PPT教学大学物理论文

2022-04-15

摘要:伴随着计算机时代的到来,计算机技术对大学物理的教学产生了深刻的影响。传统的大学物理教学采用板书的形式,目前几乎都过渡到了以PPT等电子课件为主来进行课堂授课的形式。以下是小编精心整理的《PPT教学大学物理论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

PPT教学大学物理论文 篇1:

浅析PPT教学手段在课堂教学中的优势

摘 要 高校的教学质量关乎整个民族的兴衰。随着科学技术的高速发展,现代化多媒体教学已成为课堂教学的主流,优势明显。多媒体教学,尤其是PPT教学手段不仅从教育理念上改变了传统的教学模式;而且为实现现代教学模式提供了最理想的技术条件。本文将从三个方面来探讨如何充分发挥PPT教学手段在课堂教学中的优势条件,最终实现课堂的有效教学。

关键词 PPT教学手段 课堂教学 有效教学

0 引言

现代教育技术与课堂教学的有机结合既是现代教育改革的需要,也是教育现代化的重要标志。近年来,传统教学正悄然发生变化,其中,以多媒体辅助教学为主的教学模式更为普遍和显著。[1]多媒体的出现使课堂教学更加生动形象、富有活力,不仅对教学观念有所创新,也使教学方法和教学手段都焕然一新。 “视、听、说”三位一体的教学方法几乎替换了传统的“单一式”、“填鸭式”、“灌输式”教学方法,[2]尤其是教师使用PPT辅助教学的手段已逐渐成为课堂教学的重要方式。随着PPT教学手段的广泛应用,如何准确地认识PPT的精髓和力量,从而发挥其优势条件变得十分重要。以下将对PPT教学手段在课堂教学中的优势进行研究。

1 PPT教学手段在课堂教学中的优势

1.1 将抽象的概念及理论直观化、形象化表达

PPT教学手段借助了多媒体计算机的交互性和图文声像并茂的媒体信息,将难以理解的概念、定义和理论以形象的、有声有色的、易于接受的形式展现给学生,化抽象为具体,为学生提供图文声像带来的多种感官刺激,使学习效率倍增,这是传统板书教学无法替代的。[3]

课堂教学工作量大,单一的传统教学方式会使课堂氛围较为沉闷,而PPT教学手段的介入能将图像、文本、声音、动画等有机结合,使得各种概念及理论形象、生动、直观,学生容易接受。例如:“大学物理”中的“分子运动论”理论、“磁场”等概念非常抽象,运用PPT动画模拟出物质内部分子运动和碰撞的过程,则可以化难为易,使教科书的内容“活”起来了,带动学生“动”起来了,教师对自己的课堂教学也更加充满信心。[4]在“环境工程原理”专业课教学中,对于工业生产和气态污染物控制中需要吸收分离处理的气体混合物,吸收设备的工艺计算是必不可少的。其中,填料塔与板式塔的设备最为常用。学生在学习填料塔以及板式塔时,由于对其结构及工作原理的不了解,在涉及塔内气相与液相操作线方程計算及填料层高度计算时,经常混淆塔的相平衡关系,造成计算失误。教师在讲解本章内容时,可以利用PPT教学手段,通过播放设备的工作流程、原理等PPT动画将抽象的工艺简单化,更易于学生理解。课堂所授的知识内容通过恰当的形式转换、生动逼真的环境模拟,激发了学生兴趣,营造了良好的课堂氛围。所以充分利用PPT强大的演示功能,可以让学生的抽象思维更加丰富,学生注意力更加集中,同时也提高了学生的分析探索能力,取得更好的教学效果。

1.2 对比传统教学有效地提高课堂教学效果

1.2.1 丰富教学内容,扩大信息容量

相比课本上单一的图片和老师的口头讲解,PPT能在课堂上向学生呈现大量高清彩色图片和视频影视资料,节约课堂时间,扩大课堂信息容量,让学生对知识的广度和深度有了更大程度的扩展,而不是仅仅拘泥于教材。知识的拓展很重要,它能恢复知识鲜活的面目。在应用PPT课件进行教学时,教师可以很方便地利用Internet寻找到最新的网络信息资源、课外拓展知识或者所需要的网站,这样学生既能了解到最新的学科前沿知识,开阔了眼界,又能通过分析所学的内容,充分的思考,锻炼学生的逻辑思维能力。

例如:在“环境化学”专业课教学中,环境问题、化学污染物迁移行为、污染控制与修复等内容需要极多的知识储备,但由于书本及教学条件有限,许多知识点无法呈现在课堂教学中,学生的知识储备产生缺陷。而PPT课件的大容量性则可以引进丰富的课外资源,教师可以把最新的网络资源、科学技术融入课堂,并将其贯穿到课堂学习过程中,不但可以让学生知晓最新的外界信息,拓展知识面,而且还可以提升学生思考分析的积极性,从而完善其逻辑思维能力。在学习英语词汇的时候,学生容易有厌学情绪,可以使用PPT进行单词联想记忆法的运用。教师可以利用PPT首先为学生展示词根,随后利用PPT依次将词根延伸出来的词汇呈现给同学们;以词根为刺激,引起学生主动进行词汇联想的兴致,教师则根据学生联想到的词汇,结合PPT课件中图文并茂的词汇展示,让学生有画面感,师生间共同营造出一个轻松舒缓的学习氛围,既减少了学生对书写单词的恐惧感,又提高学生对英语课程学习的积极性。[5]

1.2.2 活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣

爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师”,学生一旦对某种事物感兴趣,就有想要认识和掌握它的强烈要求,就会主动去求知、探索、实践,在求知中探索,在探索中实践,在实践中提升,整个过程充满愉快的情绪和体验。所以老师可以通过PPT课件的巧妙设计,创设一定的学习环境,唤起学生的学习欲望;学生产生了兴趣,就能愉快、主动地学习,就能在课堂教学中发挥主动精神和主体作用。[6]比如在课堂上,学生就会主动地发表意见,说明看法,积极思考老师提出的问题。对于老师的每一个问题,学生本人就有一种“想知道、想明白”的感觉,在这种感觉的驱使下,学生便会自然而然地思考与实践。

例如在讲到“物理化学”中的克拉佩龙方程应用于水的固液两相平衡时,播放了2018年平昌冬奥会上中国选手金博洋的花样滑冰比赛视频,动作极其优美优美,滑的极其快速,为什么?同学们积极的反复的观看视频,就会发现冰刀和冰面接触的瞬间有水花的存在,正是由于这层水膜的存在起到了润滑作用,才滑的那么快;沿着同学们的兴趣点,用克拉佩龙方程恰好就可以解释水怎么来的,从而让学生很好地掌握了克拉佩龙方程。

所以,教师在课堂教学中要清楚学生的兴趣点所在,要深入了解学生的心理特点和认识规律,这样才能充分运用PPT创设如闻其声、如临其境的学习情境,使学生产生悦耳、悦目、悦心的真实感受,催发出学生积极探索知识的情感,调动学生对学科的学习兴趣,从而达到课堂教学的有效性、高效性。[6]关于PPT文字字体展示,Van Leeuwen指出了包括“文字是否加粗、膨胀程度、是否斜体、弯曲度、连惯性、排列方向和匀程度”等七个显著性的特征。所以教师可以充分利用这七个特征进行PPT课件中文字的设计和排版,突出所呈现的信息,引发学生对文字展现内容的注意力,激发兴趣,从而实现教学目标。[7]恰当的运用媒体PPT教学手段能够让学生变被动为主动,提高学习效果,并且对学生的长远发展将产生持续性的影响。

1.2.3 节省课堂时间,提高教学效率

传统的教学中,教师教学的最大特色是“板书教学”,但黑板板书显然容量有限,不能反复使用,需要重复书写,且耗费大量课堂时间。在大量书写板书的同时,粉尘会增加教师的疲劳感、困顿感,进而影响课堂的教学进度与教学质量。而PPT教学则节省了教师写板书的时间,便于教师有更多时间举实例,和学生互动,启发引导学生学习。而且PPT 的播放在不同章节、不同单元之间不受限,随时可以根据教学需要随意进行切换和穿越,使学生在接收新知识的同时也能够将学过的知识进行融汇整合,从而实现所学内容的交融、统一。

此外,教师可以根据学生的问题或自己瞬间的灵感,在教学过程中随时改进PPT,有效解决传统板书教学方式中修改困难的问题。当授课内容需要绘制图表或利用图像时,教师可以通过添加链接的方式及时绘制出相关图表或对图片进行解释,大大提高了课堂的教学效率。

1.3 具有鲜明的时代特点

现如今信息时代,纵观高校课堂教育教学方式,几乎全部课程中都有多媒体的参与,课堂上的各种教学活动也都需要多媒体教学手段来辅助进行。多媒体网络技术这一具有鲜明时代特点的教学方法,给传统的教育方式带来了一场巨大的革命。

(1)为微课、慕课、翻转课堂等新的教学模式提高教学资源。与传统的课堂教学相比,其优越性表现在学生的求知途径不再有时间和空间的限制,知识的获取不再是单一的面对面传授。尤其是微课、慕课、翻转课堂等新的教学资源和教学模式的出现,使得学生可以随时、随地的想学就学,知识更加多样性、多元化,不同国家、不同民族、不同内容、不同语种的学习资源都可以自由选择,吸取精华,汲取养分,不断丰富完善自我,充实自己。[8]

(2)改变教育教学结构,符合现代教育教学观。PPT多媒体教学进入高校课堂,改变了传统的教育教学结构,打破了高校以往的教学模式和教学观念,[9]丰富了教学内容和形式,激发了学生的学习热情,提高了课堂教学实效。PPT教学是一种多模态性的讲解展示方式,它集图表、图像、视频、音频于一体,对提高学生学习积极性,增加课堂互动性,改善课程灵活性至关重要。将PPT多媒体技术与课堂教学相结合,教师的教学方式和学生的学习方式有所创新,极大地改变了教育教学结构,符合现代教育教学观,真正的实现了素质教育、创新教育、启发式教学和探究性学习。其具备的大容量性、直观性、信息存储重现性、人机交互性等都远优于传统教学模式,充分体现了时代特点。

2 PPT的教学生成

尽管PPT教学在教育教学中有很多优点,但并非是使用了PPT等现代化的教学手段就能达到预期的教学目标、保证教学的成功,而需要我们根据教学课程的特点、学习内容的不同选择多媒体手段,在教学中用心设计、精心实践、细心推敲。

从制作方面来说,需要不断调整图片、文字、表格、视频的位置、颜色、大小等,还要考虑到投射到幕布上的效果;背景颜色也要与图片及文字进行搭配,保证观感的舒适。PPT 课件通过整合多种资源吸引学生对呈现信息的注意,例如,重点內容可以采用突出的字体和艳丽的颜色进行强,用艺术体传递重点内容,避免了视觉上的审美疲劳。

从更复杂的方面来说,PPT课件被赋予了教学的使命、愿望和动作,承担了教学的责任,这样它的设计创作和实践生成就必须植根于课堂教学的每个活动环节,才能成为真正有效的教学辅助手段服务于教学,赋予教学足够的力量和效能。[10]这就要求老师必须将PPT课件的意义构建重视起来,学会充分、合理利用各种资源的协同关系设计高质量的PPT课件,充分服务于师生之间的有效交互、思维碰撞和积极对话,在此基础上真正实现课堂的有效教学。

3 结语

在持续深化的课堂教学改革的进程中,在持续深入的信息技术与学科课程教学整合的实践中,我们应充分利用现代教育技术,尤其是PPT的合理和巧妙运用,潜心创造优秀的PPT教学课件,恰当而充分的发挥PPT教学手段特有的优势条件,使之有效的进入师生的思维交互之中,实现参与式、启发式课堂教学,以学生为本,因材施教,实现课堂上老师的有效“教”和学生的有效“学”,最终真正实现PPT课件对课堂教学的支持和促进。

参考文献

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[8] 李进辉,张克,张芳.采用多媒体网络教学优化高等学校课堂教学[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2005(1):99-100.

[9] 王欣.PPT教学手段运用对教学效果的影响研究[J].北京劳动保障职业学院学报,2016.10(1):46-51.

[10] 胡世强.再谈PPT与PPT教学课件[J].中国教育信息化,2011(10):62-64.

作者:欧晓霞 张凤杰 仉春华 宋彦涛 王晓光 董玉瑛

PPT教学大学物理论文 篇2:

浅谈计算机技术在大学物理教学中的应用

摘 要:伴随着计算机时代的到来,计算机技术对大学物理的教学产生了深刻的影响。传统的大学物理教学采用板书的形式,目前几乎都过渡到了以PPT等电子课件为主来进行课堂授课的形式。除此之外,在一些高校中,有些教师在大学物理的授课中通过使用计算机工具编程来辅助大学物理的教学,将计算机技术应用于大学物理教学中除了能使学生更直观地认识物理现象以外,更能够训练学生分析问题、建立模型和数值计算的能力,为学生在将来的职业生涯中进行科学研究或者工程实践打下坚实的基础。计算机技术改变了传统的教学方法和思路,能够把抽象的物理概念和知识变得直观、生动和有趣,进而达到最佳的教学效果。在大学物理课程的教学过程中引入计算机技术,既丰富和深化了计算机辅助大学物理教学的内涵,又顺应了信息化技术和物理教学相结合的时代要求。本文对此进行探讨。

关键词:计算机技术;大学物理;教学探索

大学物理作为高等学校众多理工科专业的公共基础课程,不仅对后续的专业课程的学习打下了重要的基础,同时对培养大学生的科学思维、科学方法和科学素养起着非常重要的作用。但是,严格来说目前大多数高校的大学物理课程在教学方法、教学工具和教学手段上还是比较落后的。由于在大学物理的教学中存在着教学方法和教学手段上的弊端,因此几乎不能全面地发挥其挖掘学生学习潜能、大幅提升学生创新思维和科学素养的作用。目前在大学物理的教学中,基本从板书过渡到了以PPT为主的电子课件。但是仍然是填鸭式地向学生单向灌输物理知识,学生的自主参与性不足。随着计算机技术的发展和计算机工具的普及,在大学物理的教学中引导大学生独立使用计算机进行模型构建、数值计算是计算机辅助大学物理教学的重要的突破和尝试,同时也是计算机与大学物理教学相结合的时代产物。顺应这一潮流和趋势对高校大学物理教师来说是一件很紧迫的事情。

本文首先讨论当前大学物理教学存在的问题,引出应用计算机技术改造大学物理教学的紧迫性和重要性。之后简要介绍计算机技术在大学物理教学中的历史和现状。然后对计算机技术应用于大学物理教学的实践进行简要介绍。最后进行总结。

1 大学物理教学存在的问题以及应用计算机技术的必要性

大学物理课程涵盖的内容较多,包括质点力学、刚体力学、振动和波、气体动理论和热力学、电磁学、几何光学和波动光学、狭义相对论和量子物理基础。授课的内容多、涵盖的范围广,同时课时又比较少,因而需要在短时间内向学生灌输大量知识。站在学生的视角来看,大学物理课程的概念和定理既多又雜,公式抽象复杂,难度大,内容涵盖力热声光电,内容比较多。因此大学物理课程在大多数学生眼中是一门比较难的课程。另外大学物理的公式用微积分的语言来书写,很多学生微积分都没学会,因此对于大学物理这一门课程会有一种的排斥心理。

目前在大多数高校,大学物理的教学仍然采用单向教学模式。老师在规定的时间、规定的教室向学生讲授规定的内容,学生在固定的座位上听老师的讲解。和过去唯一不一样的地方在于授课从板书过渡到了电子课件。教师在授课过程中播放电子课件同时伴随语言讲解,偶尔会在板书上书写一些内容。课后教师有时候会布置一写作业,要求学生在规定的时间提交作业。伴随着智能机的发展,一些手机APP在教学中得到了应用。但是只是把授课方式从线下转移到了线上,纸质作业变成了线上作业。在整个授课过程中,学生仍然是被动的单向参与者。由于是被动学习,所以学生的积极性实际上并不高。

在大多数高校的大学物理教学环节中,虽然也使用了计算机技术,但是仅限于教学媒介从板书转变为电子课件,点名、作业、提问、互动从线下变成了线上。整个教学环节仍然是以教师为中心,单向的从老师指向学生。学生仍然是被动地接受知识。教师讲解概念、定理、公式,布置作业,讲解作业。学生学习大学物理的效果实际上并不是太理想。目前市面上的大多数大学物理教材是以应试教育的视角来编排内容,罗列一系列概念、定理和公式,对物理现象和实验观测的讨论较少,也很少侧重于构建物理模型以及模型理论预测和物理现象结果的对比验证过程,另外课后习题大多是一些具有解析解的理想问题。长期以来大学物理教学过于注重概念、定理以及学生做练习题的训练。在讲解概念、定理之后再进行大量的习题训练,所研究的课堂和课后问题基本全是能用解析方法求解的理想情况下的经典例子。学生并不了解科学知识的生产过程。从物理现象怎么设计实验测量数据,从实验数据怎么提取信息构建理论模型,构建好的理论模型和实验数据怎么进行对比验证,物理知识怎么应用于工程技术中,学生缺乏在这些方面的训练。学生所学会的知识、技巧大多针对一些有解析的经典理想的物理问题,这难以适应当今科技时代对具有创新能力的理工科人才的需要。

随着计算机技术的发展,应用计算机技术进行数值计算和仿真模拟有可能解决目前大学物理教学中存在的问题以及改变目前大学物理教学的现状。将数值计算技术应用于大学物理教学当中,在大学物理教学中深化实践教学改革,发挥计算机的计算功能,将有助于学生创新思维和科学素养的培养。学生可以主动地参与科学知识的构建过程,对于物理问题、构建模型,进行数值计算。提前参与和适应科学研究和工程应用的流程。

2 计算机技术在大学物理教学应用的历史

伴随着信息技术的发展和进步,计算机技术在教育教学领域中的应用实际上已经有很多年的历史了。自从20世纪60年代开始,一些发达国家的比较出名的大学和计算机公司就开展了计算机辅助教育教学的技术研究和产品开发工作。在20世纪70年代的后期,由于个人小型计算机工具的发明、生产和快速的普及,计算机技术在教育教学领域的应用进入了快速发展的全新阶段。在1993年12月,国家教委高教司明确地指出我们要大力推动和开展计算机辅助教育教学并首先成立了“全国高等学校工科计算机辅助教学和试题库协作组”,从此开始我国高等院校计算机辅助教学进入了一个全新的阶段。

在这一阶段,数值计算与计算机模拟仿真技术也开始逐渐应用到一些著名大学的大学物理的教育教学中[1]。将计算机工具和数值计算技术应用于大学物理的教学当中,充分发挥计算机工具的科学计算功能,将有助于学生对于科学问题进行独立自主探究式学习,从而为大学物理的教育教学内容的改革实践奠定坚实的基础[2]。同时,也将会给学生提供一种体验知识从无到有的整个创造过程,进而提升学生解决现实问题的能力。从这个意义上说,在大学物理的课程中进行数值计算的训练实际上是计算机辅助教学的一次进步。开展数值计算和计算机仿真技术辅助大学物理的教学,实际上不仅是为了促进大学生对大学物理知识更好的理解,更多的是希望能通过数值计算来培养学生分析现实问题、解决现实问题的能力,提高学生的科学素养与创新能力[3]。

经过10多年的实践与发展,计算机模拟在大学物理教学中开始转向了剖析物理过程和探索物理规律的本质;开发的工具也不再限于C、Fortran等面向过程的程序语言,更多的是利用面向对象的程序语言或数学软件[4]。计算机模拟对大学物理的教学方法和教学内容产生了重要的影响,“电子教案+计算机模拟”[5]日益成为大学物理一种常见的教学模式[6]。目前在大学物理的教学实践[7]中,数值计算和模拟程序主要运行在Matlab软件[8]上。

3 应用计算机技术进行物理教学的简单介绍

大学物理课程的内容实际上是比较多的,包括质点力学、刚体力学、振动和波、气体动理论和热力学、电磁学、几何光学和波动光学、狭义相对论和量子物理基础等知识模块。由于授课的内容较大多、涵盖的范围较广,同时课时又比较少,因此为了更好的教学效果,实际上在具体的授课过程中需要对具体的知识模块进行必要的取舍。针对不同的理工科专业,可以对授课内容进行针对性的设计。例如像机器人这类专业可以侧重于力学和电磁学的内容。对于机械工程这类专业可以侧重于力学和热力学。在具体的应用数值计算技术优化大学物理的教学中,学生将会从分析现象开始,进而建立模型,选定算法进行编程计算,最后画图分析结果。对教师来说,实际上教师要做大量的工作。教师在授课过程中要引导学生把计算机作为一种重要的学习工具,让学生在自主探索式学习过程中充分利用计算机工具来解决大学物理中的复杂物理问题。具体做法分为以下步骤:

3.1 选定大学物理的具体物理现象

学生每次经历完整的观察现象、建立模型、选定算法编程计算到最后分析结果,实际上会花费大量的时间,因此在选题上要严把关,选择一些具有现实意义的高质量的题目,便于学生通过一次训练,能够完整地掌握科学研究的方法。选题是非常重要的事情,所以应该非常慎重。

在选题的时候,要选择学生自己可以观察测量到的一些现象,让学生通过自己的观察测量来建立模型,对模型进行计算,进而和实验结果对比。我们可以对学生分组,每一小组协同合作,从测量数据,到构建模型,到编程计算,最后分析结果。例如我们在学习质点力学的时候,让学生自己探究自由落体运动。学生可以通过自己的手机秒表测时间,尺子测距离,探究身边的物体的自由落体运动。在实验的角度上学生观察自由落体运动现象,然后需要测量物体自由落体的相关数据。之后构建模型,进行计算和分析结果。我们在学习刚体转动的时候,以学生常见的电风扇转动为例子,让学生探究电风扇的转动现象。

3.2 深入分析选定的物理现象

对于选定的物理现象,需要进行仔细的分析。通过分析和查资料,进行建立模型的过程。所谓建立模型,实际上就是找到能够描述这一现象的公式。找到对应的物理公式之后,实际上我们就可以进行计算。对于能进行解析计算的问题,我们直接进行解析计算,对于无法进行解析计算的问题,实际上需要我们进行数值计算。例如对于自由落体运动,我们需要进行深入分析,对于空气中的自由落体运动,需要考虑到空气阻力的影响。对于空气阻力,实际上我们需要一个空气阻力的公式,这时候我们可以查找一些资料,找到空气阻力的经验公式。然后我们考虑重力和空气阻力,应用牛顿第二定律可以得到一个非线性偏微分方程。对于这一方程求解,实际上我们就可以得到下降距离和时间的公式。

3.3 编写程序,数值计算

根据上一步的分析,我们得到的相关的方程或者公式。然后我们进行编程计算。数值计算和模拟程序一般运行在MATLAB软件上,但是一方面正版MATLAB软件较贵,另一方面MATLAB软件有随时断供的风险。因此用其他语言进行数值计算更合适。Python作为一种免费、易学易用的高级程序设计语言,而且具有大量的第三方库,非常适合用来做科学计算、数值模拟等工作。由于其学习成本极低,所以它也非常适合大学物理教学以及本科生使用。因此我们使用Python语言来进行数值计算以及开发适合大学物理教学的模拟程序。

3.4 分析讨论

通过上一步的编程,我们可以对相关的物理量进行计算,得到计算结果之后,我们对结果画出直观的图形。把理论结果和实际测量到的结果画在同一张图形中进行对比,然后让学生分析结果。学生经过这样一系列的从观察测量现象、构建模型、数值计算和分析结果的完整流程,实际上相当于提前训练和熟悉了真实的科研过程。

结语

随着计算机时代的到来,计算机技术对大学物理的教学产生了深刻影响。将计算机技术应用于大学物理教学中能使学生更直观地认识物理现象,提高学生解决现实问题的能力,为学生将来进行科学研究和工程实践打下坚实的基础。计算机技术改变了传统的教学方法和思路,能够把抽象的物理概念和知识变得直观、生动和有趣,进而达到最佳的教学效果。在大学物理课程的教学过程中引入计算机技术,既丰富和深化了计算机辅助大学物理教学的内涵,又顺应了信息化技术和物理教学相结合的时代要求。我们首先讨论了当前大学物理教学存在的问题,引出应用计算机技术改造大学物理教学的紧迫性和重要性。之后简要介绍计算机技术辅助大学物理教学的历史和现状。然后对计算机技术应用于大学物理教学的实践进行了简要介绍。

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[8]陈怀琛.MATLAB及其在理工课程中的应用指南[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

基金项目:河南牧业经济学院博士啟动基金项目(No:906/24030114)

作者简介:郭小飞(1989— ),汉族,河南漯河人,博士,讲师,从事大学物理教学和粒子物理研究;赵治杰(1985— ),汉族,河南开封人,硕士,助教,从事大学物理教学和粒子物理研究;常万玲(1991— ),汉族,河南商丘人,博士,讲师,从事大学物理教学和粒子物理研究。

作者:郭小飞 赵治杰 常万玲

PPT教学大学物理论文 篇3:

基于“个性化”混合式教学模式的大学物理教学改革研究

摘要:基于传统大学物理教学方式,因受到教学内容和教学学时等条件的制约,主要以教师讲授为主,教师具有主导地位和权威性,使得学生的探索精神、独立性以及学习意识被严重压制和忽视。因此,基于“个性化”混合式教学模式中开展大学物理教学是非常有必要的,这不仅是对教学模式的丰富,也是满足不同学生个体对知识的“个性化”需求。一方面,有利于学生在最短的时间内最高效的获取知识;另一方面,充分调动学生学习的积极性,激发学生学习物理的兴趣。关  键  词:大学物理;个性化;混合式教学;教学改革   传统的大学物理教学模式中,很多时候是老师在唱独角戏,学生学习效果不太理想,并且学习质量无法提高。而且传统的教学模式具有很多限制条件,而互联网快速发展的时代,互联网教学渐渐成为高校教学方式。在无情的新冠疫情前,满足“个性化”的线上线下混合式教学得到了快速发展,这可以将学生在课前、课堂、课后的学习有效结合起来。线上线下混合式教学模式不仅可以注重了思政元素、知识深度和知识广度,还可以满足学生学习的“个性化”需求。因此开展满足“个性化”混合式教学模式的大学物理教学是有意义的。

一、大学物理学科和学生情况分析

(一)大学物理学科现状分析

1学生课堂听课效果不理想

在传统的大学物理课程内容教学形式下,学生在课堂上忙于听课,做笔记,做课堂练习,因此对于理论知识吸收有限,而且对课堂的拓展性知识没有进一步深入思考和探讨。2课程学时减少,课堂学习任务大

《大学物理》一般是学校的基础公共类课程,部分理工科专业对其学时进行删减,甚至有些专业直接删除大学物理课程。课程设置学时较少,但是需要学生掌握的知识和内容和原来基本不变。这就导致课堂教学任务艰巨,每堂课学生所要吸收知识量增加,这对学生来说无疑是一个巨大的挑战,也会导致学生厌倦课堂,甚至部分学生对大学物理这门课产生厌倦的心理。

3大学物理理论性比较强

物理知识和内容本来就相对比较抽象和理论性难度较大。大学物理知识更是如此,不少同学在中学就缺乏物理理论基础,学习该课程更加费力,因而更容易选择逃避学习物理知识,导致更加无法掌握课堂传授的知识和内容。

4大学物理相对比较抽象

大学物理虽然它与实际生活、社会生产、现代科技联系紧密,但是它有着自身的逻辑体系,导致学习该课程比较困难。不少学生因此而不愿主动学习这门课程,即使硬着头皮坚持学习,也难以深刻理解大学物理理论。

5线上资源的融合性欠缺

本课程虽然已建有MOOC等网上教学平台,但是其网上资源形式较为陈旧简单,与课堂教学的有机融合不顺畅,混合式教学效果尚不理想。现有网络平台上的资源也和当下的教学大纲和要求存在出入,并且大部分内容千篇一律,无法满足不同学生对知识的需求。因此,改变现有教学模式,充分利用线上线下混合式教学,线上提供学习资源为线下教学服务,满足学生“个性化”学习需求十分必要。

6课程思政融合不足

目前大学物理课程中很多时候思政融合、情感价值观的提升等关键问题存在不足,有待解决。将大学物理融入思政元素是必然的选择,这也是深入贯彻落实习近平总书记关于教育的重要论述和全国教育大会精神,贯彻落实教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》的指示的重要环节。

(二)学生学习情况现状分析

1学生对前置课程的物理知识掌握参差不齐

大学物理课程要求学生对前置基础课程的知识可以灵活应用,但学生对前置课程的物理知识掌握参差不齐,物理概念理解深浅不一。一方面,若课堂教学时补充知识太多,会浪费有效的课堂时间,拉低讲授知识难度,让学习好的同学感觉“吃不饱”。另一方面,若不补充,基础差的同学跟不上课堂进度,不能掌握讲授知识,不利于后续课程学习。

2学生认为课程与专业课无关、学习难度大积极性不高

在非物理学专业的理工科学生中开展大学物理教学,学生常常因为这门课程不是专业课程,而对它不够重视[5]。甚至很多学生认为大学物理课程所涉及的知识与今后专业课学习无关,短期内看不到明显的实用价值,  而且对未来个人的发展用处较小,不愿意主动学习该课程,仅限于不重修即可,获得的知识有限。同时,大学物理知识难度较大,比中学更加抽象难懂,致使学生的学习积极性不高,学习主动性不强。

二、“个性化”混合式教学模式的提出

南开大学物理学教授宋峰的观点就提到,大学物理教学是需要构建课内和课外相结合、理论与实践相结合、知识与能力素质相结合,这需要教学模式满足学生个性化发展的需求。随着21世纪科学信息技术的突飞猛进,随着科技手段融入课堂教学,大学物理传统的讲授式教学模式和当下需求不相符。

国内高校的大学物理课堂教学一般采用的是赫尔巴特的四段教学法下的教学模式,凭借多媒體或者板书的形式传授系统知识,这强调教师到学生的单向传递知识的做用。长期下来将课堂变成了“满堂灌”的教学模式,导致课堂效率低下,学生缺乏学习的主动性,因此开展满足“个性化”混合式教学是必然的选择。

虽然大学物理课程已建有慕课、MOOC网上教学平台,但是其网上资源形式较为陈旧简单,与课堂教学的有机融合不顺畅,混合式教学效果尚不理想。充分利用线上线下混合式教学,线上提供学习资源为线下教学服务,满足学生个性化学习需求十分必要。其具体的知识获得过程如图1所示,线上学习使得优秀的学生可以吸收获得更多知识,基础薄弱的同学不断提升自己,赶上教学步伐。

目前的线上平台的教学视频缺乏时代感、高价值的思想政治教育理念与形式,即缺少“课程思政”模式。如何注重教学资源的积累,准确挖掘大学物理课程蕴含的思政元素,形成丰富的案例库,建设完整的课程思政教学设计和教学课件,并将其有机融入课程教学的任务亟待开展。

综上所述,随着科学技术的迅猛发展,视频录制成本廉价,教学视频录制大众化,线上教学模式得到极快发展。特别近几年“新冠疫情”发生以后,线上教学有了突飞猛进发展态势,有网络有移动终端就能随时随地“上学”。线上教学产生了录播视频,学生按照自身学习进度和需求进行学习,即成为按照“个性化”需求进行学习,因此满足“个性化”混合式教学模式应时而生。这能使大学物理教学脱离枯燥乏味,学生乐于学习大学物理。

三、“个性化”混合式教学模式的实施

当信息化和互联网以惊人的速度迈进人们生活,2013年后混合式教学得到了进一步发展,混合式教学的概念和内涵也得到了丰富。当前国内很多高校都已经将混合式教学的模式,并且开展满足“个性化”学习需求的混合式教学模式。课堂内容按照教学大纲要求传授,但是可以灵活的将一部分知识和内容录制成教学视频,将课前课后学生根据自身前置知识,学习能力和水平进行选取学习,满足不同学生对不同深度、广度、高阶性知识的需求。

(一)“个性化”混合式教学模式的大学物理线上资源的建设与有效利用

一方面是课前线上资源的发布。将书本每一章节所需的基础知识,在预习过程中可能碰到的问题等在课前以小视频方式提前发布,将每节课的PPT、教学资料以及所需知识提前发布,为课堂教学的预习做好准备。另一方面课后学习资源的发布。课后,将每节课的重点难点以及课上学生有疑虑的知识点以视频方式发布给学生,为学生课后做作业、梳理知识提供帮助,除基本的课后作业外,每一章节或每一单元结束后,发布一些思考题和重点题目,帮助学生理解、巩固知识,为后续课程做好储备。

(二)“个性化”混合式教学模式的大学物理课堂教学模式的革新

大学物理的课程教学,改变传统的传授式教学模式,结合线上资源,翻转课堂,采用提问式、探究式、引导式教学模式,将传统的推导式教学模式改为引导式、思路式,课前让学生从繁杂的物理入手,课上集中一些难度大、重点的推导,给出知识框架,结合例题让学生学以致用,加深对概念、知识的理解。一些学生不易理解、易错的知识,组织学生讨论,发言,最后总结给出简单、明了的结论。让学生课前手忙起来,课上脑动起来,让他们切实感受到课堂的收获。

四、教学成效

该课程贯彻“个性化”混合式教学以来,针对优秀的学生不断鼓励其继续积极参与线上学习,针对基础薄弱学生不断促进其针对性解决困难,师生都有了显著进步,取得了优异的教学成效。

(一)学生方面成效表现

本次使用的样本是我校计算机科学与技术4个教学班,约340人,其中2019级约180人,2020级约160人。当中,计算机科学与技术2020级4班为“个性化”混合式教学的实验班。该班学生的学习成绩得到了明显的提高,教学得以更高效进行,优秀学生学到更加多的知识,基础薄弱学生有了显著提升。第一,如图2所示,虽然2020级学生平均分普遍提高,但是其中1班、2班和3班分别提高3.9分、3.4分和3.9分,而4班学生平均分提高了5.1分,他们的进步是显而易见的。第二,如图3所示,虽然2020级4班的优秀率不是最高的,但是其优秀率同比增长25.2%,为4个教学班中最高,并且优秀率也实现了反超2班和3班。第三,如图4所示,由于60分以下不及格学生人数非常少,因此统计了70分以下学生人数,获得的低分率。2020级4班的低分人数最低,这结果表明基础薄弱同学学习取得较大进步,其成绩得到了显著的提升。

(二)教师方面成效表现

教学改革过程中,教师也从中快速成长,新媒体使用能力得到提升,教学应用能力得到明显改善。同时,教师通过不断提升自身的教学水平,积极参与教学改革会议和项目申报,作为主持人,获得校级重点教改项目立项1项,校级课程思政项目立项1项。

结束语

本文就基于大学物理“个性化”混合式教学模式的大学物理教学改革研究进行了探讨,从大学物理和学生学习现状为出发点,以课前、课后和课堂教学为切入点,探究满足“个性化”混合式教学模式的大学物理教学方法。一方面,有利于线上资源的有效利用,为学生掌握知识奠定基础和提供保障。另一方面,也有利于以学生为中心,满足不同学习能力、不同学习层次学生个体的学习需求,学生可以在最短的时间最高效的获取所需知識,也可以增加学生学习兴趣,充分调动学生学习的积极性。

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南宁理工学院2021年度校级课程思政示范课项目,《大学物理(电学与光学)》,项目编号:SZ202102。

作者简介:黎仲寅(1994-  ),男,硕士,从事大学物理教学,非线性物理和非线性光学研究。

作者:黎仲寅*

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