熊晗

[摘 要]大學(xué)物理對(duì)于工科、醫(yī)科、農(nóng)科、理科大學(xué)生的發(fā)展有著重要的作用，在上述專業(yè)的學(xué)習(xí)中，大學(xué)物理學(xué)習(xí)一直是構(gòu)建學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要環(huán)節(jié)。但是大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境較為自由，很多學(xué)生因?yàn)樵谥袑W(xué)養(yǎng)成了對(duì)于物理學(xué)習(xí)的敬畏之心，一直將大學(xué)物理當(dāng)作是一個(gè)非常難以理解的課程來對(duì)待，但事實(shí)上并非如此。大學(xué)物理課程對(duì)于本科生的平均接受能力來說，并不是非常難以學(xué)習(xí)的科目，并且大學(xué)物理將學(xué)生對(duì)于問題的思維探究能力作為培養(yǎng)目標(biāo)。為此，筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，淺析如何在大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生提出問題的意識(shí)和規(guī)范思考的習(xí)慣，以使學(xué)生具有良好的物理基礎(chǔ)，為后續(xù)需要學(xué)習(xí)的專業(yè)課提供支持。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理教學(xué);培養(yǎng);學(xué)生;問題意識(shí)

[中圖分類號(hào)] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2019）06-0109-03

通過對(duì)于物理發(fā)展史的研究可以發(fā)現(xiàn)，一個(gè)物理定律的發(fā)現(xiàn)，最先開始的就是對(duì)于問題的發(fā)現(xiàn)，就像牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力進(jìn)而總結(jié)出牛頓力學(xué)三定律，構(gòu)建出現(xiàn)在依舊適用的經(jīng)典力學(xué)體系，這一過程都是從牛頓對(duì)于力的思考，并且不斷地提出一些問題、解決問題開始的。同時(shí)瓦特能夠發(fā)明蒸汽機(jī)，也是因?yàn)橥咛貜恼羝軌蛲崎_壺蓋開始思考，然后不斷實(shí)驗(yàn)總結(jié)，最終發(fā)明了蒸汽機(jī)。雖然實(shí)驗(yàn)和總結(jié)問題的過程很重要，我們現(xiàn)在的教育也的確將總結(jié)和學(xué)習(xí)當(dāng)作主體，但是可以發(fā)現(xiàn)推動(dòng)物理發(fā)生重大改變的原因往往是科學(xué)家從發(fā)現(xiàn)問題，并對(duì)這些問題進(jìn)行思考開始的，所以大學(xué)物理基礎(chǔ)課程在教學(xué)中一方面需要促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)物理能力的提升，另一方面還需要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，并且讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸掌握如何借助自身的知識(shí)和資源對(duì)問題進(jìn)行解決。

一、營造自由氛圍——讓學(xué)生敢問

在高中物理教學(xué)中，因?yàn)榻處煄О嘟?jīng)歷高考的經(jīng)驗(yàn)豐富，所以對(duì)于學(xué)生來說按照教師所指導(dǎo)的方式進(jìn)行物理學(xué)習(xí)，明顯增加學(xué)生在高考中的適應(yīng)性。但是到了大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，對(duì)于學(xué)生來說，提升自己在大學(xué)物理學(xué)習(xí)后所取得的分?jǐn)?shù)并不是最終的目的，而大部分的工科、醫(yī)科、農(nóng)科的學(xué)生因?yàn)樽陨淼膶I(yè)并不需要對(duì)于物理進(jìn)行非常深入的研究，所以把大學(xué)物理更多的是像高等數(shù)學(xué)一樣當(dāng)作一門工具課程，僅僅是給自己在后續(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)中帶來一些理論支持。為此，大學(xué)生在進(jìn)行大學(xué)物理學(xué)習(xí)時(shí)就需要改變高中物理學(xué)習(xí)中以老師為主的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)自身對(duì)于物理的獨(dú)立思考能力，增加自主學(xué)習(xí)物理的素養(yǎng)對(duì)于學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建將有更重要的意義。所以，教師和學(xué)生在進(jìn)行課堂互動(dòng)的過程中要改變原先老師講，學(xué)生聽的被動(dòng)局面。教師要將活躍課堂氣氛作為教學(xué)中的重要方式，在課堂上也要積極地配合學(xué)生的提問。但是通過一線教師在課堂上的反饋數(shù)據(jù)表明，在課堂上進(jìn)行提問的學(xué)生較少，尤其是在進(jìn)行大學(xué)物理中難以理解的知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)時(shí)。一些成功的教師在這方面的經(jīng)驗(yàn)，往往是對(duì)于物理教學(xué)中不同知識(shí)點(diǎn)的難度進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)一些學(xué)生普遍難以理解的知識(shí)點(diǎn)，在備課時(shí)，將能夠增加課堂氣氛的小知識(shí)放入課堂中，利用一些有趣的物理知識(shí)，營造出一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

例如在講述和微粒有關(guān)的知識(shí)時(shí)，雖然學(xué)生高中接觸過一些微觀粒子方面的知識(shí)，但大部分都是對(duì)宏觀結(jié)構(gòu)中的單個(gè)粒子進(jìn)行研究，而不涉及在納米尺度下粒子運(yùn)動(dòng)中的不確定性，所以對(duì)于學(xué)生來說，大學(xué)物理中涉及微觀粒子的知識(shí)點(diǎn)具有一定的難度，尤其是在量子力學(xué)方面，學(xué)生普遍存在著畏難情緒。為此，教師可以將“薛定諤的貓”這一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上稱為非生非死的貓的不嚴(yán)謹(jǐn)概念提出來（在量子世界中，整個(gè)系統(tǒng)一直保持著概率波的狀態(tài)存在，貓的生死需要在觀測的那一瞬間才能夠確定，因此“薛定諤的貓”在網(wǎng)絡(luò)上被戲稱為非生非死的貓），通常會(huì)讓學(xué)生有著繼續(xù)深入了解量子力學(xué)的興趣。而這種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎龇绞?，卻又和學(xué)生影像中非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)習(xí)聯(lián)系在一起，就很容易讓教師把握課堂的氛圍，給學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的思考和提出問題都營造出一個(gè)較為輕松的環(huán)境。

二、創(chuàng)設(shè)問題情境——讓學(xué)生想問

問題不會(huì)從天而降，任何問題的產(chǎn)生都有一定的情境。因而，應(yīng)創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生向生活現(xiàn)象提問，向教材提問，向物理實(shí)驗(yàn)提問。

（一）向生活提問

雖然現(xiàn)在的大學(xué)生經(jīng)過高中的學(xué)習(xí)都具備了一定的物理基礎(chǔ)素質(zhì)，對(duì)于很多的物理現(xiàn)象都能夠給出一個(gè)較為簡單的解釋，但是生活中所接觸到的事物都屬于經(jīng)典力學(xué)下的時(shí)空觀，學(xué)生對(duì)于構(gòu)建該時(shí)空觀的力學(xué)定律非常熟悉，學(xué)生對(duì)于這些問題的理解往往也只是停留在定性的研究上，并不能夠進(jìn)行定量的研究。與此同時(shí)，因?yàn)閷W(xué)生在中學(xué)接觸的大部分是理論知識(shí)，所以在動(dòng)手能力上偏弱。教師可以從這一方面入手，讓學(xué)生大膽地對(duì)生活中碰到的物理現(xiàn)象進(jìn)行提問。例如，在汽車的行駛過程中，如果是一輛功率不變的汽車，爬上相同的高度，到底是在陡坡比較快，還是在傾斜程度較大的坡比較快？這一問題很多的初中生通過一些較為簡單的理論推斷也能夠得出一個(gè)較為正確的答案，但是教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更加深入的思考，引導(dǎo)他們研究汽車功率、路面摩擦因素、陡坡的傾斜角度、陡坡的地勢差之間的量化關(guān)系，將實(shí)踐能力和理論知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，讓學(xué)生逐漸養(yǎng)成對(duì)于生活中物理現(xiàn)象提問的興趣和解決問題的能力。

（二）向教材提問

現(xiàn)在的基礎(chǔ)物理發(fā)展已經(jīng)到了一個(gè)非常先進(jìn)的水平，所以大學(xué)物理教材中并不會(huì)存在非常明顯的錯(cuò)誤，但是培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力，是物理思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)，如果學(xué)生在大學(xué)物理學(xué)習(xí)過程中還存在高中學(xué)習(xí)中對(duì)于教材過于敬畏的現(xiàn)象，將會(huì)對(duì)學(xué)生后續(xù)在物理研究上的發(fā)展造成非常大的障礙。尤其是對(duì)于理科物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，大學(xué)物理學(xué)習(xí)不僅僅要構(gòu)建出自身后續(xù)發(fā)展的健康理論體系，還需要擁有良好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)的心態(tài)，尤其是質(zhì)疑態(tài)度的保持，是保證學(xué)生在物理研究生涯中持續(xù)獲得活力的關(guān)鍵。

例如在剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，一些教材上會(huì)列舉幾種常見剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式，教師為了訓(xùn)練學(xué)生對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算，可以讓學(xué)生對(duì)于幾個(gè)列舉的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量進(jìn)行驗(yàn)算，教師也可以將生活中常見剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量讓學(xué)生去計(jì)算，這種方式可讓學(xué)生養(yǎng)成對(duì)于教材上現(xiàn)有結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證的習(xí)慣。

（三）向?qū)嶒?yàn)提問

物理學(xué)的發(fā)展是非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，?duì)于實(shí)驗(yàn)是非?？粗氐?，只有理論和實(shí)驗(yàn)兩者之間的結(jié)論相同才能夠確定一個(gè)結(jié)論被證實(shí)。因?yàn)榇髮W(xué)的實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間都比中學(xué)更加的寬裕，學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)儀器的次數(shù)較多，所以教師在布置課外作業(yè)時(shí)，可以讓學(xué)生對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出質(zhì)疑，并且用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將自身的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教材上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，將結(jié)論存在差異的原因進(jìn)行總結(jié)。這樣，讓學(xué)生能夠強(qiáng)化實(shí)踐能力，為后續(xù)的研究生學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)的同時(shí)，也讓學(xué)生能夠深化對(duì)于實(shí)驗(yàn)的了解。

三、傳授質(zhì)疑方法——讓學(xué)生會(huì)問

現(xiàn)在的物理學(xué)習(xí)已經(jīng)較為系統(tǒng)，已經(jīng)有很多的思維方法成為現(xiàn)在物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)思維方式，例如類比法、控制變量法就是中學(xué)物理中需要重點(diǎn)掌握的方法，這些方法對(duì)于學(xué)生來說非常的熟悉，筆者著重從大學(xué)物理學(xué)習(xí)的角度對(duì)這些方法進(jìn)行講述。

（一）因果法

因果法主要是在觀測到一個(gè)現(xiàn)象之后，思考發(fā)生這一現(xiàn)象的原因。因?yàn)榇髮W(xué)生的基礎(chǔ)物理水平較強(qiáng)，所以觀測的范圍要和中學(xué)時(shí)有一定的不同，將原先在生活中進(jìn)行觀測的方式，轉(zhuǎn)移到大學(xué)需要經(jīng)常進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，使得學(xué)生需要思考的對(duì)象更加貼近教材。

（二）類比法

類比法的使用在高中時(shí)學(xué)生已經(jīng)非常熟練，所以學(xué)生需要在大學(xué)中進(jìn)行升華。類比法在一些物理的證明上進(jìn)行運(yùn)用，并且需要相比較于高中能夠更加大膽地運(yùn)用，這種方式能提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。

（三）適用條件法

適用條件法主要是在不同的環(huán)境下。物理規(guī)律的適應(yīng)范圍不同，在中學(xué)的物理學(xué)習(xí)中對(duì)于條件的選取，往往是為了保證學(xué)生對(duì)于某一些基礎(chǔ)物理定律能夠形成深刻的認(rèn)識(shí)，所以構(gòu)建出一個(gè)較為良好的條件進(jìn)行研究，例如在沒有摩擦力的條件下。但是到了大學(xué)物理的學(xué)習(xí)中，適用條件法就不再是為了方便學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)而將一些客觀存在的規(guī)律排除在外，此時(shí)條件適用法是用來促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下對(duì)各種對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能造成的影響進(jìn)行考慮，以及在不同尺度下采用不同的研究物理問題的方法。

（四）關(guān)鍵詞法

關(guān)鍵詞法在很多的學(xué)科學(xué)習(xí)中都非常的重要。物理是一個(gè)非常重視理論的學(xué)科，所以學(xué)生能夠?qū)W會(huì)關(guān)鍵詞法，對(duì)于如何理解物理定律有著重要的作用。

四、運(yùn)用激勵(lì)機(jī)制——讓學(xué)生善問

雖然大學(xué)生的思想已經(jīng)較為成熟，不會(huì)像初中階段的學(xué)生一樣提出一些不符合客觀規(guī)律的問題，但是并不表示每一個(gè)學(xué)生對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行提問時(shí)都能夠達(dá)到一定的水平。為此，教師需要在其中對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，例如將學(xué)生們提問的內(nèi)容進(jìn)行收集和整理，對(duì)于一些立足點(diǎn)不科學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行指證。如果一些實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)的問題對(duì)于學(xué)生并沒有探究意義時(shí)，教師也要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行引導(dǎo)。保證提問教學(xué)能夠持續(xù)獲得活力的關(guān)鍵在于，學(xué)生不但要敢于提問，還需要善于提問，教師則需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，用自己在物理方面的經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生向著能夠促進(jìn)自身發(fā)展的方向提問思考。同時(shí)，為了促進(jìn)學(xué)生提問的有效性，還可以在實(shí)驗(yàn)室的使用和日?？己朔矫嬖O(shè)立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲機(jī)制，讓一些善于提問，并且提出的問題具有實(shí)際研究意義的學(xué)生組建一個(gè)小組，在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，并通過這種方式，將整個(gè)班級(jí)帶入一個(gè)熱愛物理思考的學(xué)習(xí)氛圍中。

善于借助多媒體進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)成為我國教學(xué)的一種常態(tài)，在大學(xué)基礎(chǔ)物理教學(xué)中使用信息化教學(xué)，利用多媒體設(shè)備來播放一些成本較為高昂、易錯(cuò)率高的實(shí)驗(yàn)的視頻，使學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過程有著較為深刻的了解。大學(xué)教師在進(jìn)行大學(xué)物理的教學(xué)中，需要善于借助多媒體教學(xué)設(shè)備，著重培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上的思維，例如可以讓學(xué)生在課后或者直接在課堂上播放《蒼穹起源》《宇宙的誕生》《星球的誕生》這三個(gè)探究片，然后教師在播放完畢之后進(jìn)行重點(diǎn)講解，再讓學(xué)生對(duì)探究片進(jìn)行思考，這樣就能夠很好地讓學(xué)生了解運(yùn)動(dòng)的起源和宇宙運(yùn)動(dòng)的奧秘。這些探究片最為有利的地方在于，能夠讓學(xué)生對(duì)于晦澀難懂的物理學(xué)習(xí)擁有足夠的學(xué)習(xí)興趣。

五、組織課堂討論

大學(xué)教育具有非常高的開放性和自主性，大學(xué)物理教學(xué)也是如此。雖然大學(xué)物理教學(xué)因?yàn)檎n程任務(wù)繁重的原因，對(duì)于課堂時(shí)間的把握非常的嚴(yán)格，并不會(huì)像社會(huì)實(shí)踐這類課程一樣擁有長時(shí)間的討論時(shí)間，但是為了促進(jìn)學(xué)生在后續(xù)的大學(xué)生涯中養(yǎng)成一個(gè)進(jìn)行學(xué)術(shù)討論的習(xí)慣，教師還是需要開放出部分的時(shí)間進(jìn)行討論，利用這種方式促進(jìn)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)習(xí)的獨(dú)立思考，同時(shí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力來說，多人的討論作用往往會(huì)更容易產(chǎn)生良好的效果。為此，教師在面對(duì)繁重的課程壓力和學(xué)生需要進(jìn)行課堂討論的矛盾時(shí)，需要緊緊地把握課堂時(shí)間，首先利用分組的方式，保證課堂討論不會(huì)出現(xiàn)過于紛亂的現(xiàn)象，另一方面還需要對(duì)于各個(gè)組之間的討論成果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，給學(xué)生一個(gè)正確的討論方向和討論指導(dǎo)，循序漸進(jìn)地提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力。

六、撰寫論文或完成小課題

對(duì)于問題的探究需要落實(shí)到實(shí)踐方面，為了讓學(xué)生對(duì)于物理的學(xué)習(xí)和研究方式有一定的認(rèn)識(shí)，可以在學(xué)習(xí)完一章的內(nèi)容之后，讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題撰寫一個(gè)小論文?？梢砸孕〗M的形式進(jìn)行，讓小組成員通力合作，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后撰寫出一篇小論文，然后教師對(duì)論文進(jìn)行批改和指導(dǎo)，使學(xué)生能夠?qū)τ诖髮W(xué)物理有著更加深刻的認(rèn)識(shí)。

綜上所述，科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步都是從發(fā)現(xiàn)問題開始的，我國著名的人民教育家陶行知先生說過：“發(fā)明千千萬，起點(diǎn)是一問?！睂W(xué)生學(xué)習(xí)物理時(shí)，若能對(duì)所有章節(jié)知識(shí)都能大膽地問一個(gè)為什么，就必能及時(shí)解決矛盾，發(fā)現(xiàn)不足，找到解決問題的突破口。大學(xué)物理學(xué)習(xí)就需要培養(yǎng)學(xué)生在這方面的能力，這樣學(xué)生后續(xù)的物理研究才能夠得到長足的進(jìn)步。

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]