物理课改利弊比较论文

2022-04-20

摘要:新工科建设的精髓在于提升大学生的创新能力和创造力。本文从宏观管理、微观建设的角度,阐述了在新工科建设中加强科学素质教育和加强以物理类课程为代表的自然科学基础教育的重要性和必要性,并对新工科背景下物理类课程的改革途径给出了建议。今天小编为大家精心挑选了关于《物理课改利弊比较论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

物理课改利弊比较论文 篇1:

中英在物理教育方面的差异

众所周知,曹植7步能写诗,莫扎特五岁作曲,6岁主演音乐会,德国数学家高斯3岁掌握心算,5岁便能解复杂方程式……再来看看我们的学生,由于独生子女较多,各种网络媒体、通讯设备发达,学什么东西都是三分钟热度,不能坚持,遇到困难就往回缩,即使坚持下来大多数学生也是迫于家长、老师的压力,不是个人自觉自愿完成,甚至好多学生厌学,不想上学,家长、老师也怨声不断.近期,本人有幸去英国学习考察,通过这一考察学习,我发现英国的孩子把上学、学习当成是件最快乐的事.为此,笔者反思,中英差距这么大,到底是什么原因造成的?是老师、家长、还是社会?通过比较中英在物理教育方面的差异,或许能从中悟出些什么?

1 教学理念不同

1.1 一切为了学生,为了一切学生,为了学生的一切

中国人对这种教育理念早已耳熟能详.校园里到处横幅标语,甚至连草坪上竖立的标牌上都有这样的美言,为了学生.我不否认有理想主义的校长,有理想主义的教师,但更多的是打出为了学生的名号,来获得社会、家长的默和许获得有关部门的嘉奖.不信你看,在中国,学校物理实验室不少,从外观看整整齐齐,凳子整齐划一地放在位置下面,可到实验室里面看看,桌上灰尘满面,实验仪器很多,再仔细看看,不少都是“缺胳膊少腿”,如:弹簧测力计挂上一个钩码后指针几乎不动,电学仪器无接线柱,杠杆劣质塑料制作,挂上一个钩码可能断或变形,打点计时器在纸带上打出的点东倒西歪……这些都无人去管.实验课基本在教室上理论课,初中还可以,老师还将器材拿到教室去做做,而高中,基本以讲、背、练代替实验,实验室老师形同虚设,整天嗑瓜子,上网聊天.相反,英国是这样的场面,实验室、教室合二为一,学生没有课间,跑班上课,几乎很少看到哪个实验教室是空的,实验室器材应有尽有,几乎没有“残疾”的.实验仪器也是开放的,不像中国,生怕学生乱摸仪器,将与本节课不相关的仪器都放在专门的仪器室内,实验室也无专门实验老师,所有老师都代课,甚至上好多学科的课.

1.2 从生活走向物理,从物理走向生活

环保作为全球性的问题,受到社会的广泛关注,学生是祖国的未来希望,对他们的关注,事关国家与民族的未来与发展.而物理学科作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化都起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也起了重要的作用.从亚里士多德时代的自然哲学到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学,都是物理学家科学素质、科学精神和科学思维的有形体现.随着科技的发展、人类的进步,物理已渗透到社会的各个领域.我们物理教育的现状又是怎样的呢?首先从初中才开设物理课,受高考指挥棒的影响,好多地方物理作为选修科目,也是学生视为较难学的科目,好多学生都不选修了,甚至连中考分值相对其他学科也降低了不少.其次,即使选修了,学校每周安排的课时也较少,课后还不许在物理科上多花时间,只能在所谓的主科上花时间.最后,课堂授课几乎是“满堂灌”,根本谈不上什么自主学习,自主探究,参加社会实践等.再来看看英国,由于物理属于科学课之一,从小学起,学生开始学物理.物理理论内容及其简单,但实践内容就不是那么简单了.譬如讲飞机工作原理这部分内容,老师首先带领学生去航空科技博物馆参观,让学生了解各种类型的飞机结构、飞机各零部件的作用,然后让学生查阅各种资料,了解飞机的工作原理,最后让学生自制飞机模型,进行飞机模型比赛,写关于飞机方面的一些见解.这比起中国的物理课,学生不再感到物理难学,也不再认为物理就是做几个题目那么枯燥无味.物理课变得很活跃,学生也很感兴趣,每次学生刚上完这节课就盼着下节课的到来.

1.3 因材施教

陶行知先生说:培养教育人和种花木一样,首先要认识花木的特点,区别不同情况给以施肥、浇水和培养教育,这叫“因材施教”.同样我们的学生由于受先天遗传因素及后天外界环境因素的影响,每个学生发展情况不尽相同,“因材施教”显得尤为重要.我们说遗传素质提供了身心发展的可能性,人的发展总是要以遗传获得的生理组织为前提的,没有这个前提条件,任何发展都是不可能的.当然外界因素对人的发展起着更为重要的作用.而学校教育是当前家长、社会最关注的热点问题,由于学校教育非常系统,非常全面,时间长,对学生的影响深刻,所以对人的发展起到主导作用.那么我们是如何利用这块土壤的呢?走进我们的物理教育.学生教材统一,作业统一,没有层次,考试试题全省或全区统一,即使有的学校想搞分层教学,也受到家长、同学的反对,认为这是对学生人格的歧视.在我身边,曾经就出现过这样的一幕:学校为了试点,将不同学生进行分层考试,普通班用较简单物理试题,而较好班级用稍微难点的试题,考下来的成绩按百分制算,结果普通班成绩有时比较好班级还高,家长、学生看到成绩都很开心,学生也有成功感,学习积极性也提高了不少,可到最后中考,戏剧性的一幕出现了,普通班家长发现自己的孩子平时物理成绩比某某好,怎么中考成绩就不行了,于是乎找学校、老师闹.相反,英国,每位家长很理性,正确看待自己的孩子,他知道孩子分在适合的班级更容易受到老师的关注.在物理教育中,有的学生只选择劳技物理,上职业类学校,发展自己的技术特长,而有的学生则选择学术物理,搞学术研究.考试时,通常,学生认为自己该门课程学习成绩一般,学生会选择简单一些试题,考得最好成绩是C,相反,那些选择较难一些试题,最好成绩是A*,最差成绩是D.

2 课程结构不同

课程结构是指课程各组成部分的配合和组织.以往的基础教育课程,结构不尽合理,突出问题是过于强调学科本位,导致课程门类越来越多,缺乏整合.我们国家的课改,采取九年一贯整体进行课程设计,体现课程结构的均衡性、综合性和选择性.在这样的课程改革背景下,似乎减轻了学生的学习负担,也拓宽了学生的知识面,遵循了学生心理、生理发展的特点,可事实上有点“换汤不换药”的味道.就拿物理这门学科来说吧,在初中阶段,可以说将普通物理包含的现象全部覆盖,到了高中,再对每一部分内容加以延伸、加深,加强学生对知识的理解能力、计算能力及应用能力.导致很多学校,特别是私立学校,为了追求中考的得分率,让学生背物理,可以说书上的每句话都背得滚瓜烂熟,而不是去理解.进了高中,成绩逐渐下降,结果没办法学下去,最后到高二选科时就放弃选修物理科目.而英国是怎样的呢?物理课程可以说包含了天文、生物、化学、地理等好多内容,与生活联系非常紧密,学生对每个知识点也都很感兴趣,课堂可以说真的是快乐课堂.学生选修物理科目很多.在英国特别注重数学学科,英国的学前教育更重视儿童的数学教育.这一点应引起我们的重视.故物理学科的动力学内容、电磁场等好多涉及到复杂计算的内容都编制在数学教材中.

3 教学方法不同

教学方法是指在教学过程中,教师和学生为实现教学目的,完成教学任务而采取教与学相互作用的活动总称,是指教[HJ1.4mm]师在要求学生获取知识、提高能力、获取学习方法的过程中所采用的方法与手段.可以说教学方法及手段运用得是否得体直接关系到课堂教学的成败.中英两国在物理教学方法方面的差异主要有:(1)教学辅助手段达到的目的不尽相同.在物理课上,好多老师也用多媒体教学,少板书,主要是教师的粉笔字实在拿不出手;其次是粉笔灰尘太大,影响学生与老师的身体健康;还有怕麻烦,不想做实验,用视频代替实验;再就是,实际生活中难以完成的实验.如牛顿第一定律物体不受力情况,实际生活中找不到这样的案例,用太空课堂模拟.在英国,为了便于学生获取最新信息、查找资料、制作各种软件以及开发学生的智力,信息技术受到广泛关注,信息技术在英国的托儿所里就得以广泛应用.托儿所的每个班级里都有一台电脑,孩子们可以使用电脑玩许多游戏.多媒体辅助教学由于图、文、声并茂,使孩子学起来轻松愉快,教学效果明显.故电脑在物理课堂上这一应用可以说是最简单的一种.而且每张实验桌上都配有一台电脑,随时都可以上网.中国别说电脑了,连普通实验仪器都生怕学生搞坏.其次,电脑主要是用来解决某些实验中较难测量的一些物理量,为这些物理量的测量制作一些软件.如:测量声音在空气中的传播时间、重物离地面较近时下落的时间等.再次,英国物理课包含有劳技课程,电脑主要用来设计一些图纸,再根据图纸制作各种有趣的东西.如制作各种各样的灯具;(2)教师教态及学生课堂表现不同.中国人面子第一,尤其在学生面前,更是拉不下面子.课堂上老师大多数是板着面孔,唯恐笑一笑,学生会“爬到自己头上”,控制不了课堂.学生也毕恭毕敬地坐在课堂听课.英国却相反,只要能达到教学目的,教师和学生想怎么上就怎么上,不拘于形式.如物理课堂上老师为了完成某个实验,可做鬼脸,可站在讲台上完成实验……学生可站可坐,可在室内,可在室外.如:讲“波”这一节内容时,为了演示质点振动情况及波的传播情况,老师刚讲完这部分内容,学生先用手形说明波的形状,然后学生就自发地站起来,站成一排,通过有的站起,有的蹲下,演示质点的振动及波的传播情况;再如讲“天体运动”时,为了了解几种星体与太阳的位置关系.学生立即跑到室外,有的用粉笔在地面上划出它们的大概位置关系,还有的将每个同学比作一颗星体,通过不同同学所站位置不同,了解星体的位置与太阳的位置关系;(3)课堂上教师设问的方式不同.设问的好坏直接关系到课堂的教学效果.我们的课堂,特别是开始上课时,为了“抓紧时间”,教师经常是直接导入多.而英国则非常注重激发学生的学习兴趣.如讲“水沸腾时的特点”这一知识点时,老师课前做了这样一个实验,将吹有气的气球口扎紧,先放在点燃的蜡烛火焰上方观察情况,然后在气球里灌水再放在火焰上方观察情况.结果第一次气球爆了,第二次却没有,老师开始设问“why”?再就是课堂最后阶段,老师设问方式也不同.我们好一点的课堂,老师还设问,本节课你学到了什么?你还有什么困惑?而英国是这样的,针对本节内容,老师会问它有何利弊?如:讲“能量”这一节时,老师问,风能与太阳能在实际运用时对我们有利的有哪些?不利的有哪些?

从上面我们不难看出,中国的物理教学较“封闭”,像钻井,洞很小,钻得深、死;英国的物理教学较“开放”,像铺沙子,面很宽,一层一层铺.另外,中国的物理教学较偏面,而英国的物理教学较全面.当然,我们不能全盘否定中国的物理教育,中国的物理教育循规蹈矩,效率较高.但我们要想多出几个诺贝尔奖获得者,我们必须改革,只有这样,才能缩小中西方的差距,我们的国家才能不断强大.

作者:王鲜环

物理课改利弊比较论文 篇2:

新工科背景下物理基础课教学的地位和作用

摘 要:新工科建设的精髓在于提升大学生的创新能力和创造力。本文从宏观管理、微观建设的角度,阐述了在新工科建设中加强科学素质教育和加强以物理类课程为代表的自然科学基础教育的重要性和必要性,并对新工科背景下物理类课程的改革途径给出了建议。

关键词:新工科建设;大学物理;科学素质;物理课程改革

一、新工科的精髓是解决创新和提升创造力的问题

新工科建设是中国高等工程教育“由大到强”转变的关键举措之一,在很大程度上是一种“凤凰涅磐”式的改革。近年来,通过工程专业认证和加入《华盛顿协议》,我国各高校工科专业学到了许多国际先进的工程人才培养理念和办学经验,在此背景下新工科建设迅速得到各方的高度评价、积极响应、热情参与。但不可否认的是,人们对于新工科建设的初始期望、内涵理念、应对举措、行动落实和预期效果等还存在不同理解,特别是在初心和效果的一致性上,有些学校甚至存在认识和行动不一致的现象。

新工科到底新在哪里?应该具有哪些特点和怎么改革?对此进行讨论和解读的文章目不暇接。从国家、学校、学科专业、社会行业和教师学生的不同层面,各有不同动机、不同理由和不同表述。但从宏观管理到微觀环节,新工科背景下的工程教育改革应该有一个自洽、合理、可行的内在逻辑。

从内在刚需看,在过去40年里,支持我国快速发展的因素中少不了“人口红利”和“教育红利”。今后要实现“大国”到“强国”的转变,乃至“强者恒强”,更多依靠的将是“创新红利”和“创造力红利”。新工科建设是教育供给侧改革的重大举措之一,根本上说,就是为并跑、领跑储备这两种红利。从外部环境看,我们今后面临的竞争归根结底是人才竞争,是教育质量竞争。不管我们愿意不愿意承认,这种竞争已经开始,特别是国家层面的竞争是不可回避的。如果我们不通过改革提高人才培养质量,我们凭什么敢说,我们培养的人在未来的国际竞争中一定能够胜出?个人认为,这也是提出新工科改革的深层次原因之一。

教育属于上层建筑的本性决定了教育既要由经济基础决定,又要具有前瞻性、探索性和引领性。在国家发展从跟跑到并跑、领跑的大背景下,注重高等教育对于“创新”和“创造力”的培养能力与提升能力,注重激发学生的创新意识、创新思维,并逐步形成有潜力的创新能力,应该是新工科教育改革中最重要的内涵。

目前令笔者担忧的一种现象是,在一些学校或学科,增加面向新型领域就业的专业方向课、削弱数理基础课和专业基础课有愈演愈烈的趋势,甚至某种“只要……,不要……”的思维,正在换着面孔出现在众多新专业的培养计划和原有专业的课程体系改革中。如果现在的课程表里充斥着“水课”,没有STEM(即科学、技术、工程和数学)的“硬课”,那就是抽去了高等工程教育的脊梁骨。如果我们的STEM教育被削弱了,而代之以“让学生满意”的所谓拓宽视野的各种“概论”、提升专业吸引力或就业竞争力的“忽悠课”、流于肤浅或事后诸葛亮式的“创新案例”,或者干脆把硬课变软、把难课削减、把干货注水,将来吃亏的将是整个这一代人,是整个社会和国家。这方面我们有的是前车之鉴,不可不察。

二、正确理解“创新”的内涵和尊重教育规律是新工科建设的前提

创新是分层次的,这里包括“原理创新”的基础性,“底层创新”的颠覆性,“概念创新”的革命性,“方法创新”的探索性,“技术创新”的极致性,等等。在工程技术领域,当然还有集成创新、引进消化吸收再创新、交叉融合自主创新等,不同层面的创新都是有意识的心智活动,是为了解决现有矛盾或问题而提出的新思维、新方法、新技术、新手段。

创新的基本元素应该包括坚实基础、天赋直觉、灵感闪现、逻辑推理、大胆假设、善于交流和精准实现等。创新意识是创新思维的起点,创新能力是创新思维的外化和物化表现。在大学本科阶段,激发和培养学生的创新意识、形成创新思维是主要任务。在有条件的学校,优先支持优秀本科生形成一定的创新能力当然很好,但对于不时爆出本科生如何“牛”到超越前辈学者、如何加以破格待遇等新闻,笔者窃以为对学生的后期发展未必是好事,甚至会助长社会的浮躁风和急于求成的功利心或攀比心。在新工科建设背景下,随着海量知识和数据的增长,以及学科交叉融合程度的增加,大学教育本科阶段更应该注重夯实数理基础,而在高年级乃至研究生阶段逐步开始聚焦专业和进入高水平的研究工作。

总体而言,个人认为新工科建设中的“创新”必须避开以下几个误区。

误区1:认为创新的关键在于“与众不同”或“世界独有”。但这不是创新!举个最简单的例子:全球有70多亿人口,每个人都与其他人不同,即使同卵双胞胎也不全同,能说其父母是在创新?严格来说,宏观世界没有全同的可能性,差异是绝对的,相同是相对的。试图从不同“元素”的不同排列组合得到“创新”注定是低层次的。

误区2:为创新而创新。没有目标,没有初心,不想付出追求至善、追求卓越的辛苦,只是从满足精致的功利需求或虚荣心出发去标新立异。搞这种创新的人就像醉汉在无规则踉跄,虽然永不重合,貌似有新意,但经过足够长的时间会发现他只是在原地或小范围内徘徊。而对于有坚定目标的跋涉,虽然可能进两步退一步,终究会逼近目标。

误区3:“无厘头”式创新。不懂规律、不做研究、不辨利弊,生搬硬套国际名校的学科布局、组织形式、管理形式甚至某个细节,热衷于学皮毛、学形式而不顾教育规律和内在逻辑,其中不乏“花样翻新赶时髦”“形似容易神似难”的问题。

误区4:“缺什么就开什么课”。要推动“三创教育”,不是努力改革满堂灌的教学模式,而是草率另开各种“水课”,把学生课表填得更满,使得学生更缺少实践机会,更没有个性化发展的时间和空间。

此外,还有一些把过往改革精心包装、改头换面、“新瓶装旧酒”的所谓“创新”,本质上并无新意,只用于报奖或热衷于争名夺利。这种“创新”实际上已不属于“误区”范围,不再赘述。

三、新工科必须加强以物理学为代表的自然科学基础教育

基于以上认识,可以概括地说,新工科教育要取得突破,在本科阶段首先要瞄准创新意识和创新思维的培养,强化STEM基础,优先把这些“硬课”打造成“金课”,而不是增开一批浅尝辄止的“概论”或新兴交叉领域的简介类课程。自然科学教育如同国民经济中的高端制造业,再难也要砥砺前行,一旦被掏空,其余都是虚的。

从人才培养和成长角度看,“硬课”还具有砥砺人才、筛选人才的作用。其逻辑在于,只有“硬课”才真正有挑战性,挑战过关才有成就感,成就感积累多了,才能形成学术自信。有了这种自信,才能形成不断学习的能力,才能提高自身实力,才可能从容面对未来竞争,进而有勇于创新的基础和能力,才能形成不断上进的正循环。而在今后职业发展中,基础硬课的长效性,特别是对思维方式的影响,往往贯穿于整个职业生涯,而且越是遇到发展瓶颈,越会觉得打基础的“硬课”很重要。

不可否认,纯粹科学和工程应用之间虽然有深刻的因果关系,但距离往往看起来很遥远,也由此造成一些误解,造成传统工科教育中“就工程论工程、就技术论技术”的弊病。现代高新技术的关键问题越来越归于复杂和底层的科学问题,其突破往往還是在于科学技术的突破,在于新思维、新概念、新方法、新技术的突破。新工科教育的改革恰恰应该致力于培养一大批献身于拉近科学与工程技术距离的高端人才。

在STEM类课程中,由于数学被后续课程大量应用,也是工科各专业考研的必考科目,学生对数学课的重视有内在动力。所以,新工科建设背景下的专业课程设置更应该关注如何加强涉及科学素质和科学基础的课程,首推的就是以物理学课程为代表的自然科学类基础课程。只有抓住加强物理教育这个牛鼻子,并坚持抓紧抓牢,才有可能真正提升工程和技术类教育的档次,把握未来竞争的主动权。

为什么是物理学而不是其他学科?

首先从学科地位来说,物理学是科学之“王”,数学是“王后”,二者均处于科学技术舞台上的“C位”。物理学作为整个自然科学和工程技术的基础,不仅自身是开拓人类知识疆域的主力军,也定义了其他学科不可逾越的边界,物理学研究的范围从微观粒子到天体宇宙,其他学科可以细化和丰富研究内容,但任何违反物理基本定律的创新一定不能成立。由此奠定了物理学是底层创新、理念创新和原始创新的必要基础,是其他自然科学和现代工程技术的基础,也是交叉学科领域的主要参与者和建设者(虽然有时只是幕后之王)。例如,即将生效的新版国际单位制中的所有基本单位都通过基本物理常数加以定义,这对平常人可能“无感”,但在高新技术竞争中很可能带来重要影响。如果我们的高等工程教育看不到这些趋势,重于“术”而疏于“道”,注重应用价值和经济价值,而不了解底层创新的颠覆性,不了解颠覆者也许并不来自同行,这样的教育就无异于舍本求末,无异于无源之水,即使局部领跑也只能是暂时的,注定不可持续,更难以保持“强者恒强”。

其次从世界观、价值观来说,科学发展史的无数事实证明,物理学最能体现“实践是检验真理的标准”的辩证唯物世界观,哪怕是面对哲学、宗教和社会的质疑反对,物理学通常是真正挺身而出的先锋。物理学的每次重大进步都会掀起对科学、哲学、社会生活甚至宗教信仰的重大影响,甚至颠覆人们千百年以来的普遍认识。新工科改革如果没有这种对世界观、价值观的正确塑造,没有对物质世界基本规律的了解,这种改革一定是有问题的。如果我们的理工科大学生,毕业之时对相对论和量子论毫不知晓,能说他的科学素质结构是健全的吗?那种“夏虫不可语于冰”式的工程教育,在日益极致化的竞争中是不可能并跑、领跑的!

再次从科学方法论来说,因为物理学要诠释物质世界各个层次的难题,所以在研究方法上是最丰富多彩的。既有高度数学抽象,也有直觉猜想;既是数学化程度最高的理论科学,也是技术上最精准的实验科学。物理知识及其研究方法具有最朴实、最实用的迁移性,物理学和工程技术进步之间相互促进、共同进步的例子数不胜数。物理学内部各分支学科的研究方法相互借鉴,成就了物理学内部最能体现交叉综合的分支学科——凝聚态物理学,进而成为新材料、新器件、新工艺等领域的基础,展示出强大的创新优势和生命力,也成为物理学内部最大最活跃的领域。正是这种从不同层次、不同角度的研究方法训练,使得学过物理的人对于新兴交叉学科往往具有天生的敏感性和开创性,例如国家“863计划”中的4位倡议者中有三人是物理专业出身,“两弹一星”元勋中大多数人是物理学家。

四、新工科背景下的物理教学本身也需要深刻改革和创新

毋庸置疑,物理课程本身也应该进行改革,而且应该是深层次的供给侧改革。那么,新工科建设对物理教学的需求是什么?新时代背景下物理教学该何去何从?

管理层面的理念更新是最重要的。我们不能在加强人文素质培养的同时又走向另一个极端,把科学素质丢掉了。物理课不仅仅是科学基础课,也是科学素质教育中的主体和重头戏。物理学发展史就是人类对自然界不断深化认识的历史,是宇宙观、世界观、物质观不断进化的历史。以此为基础的教育,才能使学生有正确的世界观和价值观,才能客观认识自己、认识世界。因此,更要加强而不是削弱物理课程,确保有足够的学时使教师在课堂上进行潜移默化的育人。只有课程安排有足够课时,才可能在打好知识基础的同时,把加强科学素质培养落到实处。物理课是公认的“硬课”,恰恰是“硬”在知识链长、逻辑性强、涉及面广、含金量大,其中有些内容在后续课程中不再涉及,但对于培养“有用的人”而言又必不可少。我们现在说新工科需要更高的综合素质和解决复杂工程问题的能力,但是近期国内高校许多“新工科专业”把物理课程学时砍到老师只能讲一些“碎片化”的知识点,根本不可能再谈论复杂问题或任何能力素质方面的内容。如果我们的管理层认为后续课程或者增加一些其他课程可以解决这个问题,那将是大错特错。皮之不存,毛将焉附?没有知识载体地空谈能力和素质都是隔靴搔痒,不可能真正提高学生的能力素质。

教学层面的改革是最实质性的“最后一公里”改革。总体而言,一要增加知识点形成的来龙去脉和逻辑结构,使之和能力素质教育有机结合为一体。物理学的“知识链”比较长,编织成网就有了结构,有了结构就有益于提高复杂思维和综合考虑的能力。二要有所为有所不为,加强和数学及后续课程的整体优化,提高数学和物理教学的配合度。同时把边缘、过时和重复的内容坚决去掉。例如,传统教学内容因为计算能力限制,往往只局限于有解析解的问题,学生对于稍微偏离对称点的问题就可能无能为力,这种因数学手段而限制物理问题研究的现象应该逐步消除。三要把物理知识学活,加强“贴近生活、贴近现代、贴近社会”,拓展学生思维和视野的同时,改变思考分析的方式方法,让学生知道红线在哪里,更知道未开垦的处女地在“远方”。四要瞄准发展趋势,打破物理课只在一二年级开课的思维定势,在低年级基础课之外,以供给侧改革的思维开设“鲜活”的物理课程,以帮助专业水平提高的合理方式把物理教育延伸到高年级和研究生阶段,开设一批能让人“脑洞大开”的新物理课程。例如,人工智能发展需要大量新型传感技术,其原理绝大多数是基于各种物理效应,因此为高年级学生把形形色色的物理效应及其适用范围加以梳理,建成新课,很可能会为学生的传感器创新设计开辟出新天地。

具体到不同层次的高校或专业,物理教学内容和方法改革应有不同的侧重:

(1)追求“双一流”的学校和学科是未来竞争领跑团队的主力军。物理内容的先进性和现代化是课程改革的主旋律,用最新的物理学进展和先进物理技术作为交叉学科的粘接剂和增强剂,夯实各具特色的底层创新和原始创新的基础,应该是这类学校物理教学改革的主要方向。教学内容的现代化主要包括把经典物理内容讲活,加强近现代物理的内容,把科研成果和方法转化成学生可以接受的教学内容,让优秀学生作为年轻研究者参与科研活动,等等。

(2)对大多数的一般性

工程类专业,把物理内容的硬核和专业需求有机结合,凸显专业知识之下的物理基础作用,特別是支撑专业新进展、新技术发展的物理原理,进而从底层加深对本专业进步与创新的理解。而不是像现在这样,物理基础课和专业课两张皮,学生对物理课学习没有动力,后续课程又觉得物理课可有可无,在培养方案中一再削减物理课学时,致使最终培养的人才在科学素质结构上有明显的缺陷。

(3)新工科专业要从课程体系开始,就保证物理课程的核心基础课地位和足够课时,从而保证学生在学习物理基础知识的同时,有可能学习科学研究方法和形成初步研究能力,有可能形成科学思维、全局思维、逆向思维和批判性思维的习惯。

(4)对于本科毕业即就业的专业或人文社会科学类专业也应该开设一定分量的物理课程,使其成为建构科学素养的重要载体,至少可以让学生明白科学和伪科学的红线在哪里,形成尊重科学和理性思考的习惯。

总之,新工科背景下的物理课程不能孤芳自赏式的自我陶醉,以高大上为追求目标,也不能自暴自弃,任人碎片化阉割。要学会接地气,把物理课讲活,要寻找新的办法使之更“贴近生活,贴近现代,贴近社会”,使学生易于接受、乐于接受,在接收中受到熏陶、感染和锻炼,在“硬课”的成就感中形成“物理课确实重要”的口碑。对教师而言,要真正做到知识、能力、素质三位一体的教育是需要花大力气的,需要在课程内容、教学设计等方面认真研究;需要加强教师的“充电”培训,拓宽教师视野,在教学中渗透现代宇宙观、世界观、唯物观,而不是只讲一些细节问题,从而把物理课的科学素质培养作用真正发挥出来。

[责任编辑:夏鲁惠]

作者:陈强

物理课改利弊比较论文 篇3:

融合各版本教材资源提升物理课堂内涵

摘 要:融合各版本教材资源能促进教师对教材二次开发,并丰富教学资源.教师不仅可以融合使用本学段各版本教材资源,同时借鉴高学段教材资源,吸收各版教材资源的优点,设计出素材丰富、凸显学科特色的物理课堂,让学生获得更好的学习体验,更好促进学生全面发展.以“摩擦力”教学为例,可以从优化新课导入、改进实验方案、凸显学科育人、增强学生体验、设计实践作业、培养批判精神等方面切入,融合各版本教材的优质素材设计教学.

关键词:各版本教材;资源;学科育人;批判精神

提升物理课堂内涵,需要凸显学科育人的价值,就要充分利用好教材中的素材.对教材进行有针对性的二次开发过程中,如何用好教材中的素材,发挥教材的教学和育人价值,一直是教师面对的重要课题.初中物理主流教材有人教版、苏科版、教科版、沪粤版、北师大版、沪科版等,这6个版本教材各有优点,设计教学时根据学生实际情况,吸收本学段各版本教材的优点,同时借鉴高学段教材,适当补充和优化教学内容.因地制宜融合各版教材的素材,可以让学生获得更好的学习体验,更好发挥教材的教育教学价值.

1 融合使用教材资源的现实需求

1.1 教师对教材二次开发的需要

教材是普适性的教学资源,但各地区教育资源、学校办学条件、学生学习能力等方面差异太大,导致教材中的内容不可能适合各地区所有的教学.教师应该在充分了解学生的基础上对教材进行二次开发,设计出基于学生的基础和能力、能够较好地促进学生发展的物理课堂.初中物理6个版本主流教材都是专家们精心编写,所选素材都是反复挑选,各版本教材各有优点,教师在设计教学时,深入研究各版本教材,融合各版本教材的优秀素材可以更好地对教材进行二次开发.

1.2 丰富教学资源的需要

由于学情千差万别,教学中会存在部分章节教材的编排偏离实际情况,例如难度大、数量少等情况,教师需要重新组织教学素材,对教学内容进行重构.借鉴其他版本教材中的素材进行补充、替换,教师可以用最少的时间获取较多的经典教学资源.融合使用各版本教材中的素材可以丰富教学资源,为设计优质高效、内涵丰富的物理课堂奠定基础.

2 融合使用教材资源的策略

2.1 借鉴本学段其他版本教材资源

在设计教学时,除了要深入研究所使用版本教材,也要研究本学段其他版本教材,揣摩编者的意图,结合课标和考试的要求,对所使用的版本教材进行删改,借鉴使用其他版本教材中的优秀素材进行补充.例如,北师大版给出图1,但是没有解释说明,为何两个物体有相对滑动时会产生滑动摩擦力,感觉比较突兀.借鉴人教版的解释,“相互接触的物体的两个面,有时用肉眼看起来很光滑,但是放到显微镜下观察,就会像图8.3-1(和本文图1一样)显示的那样凹凸不平.当相互接触的物体发生相对运动时,就会彼此阻碍,产生滑动摩擦力.”有了这样的解释,学生對摩擦力的产生原理有所了解,也能理解教材中所给插图的含义.

2.2 借鉴高中学段各版本教材

物理学习是螺旋式上升的,初中、高中、大学涵盖力、热、光、电、原,随着学段的升高,难度、综合性逐渐增加.对学生的要求也越来越高.教师若能了解高学段的学习内容和要求,设计教学时会将眼光放得更长远,既考虑当下学段的要求和目标,又为学生长远发展奠定基础.更重要的是,研究高中学段的教材,会让教师了解有关同一内容的更多优秀素材,有些素材虽然在高中学段出现,但是将其用在初中物理教学中,可以对初中素材形成补充,或者优化.例如本文后面讲述的借鉴高中教科版实验装置对初中物理教材中探究滑动摩擦力的实验进行优化.

3 融合各版本教材资源教学设计的切入点

3.1 优化新课导入

好的新课导入可以激发学生的学习动力,让学生快速进入学习状态.教材上有些导入缺乏趣味性,平铺直叙,枯燥乏味.借鉴其它版本教材资源,利用有趣、学生感兴趣的素材和方式导入新课,可以使得教学事半功倍.“摩擦力”的教学,可以借鉴高中教科版“拉书游戏”,如图2所示,让学生课前将书交叉对插,课堂上双手拉书脊,看能否拉开,感受摩擦力的存在.将其作为课堂探究活动,导入新课,学生会获得很好的学习体验,能够将学生的注意力聚焦到本节课的学习中.

3.2 改进实验方案

实验探究往往是一节课的重中之重,也是一节课要突破的教学重点、难点.设计优秀的实验,学生能够清晰地观察物理现象、物理过程,能够获得实验数据、证据,分析后得出结论,并在此过程中掌握实验的一般方法.但有时教材所给的实验方案存在瑕疵,以初中物理人教版为例,教材中探究滑动摩擦力的方案过于简单,实验装置如图3所示,只给出了实验步骤,且操作过程中要求匀速拉动,难度太大,几乎难于完成.操作难度大,实验自然不顺畅,不能让学生在实验中获得好的体验,消减了学生的学习热情,消减了实验的教学与育人功能.为此可以从如下两个方面完善:第一,借鉴初中物理沪科版教材的思路,完善实验探究流程,按照提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集证据、分析与论证以及实验结论等环节进行实验探究,不仅让学生掌握滑动摩擦力的知识、实验原理、物理方法,更习得科学探究的方法;第二,借鉴高中物理粤教版的实验装置,如图4所示,对实验进行优化,降低实验操作的难度,改变实验观察的视角,让实验完成更顺利.

3.3 凸显学科育人

各学科都肩负立德树人这一根本任务.立德树人的本质是促进学生德智体美劳全面发展.教师在教学中不仅要传授知识,更要挖掘素材中的育人价值,在课堂教学中凸显学科育人思想.“摩擦力”的教学可以从如下几个方面,融合各版本教材素材,凸显学科育人,促进学生全面发展.

第一,凸显劳动精神的培育.借鉴教科版,图7-5-8(本文图5),古人利用圆木滚动来搬运巨石头,教科版、北师大版也有这一劳动场景的插图.插图不仅加强了物理与生活的联系,更展现了古代劳动者的智慧,展示古代人民的劳动精神.这对培养学生的劳动意识、热爱劳动、热爱劳动人民的情怀有积极作用.

第二,融合体育运动培养拼搏精神.沪粤版图6-32,展示生活中的摩擦,其中和体育运动有关的有滑冰运动员比赛和登山;人教版中国队冰壶比赛的插图,本文图6.通过这些插图,可以渗透对学生拼搏精神、运动精神的培养,有利于学生形成不服输、敢拼敢闯、团结协作的优秀品质.

第三,凸显中国元素培养家国情怀.家国情怀是爱国主义的重要组成部分,是立德树人的子目标.各版本都有很多带有中国烙印的素材,利用好这些素材,可以培养学生的民族自豪感、民族认同感,渗透家国情怀.例如,苏科版中介绍秦始皇兵马俑一号坑出土的青铜战车;北师大版“阅读材料”栏目“摩擦——古老而又现代的科学课题”介绍了中科院兰州化学物理研究所为航天工程量身打造固体润滑剂;沪科版的上海磁悬浮列车,如图7所示.

3.4 增强学生体验

物理教学中学生的体验包括情境体验获得直接经验和学习过程中获得成功的喜悦.融合各版本教材资源,课堂中融入一些有趣的情境,设计学生能获取直接经验的活动,激发学生兴趣,同时降低理解知识的难度,让学生获得成功,树立物理学习的自信.猜想影响滑动摩擦力与哪些因素有关时,可以借鉴教科版的探究活动,具体如下:“如图7-5.4所示(本文图8),用手压住课本并抽出直尺.当手压课本的力大小不同时,抽出直尺需要的力一样大吗?换用大小不同、不同材料的直尺,再试一试,有什么变化?”这一探究活动简单易行,效果明显,学生体验较好.通过这一探究,学生提出猜想的难度大幅降低.在讨论摩擦力的利弊环节,可以借鉴沪科版“迷你实验室”栏目中的“假如生活中没有摩擦力”的探究活动:把玻璃瓶盖子拧紧,用肥皂水把手弄湿再去拧,很难拧开;在门把手上抹一些油或肥皂水,然后设法去扭开门把手.你会发现,你很难控制门的把手.这两个探究活动可以让学生体验到摩擦力在生活中的重要性,也能够悟出增大有益摩擦、减小有害摩擦的重要方法.

3.5 设计实践作业

新課标要求“让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能,并能将其运用于实践,为以后的学习、生活和工作打下基础”“培养其创新精神和实践能力”.作业是帮助学生巩固、内化知识,培养思维,发展能力的重要途径.要提升学生能力,要促进学生的全面发展,作业类型要全面,不仅要有书面表达的分析论述、计算、选择、填空等作业,也要有一些和生活联系特别密切,需要学生手脑并用的实践性作业,一方面强化学生运用知识,其次让学生在实践中获得新体验,发展新能力.“摩擦力”一节可以借鉴沪粤版 “自我评价与作业”第5题,“同一水平桌面上有质量相等的长方体木块和铁块各一块,另有量程合适的弹簧测力计一个.请设计一个实验,探究桌面对木块和铁块的摩擦力是否一样大.”还可以借鉴沪科版课后作业第4题,“你使用或看到的许多生活用品中,很多地方都体现了设计者利用或避免摩擦力的设计意图,请你至少各举一个实例,并加以说明.”通过实践性作业,不仅帮助学生深化知识的理解,加强物理知识与生活实际的联系,还培养了学生的实践意识,有利于学生综合素养的提升.

3.6 培养批判精神

新课标提出要培养学生“能独立思考、敢于质疑、尊重事实、勇于创新”“不迷信权威,勇于创新,有判断大众传媒信息是否符合科学规律的初步意识”.敢于质疑就要有批判精神,能够有理有据地分析论证后提出不同的见解.教材虽然精心编写,然而智者千虑必有一失,难免有疏漏之处,利用好各版本中不严谨的素材可以培养学生的批判精神.探究滑动摩擦力与哪些因素有关的实验,采用控制变量法,需要改变木块与接触面的正压力.教科版采用两木块叠放的方法改变压力,北师大版和沪科版在木块上放重物改变压力,具体什么重物没有明确指出,而人教版、沪粤版、苏科版都是在木块上放砝码改变压力.人教版、沪粤版、苏科版的实验,违反了砝码使用规定,不规范.在八年级上册学生刚学习过天平的使用,砝码有严格的使用规定,不能将其弄脏、弄湿,将其用在实验中配重,势必会对“金贵”的砝码造成损害,尤其是在实验中一些学生实验技能不高,拉动木块时容易造成砝码跌落.本实验中用砝码配重,与砝码的使用规定不相符,学生会产生认知矛盾,会让学生无所适从.利用教材中这一不严谨的素材,对教材进行质疑,可以消解学生的矛盾,同时培养学生敢于批判质疑的精神.

4 结语

融合使用各版本教材资源,不仅是教师设计教学、二次开发教材的现实需求,也是设计教学的重要手段.同时,可以促进教师深入研究教材,拓展教师的视野,促进教师专业发展.教师的发展最终又服务于教学、服务于学生的发展,服务于达成立德树人这一根本任务.同时,融合使用各版本教材,为学生提供了更多的优质学习素材,能够让学生更容易学懂物理知识,获得更好的学习体验,建立积极的自我效能感,让学生更愿意学习物理,学习遇到障碍时更有韧劲.融合使用各版本教材素材,不仅着眼于让学生学懂知识,更着眼于激发学生的兴趣和动力,也促进教师在研究中实现自我专业素养的提升,促进师生的发展,赋予物理课堂丰富的内涵.

参考文献:

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[2]王安民,王赵军,谭娟娟.用“3W解读法”挖掘教材资源——以“摩擦力”教学为例[J].物理教学,2020,42(10):42-44+20.

[3]刘志龙,刘小丹.质疑思维下不断淬炼学生的“矛”老师的“盾”——以“滑动摩擦力大小是否与接触面积大小有关”为例[J].中学物理,2020,38(20):58-59.

[4]肖龙喜.初中物理教材中图像特征分析[J].数理化解题研究,2020(26):60-61.

[5]吕少成.浅析“学习进阶理论”在初中物理概念教学上的运用——以“摩擦力”为例[J].中学物理,2020,38(18):59-61.

(收稿日期:2021-03-04)

作者:夏建军