大学物理教学中培养学生问题意识的探讨
来源:用户上传
作者:
[摘 要]大学物理对于工科、医科、农科、理科大学生的发展有着重要的作用，在上述专业的学习中，大学物理学习一直是构建学生知识结构的重要环节。但是大学的学习环境较为自由，很多学生因为在中学养成了对于物理学习的敬畏之心，一直将大学物理当作是一个非常难以理解的课程来对待，但事实上并非如此。大学物理课程对于本科生的平均接受能力来说，并不是非常难以学习的科目，并且大学物理将学生对于问题的思维探究能力作为培养目标。为此，笔者根据多年的教学经验，浅析如何在大学物理教学中培养学生提出问题的意识和规范思考的习惯，以使学生具有良好的物理基础，为后续需要学习的专业课提供支持。
[关键词]大学物理教学;培养;学生;问题意识
[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2019）06-0109-03
通过对于物理发展史的研究可以发现，一个物理定律的发现，最先开始的就是对于问题的发现，就像牛顿发现万有引力进而总结出牛顿力学三定律，构建出现在依旧适用的经典力学体系，这一过程都是从牛顿对于力的思考，并且不断地提出一些问题、解决问题开始的。同时瓦特能够发明蒸汽机，也是因为瓦特从蒸汽能够推开壶盖开始思考，然后不断实验总结，最终发明了蒸汽机。虽然实验和总结问题的过程很重要，我们现在的教育也的确将总结和学习当作主体，但是可以发现推动物理发生重大改变的原因往往是科学家从发现问题，并对这些问题进行思考开始的，所以大学物理基础课程在教学中一方面需要促进学生基础物理能力的提升，另一方面还需要培养学生发现问题的能力，并且让学生在学习中逐渐掌握如何借助自身的知识和资源对问题进行解决。
一、营造自由氛围——让学生敢问
在高中物理教学中，因为教师带班经历高考的经验丰富，所以对于学生来说按照教师所指导的方式进行物理学习，明显增加学生在高考中的适应性。但是到了大学的学习环境中，对于学生来说，提升自己在大学物理学习后所取得的分数并不是最终的目的，而大部分的工科、医科、农科的学生因为自身的专业并不需要对于物理进行非常深入的研究，所以把大学物理更多的是像高等数学一样当作一门工具课程，仅仅是给自己在后续的专业基础课和专业课的学习中带来一些理论支持。为此，大学生在进行大学物理学习时就需要改变高中物理学习中以老师为主的学习方式，培养自身对于物理的独立思考能力，增加自主学习物理的素养对于学生知识体系的构建将有更重要的意义。所以，教师和学生在进行课堂互动的过程中要改变原先老师讲，学生听的被动局面。教师要将活跃课堂气氛作为教学中的重要方式，在课堂上也要积极地配合学生的提问。但是通過一线教师在课堂上的反馈数据表明，在课堂上进行提问的学生较少，尤其是在进行大学物理中难以理解的知识点的教学时。一些成功的教师在这方面的经验，往往是对于物理教学中不同知识点的难度进行标记，对一些学生普遍难以理解的知识点，在备课时，将能够增加课堂气氛的小知识放入课堂中，利用一些有趣的物理知识，营造出一个良好的学习环境。
例如在讲述和微粒有关的知识时，虽然学生高中接触过一些微观粒子方面的知识，但大部分都是对宏观结构中的单个粒子进行研究，而不涉及在纳米尺度下粒子运动中的不确定性，所以对于学生来说，大学物理中涉及微观粒子的知识点具有一定的难度，尤其是在量子力学方面，学生普遍存在着畏难情绪。为此，教师可以将“薛定谔的猫”这一个网络上称为非生非死的猫的不严谨概念提出来（在量子世界中，整个系统一直保持着概率波的状态存在，猫的生死需要在观测的那一瞬间才能够确定，因此“薛定谔的猫”在网络上被戏称为非生非死的猫），通常会让学生有着继续深入了解量子力学的兴趣。而这种不严谨的表述方式，却又和学生影像中非常严谨的物理学习联系在一起，就很容易让教师把握课堂的氛围，给学生对知识点的思考和提出问题都营造出一个较为轻松的环境。
二、创设问题情境——让学生想问
问题不会从天而降，任何问题的产生都有一定的情境。因而，应创设问题情境，让学生向生活现象提问，向教材提问，向物理实验提问。
（一）向生活提问
虽然现在的大学生经过高中的学习都具备了一定的物理基础素质，对于很多的物理现象都能够给出一个较为简单的解释，但是生活中所接触到的事物都属于经典力学下的时空观，学生对于构建该时空观的力学定律非常熟悉，学生对于这些问题的理解往往也只是停留在定性的研究上，并不能够进行定量的研究。与此同时，因为学生在中学接触的大部分是理论知识，所以在动手能力上偏弱。教师可以从这一方面入手，让学生大胆地对生活中碰到的物理现象进行提问。例如，在汽车的行驶过程中，如果是一辆功率不变的汽车，爬上相同的高度，到底是在陡坡比较快，还是在倾斜程度较大的坡比较快？这一问题很多的初中生通过一些较为简单的理论推断也能够得出一个较为正确的答案，但是教师可以引导学生进行更加深入的思考，引导他们研究汽车功率、路面摩擦因素、陡坡的倾斜角度、陡坡的地势差之间的量化关系，将实践能力和理论知识点相结合，让学生逐渐养成对于生活中物理现象提问的兴趣和解决问题的能力。
（二）向教材提问
现在的基础物理发展已经到了一个非常先进的水平，所以大学物理教材中并不会存在非常明显的错误，但是培养学生的质疑能力，是物理思维培养的基础，如果学生在大学物理学习过程中还存在高中学习中对于教材过于敬畏的现象，将会对学生后续在物理研究上的发展造成非常大的障碍。尤其是对于理科物理学专业的学生来说，大学物理学习不仅仅要构建出自身后续发展的健康理论体系，还需要拥有良好的学习物理知识的心态，尤其是质疑态度的保持，是保证学生在物理研究生涯中持续获得活力的关键。
例如在刚体定轴转动的学习中，一些教材上会列举几种常见刚体的转动惯量的计算公式，教师为了训练学生对于转动惯量的计算，可以让学生对于几个列举的转动惯量进行验算，教师也可以将生活中常见刚体的转动惯量让学生去计算，这种方式可让学生养成对于教材上现有结论进行验证的习惯。 （三）向实验提问
物理学的发展是非常严谨的，对于实验是非常看重的，只有理论和实验两者之间的结论相同才能够确定一个结论被证实。因为大学的实验条件和实验课程时间都比中学更加的宽裕，学生使用实验仪器的次数较多，所以教师在布置课外作业时，可以让学生对教材上的实验结果提出质疑，并且用学校的实验仪器进行实验，将自身的实验结果和教材上的实验结果进行对比，将结论存在差异的原因进行总结。这样，让学生能够强化实践能力，为后续的研究生学习打下基础的同时，也让学生能够深化对于实验的了解。
三、传授质疑方法——让学生会问
现在的物理学习已经较为系统，已经有很多的思维方法成为现在物理学习的基础思维方式，例如类比法、控制变量法就是中学物理中需要重点掌握的方法，这些方法对于学生来说非常的熟悉，笔者着重从大学物理学习的角度对这些方法进行讲述。
（一）因果法
因果法主要是在观测到一个现象之后，思考发生这一现象的原因。因为大学生的基础物理水平较强，所以观测的范围要和中学时有一定的不同，将原先在生活中进行观测的方式，转移到大学需要经常进行的实验当中，使得学生需要思考的对象更加贴近教材。
（二）类比法
类比法的使用在高中时学生已经非常熟练，所以学生需要在大学中进行升华。类比法在一些物理的证明上进行运用，并且需要相比较于高中能够更加大胆地运用，这种方式能提升学生发现问题的能力。
（三）适用条件法
适用条件法主要是在不同的环境下。物理规律的适应范围不同，在中学的物理学习中对于条件的选取，往往是为了保证学生对于某一些基础物理定律能够形成深刻的认识，所以构建出一个较为良好的条件进行研究，例如在没有摩擦力的条件下。但是到了大学物理的学习中，适用条件法就不再是为了方便学生对于理论知识的学习而将一些客观存在的规律排除在外，此时条件适用法是用来促使学生在实验环境下对各种对于实验结果可能造成的影响进行考虑，以及在不同尺度下采用不同的研究物理问题的方法。
（四）关键词法
关键词法在很多的学科学习中都非常的重要。物理是一个非常重视理论的学科，所以学生能够学会关键词法，对于如何理解物理定律有着重要的作用。
四、运用激励机制——让学生善问
虽然大学生的思想已经较为成熟，不会像初中阶段的学生一样提出一些不符合客观规律的问题，但是并不表示每一个学生对出现的问题进行提问时都能够达到一定的水平。为此，教师需要在其中对学生的学习方式进行适当的引导，例如将学生们提问的内容进行收集和整理，对于一些立足点不科学的内容进行指证。如果一些实验室中发现的问题对于学生并没有探究意义时，教师也要适当地进行引导。保证提问教学能够持续获得活力的关键在于，学生不但要敢于提问，还需要善于提问，教师则需要进行适当的引导，用自己在物理方面的经验引导学生向着能够促进自身发展的方向提问思考。同时，为了促进学生提问的有效性，还可以在实验室的使用和日常考核方面设立相应的奖惩机制，让一些善于提问，并且提出的问题具有实际研究意义的学生组建一个小组，在学校的实验室中进行实验论证，并通过这种方式，将整个班级带入一个热爱物理思考的学习氛围中。
善于借助多媒体进行教学已经成为我国教学的一种常态，在大学基础物理教学中使用信息化教学，利用多媒体设备来播放一些成本较为高昂、易错率高的实验的视频，使学生对于实验结果和实验过程有着较为深刻的了解。大学教师在进行大学物理的教学中，需要善于借助多媒体教学设备，着重培养学生在物理学习上的思维，例如可以让学生在课后或者直接在课堂上播放《苍穹起源》《宇宙的诞生》《星球的诞生》这三个探究片，然后教师在播放完毕之后进行重点讲解，再让学生对探究片进行思考，这样就能够很好地让学生了解运动的起源和宇宙运动的奥秘。这些探究片最为有利的地方在于，能够让学生对于晦涩难懂的物理学习拥有足够的学习兴趣。
五、组织课堂讨论
大学教育具有非常高的开放性和自主性，大学物理教学也是如此。虽然大学物理教学因为课程任务繁重的原因，对于课堂时间的把握非常的严格，并不会像社会实践这类课程一样拥有长时间的讨论时间，但是为了促进学生在后续的大学生涯中养成一个进行学术讨论的习惯，教师还是需要开放出部分的时间进行讨论，利用这种方式促进学生对于物理学习的独立思考，同时对于培养学生发现问题的能力来说，多人的讨论作用往往会更容易产生良好的效果。为此，教师在面对繁重的课程压力和学生需要进行课堂讨论的矛盾时，需要紧紧地把握课堂时间，首先利用分组的方式，保证课堂讨论不会出现过于纷乱的现象，另一方面还需要对于各个组之间的讨论成果进行点评，给学生一个正确的讨论方向和讨论指导，循序渐进地提升学生发现问题的能力。
六、撰写论文或完成小课题
对于问题的探究需要落实到实践方面，为了让学生对于物理的学习和研究方式有一定的认识，可以在学习完一章的内容之后，让学生对学习中发现的问题撰写一个小论文。可以以小组的形式进行，让小组成员通力合作，在进行实验之后撰写出一篇小论文，然后教师对论文进行批改和指导，使学生能够对于大学物理有着更加深刻的认识。
综上所述，科学的发展、技术的进步都是从发现问题开始的，我国著名的人民教育家陶行知先生说过：“发明千千万，起点是一问。”学生学习物理时，若能对所有章节知识都能大胆地问一个为什么，就必能及时解决矛盾，发现不足，找到解决问题的突破口。大学物理学习就需要培养学生在这方面的能力，这样学生后续的物理研究才能够得到长足的进步。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 李丛，常英立，袁小华，张建军，贾凌春，杨树瑚.大学物理教学翻转课堂本土化实践和探究——以普通高校非物理专业为例[J].教育现代化，2016（28）：181-184.
[2] 李丛，周少松.MOOC、游戏化思维结合的大学物理教学改革探究——以普通高校非物理专业为例[J].教育现代化，2016（11）：57-59.
[3] 周筑文，楊佚沿，刘高峰，刁心峰，杨敏.大学物理知识与中学物理教学实施能力培养有机结合[J].贵州师范学院学报，2016（3）：56-60.
[4] 次仁尼玛，宁长春，陈天禄，张辉杰，汪亚平，刘茂元，高启.构建大学物理教学团队，促进大学物理教学[J].大学物理，2017（6）：61-65+77.
[5] 倪燕茹.地方普通本科院校大学物理教学改革研究——以泉州师范学院为例[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2015（5）：57-59.
[6] 王文华，陈春雷，石友彬，王慧，蔡宏英，田秀云.大学物理教学中培养学生创新能力的研究[J].中国电力教育，2014（23）：90-91.
[7] 李辉，曹晴，李聪，吴莉莉，袁超.探索新形势下大学物理教学模式，全面提升大学生科学素养[J].电子测试，2013（16）：159-160.
[8] 方丽梅，孙云卿，王慧，滕保华，杨宏春.“数字化、结构化、探究式”教学模式在工科大学物理教学中的运用——电子科技大学大学物理精品课程建设的探索与实践[J].实验技术与管理，2007（8）：118-120.
[9] 徐小华.教学交融，培养素质，激发创新——大学物理教学现状调查及教改探索总结报告[J].东华理工学院学报（社会科学版），2007（1）：84-87.
[责任编辑：钟 岚]
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-14790070.htm
