周嫻 馮蒙麗 張麗 胡建偉 劉進(jìn)

摘要：文章鑒于士官學(xué)員知識(shí)基礎(chǔ)差、理解能力偏低的特點(diǎn)，探討了一種將實(shí)驗(yàn)和理論交叉融合的教學(xué)模式。以牛頓第二定律內(nèi)容為例，闡述了融合式教學(xué)模式的實(shí)施方案，并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行了分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：士官教育;物理;教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）52-0192-02

士官職業(yè)教育學(xué)員普遍存在知識(shí)基礎(chǔ)薄弱、邏輯思維能力偏低、學(xué)習(xí)培訓(xùn)不連續(xù)等特點(diǎn);因此，其后續(xù)職業(yè)教育的學(xué)習(xí)，尤其是理工類科目的學(xué)習(xí)存在較大困難。要提高士官學(xué)員的教學(xué)效果，必須因材施教、因需施教;根據(jù)士官學(xué)員的特殊性以及職業(yè)需求，制定具有針對(duì)性的教學(xué)模式[1，2]?！稇?yīng)用物理基礎(chǔ)》課程是士官職業(yè)教育學(xué)員開設(shè)的一門必修課，其作為后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，發(fā)揮著重要的作用。這門課程不僅教授學(xué)員物理基礎(chǔ)知識(shí)，還擔(dān)負(fù)著提高學(xué)員的科學(xué)邏輯思維能力、分析和解決問題能力等基本技能的重任，能為學(xué)員后續(xù)裝備課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[3，4]。

一、當(dāng)前教學(xué)模式的弊端

當(dāng)前，各個(gè)院校的士官物理課程教學(xué)并沒有針對(duì)性的教學(xué)模式，采用的基本都是大眾化的教學(xué)模式。課堂教學(xué)以講授為主，先講授理論，再進(jìn)行習(xí)題練習(xí)。這種模式下的教學(xué)，對(duì)于知識(shí)基礎(chǔ)和理解能力都較薄弱的士官學(xué)員來說，理論知識(shí)理解不透徹，習(xí)題練習(xí)又無法做到舉一反三，嚴(yán)重拖慢了教學(xué)進(jìn)度。學(xué)員普遍反映，雖然記住了規(guī)律和公式，但不會(huì)做習(xí)題;知識(shí)學(xué)過了，但不知道有什么用。其根本原因還是“材”的問題，士官學(xué)員對(duì)知識(shí)的理解吸收能力和轉(zhuǎn)化運(yùn)用能力較為薄弱。因此，鑒于士官學(xué)員自身能力的限制，在教學(xué)上不能采取本科學(xué)員的教學(xué)方法，不僅不適用傳統(tǒng)教學(xué)模式，啟發(fā)式、探究式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式等教學(xué)模式都不具備實(shí)施的條件。與此同時(shí)，在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，士官學(xué)員雖然不具備本科學(xué)員的學(xué)習(xí)內(nèi)化能力，但動(dòng)手操作能力方面并不欠缺。究其原因，這與士官學(xué)員有一定的部隊(duì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)武器裝備具有一定的操作經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。士官學(xué)員喜歡手腦并用，在實(shí)踐中消化理論知識(shí);而物理學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，任何物理規(guī)律都來源于實(shí)驗(yàn)，又應(yīng)用到實(shí)踐中去，這就要求我們要重視實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用。

二、融合式教學(xué)模式的實(shí)施方案

根據(jù)士官學(xué)員自身的特殊性以及物理課程的特點(diǎn)，我們采用了理論和實(shí)驗(yàn)相融合的融合式教學(xué)模式。融合式教學(xué)模式是將理論講授和實(shí)驗(yàn)實(shí)施交叉融合在一起，通過實(shí)驗(yàn)使理論知識(shí)更加具體形象，以加深理解，鞏固知識(shí);通過理論使實(shí)驗(yàn)得到提升和深化。本文將以牛頓第二定律教學(xué)內(nèi)容為例，闡述融合式教學(xué)模式的具體實(shí)施方案。

牛頓第二定律給出了物體在力的作用下獲得運(yùn)動(dòng)加速度的定量關(guān)系，其核心是兩個(gè)比例關(guān)系，即加速度與力的正比關(guān)系，以及與物體質(zhì)量的反比關(guān)系。講授時(shí)結(jié)合“用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)開展融合式教學(xué)。整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)分為三個(gè)階段：第一階段是課前預(yù)習(xí)階段，要求學(xué)員預(yù)習(xí)牛頓第二定律的理論描述，以及實(shí)驗(yàn)部分的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)步驟等相關(guān)內(nèi)容。第二階段是課堂授課階段，這部分是教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，之后將進(jìn)行詳細(xì)闡述。第三階段是課后練習(xí)階段，要求學(xué)員對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，驗(yàn)證牛頓第二定律的比例關(guān)系，并練習(xí)用牛頓第二定律解決相關(guān)習(xí)題?，F(xiàn)主要對(duì)第二階段課堂授課的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)闡述。

課堂教學(xué)主要分為六個(gè)環(huán)節(jié)：儀器介紹→自主觀察→提煉講授→實(shí)驗(yàn)測(cè)量→習(xí)題練習(xí)→知識(shí)拓展，在一次課的三個(gè)課時(shí)內(nèi)完成。各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)要主次分明，儀器介紹和自主觀察大約占1/2課時(shí)，提煉講授占1/2課時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量占1課時(shí)，習(xí)題練習(xí)和知識(shí)拓展占1課時(shí)。教學(xué)過程中，注重學(xué)員自主和教員主導(dǎo)相結(jié)合，理論和實(shí)驗(yàn)相融合，遵循“理論從實(shí)驗(yàn)中來，到實(shí)踐中去”的教學(xué)理念，使教學(xué)效果最大化。

1.儀器介紹。實(shí)驗(yàn)離不開儀器，認(rèn)識(shí)并會(huì)使用儀器是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在學(xué)員課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，該環(huán)節(jié)以“簡(jiǎn)要介紹，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)”為主，重點(diǎn)介紹儀器的使用方法和注意事項(xiàng)。本課堂的實(shí)驗(yàn)涉及物理天平、氣墊導(dǎo)軌和計(jì)數(shù)器。重點(diǎn)介紹物體天平的使用步驟和氣墊導(dǎo)軌的注意事項(xiàng)，這些儀器的使用方法不復(fù)雜，但細(xì)節(jié)較多，因此需要在學(xué)員實(shí)驗(yàn)過程中再次提醒和強(qiáng)調(diào)。

2.自主觀察。要求學(xué)員結(jié)合牛頓第二定律的兩個(gè)比例關(guān)系，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。觀察內(nèi)容分為兩個(gè)方面：第一方面，保持系統(tǒng)總質(zhì)量不變，改變合外力，觀察滑塊加速度的變化。此處需要學(xué)員先討論分析出如何在保持系統(tǒng)總質(zhì)量的前提下，改變合外力。通過討論得到方案：先將砝碼片放置到滑塊上，然后逐一移向重物，即可保證合外力發(fā)生變化，而系統(tǒng)總質(zhì)量保持不變，觀察滑塊滑動(dòng)加速度的變化。第二方面，保持合外力不變，改變系統(tǒng)總質(zhì)量，即將砝碼片逐一放置在滑塊上，觀察滑塊滑動(dòng)加速度的變化。學(xué)員通過自主觀察，將會(huì)對(duì)牛頓第二定律的基本內(nèi)涵建立起感性認(rèn)識(shí)。

在學(xué)員自主操作過程中，注意及時(shí)提醒和強(qiáng)調(diào)操作規(guī)程和儀器的使用注意事項(xiàng)，以確保學(xué)員人身安全和儀器完好。

3.提煉講授。提煉講授部分是以教員為主導(dǎo)的環(huán)節(jié)，以教員講授為主。結(jié)合學(xué)員觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，通過分析總結(jié)，提煉物理規(guī)律。針對(duì)本講內(nèi)容來說，通過分析不同條件下滑塊運(yùn)動(dòng)加速度的變化，得出結(jié)論，即合外力或系統(tǒng)總質(zhì)量的改變都會(huì)引起滑塊加速度的變化，其定量關(guān)系就是牛頓第二定律的內(nèi)容。這種通過觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提煉得到物理規(guī)律的教學(xué)方法，使復(fù)雜的物理規(guī)律不再抽象，而是更加形象具體，非常有利于學(xué)員理解和掌握知識(shí)。

4.實(shí)驗(yàn)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)測(cè)量環(huán)節(jié)的主要目的是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量和分析，驗(yàn)證物理規(guī)律的正確性，鞏固學(xué)員對(duì)知識(shí)的理解和掌握，使知識(shí)內(nèi)化為能力。針對(duì)本講內(nèi)容來說，前期的自主觀察只是得到了加速度與力、物體質(zhì)量之間的定性認(rèn)識(shí)，而定量關(guān)系需要通過數(shù)據(jù)測(cè)量分析得出。因此，在理論講授之后，要求學(xué)員分別針對(duì)牛頓第二定律的正比和反比關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和分析。首先，在保持系統(tǒng)總質(zhì)量不變的條件下，改變合外力，利用光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)量運(yùn)動(dòng)加速度，分析加速度與合外力的關(guān)系;其次，在保持合外力不變的條件下，改變系統(tǒng)總質(zhì)量，測(cè)出加速度，分析加速與系統(tǒng)總質(zhì)量的關(guān)系，進(jìn)而驗(yàn)證牛頓第二定律的內(nèi)容。

5.習(xí)題練習(xí)。在對(duì)物理原理和物理規(guī)律有了充分理解和掌握的前提下，還要通過習(xí)題練習(xí)提高學(xué)員對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，即教學(xué)理念中的“到實(shí)踐中去”。習(xí)題練習(xí)環(huán)節(jié)主要分為例題講解和自主練習(xí)兩部分。通過講解典型例題，使學(xué)員掌握運(yùn)用物理理論解決基本問題的方法和思路，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行自主練習(xí)，達(dá)到舉一反三的目的。

6.知識(shí)拓展。知識(shí)拓展是將物理規(guī)律延伸到實(shí)踐中，拓展某些典型現(xiàn)象或者應(yīng)用實(shí)例的相關(guān)知識(shí)。該部分的教學(xué)內(nèi)容可以結(jié)合驗(yàn)證牛頓第二定律所使用的氣墊導(dǎo)軌裝置，拓展氣墊技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。氣墊技術(shù)是利用空氣層隔離物體與支撐面，從而減小摩擦力的一種技術(shù)，實(shí)際中有氣墊運(yùn)輸車、氣墊船等。

三、教學(xué)效果分析

在教學(xué)中，我們針對(duì)牛頓第二定律的教學(xué)內(nèi)容，嘗試采用了理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的融合式教學(xué)模式。課后通過對(duì)學(xué)員進(jìn)行調(diào)查，從學(xué)員的興趣度和內(nèi)容的掌握程度兩方面分析了教學(xué)效果，總結(jié)如下。

1.融合式教學(xué)模式大大提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣。具體來說，融合式教學(xué)模式提高了課上互動(dòng)積極性，明顯減少了睡覺、開小差的現(xiàn)象，增強(qiáng)了學(xué)員的自主思考主動(dòng)性，激發(fā)了求知欲，使其遇到問題能夠主動(dòng)開展小組討論或請(qǐng)教教員。分析原因，融合式教學(xué)模式使學(xué)員的主體地位得到了明顯體現(xiàn)。通過自主實(shí)驗(yàn)觀察現(xiàn)象、討論分析總結(jié)規(guī)律、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量各環(huán)節(jié)，學(xué)員能夠充分地參與到課堂教學(xué)中來。在興趣的驅(qū)使下，增強(qiáng)了學(xué)員獨(dú)立完成習(xí)題練習(xí)的自信心。

2.融合式教學(xué)模式加深了學(xué)員對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。通過習(xí)題練習(xí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)員在實(shí)驗(yàn)和理論相融合的教學(xué)設(shè)計(jì)下，對(duì)物理規(guī)律的掌握更加準(zhǔn)確，理解更加透徹，這得益于手腦結(jié)合的教學(xué)方式，使學(xué)員的思維更加靈活，提升了學(xué)員獨(dú)立思考的積極性。

3.融合式教學(xué)模式的開展雖然能明顯提高教學(xué)效果，但在實(shí)際實(shí)施中仍然存在一些問題，需要進(jìn)一步討論和解決。首先，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)自主觀察和測(cè)量環(huán)節(jié)的加入，使課堂教學(xué)時(shí)間延長(zhǎng)，必須有足夠的課時(shí)才能完成。其次，由于實(shí)驗(yàn)儀器的臺(tái)套數(shù)限制，教學(xué)班人數(shù)也有一定的限制，需要進(jìn)行小班教學(xué)。最后，某些教學(xué)內(nèi)容需要的實(shí)驗(yàn)條件較為苛刻，實(shí)際中無法滿足理想化的實(shí)驗(yàn)條件。

開展融合式教學(xué)模式，除了需要完善的教學(xué)設(shè)計(jì)，還需要其他諸多方面的配合，比如實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)班安排等。在實(shí)際實(shí)施過程中仍然存在一定的困難，需要進(jìn)一步研究和探討。

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