大學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)課程互動(dòng)式教學(xué)法分析

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摘要：提出基礎(chǔ)力學(xué)課程互動(dòng)式教學(xué)法：通過(guò)課前溝通交流、授課講解釋疑、課上討論辯析、課終總結(jié)升華四個(gè)環(huán)節(jié)，提高基礎(chǔ)力學(xué)教學(xué)質(zhì)量．

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)力學(xué)課；教學(xué)質(zhì)量；課堂互動(dòng)

力學(xué)課程是理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修課程，互動(dòng)式教學(xué)是提高基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一．互動(dòng)教學(xué)包括課前溝通交流、授課講解釋疑、課上討論辯析、課終總結(jié)升華四個(gè)環(huán)節(jié)，其核心是以教學(xué)中要解決的具體問(wèn)題為牽引，通過(guò)師生之間的互動(dòng)，變單向灌輸為雙向交流，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題、積極解決問(wèn)題．

1課前溝通交流：雙方交互設(shè)疑，提出相關(guān)問(wèn)題

課前溝通交流是課堂互動(dòng)教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)．一般在課前一至兩天內(nèi)，師生雙方圍繞具體教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)主題，通過(guò)交互設(shè)疑明確課堂教學(xué)要解決的重點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行．授課教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出課前思考題，學(xué)生也可通過(guò)課前預(yù)習(xí)提出自己的困惑和疑問(wèn)．如在學(xué)習(xí)理論力學(xué)《振動(dòng)》內(nèi)容之前，授課教師可提出以下思考題：今年五一假期，廣東省的虎門(mén)大橋主航道橋橋面發(fā)生起伏晃動(dòng)，振幅較大，導(dǎo)致大橋封閉．請(qǐng)學(xué)生思考“是誰(shuí)晃動(dòng)了虎門(mén)大橋”？師生雙方如此交互設(shè)疑，既能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的參教積極性，又能使授課教師有的放矢地組織教學(xué)［1］，為課堂上進(jìn)行高效率的教學(xué)互動(dòng)做好了充分準(zhǔn)備，打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)．教師應(yīng)做好三方面工作：一是根據(jù)班級(jí)規(guī)模，把學(xué)生劃分為若干學(xué)習(xí)互動(dòng)小組并任命組長(zhǎng)；二是教師提供學(xué)習(xí)資料、組織學(xué)習(xí)、收集相關(guān)問(wèn)題；三是精心備課，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃、所學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、知識(shí)模塊的難點(diǎn)以及學(xué)生的疑點(diǎn)，做好授課準(zhǔn)備并設(shè)計(jì)好課堂互動(dòng)的重點(diǎn)話(huà)題．學(xué)生要做好兩個(gè)方面的工作：一是課前預(yù)習(xí)．學(xué)生通過(guò)瀏覽課本，熟悉學(xué)習(xí)資料，自主查詢(xún)有關(guān)信息，圍繞教學(xué)互動(dòng)主題深入思考，形成自己的認(rèn)識(shí)看法，并主動(dòng)與授課教師進(jìn)行面對(duì)面或鍵對(duì)鍵溝通．二是提出問(wèn)題．學(xué)生提出質(zhì)疑，小組長(zhǎng)歸納組員的觀(guān)點(diǎn)，向授課教師反映疑難問(wèn)題．

2授課講解釋疑：運(yùn)用實(shí)例分析，解決基本問(wèn)題

授課講解釋疑是課堂互動(dòng)教學(xué)的第二個(gè)環(huán)節(jié)，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是決定學(xué)生能否參與問(wèn)題討論互動(dòng)的前提和基礎(chǔ)．這一環(huán)節(jié)教師精講教學(xué)內(nèi)容，解答學(xué)生課前反映的共性問(wèn)題．授課教師在這一環(huán)節(jié)運(yùn)用案例分析法講解釋疑，以有效解決學(xué)生理論認(rèn)識(shí)水平、科學(xué)分析能力等基本問(wèn)題．一般而言，學(xué)生提出的困惑問(wèn)題往往因各自理論基礎(chǔ)、認(rèn)識(shí)水平和分析角度的不同而大相徑庭，既有“是什么”的記憶性問(wèn)題，也有“為什么”的理解性問(wèn)題，還有“怎么辦”的現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題．但無(wú)論是哪類(lèi)問(wèn)題，歸根結(jié)底，實(shí)質(zhì)上都是學(xué)生在力學(xué)理論或分析方法上還比較欠缺．授課教師要針對(duì)學(xué)生提出的具有共性的困惑問(wèn)題，利用網(wǎng)上豐富的教學(xué)資源，精選若干關(guān)聯(lián)度緊密的工程實(shí)例，把這些問(wèn)題嵌入其中并以多媒體形式生動(dòng)呈現(xiàn)出來(lái)．例如，講解理論力學(xué)《物體的受力分析》時(shí)舉例：2019年農(nóng)歷春節(jié)上映的科幻電影《流浪地球》是名噪一時(shí)的優(yōu)秀影片，它講述了太陽(yáng)即將毀滅，不再適合人類(lèi)生存，面對(duì)絕境人類(lèi)開(kāi)啟“流浪地球”計(jì)劃，帶著地球一起逃離太陽(yáng)系，尋找人類(lèi)新家園的故事．在該計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中，由于行星發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，地球被木星吸引，一旦穿過(guò)洛希極限，地球?qū)?huì)分解．此處可介紹基本概念：洛希極限是指引潮力（大天體引力和慣性力的合力稱(chēng)之為引潮力）等于小天體引力的臨界狀態(tài)．引入力學(xué)問(wèn)題：考慮兩個(gè)天體，一大一小，小天體圍繞大天體運(yùn)動(dòng)，為了更具一般性，假設(shè)小天體被大天體吸引，呈螺旋狀墜向大天體，如圖（1）所示．進(jìn)行力學(xué)分析：小天體（地球）上任意兩個(gè)物體的受力情況，如圖（2）所示．地球表面的物體分別受到木星和地球的引力（F，G），由于加速度存在導(dǎo)致的慣性力（FI）（注：這個(gè)慣性力并不真實(shí)存在）以及地球表面的支撐力．根據(jù)洛希極限的定義，地球上的物體進(jìn)入到木星的洛希極限，當(dāng)其引潮力大于地球的引力，這時(shí)候支撐力為負(fù)，即這個(gè)物體脫離了地球，被木星吸引過(guò)去了．如圖（3）所示，物體A進(jìn)入洛希極限．圖1如果A是流體，那么，就會(huì)出現(xiàn)圖（4）所示的畫(huà)面．物體A很大，隨著物體A進(jìn)入洛希極限，已經(jīng)進(jìn)入極限范圍的流體飛了起來(lái)，在臨界點(diǎn)處則是正要起飛，在尚未進(jìn)入洛希極限范圍內(nèi)的流體則依舊被地球引力所束縛．整個(gè)畫(huà)面，正如《流浪地球》中地球大氣被木星吸引的畫(huà)面一樣．這個(gè)實(shí)例引起學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)的興趣，進(jìn)而把基本概念、力學(xué)分析等教學(xué)內(nèi)容串講清楚，還可以通過(guò)對(duì)實(shí)例前因后果、來(lái)龍去脈的分析，引導(dǎo)學(xué)生以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光深刻認(rèn)識(shí)問(wèn)題，以辯證的思維全面分析問(wèn)題，以實(shí)踐的觀(guān)點(diǎn)正確解決問(wèn)題［2］，幫助學(xué)生掌握分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)理論依據(jù)和正確思維方法，促使學(xué)生對(duì)生活中的力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行更深入思考和自我解答．這一環(huán)節(jié)是課堂互動(dòng)的前半部分，既完成了對(duì)教學(xué)內(nèi)容的講授，又解決了基本問(wèn)題，更強(qiáng)化了學(xué)生獨(dú)立思考和科學(xué)分析問(wèn)題的能力．

3課上討論辯析：搞活課堂討論，辯析重點(diǎn)問(wèn)題

課上討論辯析是課堂互動(dòng)教學(xué)的第三個(gè)環(huán)節(jié)，也是最具創(chuàng)造力和靈活性的互動(dòng)環(huán)節(jié)［3］，可以根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容組織各種形式的課堂討論，對(duì)一些重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題以及實(shí)際的各種力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行深入解析．因?yàn)檎n堂討論是“一種充分地體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)的新課程理念”，所以，搞活課堂討論的關(guān)鍵是采取恰當(dāng)?shù)幕?dòng)形式“因題制宜”．對(duì)社會(huì)或網(wǎng)上備受關(guān)注的熱點(diǎn)力學(xué)問(wèn)題開(kāi)展“焦點(diǎn)訪(fǎng)談”．讓各學(xué)習(xí)互動(dòng)小組推選出善表達(dá)、反應(yīng)快的學(xué)生骨干，到臺(tái)上接受現(xiàn)場(chǎng)訪(fǎng)談，與臺(tái)下的學(xué)生進(jìn)行廣泛交流．例1．對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容中的難點(diǎn)問(wèn)題舉行“難題辯析”．比如“橋動(dòng)緣起于風(fēng)”嗎？各代表隊(duì)在正反雙方針尖對(duì)麥芒的思想交鋒和妙語(yǔ)連珠的唇槍舌戰(zhàn)中對(duì)疑難問(wèn)題進(jìn)行深刻解析．現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生當(dāng)評(píng)委，實(shí)施有效的思維引導(dǎo)．例2．對(duì)于身邊的力學(xué)問(wèn)題，讓學(xué)生扮演相關(guān)責(zé)任人，研究解決問(wèn)題的對(duì)策措施．各小組集思廣益，形成相應(yīng)的方案或提案，現(xiàn)場(chǎng)公布，評(píng)判優(yōu)劣，鍛煉學(xué)生分析解決問(wèn)題的能力，并增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感．［4］例3．對(duì)生活中的力學(xué)問(wèn)題，如機(jī)械設(shè)計(jì)制造或土木工程設(shè)計(jì)等問(wèn)題，組織“專(zhuān)題研討”，讓學(xué)生在相互學(xué)習(xí)交流中加深認(rèn)識(shí)理解．授課教師在這一過(guò)程中扮演優(yōu)秀“主持人”角色，把話(huà)語(yǔ)權(quán)交給學(xué)生，既不越俎代庖、自問(wèn)自答，也不宜妄加評(píng)論、橫加指責(zé)．如果說(shuō)授課過(guò)程中，授課教師要發(fā)揮的是真理的力量，那么，課堂討論中授課教師應(yīng)展現(xiàn)的則是人格魅力，所要做的是啟發(fā)學(xué)生思考、集中學(xué)生智慧、把握主題方向、引導(dǎo)互動(dòng)進(jìn)程．

4課終總結(jié)升華：創(chuàng)設(shè)主題情境，凝聚思想共識(shí)

課終總結(jié)升華是課堂互動(dòng)教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是貫徹關(guān)于課程思政的有力舉措的最佳時(shí)機(jī)．授課教師對(duì)學(xué)生的意見(jiàn)觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)和理性概括，促進(jìn)師生雙方之間以及學(xué)生之間的相互理解，以最終形成統(tǒng)一的思想認(rèn)識(shí)、道德觀(guān)念和價(jià)值追求．［5］首先，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境氛圍．授課教師可利用網(wǎng)絡(luò)多媒體，在現(xiàn)場(chǎng)播放一些符合教學(xué)互動(dòng)主題的圖畫(huà)、音頻、視頻等作為教學(xué)背景，進(jìn)而創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境并營(yíng)造濃厚的教學(xué)氛圍，給學(xué)生以潛移默化的影響．比如，播放新聞：“在經(jīng)歷接連兩次火箭發(fā)射失利后，我國(guó)長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭發(fā)射獲得極大成功！2020年5月5日18時(shí)，長(zhǎng)征五號(hào)B帶著兩款新型載荷從我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)騰空而起，直指蒼穹．這兩個(gè)載荷是新一代載人飛船試驗(yàn)船和柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙，它們是中國(guó)空間站實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一部分，專(zhuān)門(mén)用來(lái)負(fù)責(zé)運(yùn)送宇航員、生活物資及試驗(yàn)物資，是中國(guó)空間站與地面往返的重要“交通工具”．5月6日下午有一條壞消息傳出———從近地軌道彈道載入的柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙在返回過(guò)程中出現(xiàn)異常．具體是在哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了異常呢？我國(guó)專(zhuān)家正在對(duì)異常原因分析和排查之中，暫時(shí)還未向外公開(kāi)數(shù)據(jù)，但我們相信這個(gè)問(wèn)題很快就會(huì)被解決．在航天領(lǐng)域中，充氣熱盾返回技術(shù)可以說(shuō)是當(dāng)今一項(xiàng)新技術(shù)，世界上沒(méi)有幾個(gè)國(guó)家掌握該技術(shù)，只有超級(jí)大國(guó)的美國(guó)曾經(jīng)進(jìn)行過(guò)一些試驗(yàn)，但獲得的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)還處在保密之中．所以我國(guó)首次測(cè)試充氣熱盾技術(shù)可以說(shuō)沒(méi)有任何的借鑒經(jīng)驗(yàn)而言，出現(xiàn)測(cè)試失敗也在所難免．失敗并不可怕，最重要的是從失敗中吸取教訓(xùn)，找出失敗原因，從而向成功邁進(jìn)．在一些高精尖領(lǐng)域，還有很多力學(xué)問(wèn)題有待于學(xué)子們?nèi)ヌ剿鳌⒀芯亢徒鉀Q．為了實(shí)現(xiàn)偉大的“中國(guó)夢(mèng)”，力學(xué)人任重而道遠(yuǎn)！至此，課堂互動(dòng)雖然結(jié)束了，但授課教師仍可以把課堂互動(dòng)中產(chǎn)生的新觀(guān)點(diǎn)、新見(jiàn)解、新問(wèn)題吸收到教案和課件中去，上傳到自己的博客中，供學(xué)生自學(xué)瀏覽，學(xué)生則通過(guò)積極參與網(wǎng)上交流體會(huì)、分享收獲感受．［6］

5總結(jié)

如何有效提高基礎(chǔ)力學(xué)課的教學(xué)質(zhì)量，始終是力學(xué)教學(xué)中普遍關(guān)注的話(huà)題之一．本文結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)當(dāng)前大學(xué)生的學(xué)習(xí)心理進(jìn)行分析研判，對(duì)力學(xué)教學(xué)特點(diǎn)規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)，科學(xué)地提出大學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)課程互動(dòng)式教學(xué)法．筆者認(rèn)為，搞活課堂氛圍是提高基礎(chǔ)力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，其行之有效的辦法就是開(kāi)展互動(dòng)式教學(xué)．課堂互動(dòng)教學(xué)包括課前溝通交流、授課講解釋疑、課上討論辯析、課終總結(jié)升華四個(gè)環(huán)節(jié)，其核心是以教學(xué)中要解決的具體問(wèn)題為牽引，通過(guò)師生之間的互動(dòng)，變單向灌輸為雙向交流，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題、積極解決問(wèn)題．施行這樣的互動(dòng)教學(xué)，能夠更好地發(fā)揮學(xué)生在力學(xué)學(xué)習(xí)中的主觀(guān)能動(dòng)性，從思想上意識(shí)到要為“中華之復(fù)興”而讀書(shū)．

參考文獻(xiàn)

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作者：崔智麗 單位：安徽理工大學(xué) 力學(xué)與光電物理學(xué)院