刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277
历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979
教学思想的转变与教学模式创新——大学物理理论与实验的结合
【作者】 窦庆萍
【机构】 暨南大学电气信息学院
【摘要】【关键词】
【正文】 摘 要:学习过程是学习者探索实践的过程。对大学物理课程教学模式进行创新,不再区分理论课与实验课,将两者集成化,精简的理论讲授,动手操作的学习环境,合作性的学习小组,高度活跃的课堂气氛,全方位的师生互动。学生在探索实践的过程中,作为主动者学习和掌握知识,改变传统课堂教学模式。让学生通过实验探索解决问题,自己寻找问题的答案。
关键词:工作室物理,教学模式创新,理论与实验;
美国犹他大学的一项研究认为,学生如果单纯听课能记忆5%的内容;单纯读书能记住10%;如果在听课或者读书过程中有听觉或视觉辅助记忆有20%;如果其间有讨论,记忆会增加到50%;而如果学生有动手参与的机会,记忆会达到75%;而如果让学生有机会当教师去解释的话,记忆达到90%的内容[1]。美国的教育家杜威(John Dewey)提倡教育要注重实践,学习的过程也是学生的实践过程。对于所有的理工类专业的学生,大学物理传统的课程安排是理论课程和实验课程是独立的两门课程。理论课程就是教师在固定的时间,固定的地点,按照教学大纲的要求,有计划,有步骤的讲解,学生按部就班的听和记,然后考出一个好成绩。对于实验课,学生按照实验教材的要求,完成每一个验证型的实验。美国伦塞勒工学院首创的“工作室物理”(Studio Physics)是一种集成了理论和实验的教学模式。该模式最先于1993年在教学中实践。理想的授课环境是需要在一个专门的教室中进行,教室中除了具备一般的多媒体教室的功能之外,在每一张课桌上都有网口和与LabPro Device相连接的USB接口,能过Logger Pro数据采集软件,可以将桌上实验数据进行采集处理,从而方便学生对数据进行分析[2]。
对于“工作室物理”这种教学模式,硬件要求很高,没有特定的建设这类实验室的学校,不能完全实现这种教学模式。但是对于高等院校来说,都具有现代化的普通物理实验室。因地制宜,对大学物理课程进行设计,可以有部分章节按照“工作室物理”的教学模式完成,把理论课与实验课高度集成化,学生完全参与到教学中来。
一.“工作室物理”教学模式实例
暨南大学电气信息学院的理工科专业的学生使用的大学物理教材是是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,马文蔚主编的《物理学教程》第二版,上下两册[3]。大学物理实验课使用的是暨南大学出版社出版杨燕老师主编的《大学物理实验》[4]。根据这两本书的教学内容和学院普通物理实验室的实际情况,举例如下。
(1)利用霍尔效应测量磁场。首先,利用15分钟,教师简单介绍“磁场”----看不见摸不到的物质;介绍霍尔效应的由来,以及霍尔效应的工作原理。剩余时间留给学生,自行设计实验,利用霍尔效应测量磁场的大小。要求学习小组课后总结实验结果。
(2)RLC串联谐振电路与RC振荡电路相结合。首先,教师简单介绍力学中的共振,电学中的谐振,以及电磁振荡的基本原理,时间大约20分左右。剩余时间学生完成RLC串联谐振电路实验,并且自行设计实验,完成电磁振荡的实验测量。小组同学讨论并完成实验结果分析。
学生在具体的实验操作过程中要求设计出实验步骤、得出实验结果,将测量结果展示给同学们。在实际操作的过程中遇到问题,能够分析问题解决问题。富兰克林说过:“告诉我,我会忘记;教给我,我可能记住;让我参与,我才能学会。”这种工作室的教学模式,让学生主动的参与到教学中,动手又动脑。
二.“工作室物理”教学模式的意义
唐代韩愈对教师的定义:师者,所以传道授业解惑也。教师是传、授、解。学生就是接受、接受、再接受。这种教学模式过于刻板,现在很多课程都已进行了相应的改革,但是改变的还只是表面,整体的方式还是传统教学模式。物理课程是一门以实验为基础的自然科学。对于实验学科,将理论与实践相结合,能够更好的使学生理解教学内容。
(1)提高学生素质,培养学生的劳动技能
根据青少年生理发展的[5]特点,中学生时代就已经具备了物理学理论思维对实验的指导能力。进入大学之后,学生已经完全能够把大学物理理论与实验相结合。用理论指导实验,在实验操作中掌握使用各种测量工具等劳动技能,提高学生的素质。
(2)培养学生通力合作的能力
“工作室物理”的教学模式,要求每一个学习小组的学生共同完成实验设计和实验测量,在完成过程中,要求学习组长即能组织学生团结互助,又要求各位组员分工协作,完成学习任务。在这一过程中,对学生组织能力、合作能力的培养具有很大的作用。
(3)提高学生学习的积极性和主动性
学生完全参与到教学中来,课堂活动的中心不再是教,而是学。教师只是一个向导,鼓励、协助学生去探索知识。学生们组成学习小组,每个人都有自己的任务,分工协作,都能积极参加进来,彻底改变学生上课不听讲、睡觉、溜号等一系列的陋习。
三.结语
“工作室物理”这种教学模式教学硬件上的要求很高,完全按照这种模式授课有很大的限制,但是只要在条件允许的情况下,在授课过程中,物理理论知识与实验操作相结合,是可以实现的。在教学过程中,学生积极主动的参与到其中,作为学习的主体,从自身的需要出发,培养了学生的学习兴趣,快乐学习。
参考文献:
(1) 王文,零距离美国课堂,中国轻工业出版社,2012年出版,P130.
(2) 王鑫,刘全慧,工作室课堂与大学物理教育,大学物理,2010(2)54-56.
(3) 马文蔚,周雨青,解希顺,《物理学教程》(第二版,上下册),高等教育出版社.
(4) 杨燕等,《大学物理实验》,暨南大学出版社.
(5) 林崇德,李庆安,青少年期身心的发展特点,北京师范大学学院(社会科学版),2005,1,48-56.
作者简介:窦庆萍;:暨南大学电气信息学院;博士;副教授.
暨南大学第14批教改项目资助;暨南大学第十批“创新工程”项目资助。
关键词:工作室物理,教学模式创新,理论与实验;
美国犹他大学的一项研究认为,学生如果单纯听课能记忆5%的内容;单纯读书能记住10%;如果在听课或者读书过程中有听觉或视觉辅助记忆有20%;如果其间有讨论,记忆会增加到50%;而如果学生有动手参与的机会,记忆会达到75%;而如果让学生有机会当教师去解释的话,记忆达到90%的内容[1]。美国的教育家杜威(John Dewey)提倡教育要注重实践,学习的过程也是学生的实践过程。对于所有的理工类专业的学生,大学物理传统的课程安排是理论课程和实验课程是独立的两门课程。理论课程就是教师在固定的时间,固定的地点,按照教学大纲的要求,有计划,有步骤的讲解,学生按部就班的听和记,然后考出一个好成绩。对于实验课,学生按照实验教材的要求,完成每一个验证型的实验。美国伦塞勒工学院首创的“工作室物理”(Studio Physics)是一种集成了理论和实验的教学模式。该模式最先于1993年在教学中实践。理想的授课环境是需要在一个专门的教室中进行,教室中除了具备一般的多媒体教室的功能之外,在每一张课桌上都有网口和与LabPro Device相连接的USB接口,能过Logger Pro数据采集软件,可以将桌上实验数据进行采集处理,从而方便学生对数据进行分析[2]。
对于“工作室物理”这种教学模式,硬件要求很高,没有特定的建设这类实验室的学校,不能完全实现这种教学模式。但是对于高等院校来说,都具有现代化的普通物理实验室。因地制宜,对大学物理课程进行设计,可以有部分章节按照“工作室物理”的教学模式完成,把理论课与实验课高度集成化,学生完全参与到教学中来。
一.“工作室物理”教学模式实例
暨南大学电气信息学院的理工科专业的学生使用的大学物理教材是是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,马文蔚主编的《物理学教程》第二版,上下两册[3]。大学物理实验课使用的是暨南大学出版社出版杨燕老师主编的《大学物理实验》[4]。根据这两本书的教学内容和学院普通物理实验室的实际情况,举例如下。
(1)利用霍尔效应测量磁场。首先,利用15分钟,教师简单介绍“磁场”----看不见摸不到的物质;介绍霍尔效应的由来,以及霍尔效应的工作原理。剩余时间留给学生,自行设计实验,利用霍尔效应测量磁场的大小。要求学习小组课后总结实验结果。
(2)RLC串联谐振电路与RC振荡电路相结合。首先,教师简单介绍力学中的共振,电学中的谐振,以及电磁振荡的基本原理,时间大约20分左右。剩余时间学生完成RLC串联谐振电路实验,并且自行设计实验,完成电磁振荡的实验测量。小组同学讨论并完成实验结果分析。
学生在具体的实验操作过程中要求设计出实验步骤、得出实验结果,将测量结果展示给同学们。在实际操作的过程中遇到问题,能够分析问题解决问题。富兰克林说过:“告诉我,我会忘记;教给我,我可能记住;让我参与,我才能学会。”这种工作室的教学模式,让学生主动的参与到教学中,动手又动脑。
二.“工作室物理”教学模式的意义
唐代韩愈对教师的定义:师者,所以传道授业解惑也。教师是传、授、解。学生就是接受、接受、再接受。这种教学模式过于刻板,现在很多课程都已进行了相应的改革,但是改变的还只是表面,整体的方式还是传统教学模式。物理课程是一门以实验为基础的自然科学。对于实验学科,将理论与实践相结合,能够更好的使学生理解教学内容。
(1)提高学生素质,培养学生的劳动技能
根据青少年生理发展的[5]特点,中学生时代就已经具备了物理学理论思维对实验的指导能力。进入大学之后,学生已经完全能够把大学物理理论与实验相结合。用理论指导实验,在实验操作中掌握使用各种测量工具等劳动技能,提高学生的素质。
(2)培养学生通力合作的能力
“工作室物理”的教学模式,要求每一个学习小组的学生共同完成实验设计和实验测量,在完成过程中,要求学习组长即能组织学生团结互助,又要求各位组员分工协作,完成学习任务。在这一过程中,对学生组织能力、合作能力的培养具有很大的作用。
(3)提高学生学习的积极性和主动性
学生完全参与到教学中来,课堂活动的中心不再是教,而是学。教师只是一个向导,鼓励、协助学生去探索知识。学生们组成学习小组,每个人都有自己的任务,分工协作,都能积极参加进来,彻底改变学生上课不听讲、睡觉、溜号等一系列的陋习。
三.结语
“工作室物理”这种教学模式教学硬件上的要求很高,完全按照这种模式授课有很大的限制,但是只要在条件允许的情况下,在授课过程中,物理理论知识与实验操作相结合,是可以实现的。在教学过程中,学生积极主动的参与到其中,作为学习的主体,从自身的需要出发,培养了学生的学习兴趣,快乐学习。
参考文献:
(1) 王文,零距离美国课堂,中国轻工业出版社,2012年出版,P130.
(2) 王鑫,刘全慧,工作室课堂与大学物理教育,大学物理,2010(2)54-56.
(3) 马文蔚,周雨青,解希顺,《物理学教程》(第二版,上下册),高等教育出版社.
(4) 杨燕等,《大学物理实验》,暨南大学出版社.
(5) 林崇德,李庆安,青少年期身心的发展特点,北京师范大学学院(社会科学版),2005,1,48-56.
作者简介:窦庆萍;:暨南大学电气信息学院;博士;副教授.
暨南大学第14批教改项目资助;暨南大学第十批“创新工程”项目资助。