物理學開發與教學設計研究

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1.課程開發的動因和意義

高職院校的學生與本科生相比，自律意識、綜合素質和專業技能相對薄弱些。如何提高高職學生的綜合素質和專業技能，使之能夠更好地滿足社會對人才培養的需求，這是目前作為高校教師共同努力且具有研究意義的一個課題。目前我院課程設置本著“必需、實用、夠用”的原則，施行了“學分制”改革，以培養技能為核心，突出實踐性教學。物理學課程已經由72學時消減到54學時并完全被砍掉；這極大可能會造成學生對自然科學類知識方面的缺失，而我院開設公選課的課程也多以人文社科類和教育類的為主。考慮到社會對高職院校畢業生人才需求，我們在全院范圍內開設自然科學類的《生活中的物理學》公選課就顯得很及時必要。《生活中的物理學》公選課是門有趣、精彩、有用的學科，我們今天的生活，離不開物理學。從照明用的電燈、到通信用的電話、再到出行用的汽車，都是有了物理學而被發明出來了。可以說，我們的幸福生活處處都離不開物理學。這門公選課融合了自然科學與人文素質教育，不僅對培養學生科學邏輯思維方式、掌握自然科學文化知識起著很重要的輔助作用，同樣也會對培養學生的人文素質修養達到一個理想的效果[1]。

2.課程的結構體系

物理學是研究宇宙間物質存在的基本形式、性質、運動和轉化、內部結構等方面，從而認識這些結構的組成元素及其相互作用、運動和轉化的基本規律的自然科學。現在的物理學已經滲透到自然科學的各個領域，應用于科學技術、建設、管理和人類生活的各個方面[2]。不僅是自然科學的基礎學科，也是高新技術的源頭學科。開設《生活中的物理學》公選課的目的是力圖使學生大概在兩個月的上課時間內了解生活中用到的物理學知識精華；引導學生主動探究物理學的科學能力；提供當代高職學生的現代化觀念和創造性思維方式；開拓視野，提升自己[3]。讓學生了解生活中用到的物理學知識；了解物理學與社會發展、環境污染、能源利用、工程技術、醫療醫學等方面的關系；了解物理科學家成功的背景及鉆研問題的苦干精神和探索方法，用科學家的一生事跡激勵我們更好地去學習；教學過程中滲透現代物理學前沿知識是大學物理教學適應當代科學技術發展的需要；因此，《生活中的物理學》公選課對培養學生的判斷觀察力、空間想象力、物理邏輯思維能力、自主創新能力都有很大的啟發作用[4]。《生活中的物理學》公選課在優化學生力、熱、電、熱、磁學等方面的知識層面結構，提升學生的綜合文化素質。促進學生用心觀察了解身邊的物理學，增強學生的自然科學和人文知識應用能力，是一般學科無法去代替的；也是高職院校為滿足社會需求培養學生為實用、技能型人才的一條重要途徑。

3.課程教學過程的設計

（1）充分把高職生生源的特點和高職院校各專業人才培養目標結合起來考慮；高職生具備較強的組織協調能力和人際溝通能力，但學科專業技能與創新的能力比不上本科生。況且高職生的生源質量參差不齊，主要來自于普高、職高、中職院校等。高職院校各專業的課程設置都以圍繞“必需、實用、夠用”原則和專業技能培養的人才需求。強調以培養技能應用型人才為目標，專注于學生的核心專業課程建設、實踐動手能力培養，大量縮減一些基礎課程如自然科學類及人文教育類的學時，卻造成了學生在計算、口語交際、傳統文化等一些方面的缺失。因此，大學教師要充分根據高職生的特點和高職院校人才培養目標需求講授公選課《生活中的物理學》。教學內容要側重點和難點，靈活采用多種教學手段和方法，及時反饋課堂教學評價，有效地提高課堂效率。（2）《生活中的物理學》公選課教學過程中必須秉持學院“立德樹人”的辦學宗旨和“修能致用、篤學致遠”的校訓精神，堅持以人為本，以內涵求發展、以特色求發展、以創新求發展的教學原則。高校教師不僅僅是傳授學生掌握知識，更重要的以人才培養目標為基準培養學生為一和諧發展的人。愛因斯坦曾說的“和諧發展的人”，是達到自然科學和人文素質文化完美統一的人。培養和諧發展的人是一切教育的根本[5]，高職教育也要做到這些。因此，在《生活中的物理學》公選課的教學過程中要高度實現創新發展和人文素質培養，以彌補學生知識素養方面的欠缺，從而達到提高學生整體綜合素質的目的。

4.課程的教學形式

《生活中的物理學》公選課與傳統物理學課程在教學內容、教學方法、教學手段等方面明顯存在著差異，這門公選課在教學過程中不是以系統全面的物理學理論知識學習和公式推導為主，而是從欣賞物理學美的角度，以科普視頻專題的形式挖掘生活中的物理學，力求兼顧有意義且趣味性，以消除學生的畏難物理學心理，這樣學生學習的興趣和主動性就會被激發和調動起來[6]。教學計劃上可以考慮學科間的知識銜接并開設與物理學有關的若干專題講座，如物理學的發展史、物理學的各種美、大學生對手機的過度依賴、高空墜物、物理與現代化的高新技術等等。授課過程中多采用案例教學、科普小視頻、DIY實驗演示及學生互動一些手段方式方法講解；由于高職學生的高考入學成績只過高職分數線檔，文化基礎相對比本科生薄弱，再加之《生活中的物理學》公選課是面向我院在校大學生開設，好多文科學生也選修這門課程。因此為了讓選修學生對生活中用到的物理學有明確的框架認識，授課教師應改變傳統的“黑板上板書，學生用心記”的教學手段和方法，降低學生對物理學知識的定量要求，避免繁瑣的公式推導，簡單地闡述物理學的概念、現象、定理定律。注重用通俗易懂的語言講授生活中有關的物理學基本內容知識點；并注意將探究方法、思維方法滲透公選課教學中，以使學生對這門課程感興趣，提升課堂教學的質量。

5.課程的教學手段

《生活中的物理學》公選課教學手段和方法多樣化，宜采用PPT課件、演示視頻、信息化網絡等輔助教學。信息化網絡教學手段的應用能擴大課堂教學的信息量，“縱觀宇宙的微觀到宏觀”。授課教師借助多媒體網絡手段收集大量文獻材料，對于一些抽象難懂的理論過程通過文字、圖片、聲音制作成flash動畫、PPT電子課件或小視頻，形象生動地向學生演示物理學的奧妙。比如講授“高空墜物”問題時，flash動畫演示螞蟻從高空落下來卻安然無恙，人若從高樓上摔下來會摔傷甚至摔死。接著教師用生活中的物理學力學知識解釋原因。我們知道所有物體都會受到重力、空氣阻力及物體和空氣所接觸表面積的因素影響。越是像螞蟻這樣小的物體受到的空氣阻力就容易和自身具有的重力相持平，它從高空墜落的下降速度慢而不至于被摔死。接著考慮若把螞蟻放在抽走空氣的真空玻璃管中再從高處下落，它還能安然無恙嗎；以案例視頻再播放一些高空墜物的事例，以圖文并茂、案例演示等方法和手段豐富公選課的課堂內容教學，盡量克服大學生學習物理學的畏難心理，更好地提高學習的興趣。

6.課程的教學實施

總體來說，《生活中的物理學》公選課的教學內容重難點要從四個方面考慮。（1）教學內容和教學的各個角度、方向覆蓋面要廣闊；課程教學除了介紹物理學的概念、發展史、物理學家的科學事跡、物理學知識在日常生活、生產實踐、醫療和科學發明中的應用、物理學的原理，還要闡明物理學與其它學科內容之間的融合交叉。（2）教學內容要豐富多樣化；教學過程中教師要有意側重于抓住生活中用到物理學的實例，特別是引用與社會有意義的新聞價值事件，如高空拋物的危害案例、高壓線下不能釣魚、環境污染、航空航天宇宙飛船、手機和電腦等電子產品給人們所帶來的電磁輻射等等；挖掘其中物理學的奧妙，欣賞物理學中的各種“美”；談談物理學中蘊含的生活哲理和定理、定律等在高新技術材料中的應用。教師引導學生進行自主學習和獨立思考，以積極的心境主動地探索身邊的物理問題，在情景中發現問題在探究中解決問題，用物理學知識解決實際生活中問題的意義和重要性。（3）授課內容應創新、與時俱進，豐富多彩；滲透前沿物理以體現物理學課的時代性特點。熟悉理論知識，隨時隨地跟蹤物理學的最新發展趨勢，關注物理學在生產生活中的實際應用問題和社會發展的影響。以便學生全面了解最新熱點的物理學知識理論應用到人們的日常生活及高科技中的發展情況。《生活中的物理學》公選課教學把生活中的物理學應用和物理學的時代熱點問題全面結合在一起，讓學生感受到物理學的美妙趣味和神奇的物理學世界，更好地提高學生的空間想象力和創造力。（4）公選課教學內容生活化，激發學生興趣。教育家陶行知的生活教育理論：“學校即社會”，“教育即生活”，“教育即生長”，提倡探究式教學方法，教學內容生活化，培養學生的創造精神和實踐能力，鼓勵學生自主學習，激發他們的學習興趣。教師在《生活中的物理學》這門公選課授課過程中，教學內容應與日常生活、高科技、發明創造、學習等有機地結合起來，通過大量收集材料、PPT實驗演示，案例小視頻、交流討論等活動，讓學生感受到生活中的物理學無處無時不在。例如“大氣壓存在的生活事例”的教學中，引導學生到生活中找原型實例：用吸管吸飲料入口；掛鉤會吸在墻上，能掛東西不掉下來；杯子裝滿水蓋上紙板再倒置杯中的水不流下來等等。這樣的事例再配合課堂上的演示實驗，讓學生切身感受到大氣壓存在我們身邊，多讓學生到生活中“找”物理，真切感受生活中處處有物理。教師不但要把生活的事例引進課堂教學中，學生也要把熟悉的生活案例帶進課堂的探究學習中。

7.課程的教學評價

教學評價是對教師的“教”和學生的“學”的過程進行評價。公選課與傳統課程教學評價方式會有所不同，公選課教學內容呈現新穎多樣，增加論述物理學美的主觀性、綜合實用性的題目，這樣可以提升學生觀察欣賞、歸納總結、探究分析的綜合能力；并能從物理學角度觀察身邊的實物用物理學語言表達。教學考核的方式應帶有靈活性，具體做法是對學生綜合成績采用期末考核與平時學生出勤按7：3或6：4的比例相結合的方式記入學科成績；具體考核方式以采用撰寫小論文為主，或就自己學習心得及電腦、手機對大學生的依賴等為專題內容寫一篇論文，對論文的格式、字數有明確要求和標準的評分細則；同時，公選課的開設問題先經系部初審，制定嚴格的教學評價和考核方案細則，再由教務處審核把關、備案，以保證《生活中的物理學》公選課教學健康穩定的持續發展。作為物理公選課教師應根據我院人才培養方案和大學生的特點，采用最新的教學理念及多種教學方法和手段，構建理想的課程教學體系。是實現高職《生活中的物理學》公選課有效教學目標的重要途徑[7]。

總之，為我院在校大學生開設《生活中的物理學》公選課就是為了開闊他們的視野，擴大他們的綜合知識面，激發他們的學習興趣，有助于他們的科學文化素質的提升。同時，也是為滿足社會需求培養技能型人才。因此作為物理學公選課教師，根據職業教育發展中教學改革實踐和學生的特點,結合多種教學手段和方法的新理念教學，構建理想有效的課程教學體系，滿足社會對職業崗位的需求選上課程內容，以實現開設這門公選課課程的意義和大學生職業能力的培養。要真正做到這些，就需要我們在公選課教學內容和教學理念上不斷進行創新和實踐。

【參考文獻】

［1］孟祥林.高校教學管理中“選課制”存在的問題與對策分析[J].揚州大學學報（高教研究版）,2016（4）.

［2］李遒伯,李壽松等.物理學（第二版）.高等教育出版社,2015：1-2.

［3］梁金榮.探析《大學物理》課程的教學方法[J].課程教育研究,2017（5）.

［4］朱小萍.對高職公選課《物理欣賞》公選課的探討[J].春華秋實,2010（11）.

［5］吳才章.高校公選課建設與管理中存在的問題及對策-以河南工業大學為例[J].河南工業大學學報（社會科學版）,2009（9）.

［6］王博，張鳳麗.高校公選課教學過程中存在的問題及對策-以《農業經濟學》公選課為例[J].和田師范專科學校學報,2016（10）.

［7］孫大威,孫丙西.大學物理課程實例教學法初探[J].內蒙古民族大學學報（自然科學版）,2016.

作者:梁金榮 黃金超 單位:滁州職業技術學院