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摘要:《大學物理》課程教學中融入科研前沿知識不僅是人才培養(yǎng)和時代發(fā)展的要求,而且是《大學物理》教學改革的要求。本文針對《大學物理》課程教材內容過于陳舊的問題,在教學的不同階段,結合前沿科學的特點和具體例子,簡單介紹了在《大學物理》課程教學中如何融入科技前沿。
關鍵詞:大學物理;科技前沿;教學;融入
《大學物理》課程是高等院校理工科各專業(yè)一門重要的必修基礎課,它在為學生系統(tǒng)地打好必要的物理學基礎,培養(yǎng)學生初步的科學思想方法和研究問題的方法方面起著重要作用;又由于《大學物理》課程是在低年級開設的課程,它在使學生樹立正確的學習態(tài)度、掌握科學的學習方法、培養(yǎng)獨立獲取知識的能力、以盡快適應大學階段的學習規(guī)律等方面也有著十分重要的作用。
本文探討了在大學物理教學的不同階段如何融入科研前沿知識。其一,在教學的前言中融入科研前沿知識,其主要目的是激發(fā)學生對本課程學習的熱情和興趣。其二,在教學講授基本概念和基本原理中引入科技前沿,加深學生對基本概率和原理的理解,同時運用前沿科研的觀點和方法,延伸物理學中的基礎概念和原理,啟迪學生的思維,開闊學生的眼界。其三,在課程章節(jié)小節(jié)時融入科研前沿,啟發(fā)學生去探究先進的科技前沿問題。
一、 教學前言中融入科研前沿
《大學物理》的教學內容主要涉及力學、熱學、波動、光學、電磁學以及量子物理和相對論的基本概念和原理。如何在前言中有效融入科研前沿,引出教學的知識點,對激發(fā)學生的學習興趣和熱情大有幫助。例如,在講解力學知識的前言時,教師可以展示載人航天飛船中宇航員處于失重狀態(tài)的圖片,激發(fā)學生興趣,引發(fā)學生思考,引出力學知識。在前言階段融入科技前沿知識,應該具有以下特點:生動有趣——生動有趣才可調動學生學習的積極性和熱情;通俗易懂——通俗易懂避免了學生望而生畏,重在科技前沿中的物理思想和物理方法;熟悉的科技熱門話題——以學生熟悉的科技熱門話題引出物理問題,引發(fā)學生思考,使學生感受到物理的重要性,培養(yǎng)學生思考問題的能力等。教師在前言融入科技前沿,其目的主要是激發(fā)學生的學習興趣和熱情,教師還應該注意融入的技巧,不能生搬硬套,可以結合多媒體教學技術,輔助圖片、聲音、視屏等,生動的引出物理問題。
二、 教學內容中融入科研前沿
在教學講授基本概念和基本原理中引入科技前沿,其主要目的是加深學生對基本概率和原理的理解,同時運用前沿科研的觀點和方法,延伸物理學中的基礎概念和原理,啟迪學生的思維,開闊學生的眼界。該階段融入科技前沿知識,主要是找到科研前沿與物理學基本概念和原理的結合點,巧妙的融入前沿知識,使學生能夠了解前沿科技,體會到前沿科技的巨大魅力。同時,還可以根據(jù)前沿科技的特點,采用不同技巧融入前沿科學知識,如直接穿插或者習題方式融入。可抽象出物理模型的科研前沿,設計出物理習題,加深學生對物理概念和思想的理解。在講解基本概念和基本原理中,穿插一些前沿科技、或者一些引人深思的科技前沿故事,既能讓學生加深對物理基本概念和原理的理解,又能啟迪思維,開闊視野,掌握物理思想是如何發(fā)現(xiàn)和構建的。
三、 課程小節(jié)中融入科研前沿
課程小節(jié)安排在每章小節(jié)教學知識點結束后,向學生歸納總結本小節(jié)的主要知識點。在此部分融入科研前沿知識,教師可以點到為止,言猶未盡,留給學生思考的空間,啟發(fā)學生用基本的物理思想和原理去探究先進的科技前沿問題。同時,結合教師自己的科研背景與物理知識的結合點,教師還可以在這部分講解自己的科學研究知識,引導學生參加科學實踐,將教學課堂拓展到課外,面向學生成立課外科研興趣小組,實現(xiàn)“教—學—研”互動。培養(yǎng)學生學習能力、科研能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力,為后繼專業(yè)課程學習打下堅實的基礎。
現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展都離不開物理學的基礎作用,《大學物理》教學中的不同階段融入科技前沿,彌補目前教材的局限性,使大學物理學習成為“充滿時代氣息的全新的物理”,物理課堂充滿著趣味和活力,讓大學生體會到物理學與科技、生活、應用等息息相關,領略到物理學在科技前沿中的重要地位,激發(fā)學生的學習和科研興趣,增強學習的主動性和積極性,進一步加深對課本知識的深入理解等。但這對教師提出了更多更高的要求。教師必須教學與科研甚至“產學研”相結合,不斷學習和接觸科技最新科技前沿的知識,調研國內外科研文獻。其次,教師要加強教學設計,巧妙恰當?shù)囊胛锢砜萍记把刂R,使學生更好地理解物理的基本思想和方法。再次,教師要加強和學生的互動,重視對學生思維活動的誘導,注意營造寬松的、可創(chuàng)作思維的環(huán)境。成立科研興趣小組,有條件的教師可以增設專門的大學生創(chuàng)新實驗,學生直接參入科技前沿研究。
四、 結語
現(xiàn)代科技日新月異的發(fā)展都離不開物理學的基礎作用,在《大學物理》教學中融入科技前沿,彌補目前教材的局限性,使大學物理學習成為“充滿時代氣息的全新的物理”,物理課堂充滿著趣味和活力,讓大學生體會到物理學與科技、生活、應用等息息相關,領略到物理學在科技前沿中的重要地位,激發(fā)學生的學習和科研興趣,增強學習的主動性和積極性,進一步加深對課本知識的深入理解等,有助于思維的開拓、分析和解決問題能力的提高以及創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)等。總之,科技前沿融入《大學物理》教學,使課堂變得豐富多彩,提高學習興趣和探索精神,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和良好的科學素養(yǎng)。
參考文獻:
[1]馬文蔚,周雨青,謝希順改編.大學物理[M].東南大學七所工科院校編;北京:高等教育出版社,2014,8.endprint