程慶華，張靜，徐大?！?長江大學(xué)物理與光電工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

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新生研討示范課《物理學(xué)概論》教學(xué)方案設(shè)計(jì)

程慶華，張靜，徐大海(長江大學(xué)物理與光電工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

[摘要]應(yīng)用以探索和研究為基礎(chǔ)、師生互動(dòng)、自主學(xué)習(xí)的研究性教學(xué)理念，以創(chuàng)造在合作環(huán)境下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的條件、實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的對話、對學(xué)生進(jìn)行綜合培養(yǎng)和訓(xùn)練、為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)為目標(biāo)，論述了新生研討示范課程《物理學(xué)概論》教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程與方法和教學(xué)評價(jià)等4個(gè)方面的設(shè)計(jì)方案:教學(xué)目標(biāo)從知識積累、技能和能力培養(yǎng)及職業(yè)認(rèn)識提升等3方面來進(jìn)行設(shè)計(jì);教學(xué)內(nèi)容共設(shè)計(jì)物理學(xué)史、物理學(xué)研究內(nèi)容以及與其他學(xué)科發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系、物理學(xué)研究方法和學(xué)習(xí)方法、物理教師的人文素養(yǎng)和教學(xué)方法、與中學(xué)物理教師的對話等5個(gè)模塊;教學(xué)過程圍繞教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)設(shè)計(jì)了師生共同提出問題、學(xué)生分組選題、師生論述和辯論、學(xué)生獨(dú)立完成課程論文等4個(gè)步驟;教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)了考核方案和教學(xué)效果評價(jià)方案。

[關(guān)鍵詞]研討示范課；《物理學(xué)概論》；研究性教學(xué)；教學(xué)方案；設(shè)計(jì)

為深化高等學(xué)校本科教育教學(xué)改革，提高本科教育教學(xué)質(zhì)量，大力提升人才培養(yǎng)水平，教育部啟動(dòng)了“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”(簡稱“本科教學(xué)工程”)，通過課程建設(shè)“強(qiáng)化教學(xué)環(huán)節(jié)、提高教育質(zhì)量”、“提升人才培養(yǎng)水平”，是實(shí)施“本科教學(xué)工程”的重要意義之一[1]。

自教育部啟動(dòng)“本科教學(xué)工程”以來，“資源共享課”、“精品視頻公開課”和MOOCs等課程得到了很好的建設(shè)。對于課程建設(shè)的其他嘗試，清華大學(xué)曾開設(shè)大一新生選修的新生研討課，以其全新的教學(xué)理念和獨(dú)特的教學(xué)模式受到師生的一致歡迎，對實(shí)施研究型教學(xué)起到了推動(dòng)作用[2]。但“新生研討示范課程”在高等學(xué)校的課程建設(shè)中還不多見，其教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教學(xué)過程與方法的設(shè)計(jì)和教學(xué)評價(jià)的設(shè)計(jì)等均難以找到完整的資料。

為了全面開展本科教學(xué)工程，長江大學(xué)于2015年啟動(dòng)了研究型示范課程建設(shè)，“新生研討示范課程”是其中建設(shè)的Ⅰ類課程。開設(shè)“新生研討示范課程”的目的旨在使新生體驗(yàn)一種全新的以探索和研究為基礎(chǔ)、師生互動(dòng)和自主學(xué)習(xí)的研究性教學(xué)理念與模式。通過創(chuàng)造一個(gè)在合作環(huán)境下進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的對話，架設(shè)教師與學(xué)生間溝通互動(dòng)的橋梁，并對學(xué)生進(jìn)行綜合培養(yǎng)和訓(xùn)練，增強(qiáng)適應(yīng)性，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)[3]。下面，筆者對新生研討示范課《物理學(xué)概論》教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教學(xué)過程與方法的設(shè)計(jì)和教學(xué)評價(jià)的設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了論述。

1教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

《物理學(xué)概論》課程面向物理學(xué)(師范)專業(yè)的一年級新生開設(shè)，開設(shè)時(shí)間為大學(xué)一年級第2學(xué)期，共16個(gè)課時(shí)，1個(gè)學(xué)分。

根據(jù)《物理學(xué)概論》課程所面對教學(xué)對象的特點(diǎn)，其教學(xué)目標(biāo)從知識積累、技能和能力培養(yǎng)及職業(yè)認(rèn)識提升等3方面來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.1知識積累目標(biāo)

引導(dǎo)學(xué)生了解物理學(xué)史，了解物理學(xué)的研究內(nèi)容和研究方法，了解物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步之間的關(guān)系，了解物理學(xué)的認(rèn)識論和方法論，了解優(yōu)秀中學(xué)物理教師必須具備的教學(xué)能力和人文素養(yǎng)。使學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)，能夠從物理學(xué)在基礎(chǔ)理論上的重要地位、物理學(xué)在技術(shù)應(yīng)用方面的廣闊前景、物理學(xué)的研究內(nèi)容和方法、學(xué)習(xí)物理學(xué)對培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力和激發(fā)創(chuàng)新思維的重要作用等4個(gè)方面初步認(rèn)識物理學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，樹立熱愛物理學(xué)、學(xué)好物理學(xué)的專業(yè)思想。

1.2技能和能力培養(yǎng)目標(biāo)

帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷文獻(xiàn)調(diào)研、參加小組和課堂討論、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、完成多媒體課件設(shè)計(jì)和制作以及撰寫課程論文等過程，使學(xué)生通過文獻(xiàn)閱讀、資料收集整理和內(nèi)容綜合分析等方式養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)能力，經(jīng)歷小組討論、課堂展示發(fā)言、合作交流和課程論文寫作等訓(xùn)練逐漸獲得溝通交流能力，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)激發(fā)創(chuàng)新意識，完成多媒體課件設(shè)計(jì)和制作提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平。

1.3職業(yè)認(rèn)識提升目標(biāo)

引導(dǎo)學(xué)生了解國內(nèi)外中學(xué)物理教育的現(xiàn)狀，理解中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的心理特點(diǎn)和主要障礙，清楚作為中學(xué)教師所必備的技能和能力，并通過與中學(xué)物理教師的面對面交流感受物理教師的職業(yè)目標(biāo)和人生追求，從而為完成學(xué)業(yè)、培養(yǎng)中學(xué)物理教師必需的技能和能力進(jìn)行規(guī)劃和準(zhǔn)備。

2教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

對于教學(xué)內(nèi)容，主要圍繞課程的教學(xué)目標(biāo)和要求、同時(shí)兼顧教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)完整和內(nèi)在聯(lián)系、以及考慮研討課在教學(xué)方法和手段上的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)。因此，教學(xué)內(nèi)容共設(shè)計(jì)物理學(xué)史、物理學(xué)研究內(nèi)容以及與其他學(xué)科和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系、物理學(xué)研究方法和學(xué)習(xí)方法、物理教師的人文素養(yǎng)和教學(xué)方法以及與中學(xué)物理教師的對話等5個(gè)模塊。

2.1物理學(xué)史

物理學(xué)史模塊計(jì)劃用3個(gè)學(xué)時(shí)來完成，分中國物理學(xué)的發(fā)展和西方物理學(xué)的發(fā)展2大部分進(jìn)行。

1)中國物理學(xué)的發(fā)展。從中國古人對力、熱、聲、光、電現(xiàn)象的認(rèn)識，明清時(shí)期西方物理學(xué)知識向中國的傳播和20世紀(jì)上半葉物理學(xué)在中國的建立以及新中國成立后物理學(xué)的發(fā)展等3個(gè)方面開展研討。

2)西方物理學(xué)的發(fā)展。從古希臘人對物理現(xiàn)象的認(rèn)識和中世紀(jì)歐洲人對物理現(xiàn)象的認(rèn)識，經(jīng)典力學(xué)和經(jīng)典熱力學(xué)的建立，經(jīng)典電磁理論和經(jīng)典光學(xué)的建立，相對論的建立和愛因斯坦的科學(xué)思想，量子力學(xué)建立之前的基礎(chǔ)研究工作和量子力學(xué)的建立等5個(gè)方面開展研討。

2.2物理學(xué)與其他學(xué)科和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系研討

物理學(xué)與其他學(xué)科和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系模塊計(jì)劃用3個(gè)學(xué)時(shí)來完成，分別從永遠(yuǎn)的經(jīng)典——經(jīng)典物理的研究內(nèi)容和適用范圍、認(rèn)識上的飛躍——相對論和量子論、凝聚態(tài)物理的前世今生、飛速發(fā)展的光學(xué)與光電子技術(shù)、相對論宇宙學(xué)和愛因斯坦的科學(xué)思想、環(huán)境的優(yōu)化——物理學(xué)與環(huán)境技術(shù)、太空的呼喚——物理學(xué)與空間技術(shù)和海洋的誘惑——物理學(xué)與海洋技術(shù)等8個(gè)方面進(jìn)行研討。

2.3物理學(xué)研究方法和學(xué)習(xí)方法研討

物理學(xué)的認(rèn)識論和方法論模塊計(jì)劃用3個(gè)學(xué)時(shí)來完成，分別從物理學(xué)的思維方法、物理學(xué)是嚴(yán)格精密的實(shí)驗(yàn)科學(xué)、物理學(xué)的認(rèn)識論與方法論、閱讀與思考是物理學(xué)重要的學(xué)習(xí)方法以及實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力等5個(gè)方面進(jìn)行研討。

對于“閱讀與思考是物理學(xué)重要的學(xué)習(xí)方法”這一研討內(nèi)容，列出《物理學(xué)》(第6版)上冊(馬文蔚、周雨青，高等教育出版社)2-1牛頓定律、幾種常見的力；4-9經(jīng)典力學(xué)的成就與局限性；5-1電荷的量子化 電荷守恒定律； 5-2庫侖定律； 5-3電場強(qiáng)度；《物理學(xué)史教程》(李艷平、申先甲，科學(xué)出版社)第6章第一節(jié)關(guān)于熱現(xiàn)象的研究、光學(xué)的早期發(fā)展；《物理學(xué)概論》(王曉鷗，同濟(jì)大學(xué)出版社)專題選讀Ⅱ激光、Ⅲ超導(dǎo)技術(shù)及應(yīng)用等10篇供學(xué)生任意選用閱讀的教材節(jié)選，請學(xué)生就所閱讀內(nèi)容的理解進(jìn)行論述和討論。

對于“實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力”這一研討內(nèi)容，給出中學(xué)物理中“液體壓強(qiáng)的存在”演示實(shí)驗(yàn)、中學(xué)物理中“氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”演示實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證牛頓第一定律的設(shè)想、用光學(xué)方法測量微小長度和折射與反射定律的驗(yàn)證等供學(xué)生任意選用的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，請學(xué)生就設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行討論。

2.4物理教師的人文素養(yǎng)以及教學(xué)手段和方法研討

物理教師的人文素養(yǎng)以及教學(xué)手段和方法模塊計(jì)劃用3個(gè)學(xué)時(shí)來完成，研討分別從科學(xué)文化與人文文化的交融、理性美與藝術(shù)美的比較、物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的不可替代、物理教學(xué)中語言的獨(dú)一無二、物理教學(xué)中合適的教學(xué)方法和信息化時(shí)代的教學(xué)手段等6個(gè)方面展開。

2.5與中學(xué)物理教師的對話

與中學(xué)物理教師的對話模塊計(jì)劃用4個(gè)學(xué)時(shí)來完成，分別從國內(nèi)中學(xué)物理教育的現(xiàn)狀分析、解析國外中學(xué)物理教育的特點(diǎn)、你所了解的中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的心理特點(diǎn)與障礙、對中學(xué)物理教師的自我認(rèn)同和成為一名中學(xué)物理教師所需作的準(zhǔn)備等5個(gè)方面來進(jìn)行，并聘請中學(xué)物理教師走進(jìn)課堂和學(xué)生對話，共同研究討論問題。

3教學(xué)過程與方法設(shè)計(jì)

3.1任課教師的選擇

該課程可以靈活機(jī)動(dòng)的選擇任課教師。可以由一位教師完成全部的教學(xué)任務(wù)，也可以由幾位教師分別完成不同教學(xué)模塊的教學(xué)任務(wù)，從而合作完成全部的教學(xué)任務(wù)。

3.2教學(xué)過程設(shè)計(jì)

這次她問他:“累不累?”林丹搖頭，啄了她的嘴唇一下，她笑著躲。她說:“怎么跟她說的?”說完便是后悔了。“跟她撒了謊，明天回去?！眱扇硕疾辉僬f話，五味涌上心頭。

針對教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)的教學(xué)過程分4步進(jìn)行：

第一，由任課教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容認(rèn)真?zhèn)湔n，歸納設(shè)計(jì)8～10個(gè)研討問題，并提出完成研討問題的目標(biāo)和要求。

第二，每一教學(xué)模塊的第1節(jié)課共完成5項(xiàng)任務(wù)：教師講授教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)和要求(約10min)；教師引導(dǎo)學(xué)生通過討論提出需要研討的問題(約15min)；教師和學(xué)生最后共同確定6個(gè)問題的研討內(nèi)容(約10min)；學(xué)生采用異質(zhì)分組的形式組合，并任意選取一個(gè)研討問題(約7min)；老師提出完成研討問題的要求(約3min)。課后教師必須對學(xué)生的小組學(xué)習(xí)和討論進(jìn)行指導(dǎo)。

第三，在每一模塊的第2、3節(jié)課(含第四節(jié)課)上，每一小組學(xué)生以主題發(fā)言和小組成員補(bǔ)充的形式完成對所選研討問題的論述，教師引導(dǎo)全班同學(xué)一起就該組同學(xué)的論述展開口頭質(zhì)疑和辯論，并對學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行點(diǎn)評。(每一小組論述時(shí)間約7min，討論時(shí)間約8min)。

第四，每一小組的所有學(xué)生分別于課后獨(dú)立完成并上交一篇關(guān)于所研討問題的論文，由任課教師進(jìn)行評閱。

3.3采用的主要教學(xué)方法

4教學(xué)評價(jià)設(shè)計(jì)

4.1考核方案設(shè)計(jì)

該課程為考核課程，評分標(biāo)準(zhǔn)為百分制，設(shè)計(jì)考核的方式如下：討論小組學(xué)生自評和互評占40%；學(xué)生參加主題發(fā)言占15%(其中老師評價(jià)10%，學(xué)生評價(jià)5%)；學(xué)生參加全班討論發(fā)言占15%(其中老師評價(jià)10%，學(xué)生評價(jià)5%)；課程論文評分占30%(由老師評價(jià))。

4.2教學(xué)效果評價(jià)設(shè)計(jì)

采用3種方法對教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)：召開學(xué)生代表座談會(huì)，對課程教學(xué)提出改進(jìn)意見和建議；聘請3名長江大學(xué)知名教授組成專家組對課程的教學(xué)效果進(jìn)行評價(jià)；對所有上課的學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷進(jìn)行調(diào)研， 通過分析調(diào)查問卷反應(yīng)的問題，改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)。

5結(jié)語

新生研討示范課程《物理學(xué)概論》的教學(xué)設(shè)計(jì)方案正在2014～2015學(xué)年度第2學(xué)期的教學(xué)中實(shí)施，筆者將根據(jù)教學(xué)過程中師生的意見和建議，并對教學(xué)效果進(jìn)行科學(xué)評價(jià)后，對設(shè)計(jì)作進(jìn)一步的改進(jìn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]教育部財(cái)政部關(guān)于“十二五”期間實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”的意見[EB/OL].http://edu.qq.com/a/20110728/000181.htm，2011-07-28.

[2]關(guān)于開展2015年度研究性教學(xué)示范課程申報(bào)工作的通知[EB/OL]. http://jwc.yangtzeu.edu.cn/list/47-6.aspx，2015-09-04.

[3]張文雪，劉俊霞，張佐. 新生研討課的教學(xué)理念與實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2005(6)：107～109.

[編輯]洪云飛

[引著格式]程慶華，張靜，徐大海.新生研討示范課《物理學(xué)概論》教學(xué)方案設(shè)計(jì)[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2015,12(34)：66~68，72.

[中圖分類號]N4

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號]1673-1409(2015)34-0066-03

[作者簡介]程慶華(1957-)，女，碩士，教授，現(xiàn)主要從事光學(xué)方面的教學(xué)和研究工作； E-mail： qhcheng@yangtzeu.edu.cn。

[基金項(xiàng)目]湖北省高等學(xué)校省級教學(xué)研究項(xiàng)目(2013262，2011231)。

[收稿日期]2015-08-28