问题应当引导学生进行分析思考,答案由学生给出。应当充分肯定学生的想法,对于正确合理的部分给予赞赏和鼓励,同时也需指出不合理的或需要改进的地方。通过启发式教学使得学生在学习上由被动变主动,学生的思维能力得以训练、培养和提高。学生学会如何进行自主学习,培养了学生继续学习和终身学习的态度、习惯与技能。这种素质是现代社会对学习者的要求,这种素质将使学习者终身受益。
二、教学应理论与实践结合
物理所涉及的知识源于实践,它重视对于实践的指导,根据这一特色,在教学过程中,应努力结合物理的基本原理,向科学技术应用延拓,努力培养学生的科学意识。例如,讲磁介质分类时,可以提及具有完全抗磁体性的超导体,介绍超导体特殊性质,特别是超导体无损耗对于现代工业的意义,同时超导要求的低温条件又制约了超导的应用,如何提高超导温度,实现室温下超导是科学家目前遇到的难题,需要进一步去探索研究。在讲授气体分子动理论时,可介绍地球温室效应的形成及危害,从而努力发挥现代科学的潜力,走一条绿色环保的高技术发展道路。
讲波动光学时介绍一些三维影像知识,以及全息照相基本原理,可以凸显物理的实用性,物理的学习不仅可以认识世界,也可以改造世界。实践证明,这些做法使学生认识到物理课程的重要性,懂得如何使用物理知识解决具体问题,激发了学生学习的动机,从而提高学生学习物理的兴趣。
三、教学应培养学生创造性思维
教学过程中应当鼓励学生的怀疑和批判精神,鼓励学生提出标新立异的想法。缺少质疑,人们的认识与思维就报难向前深入发展[3]。从物理发展的历史来看,无不以怀疑和批判为先导。我们知道:如果没有怀疑和批判就不会诞生近代物理的两大基本理论:相对论和量子力学。科学的进步需要不断超越已有的理论,没有怀疑和批判,也就失去了创新的生命力。在教学中,也要注重培养学生想象力,让学生大胆假设,如有一天超光速能够实现了;我们生活在没有摩擦的世界;我们生活的地球失去磁场……会出现一些什么样的情景?这些问题没有标准答案,存在多种可能性,能够培养学生发散思维,学生可以展开想象的翅膀,用一些已有的知识,分析、归纳、总结得到自己的结论,这种思维方式将使学习者终身受益。
四、教学应课内与课外结合
教师应多创设学生间交流机会。经常组织学生参加物理课外活动和竞赛将非常有助于学生发现问题,用集体的智慧创造性地解决问题。学期开始可以让学生自由结合,分组开展各种活动,每周一个主题,可以是对于生活中物理现象的讨论分析,也可以是参观科技馆等。每周每组就活动情况书写书面报告,教师进行指导和评价,鼓励学生用发现的眼光观察世界,用科学的方法认识世界。
五、结语
1.不断开放实验教学仪器和设备,增强学生的实践能力。
随着当代物理科学的进展,实验测量设备及技术有了明显的改进,因此,在大学物理课堂中,需持续地丰富实验教学内容、及时更新测量设备、完善测量手段和方略,为物理实验教学的顺利开展奠定稳固的硬件基础。为能让实验教学跟得上当代物理科学发展的潮流,教师要不断地更新实验内容,把一些验证性实验变换为自选或自学内容,并加大探究性实验的比重。与此同时,不少实验可借由电子计算机变革陈旧的实验方式,并时刻增强实验测量的速度及精确度。把这一系列实验教学系统的基本原理及整体框架告知学生,使其经由实际的操作、测量及观察深切地领悟到当代物理科学的魅力,并激发学生们对物理实验奥秘的探究欲望,同时,有助于提高学生的综合实践能力。另外,实验内容的改进需与经典相结合,例如,牛顿环、杨氏模量等实验均能运用CCD成像系统替代目前的观察系统,然而,经典的光杠杆法还需进一步研究。
2.培养学生善于从实验中提出、发现问题的能力。
在物理实验中,问题的发现至关重要,在实验教学中,学生们通过在实验操作中发现问题,手脑并用,不断地在实验中尝试、验证,通过教师适度地引导和激励,让学生在实验中不断地变换实验条件,并严密地查看实验现象,最终提出问题。除此以外,学生们还能从实验指导书中提炼信息,进而发现问题。需强调的是,学生操作实验后所得到的实验结果难免与预期结果有所差异,在这种情况下,教师要仔细检查学生每一环节的操作步骤有无失当,使其在锲而不舍的探究中培养提出问题及发现问题的能力。
3.培养学生结合实验分析问题的能力。
分析问题是实验教学的有机组成部分,对实验现象的科学、合理分析是开启物理科学殿堂的金钥匙。分析问题旨在用理论指导实验,通常,分析问题可采取以下两种办法:定量分析及定性分析。教师要在实验教学中选取若干有代表性的问题和学生共同探讨、分析,在分析问题的同时,教师要扮演组织者和引领者,培养学生自主分析实验问题的能力,在分析的过程中,全体学生会提出多种答案,面对这种情况,教师要悉心听取学生在分析问题时的思考过程,并留意其出发点,肯定和鼓励每位学生的独立思考精神及探究意识,久而久之,学生们便能形成在物理理论的指导下独立分析问题的基本能力。例如,在分析探讨RLC串联谐振实验中,对于电路品质因数Q,存在实验测量值与理论计算值之间的偏差,在电磁学理论的引导下,分析LC的损耗总电阻对电路品质因数测定数值的影响,并将其高频及低频时的影响状况分别开展定量分析,依照定量分析的最终结果,正式决定影响能否修复或忽略。
4.巧妙运用多媒体设备,优化教材结构,注重对实验的探究。
现如今,多媒体以其图文并茂、视听结合的优势特征被广大物理课堂所应用,变革课堂体系,以经典实验为基础,创建多层次的物理教学模式,已经成为实验教学变革的大势所趋。为此,教师需不失时机地引入多媒体教学设备,并不断地优化教材结构,以多媒体辅助实验教学,帮助学生理解实验现象,降低实验理解的难度,将实验步骤分解,努力破除过往物理教学中“力-热-光-电-声”的纵式组织结构,在确保广大学生掌握实验技巧的前提下,果断地忽略掉教材中内容陈旧的实验,抓住实验教学的关键点,将实验与物理教学内容加以有效衔接,逐步地增设设计性实验及综合性实验。具体做法:首先,要结合大学物理实验教学的规范要求,精选传统实验,保留对提高实验操作能力有帮助的经典实验,忽略掉一些价值较低的实验;其次,逐步增设设计性实验及综合性实验的比重及难度,以此培养学生的创新思维及探究能力,通过学生对实验的自行设计,使其充分体会到实验成败的经验教训,不断地激发实验训练的热情,提高综合素养;最后,不但要削减实验成本,还需强化多媒体辅助设计、采集数据及操作管理等知识的有效渗透及实践。大学物理实验教学更加强调学生自主探究的精神,但是在高中时期,教师在指导物理实验时,出现主动点拨频率较高的状况。为此,教师在指导实验时,需树立以学生为本的基本理念,从预习、调试及操作等每个步骤环节均由学生独立完成,学生在完成实验后,可借由多媒体动态影像,还原实验正确的操作经过,使学生们第一时间得知自身实验设计及操作中的问题与失误,进而及时加以纠正。
二、结语
1.1我国高校大学生学学物理的兴趣较低
笔者通过大量的询问与查阅相关资料发现,我国高校大学生学学物理的兴趣较低,这是我国大学物理教学质量不高的主要原因。主要原因是由于大学物理是一门基础学科,而且各个专业队大学物理所需要掌握的知识不同,所以,大部分的大学生对大学物理的学习较为忽视,从而导致大学生学学物理的兴趣降低。还有一个原因就是我国高校中部分教师的教学方式有问题,所以导致部分大学生学学物理的兴趣降低。
1.2部分大学生中学物理基础较为薄弱
虽然大部分的大学生再考入学校后学习成绩较好,但是还有一些学生的中学物理基础较为薄弱或是学习物理的意愿不高,所以导致即使有心学学物理,但还是有心无力,从而使得大学物理教学效率降低。
2以激发学生兴趣为目标的大学物理教学策略
笔者通过查阅相关的资料与实地的考察发现我国大学生学学物理兴趣低是造成我国大学物理教学质量不高,大学生学学物理效率不佳的主要原因。因此,为了不断地提高大学物理的教学质量与学生学学物理效率,我们首先要提高大学生学学物理的兴趣,笔者提出的建议如下。
2.1将大学物理知识带入日常生活
在我们的认识中,物理一直都是一门较为难学的学科,尤其是对于我国大学生来说,他们认为我们又不是物理专业的学生,大学生认为老师在课堂上讲的理论与一些公式、原理都十分的难懂。其实,物理是一门基础的学科,它就是我们日常生活中一些现象的原理,所以,我们要将大学物理知识打入我们的日常生活中,这样就可以提高大学生对大学物理的学习兴趣。例如,谈到日常生活中的物理学时,可以提出问题:下雨打雷时躲在小轿车里是否安全,是什么原理?在介绍物理学与信息技术的关系时,可以以学生每天都要使用的校园IC卡为例介绍存储技术的发展。这样我们就可以将大学物理知识轻而易举的带入日常生活中,这样,物理知识就与日常生活息息相关,进而提高大学生对大学物理的学习兴趣。
2.2在课堂上多应用多媒体
在进行大学物理教学时,教师要注意大学物理知识点的难易程度,一些较为简单的物理知识点教师可以通过在黑板上就可以讲清楚,但是,有一些较难的物理知识点,例如,伯努利原理等等,这些知识点在黑板上板书,有些学生对其还不是很理解,这是我们就可以借助多媒体,通过立体图形、动画等形式,将知识点化难为易,从而使得学生能更好地把握知识点,进而提高学生对大学物理的学习兴趣。笔者认为大学物理的教师在进行教学时可以多食用多媒体技术,例如,可以在网络上寻找一些可以解释一些物理原理的动画片或是图片,或是一些网络上较为流行的物理教学教程,在课堂上播放,这样学生就可以将自己的注意力从其他的事上转移过来,转移到物理学习上,这样就会引起大学生在物理课堂上的兴趣,学生就可以一边看视屏一边学习物理知识,这样大学生就会感到原来大学物理课可以这样有趣,从而提高大学生对大学物理的学习兴趣。
2.3将物理实验带入物理教学的课堂
笔者认为物理是一门十分基础的学科,也是一门操作性十分强的学科,所以,笔者认为将物理实验带入物理教学的课堂在一定程度上可以提高大学生对大学物理的学习兴趣。在物理教学中,有些原理较难理解,同时无法用话语说清楚,所以这时,我们就可以用物理实验来说明某一原理,从而使得大学生更好地了解大学物理的相关知识点。在教授简谐振动和机械波部分的过程利用多媒体技术,学生可以直观地看到简谐振动是物体的位置按照正弦或者余弦规律随时间变化而得到的。同时,这些学生的注意力从其他的事上转移过来,转移到物理学习上,这样就会引起大学生在物理课堂上的兴趣,学生就可以一边看物理实验一边学习物理知识,这样大学生就会感到原来大学物理课可以这样有趣,从而提高大学生对大学物理的学习兴趣。
2.4将相关物理历史穿插在物理学习中
笔者认为教师在教授物理知识的时候可以将一些有关物理内容的历史故事带入物理教学课堂,在一定程度上可以提高大学生对大学物理的学习兴趣。在讲述X射线这一课上,教师就可以将伦琴无意中发现X线的过程讲述给同学们听。教师可以较为生动有趣的将一些物理历史故事讲述给学生听,这样,学生就会对物理有更为深刻的了解,并大学生在物理课堂上的兴趣,学生就可以一边听故事一边学习物理知识,从而提高大学生对大学物理的学习兴趣。
3总结
关键词:大学物理实验,原理动画,Flash
(一) 引言
随着现代教育技术不断在教育领域的应用,在各高校的精品课程网站上均能找到不少支撑该门学科的课件和网络课程,这反映出高校教师越来越多地能自主运用现代教育技术来展开教学。毕业论文,原理动画。作为高校理工科学生的基础课,大学物理实验是重要的实践环节。在教学上,学生历来对该门课程反映的问题是实验时间不够,实验原理部分难懂抽象,实验流程的文字描述不够直观等问题。基于上述原因,广西民族大学物理与电子工程学院大学物理教研室组织人员开发基于Flash的大学物理实验原理动画,以帮助学生理解实验原理。笔者有幸参与此项目的制作,下面将以分光计测量光波波长实验为例,重点介绍了实验原理动画的设计及制作过程,其中包含了对实验原理的分析、设计动画的思路和原则。
(二) 动画制作的原则
1.理论依据
从生动的直观到抽象的思维是人类认识发展的基本规律。在教学中采用直观的方法,向学生提供各种感性材料,可以大大提高学生的知识经验,加深学生对教材的理解,促进学生掌握知识。大学物理实验原理Flash动画的制作应遵循在心理学感知的规律,以符合学生的认知规律的。
(1)根据感知的强度规律,作用于感官的刺激必须达到一定强度,才能引起清晰的感知觉。因此,大学物理实验原理Flash动画中文字字号取18号、橘红色,图片和动画中所用的线条和颜色也在根据实际需要的基础上尽量加粗,选鲜艳的颜色,原理中所涉及到的图片、动画一般占场景的2/3左右,鼠标移至按钮上或单击按钮会有声音提醒等,这些制作都能做到刺激学生感官,引起学生注意的效果。
(2)根据知觉的整体性,时空上接近和相似的刺激易于构成一个整体为人们所感知。大学物理实验原理Flash动画中,反映原理的文字和动画都由按钮控制,一步一步地按顺序实现,且实验中的关键图片或动画会贯穿整个实验原理动画的播放过程,有助于学生形成连贯的思维。毕业论文,原理动画。
(3)根据知觉的选择性,对象与背景间的差别越大,越容易被感知。大学物理实验原理Flash动画中,背景底色为白色,文字为橘红色或深蓝色等暗色调,底衬为淡蓝色等浅色调,文字、底衬与背景之间形成鲜明的对比,图片和动画都采用较鲜艳深刻的色彩,也能够较有效地起到刺激学生感官的效果。
2.制作原则
(1)文字动画方面:对比书本上易使学生昏昏欲睡的、静止的、大篇幅且复杂的文字来说,大学物理实验原理Flash动画中的文字大部分采用淡入淡出、旋转等效果进出场景,是为了吸引学生的注意,且内容是一段段地进出场景,相应的文字配以相应的图片或动画,学生更容易理解教材的意思。同时在画面切换上也使用一定的转场效果,是为了使内容的转换不显得生硬,使学生不会感觉到变化太快而难以接受。还有文字闪烁效果也是为了引起学生的注意。
(2)原理动画方面:大学物理实验原理Flash动画中,反映原理的动画都由按钮控制,一步一步地实现,其目的是为了让学生在学习实验原理过程中取得主动的地位,当某一步骤想明白了,再进入下一步骤的学习,有助于学生形成连贯的思维。
(3)样式统一方面:由于每个实验的动画分别是由不同的人员制作的,所以为最后整合方便,事先必须约定好动画的统一格式,否则各有各的动画样式,不利于后期进行整合。毕业论文,原理动画。统一的样式表如表1所示。
表1 原理动画样式统一规定
关键词: 教学模式 教材体系 教师队伍 教学团队建设
为进一步推动教师队伍建设,提高教师的教学能力与创新能力,我们总结了大学物理教学中存在的实际问题,包括学生学学物理积极性不高、教师与学生沟通不足的问题,统编教材与本校不同专业开设不同学时、不同内容的物理类课程不相匹配的情况,以及青年教师教学经验相对不足的情况。针对以上问题,我们以工科物理教学团队建设为依托,进行了全面的探索与实践。
一
针对学生学学物理积极性不高、教师与学生沟通不足的问题,提出传统教学与网络自学相结合,理论教学与演示实验相结合,技能教育与人文关怀相结合的教学模式改革,还设立了大学物理单科成绩优秀奖,并且在以上各个方面进行了探索与实践[1,3]。(一)传统教学与网络自学相结合建设大学物理网络教学平台,并且将经过配音的大学物理课件PPT上传至教学平台,供学生自学和课后复习。教学用课件PPT录制配音由富有教学经验的骨干教师用时近一年完成的,学生可以根据自己的需要,在校园网范围内登录网络教学平台在线观看PPT并且同步听到对应的讲解录音。网络教学平台还包含各章内容的总结复习和重要理论对应的演示实验素材、仿真等,可以帮助学生巩固和加深理解课堂教学内容。该教学平台投入运行以来,受到广泛关注,达到每学年上万人次的点击率。此外,每周安排一名教师分两次通过答疑邮箱回答学生的问题,进行网络答疑。上述改革措施突破了课堂教学的时间、空间限制,加强了师生交流,受到广大师生的一致好评。(二)理论教学与演示实验相结合。为了增强教学的直观性,调动学生学习积极性,培养学生理论联系实际的能力,根据教学内容的需要,在理论教学中引入演示实验有效充实理论教学。此外,教师登录网络教学平台并且在线调用其中的素材和演示实验录像运用于课堂教学中。目前能够在课堂中应用的演示实验项目达到一百余个。(三)技能教育与人文关怀相结合[4]。安排团队内教师进行技能教育与人文关怀相结合的探索,对“大学物理中融入人文教育”的必要性和内涵进行了思考,列举了十多个“在大学物理中融入人文教育”的实例,提出了“由技入道”和“由知致情”的教学方法。在这方面取得一定的研究和实践成果,发表高水平教学改革论文两篇,完成校级教学改革项目一项,获得校级教学成果三等奖一项。(四)传递正能量,设立“大学物理单科成绩优秀奖”。每学年从大学物理考试中选拔两次考试平均成绩95分以上的学生进行表彰和宣传,突出优秀学生的示范效应,促进低年级学生提高学学物理的积极性。经过两年的实践检验证实,上述改革措施效果显著。
二
针对统编教材不适应本校不同专业开设不同学时、不同内容的物理类课程的实际情况,我们进行了教材体系的完善和立体化建设[5]。根据教学过程中存在的授课学生专业多而且不同专业大学物理学时不一致的特点,团队成员编著并多次修订了《大学物理》教材,该教材被选定为二十一世纪高等院校十二五规划教材;为了方便学生自学,服务课堂教学,团队成员进一步编写了与教材相配套的《大学物理学习指导书》;同时,于2010年正式出版了《大学物理实验》课本。上述教材和指导书的编写,符合西部理工科高校的教学实际,使得本校大学物理教材自成体系。
三
培养教师队伍方面,针对青年教师教学经验不足和公共课教学工作量大的特点,为促进青年教师快速成长、提高团队整体水平,建立了导师制青年教师培养制度和“互听、互评课”的定期研讨制度:(一)建立教学团队青年教师培养制度。选拔工作认真负责,业务知识渊博,教学经验丰富,讲课效果优秀,熟悉各个教学环节,并在教学和科研第一线工作多年的教授或副教授担任导师一对一指导青年教师。导师从总体上对结构和内容予以指导,使青年教师能够根据课程教学基本要求和教学大纲组织教学内容;导师要检查青年教师备课并且不定期地听取青年教师的课堂讲授,并就听课情况与青年教师交换意见,抽查青年教师批改作业情况;帮助青年教师迅速了解课程教学规律,熟悉课程教学的每个环节,并掌握一定的教学手段和方法。鼓励导师带领青年教师积极开展相关的教学研究和科研工作,积极申报教改项目和科研项目。(二)团队内部教师“互听、互评课”定期研讨制度。该制度规定团队内部教师平均每二十学时进行一轮“互听、互评课”活动,保证每学年团队所有教师至少被评课一次。每一轮选拔4-5名教师作为被听课对象,其中既包含教学名师、教学能手、优秀教学质量奖获奖教师,又包含青年教师。团队其他教师在听课过程中记录心得体会和建议,一轮听课结束后,团队全体成员进行总结评课。该制度首次在同一个教学团队内部进行,通过实践检验证明具有很好的效果。该制度既保证了青年教师听取教学名师、教学能手的观摩课,又保证了骨干教师听取青年教师的汇报课,而且听课与被听课双方对教学内容都很熟悉,容易发现问题并且互相交流。在教学讨论过程中,互相评价,达成共识,逐渐形成团队精神,促进团队发展。近几年,团队成员获得多项荣誉,1人获自治区教学名师,4人获得校级优秀教学质量奖,申请和结题的教改项目5项,发表教改论文20多篇,申请和结题的科研项目近20项,其中国家级项目6项,发表科研论文80余篇,其中被SCI,EI收录的文章近50篇。
以上措施和方法保障了本团队健康发展,希望对兄弟院校和教学团队有一定的借鉴意义。
参考文献:
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Abstract: Based on the modern teaching conception, one of the important reform tasks is the construction of network teaching resources. In this paper, from the actuality, such as the combination of on-line teaching resources and studying-researching, we focus on that how to reform the teaching conception, to enrich tutorial materials and teaching ways, and discuss how to improve the teaching quality in virtue of college-physics-network method.
关键词: 网络教学;课程学习;交互作用
Key words: network teaching;courses studying;interaction
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)28-0173-01
0 引言
随着多媒体技术、计算机网络技术和现代通讯技术在教育领域的广泛应用,网络教学模式显示出快速发展的势头,办学规模不断扩大。作为极具鲜明专业特色的高校,主要以石油主干专业等理工科为主。《大学物理》是高等学校理工科各专业学生的一门重要的通识性必修基础课;所讲授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分,是一个科学工作者和工程技术人员所必备的的重要部分。
1 开展网络教学的目的
以学生为中心的教学理念与网络教育相结合的大学物理自主学习模式是当前大学物理教学改革过程中重要的发展趋势[1-5]。如何提高自主学习环丰富教学手段,提高大学物理学习质量也就成为高校物理教学研究的又一新问题。由于网络学习既可以给学生提供丰富的学习资源,又能为他们基本理论和基本方法养提供自主学习的平台,因此我们在教学中可以充分利用网络教学平台培养学生理解能力、推理能力、运用数学处理物理问题的能力、实验能力和创新能力,对提高学生的综合能力,推进素质教育具有重要意义。
将现代教育理念和手段有机地渗透到大学物理课程的教学中,改变传统教学的模式,在确保高效传承系统物理知识的基础上,渗透研究性教学的理念。根据大学物理课程的具体特点,确立课程的丰富多样性。利用网络教学资源将大学物理拓展到学生大学学习、生活等方面,逐步转变学生的基础课程学习方式,提高学生自主学习、研究性学习的水平。培养学生善于提出问题、研究问题、解决问题的能力;培养学生的自主创新意识、创新精神、创新素质和实践能力;构建大学物理课程研究性教学的创新模式。
2 网络教学资源建立的必要性
由于大学物理课程主要是针对理工科非物理专业学生开设的一门基础课程,一些学生认为与专业关联程度不大,主动学习性差。在很大程度上受各种因素的影响,有的学生是为求得能顺利通过考试;有的为应付课堂学习;有的为考试拿高分以便获得奖学金。总体说来学习动力不足,仅仅应付课堂学习,缺乏独立自主的钻研精神。简而言之,学生缺乏明确的学习目标。此项课程一般开设于大学二年级,而此时的大学生正好处于一个自我学习能力差的阶段。由于缺乏强制性管理而使每个人的学习质量不同。同时由于是非专业课程,一般不采取小班教学模式,学生和老师之间的交流不能够像在小班那样充分。另一方面由于目前大部分高校教学计划的调整与安排,通常《大学物理》会安排的课时相对来说比较少,每次课堂信息量都很大,另外由于一些数学辅助知识缺乏,学生在学习过程中遇到困难,挫伤了学习积极性;加之学生普遍重专业课轻基础课,学生钻研、思考程度也不是很高。
为解决目前的现状,探讨了不同的教学方式。网络教学资源可以成为一种很好的教学补充资源,对提高教学质量、培养学生能力有很大的帮助。
充分利用网络教学平台、各类网络物理教学资源和现代化教学手段,将物理课程的研究性学习拓展到学生课外学习过程中,设计网络环境下研究性学习的课题和策略,在比较广泛的教育资源背景下指导学生开展自主、开放、探究式的学习,提高学生获取信息、加工信息、处理信息、利用信息的能力。
开展网络互动方式,将学生研究性学习的课程作业、论文、调研报告、应用物理知识的创新设想、发明设计等成果通过网络交互;让同学们相互探讨,将发现问题、提出问题作为物理课程的一项常规作业并通过网络互动的方式讨论与提交;将学生提出问题的数量和质量、提出设想的数量和质量、回答别人问题的数量和质量、参与讨论的数量和质量等,作为评价学生研究性学习能力的一项依据;同时学生网络互动的讨论使得大家讨论问题不局限于时间与地点,有利于互相学习。
3 结束语
利用网络教学资源是教学改革的一个重要手段,它顺应了时代对高素质人才培养的需求。探索如何在大学物理课程中利用网络教学资源,积极引导学生转变学习方式,树立研究性学习理念,倡导在课内、课外各个环节开展研究性学习,有利于提升学生的综合素质。为学生的终身学习和今后的可持续发展打下坚实的基础。在大学物理课程中充分利用网络教学资源,既能体现信息时代的先进性,同时也为环境保护做出了贡献,也为学生大学阶段的可持续、广泛学习提供了培养方式。网络教学资源弥补了课堂教学的不足,对学生大学物理课程学习的时间给予了更大的自由度。任何事物都是双刃剑,合理的利用好网络资源,不失为提高学习成绩的一种好方法。
参考文献:
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人才。
关键词:内涵式;大学物理;实施方案
当前,全国大部分高校“大学物理”课程的讲解仍然是采取很多年传承下来的传统教学模式。传统教学模式有利于教师整体把握课堂情况,根据学生的情况对教学进程、教学内容进行相应的调整,有效地组织教学,但教学形式单调、陈旧、枯燥、乏味,课堂气氛比较沉闷,不能传授给学生学科前沿知识,阻碍了知识的更新与拓宽。为了走以“质量提升”为核心,以培养创新型人才为目标的内涵式发展道路,“大学物理”课程的教学改革就不能简单地丢掉传统的、经历了弥久考验的经典教学模式,更不能一味地固执于传统教学模式。
如何在实践中把大学物理经典模式的优点再次充分利用,然后再加入当今日新月异的科技新成果手段来增强大学物理的教学效果,是当今大学物理教师共同关注的和极力解决的重点和难点问题。本论文旨在通过对大学物理课程的教学模式改革,创造出更适合内涵式发展道路的教学模式,能够使得我们事半功倍地培养出更多的创新型人才。此次内涵式发展教学模式的主要内容和实施方案有如下几点:
一、课程讲授的方式上重点进行探索
一是传统的课堂讲授与课堂讨论结合,发挥学生的学习主体作用,使学生的学习从被动变为主动;教学过程以课堂讲授为主,通过精选内容,加强近代物理前沿与科研成果的紧密结合,不断更新教学内容,将物理学的新技术、新思想、新方法和新成果融入课堂教学中。二是传统的课堂教学与多媒体教学相结合,充分调动学生各方面的积极性;对复杂问题可以直观地模拟、演示,通过动画减少学生学习的困难。三是理论讲授与物理演示相结合,建立物理演示与探索实验分室,购进一百多个物理演示项目装置,
向学生展示物理现象的内部变化以及将这种变化变为可视和可操作控制的实验过程。
二、着力研究如何快速有效地提高一线老师的教学水平
大学物理教研室一贯非常重视对新任教师的培养和培训工作,现已经实施了导师制、助课制、研讨班制、试讲制等一系列措施,获得了显著成效,令年轻教师都能够迅速站稳讲台,成为讲授大学物理课程的主力军。拥有这样一支年富力强、结构合理、学术各有专长又相得益彰、敬业奉献、团结协作的教学队伍,为该课程高水准、可持续发展提供了有力保证。
三、考试改革也是一项重要的高教教学改革项目
大学物理课程组全体教师积极投身于考试改革之中,花费大量的时间和精力考虑如何出题更科学、更能发挥学生的水
平,调动学生学习的积极性,激发学生的创造性。今后我们在考试方面的改革探索主要集中在以下两个方面:一是考试内容向应用能力集中。大学物理教研室拟在考题中加大专业性应用试题,如工程力学题、光学知识在化学和生物专业中的应用等等,以充分体现学生学完大学物理以后分析问题、解决问题的能力。第二个方面是考试是创新教育教学评估的重要手段考试,不只是对教学过程简单反馈,而是对教学的方向和理念等具有评价和指导意义。为了充分体现素质教育,大学物理教研室拟在考试中推行加分制度:学生学科竞赛、创新获奖、发表本课程专业论文及写出质量较高的调研报告等,可以申请加分,经院部核实审批后直接评定成绩免考或加分,报教务处备案。
通过此次对大学物理经典教学模式的改革探索和讨论,我们拟在全校各个理工科专业实施一系列可行而且高效的改革措施。从课堂上知识的讲授到学习之后知识的考查,从教师能力的培养到制度体系的完善,这一系列的措施有利于促进教学质量的提
高,还可以活跃学术思想,鼓励学生的创新精神及创造力,从而改变学生学习物理的学习状态,激发学生学习物理的热情。这种多样性的教学模式将不仅仅影响大学物理的学习,还能训练学生的发散性思维,对学生在将来的学习和生活中产生新观点、新思想极为有利。
参考文献:
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[2]罗兴垅,罗颖.独立学院大学物理教学研究.大学物理,2010(1).
项目资助:
黑龙江大学2012年新世纪教育教学改革工程——大学物理考试改革的探索
开展物理实验科技竞赛,即要达到提高教师“教”的积极性,又要实现激发学生“学”的热情的目的。大学物理实验科技竞赛是一项推广物理概念,培养学生动手能力的活动。在搭建适合物理实验科技竞赛的平台方面,要尽可能采用综合设计性实验项目,该实验项目应是全开放式的,只提要求,不设限制[8],要求学生在任课老师指导下对自己在科学和技术范畴感兴趣的内容进行研究或设计,设计的内容可以是对某些自然现象的科学理论分析;也可以是对仪器设备的创新设计制作;或是对现有仪器设备的原理和设计进行改进;或是独特的测试方法和手段等。将其理论研究成果或设计思想、设计原理、实验结果等,以科技论文的形式提交,并将该内容与科技竞赛结合起来,开展全校性的大学物理实验科技竞赛活动,以此来提高学生对物理实验学习的积极性和兴趣。进而提高物理实验的效率和教学质量。
2科技竞赛的组织实施
2.1科技竞赛项目及要求
首先关于举办大学生物理实验科技竞赛的通知。竞赛分为初赛、实验操作和答辩三个环节进行,报名与参赛均以组为单位,每组两人。初赛以笔试形式考查报名选手的基本知识和基本实验技能。实验操作考察学生的动手能力和灵活运用所学知识设计实验的能力,参照我校现有仪器和条件,提出竞赛项目及要求:(1)学生在校期间完成的物理思想清晰,物理知识点明确的实验制作或测试方法和手段。(2)学生在校期间完成的物理思想清晰、与实验相关的科研论文和教学论文。教学论文包括物理实验内容和方法的改进、现代测量技术在物理实验中的应用以及实验数据处理优化等。(3)对物理实验现有仪器进行改进,使操作更加便捷、测量更加精确;对物理实验现有仪器进行重新组合,开发新的实验项目,完成新的实验功能;基于物理课现有实验项目,提出新的实验方法。实验操作中要求两名选手团结协作,按照自己的设计方案在规定时间内完成仪器调试、数据测量、提交报告。
2.2评判标准
由任课教师对学生提交的论文进行评定,要求论文的物理思想清晰,物理知识点准确,论文结构合理,语言描述流畅,符合科技论文的基本要求。
2.3评奖办法
由任课老师在每自然班筛选出三组同学进入最终的竞赛,评奖小组由所有任课教师和物理实验老师共同组成,最终采用答辩方式确定前三等奖,并颁发获奖证书及奖金。其成绩可按一定比例计入大学物理实验课程的总成绩。很明显,这种充分体现学生实践能力的竞赛项目及评奖活动,会充分激发教师和学生做好物理实验的积极性和“教好”与“学好”的热情,可有效地将老师和学生结合成统一的整体。
2.4科技竞赛项目实例
竞赛项目:利用万用表检测较为复杂的集成电路故障所需仪器:万用表;集成电路操作过程分析:首先要根据故障现象,判断出故障的大体部位,然后通过测量,把故障的可能部位逐步缩小,最后找到故障所在。集成电路中总有一个接地脚与印制电路板上的“地”线是接通的,由于集成电路内部都采用直接耦合,因此,集成块的其他引脚与接地脚之间都存在着确定的直流电阻。可通过用万用表测量各引脚的内部等效直流电阻来判断其好坏,若各引脚的内部等效电阻与标准值相符,说明这块集成块是好的;反之若与标准值相差过大,说明集成块内部损坏。当然,由于集成块内部有大量的三极管、二极管等非线性元件,在测量中单测得一个阻值还不能判断其好坏,必须互换表笔再测量一次,获得正、反向两个阻值。
只有当内部直流等效电阻正、反向阻值都符合标准时,才能断定该集成块完好。也可采用在路测量。先测量其引脚电压,如果电压异常,可断开引脚连线测接线端电压,以判断电压变化是由元件引起,还是集成块内部引起。在路检测集成电路内部直流等效电阻时可以不必把集成块从电路上拆下来,只需将电压或在路电阻异常的脚与电路断开,同时将接地脚也与电路板断开,其他脚维持原状,测量出测试脚与接地脚之间的内部直流等效电阻的正、反向阳值便可判断其好坏。效果与不足:学生通过竞赛对万用表的使用方法和注意事项有了更加深入的理解,通过对复杂的集成电路故障的分析检测,对各种仪器设备的电路故障分析检测能力有了明显的提升,懂得了学以致用的乐趣,对其他的物理实验项目也有了浓厚的兴趣。不足之处是每个自然班只有三组同学参加竞赛,竞赛的影响面不够宽广,今后要进一步扩大参赛同学的人数。
3结论
【关键词】物理学 毕业论文 选题 教育研究
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)23-0055-02
本科毕业论文是实现本科培养目标的综合性实践教学环节,它既是对学生大学四年学习成果的一次综合考查,也是对学生运用所学知识和技能进行科学研究工作的初步训练。近几年,笔者在指导物理学专业本科毕业论文时发现,物理学专业本科毕业论文选题出现了一些新特点:主要是选题呈现多样化,物理教育研究方向的选题趋热,理论物理研究方向的选题趋冷,中学物理教育研究方向的选题已成为热点。出现这种现象,既有考研与就业形势的影响,也有学生的学习观与就业观的因素,值得我们去关注和思考。
本文研究所选数据为最近几年的数据,具有较好的时效性,数据来源准确,且基于浙江师范大学的学校地位(1980年被列为浙江省属重点高校),所以能基本反映全国高师院校中物理学专业本科学生毕业论文写作的趋势。
一 毕业论文选题的调查统计分析
对浙江师范大学物理学专业2010~2012年三届学生毕业论文选题的研究方向作了较详细统计,分别从纵向、横向进行了比较,见表1、表2、表3。从表1可以看出,学生毕业论文选题涉及十几个小研究方向,通过对这些小研究方向进行合并,可归类整理成“物理教育”“理论物理”“普通物理”“应用物理”四个大研究方向。其中,物理教育包含中学物理教育、物理学史和大学物理实验;理论物理包含理论力学、量子力学、电动力学和统计物理;普通物理包含力学、电磁学、热学、光学和原子物理;应用物理包含新能源材料、家用电器和其他。如“物理教育”研究方向,除了传统的中学物理教育研究方向外,还涉足了物理学史研究方向和大学物理实验研究方向,毕业论文选题呈现了多样化的特点。
从表2可以看出,三届学生毕业论文选题为物理教育研究方向的人数分别占年级总人数的24.4%、30.4%、37.4%,而选题为理论物理研究方向的人数分别占年级总人数的43.3%、40.2%、26.4%,物理教育研究方向的选题趋热而理论物理研究方向的选题趋冷的特点明显。从表3可以看出,在物理教育研究方向毕业论文选题中,选题为中学物理教育研究方向的人数分别占物理教育研究方向总人数的63.6%、78.6%、82.4%,中学物理教育研究方向的选题已成为学生研究热点的特点非常明显。
面对以上高师物理学专业本科毕业论文选题的新趋势,指导教师中出现了各种各样的看法,褒贬不一,概括起来主要有以下几点:(1)目前,由于中学教师待遇较好,越来越多的高师毕业生想进中学工作,学生选做中学物理教育研究方向课题既实事求是,又能为将来从事中学物理教育研究打下一定的基础。(2)目前,我国新一轮基础教育课程改革正在全面推进,新的课程理念、教材、课程评价观强烈冲击着现有的教师教育体系,高师物理学专业本科学生选题以中学物理教育为研究方向,充分体现了当前高师物理学专业本科学生对我国基础教育物理课程改革的关注。(3)中学物理教育研究方向的论文学术性低,让大学本科学生去做中学物理教育研究方向的选题,会降低物理学专业本科生的培养目标。(4)高师物理学专业的本科生只有几周中学物理教学实践时间,让学生做中学物理教育研究方向的选题既不切实际,也无法写出高水平的中学物理教育研究论文。
二 高师物理学专业教育改革的几点思考
1.转变观念,自觉提高对物理教育研究的认识
随着教育的发展,“科研兴校”“科研促学”的理念日益被大家所接受,物理教育研究的能力作为物理教师一项必备的素质也越来越受重视。物理教育研究是以物理教育现象和物理教育问题为对象,有计划、有目的地运用科学研究的原理和方法,通过对物理教育现象的描述、解释、预测和控制,探寻物理教育活动规律及其有效物理教育途径和方法的一种科学实践活动。物理教育研究的能力是一种高级的、来源于物理教育实践,而又有所超越和升华的创新能力,它要求研究人员具有扎实的教育学、心理学的理论和方法论知识,具有发现问题和分析问题的能力,具有收集文献资料和筛选信息整理资料的能力,具有较好的文字表达能力,具有开拓创新精神等。高师物理学专业加强培养学生物理教育研究的能力,不仅符合高师物理学专业人才培养目标的要求,而且适应当前基础教育物理课程改革与发展的需要。因此,高师物理学专业的教育管理者和任课教师应转变观念,自觉提高对物理教育研究的认识。
2.与时俱进,积极关注基础教育物理课程改革
由于物理学专业本科毕业论文选题中中学物理教育研究方向的选题占了较大比例,这一项指导任务,单由几个从事物理课程与教学论的教师来承担难以完成,还需其他专业课教师也来承担才能完成。这就给本科毕业论文的指导教师提出了新的要求,必须转变轻视中学物理教育研究的观念,与时俱进,全面了解当前基础教育物理课程改革的内容及发展趋势,这样才能正确指导学生做好中学物理教育研究方向的毕业论文。另外,作为一名高师物理学专业的任课教师,即使不指导学生毕业论文,也应时刻关注我国基础教育物理课程改革的发展与需求,也应积极参与我国基础教育物理课程改革的实践和研究,因为高师物理学专业的培养目标主要是未来的中学物理教师,高师物理学专业所有的教学工作都应围绕这一目标来进行。因此,高师物理学专业的任课教师必须与时俱进,积极关注基础教育物理课程改革。
3.因势利导,积极为学生创造物理教育研究的条件
第一,开设“物理教育研究论文写作”课程。为了提高学生的物理教育研究论文写作能力,帮助学生尽早参与物理教育研究。笔者建议在高师物理学专业大三开设“物理教育研究论文写作”课程。在做物理教育研究方向的毕业论文时,绝大多数学生从未有过做物理教育研究的体验,完全不清楚物理教育研究论文写作的具体要求和规范,这与没有开设“物理教育研究论文写作”课程有直接关系。该课程应从理论和实践两个层面剖析物理教育研究论文写作的要旨。如物理教育研究论文写作的目的、意义、价值;物理教育研究论文的选题、文献综述、论点的形成、研究方法的选择、论据的梳理;物理教育研究论文的规范、要求、修改等,从理论层面进行剖析。同时将一些有代表性的优秀物理教育研究论文作为范本,在学生仔细阅读的基础上,教师引导学生一起评析,诸如评析论文的选题与结构,材料的整理与分析,研究其学术性、科学性、创新性、专业性、实践性等,以此给学生示范作用,从实践层面使学生准确地掌握物理教育研究论文写作的要领,提高学生物理教育研究的能力。
第二,拓展物理教育实习的内容和形式。做物理教育研究的先决条件是必须深入物理教学的第一线。目前,我国高师院校学生物理教育实习普遍采用在大四集中(或相对集中)实习的模式进行,时间一般只有6~8周,实习目的主要是让学生了解中学物理教学常规工作,进行中学物理课堂教学实践,培养其独立从事中学物理教育和教学工作的能力及中学物理教育研究的能力。时间短且形式单一的物理教育实习,是学生做中学物理教育研究论文的不利因素,也是造成中学物理教育研究论文水平不高的直接原因。笔者建议拓展物理教育实习的内容和形式。高师物理学专业应让本科学生在大一到大四整个学习过程中尽早、多次、渐进地全程接触和了解中学物理教学实际,在中学物理教育实践活动的不同阶段中(如在教育见习、模拟实习、正式实习等阶段中)感知、思考和深化对中学物理教育教学的专业性、复杂性的认识,并有目的地指导学生在中学物理教育实践中开展物理教育现状调查和物理教育研究工作,以培养学生的物理教育研究能力。国外许多国家在师范生教育实习方面有很多好的经验值得我们借鉴。如德国师范生实习时间是72周,在较长的实习期间,学生能深入了解教育实际,学会在真实的教育实境和教学个案中调查研究、发现问题、选择课题、搜集数据、形成观点,以培养他们的教育研究能力。总之,积极为学生创造物理教育研究的条件,能有利于培养学生物理教育研究的能力。
参考文献
1引言
力学、热学课程是师范院校物理教育专业的专业基础课程,在大学一年级开设,而紧跟力学、热学课程而开设的计算机程序设计课程是培养学生计算机程序设计能力的重要课程。物理教育专业学生在计算机程序设计课程学习中,随着课程的深入,递归循环、指针等难度较大内容出现,一部分学生感觉较难理解,更难自己编写计算机程序实现某些略为复杂的算法,容易产生计算机程序设计课程学习无从与物理专业课相联系、枯燥无味的感觉,降低了计算机程序设计课程的积极性、主动性。然而大学物理与与计算机的关系密切,物理教育专业本科毕业论文、物理学科硕士论文,都涉及大量的计算机编程,因为物理学复杂的非线性问题已经无法找到理论精确解,只能利用计算机进行计算、求解、分析、预测,另外计算机仿真实验提供了验证物理学理论、探测真实物理实验方案的可行性、验证物理数据的一种实验成本低廉、快捷的方法[1-3],因此,物理教育专业学生计算机程序设计能力的强弱,直接影响到其本科毕业论文研究以及将来可能的硕士论文研究。现有的教学研究论文中,未见定量分析大学物理基础课程成绩对计算机程序设计课程成绩的影响[4-6]。因此,选取论文作者所授课的广西师范大学物理教育专业4届5个班本科生的力学与热学课程期考成绩、计算机程序设计课程的段考与期考成绩,利用相关系数法定量分析力学、热学课程成绩对计算机程序设计课程成绩的影响。
2实验对象与分析方法
实验对论文作者所授课的广西师范大学物理教育专业4届5个班本科生,其中1997级81人、1999级78人、2000级65人、2001级1班59人、2001级2班55人,选取大学一年级的力学、热学的期考成绩,力热课程开设之后的计算机程序设计课程的段考、期考成绩。利用相关系数法反映计算机程序设计课程成绩与力学、热学课程成绩之间线性关系的密切程度[7,8]。
3实验结果
分析所选取的计算机程序设计课程成绩比例分布,考虑优秀、不及格两端的学生人数相对较少,进行相关分析的误差较大,而良好、中等、及格分数段的学生人数较多,因此将分数S分为优良分数段(S≥80)、中等分数段(70≤S<80)、及格与不及格分数段(S<70)三段,三段中的学生人数相差不大,分别计算计算机程序设计课程成绩全部、优良分数段、中等分数段、及格与不及格分数段与力学、热学课程相对应成绩的相关系数,结果见表1、表2。可以看出,表中所有相关系数均为正值,除个别外主要分布在0.40~0.80之间,绝大部分相关系数均大于0.45,大于0.8的相关系数很少,没有大于0.9的相关系数,说明力学、热学课程成绩对计算机程序设计课程成绩有一定的影响,但影响并不是特别显著,有一定的正相关性,但相关性并不是特别高,计算机程序设计课程成绩还受其它因素的综合影响。
计算机程序设计课程成绩在优良分数段、及格与不及格分数段与力学、热学课程相对应成绩的相关系数几乎都低于全部分数段的相关系数,甚至出现相关系数为0.20~0.39,极低无显著性意义的现象,而中等分数段的相关系数几乎都略大于全部分数段的相关系数,说明中等分数段的计算机程序设计课程成绩受力学、热学课程相对应成绩的影响要比优良分数段、及格与不及格分数段显著一些,即有一些计算机程序设计课程成绩优良的学生未必对应力学、热学课程成绩优良,也即有一些计算机程序设计课程成绩较差的学生也未必对应力学、热学课程成绩较差。力学、热学两门课程成绩各自与计算机程序设计课程成绩的相关系数整体差异不大,影响的显著性相差不大。
4结论与讨论
力热课程成绩对计算机程序设计课程成绩有一定的正相关性影响,但影响并不是特别显著,相关性并不是特别高,计算机程序设计课程成绩还受其它因素的综合影响。中等分数段的计算机程序设计课程成绩受力热课程成绩的影响要比优良分数段、及格与不及格分数段显著一些。在物理教育专业学生的力学、热学课程教学中,适当引进一些典型的需要用计算机编程进行数值求解的物理问题,可以提高学生对计算机程序设计课程的兴趣,从而提高力学、热学课程对计算机程序设计课程影响的显著性。例如力学中有阻力的抛体问题,当物体的密度较小时运动过程的空气阻力就无法忽略,空气阻力大小与物体的运动速度大小相关,两者关系不是线性的,动力学方程中加上空气阻力项,抛体运动就变成非线性问题了,只能用计算机进行数值求解动力学方程,可以编写计算机程序实现。又例如质点在万有引力场中的运动,用极坐标建立的运动微分方程是非线性的,振动学中非线性受迫振动也是非线性物理问题,可以利用计算机程序求解。