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摘要：《大学物理》是理工科高等院校重要的必修基础课，结合教育目标和学生学习现状，如何将物理思维传授给学生，最终实现培养学生和提高教学质量的目标，成为迫在眉睫的问题。笔者提出教师依据每节课教学内容编写随堂写，给出学生课下预习和复习内容，并且课上动起笔进行思考、演算、总结等，让学生成为课堂主人，逐步培养他们分析解决问题的科学素质。
关键词：教育目标;存在问题;改革;随堂写
本文引用格式：王晶晶，等.大学物理教学的改革初探——让学生动起来[J].教育现代化,2020,7(38):49-52.
A Preliminary Study on the Reform of College Physics Teaching
--Let Students Move
WANG Jing-jing，WU Chong，ZHAO Song-qing，YU Jing
(College of Arts and Science of China University of Petroleum(Beijing)Karamay Campus,Karamay Xinjiang)
Abstract:University Physics is an important compulsory basic course in universities of science and engineering.How to teach physical thinking to students,and finally achieve the goal of cultivating students and improving teaching quality,Become an immediate problem.The author suggests that the teacher should write according to the teaching content of each class,and give the students preview and review after class.In addition,students can start to think,calculate and summarize in class,so that they can become the masters of the class and gradually develop their scientific quality of analyzing and solving problems.
Key words:Education goals;Existing problem;Reform;In-class writing
一 教育目标
《大学物理》是理工科高等院校重要的必修基础课，主要任务是培养学生具有系统的基础知识、分析和解决问题的能力、探索和创新意识的科学素养。物理思维方法与其他学科相互交织，从而为学生进一步专业发展打下夯实基础。对于非物理专业学生，可能仅有大学的一年时间有机会系统地学习物理学，能够在短时间内让他们了解并认识物理科学的思维方法和综合品质，这对他们确立科学世界观至关重要。因此，大学物理课程教学质量的好坏直接影响科技人才培养的水平。
大学物理课程使学生逐步熟悉自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律；培养学生对实际问题进行定性分析，再深入到利用高等数学进行半定量或定量计算。但是，现阶段理工科院校的实际教学过程中，大学物理课程的教学目标与理工科学生的学习现状存在着一定的冲突。高考改革后，由于学习物理困难，选修物理的学生越来越少；大学物理基础课程又不能媲美专业特色课程给学生带来的就业前景，这些导致大学物理不被学生重视，给教育工作者带来更大的压力和挑战。开设物理学课程，是要让各专业的学生，了解物理学家是如何看待自然界的，欣赏物理学在揭示自然界运行规律时，所采取的一种思维方式和表达方式。在具体教学实施过程中，如何将物理思想和物理思维方式的正确认识和明确阐述或深刻诠释传授给学生成为每一位教师的关注点[1]。
二存在问题
目前理工科学生对于大学物理这门课程的学习状态普遍不好，引人堪忧，其主要问题表现在以下几方面。
（一）学生物理水平参差不齐
2010年，教育部决定全面实行中学新课标，物理课程结构和内容发生很大变化。新课标课程分为必修和选修两大模块，期望学生根据自己的兴趣爱好和专业取向选择不同的内容。鉴于不同省份的高考大纲有所差别，学生对物理内容的倾向性较为明显，造成进入高校教育的学生物理水平参差不齐：有的没有学过热学，有的光学学得很少，有的基础较好，有的基础极差。在理工类高等院校中，甚至部分学生物理仅限于会考水平。
（二）高等教育学习现状
在《大学物理》的教学过程中，我们发现学生物理水平差别很大，没有进入课程学习前，60%的学生都会感觉到物理是他们的硬伤，高中学不好，大学基本不会学好。进入高校学习大学物理课程后，心里和知识就已经被落后，最终出现完全跟不上的情况。这些学生常常上课仅带来个脑袋，看似听课，心不在焉。无论教师如何卖力引起他们的注意，他们因没有前后知识内容的沉淀和思考，基本不会跟上教师讲课的进度，更不用说，《大学物理》各种能力素质的培养。但对于学习优秀的学生，他们在课上基本上会跟着教师的思路，记下重点知识内容，课下复习与思考并进行深入理解，常常会提出一些问题[2]。
（三）中高等教育学生主动性差别
在中等教育中，学生把主要的时间和精力用在学习与高考上，即使部分学生心中再不情愿学习物理，但是必须要想尽学习方法提高自己的物理成绩。他们会死记一些公式，在考试的时候，听从老师“想起来什么就写什么”的教诲，最终完成师生都比较满意的高考答卷，这样使学生认为学习物理就是一种机械记忆，完全忽略物理教育的真正目的。《大学物理》本身是一门学问，不同于中学物理知识点讲授。进入大学后，绝大数大学生并没有明确的学习目标，对物理有所误解，当自主学习行为大大缺失时，基本不会思考物理教育的重要目的，建立学生科学思维和方法难上加难。
（四）大学物理过于重视理论教学
在大学物理教学过程中，部分教师的教育理念过于陈旧，教学手段也以灌输式理论教学为主，导致课堂气氛沉闷，学生的学习积极性不高，过于重视对学生讲授课本中的理论知识，忽视了培养学生物理学应用与实践的综合能力。另外，由于课堂教学时间有限，学生很难在规定课时内掌握大量知识，这不仅影响大学物理的整体教学质量，也不利于学生理解物理知识在日常生活中的应用与发展，限制了学生物理综合能力的提高[3]。
（四)缺少先进的大学物理教学方式
由于传统大学物理教学方式过于狭窄，通过对物理理论知识的简化与程序化处理，把力学、电磁学、电动力学、光学等原本生动的物理知识，转换成枯燥刻板的技术训练，这种滞后的教学方式不仅影响教学进程，更会导致学生对物理知识的学习丧失兴趣。因此，当代大学物理教师应重视对物理理论知识教学方式的转变，让学生掌握扎实的理论知识基础上，再进行趣味性较强的技术训练，以激发学生的学习热情，提高整体教学水平，实现教学目标。
为改变如此的学习和教育现状，高校老师付出了很多努力，从课程目标、课程体系、教学方法、教学模式等方面取得了巨大进步。但纵观大多数研究，其侧重点基本是从“教”的角度进行，对于学生如何“学”的研究几乎是空白。2019年9月，《教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》指出：增加学生投入学习的时间，提高自主学习时间比例，引导学生多读书、深思考、善提问、勤实践。在大学物理教育中，如何从学生学的角度出发，实现培养学生，提高教学质量，引人思考。
三 改革初探——大学物理教学随堂写
鉴于大多数本科院校《大学物理》的学习始于大一下学期，学生仍保留部分中学学习思维，学习方法和技巧尚未成熟，因此教师需要对学生学习方法加强引导，传其道成为我们的首要教学目标。针对物理教育和学习现状，我们大胆提出大学物理教学中让学生随堂动笔写（随堂写）：教师结合具体教学内容编撰《大学物理教学随堂写》，合理安排教学进度与教学时间，把课堂的主人逐渐转变为学生，保证他们有充足的时间思考、演算、定理推导和总结。其直接目的在于让学生与老师保持同步思维，改变教学过程中学生眼睁睁看着老师一味讲解、板书和动笔进行演示计算解说的教学模式[3]。这一举措的优势体现在以下几方面。
（一）严格课堂教学管理，提高学生课上效率
课堂上，依据随堂写内容，在教师引导下完成其重要习题和问题，强调学生动笔利用高等数学自行推导和给出结论，同时帮助学生养成做笔记的好习惯。这样不仅能够集中他们注意力，还能断绝学生上课玩手机的习惯，改善现在高等教育中学生懒散和无心听课的状态，变被动为主动，让他们在课堂上有效的时间内思想活跃起来，譬如：经典力学学习中，学生对矢量书写一直不规范，动起笔来，印象才深刻；电磁学中，电学与磁学知识的学习思路完全一致，学生动笔进行推导计算和总结后，自然会触类旁通。这样类似中学课堂学生操笔实践的管理方法，可实现教师和学生在课堂中双赢[4]。
（二）加强课程体系整体设计、引导学生深思考勤实践
教师编写每节课程随堂写，内容从教师教学和课程体系整体设计的角度出发，替代了以往都是从学生要学的内容出发，不但可以供学生预习和课上练习使用，也可以作为教师的教案。学生体会老师讲课的教学思路，教学内容的前后逻辑关系，有利于学生梳理知识点，整合离散的知识点，理清知识脉络，提高学生自主学习能力，培养学生归纳总结的能力。如：经典力学第一章运动学主要内容是采用微积分思想和矢量思想解决质点变加速度曲线运动问题，而后续章节就围绕这类质点运动产生原因力探讨其动力学、时间积累和空间积累问题；对于理想模型刚体的研究与质点研究内容相似，因此学生可以对刚体学习框架有初步认识。潜移默化中将大学物理的逻辑思维传授给学生，锻炼学生思考、分析和解决问题的能力，这将对我们的教育事半功倍。
（三）中学物理和大学物理的有效衔接手段
中学物理所解决问题利用初等数学简单计算可得，模型较为理想化，不符合实际生产生活实际。而大学物理不仅涵盖中学物理简单模型，更重要突出的是与实际情况相符的普遍模型，并且利用高等数学微积分和矢量计算。学生根据随堂写内容了解知识和章节设计上的前后衔接性，并进行必要的演算，才能更好地意识到：中学物理是大学物理的最简单最特殊的内容，大学物理是中学物理的深化和概括，具有普遍性。因此，大学物理随堂写可以成为中学物理和大学物理的有效衔接手段[5]。
（四）设置物理专题研究，外延经典物理内容
与初高中物理教学不同，大学物理教学过程中应重视对学生物理综合素质的培养，为学生阐述经典物理理论知识的具体作用，及其在当代日常生活中的应用，让学生能够充分了解物理知识的实用性。通过设置物理专题研究，能让学生自主发现物理知识在现阶段社会中的发展新动态，激发学生的探索欲，鼓励学生将物理知识学以致用。在向学生讲授物理知识点时，首先要向学生阐明该知识点的具体原理，通过系统的研究与学习，再根据经典物理知识的外延，引导学生对物理知识有更深层次的理解。由此，促进经典物理知识与现代科技的融合，设置物理专题研究，外延经典物理内容，在拓宽了学生视野的同时，也能够让学生更为真切的感受物理知识的趣味性和实用性[6]。
（五）重视物理实验教学
对于大学物理知识而言，多数学生在初高中已完成了对物理知识的初步学习，对物理理论知识也有所掌握。在大学物理教学过程中，应更为重视实验教学，通过观察实验过程中出现的物理现象，向学生抛出物理问题，引导学生自主思考。首先，教师应通过定量方式展开物理实验，让学生能够在这一过程中清晰且直观的了解物理原理；其次，教师应为学生准备充足的自主实践操作时间，以提高学生的物理实践能力，培养学生的创新意识。在物理实验操作结束后，教师应要求学生对物理知识进行归纳总结，深入思考探究物理知识在现代社会领域的发展情况，并通过课后查阅资料的方式递交学习报告，这不仅能够保证大学物理教学的有效性，也能提高学生的综合学习能力，取得事半功倍的教学效果。
（六）教师教与学生学的纽带
伴有随堂写的教学课程看起来不再是教师单一的讲解或是学生单一的完成练习，让教师的教与学生的学在课上有机地结合起来，调动学生的积极性，好比学生和老师一起共同完成一个游戏，在课上时间及时解决问题。以往，大部分学生总觉得每节课程的教学重点和难点总是囫囵吞枣、不知所踪，这样的问题也会迎刃而解。另外，学生可以根据随堂写内容课前预习自行回答内容，便于课程进行中，带着疑问去听课，认识学习难点和重点，这是教师最想看到的学生状态，也是教师培养学生的目标[7]。
如图1随堂写样板举例分析，《大学物理II》中第三章光的干涉，纵观章节，我们可以清晰地看出本章的四个小节重要内容，各小节内的教学重点和难点知识已经给出，前后逻辑关系紧密，可以把整章内容视作一个学术研究，分节次详细说明，体会物理学的思维方式和表达方式。另外学生课前预习可以自行回答这些问题，课程进行中教师根据随堂写内容让学生自己绘制和分析光路图，这样学生动笔印象深刻，而且易于形成对比记忆。从案例中我们可以看出光的干涉内容主要从光程差和明暗条纹条件理论出发，详细分析了双缝干涉、劈尖和牛顿环以及等倾干涉的具体实际。只要掌握了关键理论，分析问题和解决问题思路完全相同，具体问题具体问题，可以在解决问题中举一反三[8]。
四 结语
现代社会大学生思维敏捷，可塑性强。大学物理课程随堂写内容中含有关键公式推导和章节内容的整体性设计，他们动起笔演算，可以提高定量或半定量的计算能力。同时，改变教学过程中教师一味主讲的观念，让学生成为课程的思考者和实践者，逐步培养学生的科学思维方式，提高分析和解决问题的能力，有利于实现大学物理教育教学培养目标，提高教学质量。
参考文献
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[2]韩思思,罗莹.大学物理教学研究现状与展望——基于10年核心期刊论文分析[J].大学物理,2018,37(06):50-56.
[3]孔德国,张红美.中学物理与大学物理的有效衔接[J].教育教学论坛,2017(10):240-241.
[4]罗莹,刘兆龙,韩思思.理工科大学物理教学研究回顾、反思与展望[J].物理与工程,2016,26(04):112-117.
[5]王稼军.关于大学与中学物理教学的衔接问题的思考[J].物理与工程,2016,26(04):7-12+31.
[6]徐晓冬,宫琳丹,张春红,等.材料科学与工程专业高分子物理教学方法改革与实践[J].教育现代化,2017,4(09):38-39+42.
[7]白亚乡,唐茂勇,王丽娜.大学物理实验教学改革的研究进展[J].教育现代化,2019,6(71):126-128.
[8]张佳,安松松.《大学物理》课程特点及相应教学措施浅析[J].教育现代化,2019,6(08):155-157.
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