第一篇:工科院校大学物理分层次教学研究论文
【摘要】随着我国高等教育由精英教育向大众教育的转型,传统教学模式的弊端日益突出,分层次教学作为一种新的教学模式已逐渐被广大教育工作者认可和接受。本文分析了各类分层次教学的利弊,讨论了我校大学物理分层次教学的主要内容以及在实施过程中所采用的具体措施,阐述了区分不同教学对象进行分类指导的教学改革理念。
【关键词】大学物理;分层次教学;探索与实践
大学物理是高等院校理工科专业学生必修的一门公共基础课,它不仅能增强学生分析问题和解决问题的能力,而且还能够培养学生的科学探索精神和创新意识,它有着其他学科无法比拟的作用和优势。同时大学物理也是一门理论性、抽象性极强的课程,而且还要求学生有很强的数学基础。自1999年以来,随着社会快速发展经济的需求,我国的高等教育逐步转型,它已从昔日的“精英教育”转化为“大众化教育”,各高校招生人数不断增加。然而随着招生量的不断扩大,普通高等院校学生入学成绩差距增大,学生的基础知识、能力、情感各方面参差不齐,按传统教学模式进行教学必然导致一部分学生觉得教学内容太简单,没有挑战性,而另一部分学生觉得太难,从而制约了学生学习的积极性。为了应对由于教学对象的变化所带来的问题,更好地贯彻实施因材施教的基本原则,国内一些高校于20世纪90年代开始在大学物理课程中实行分层次教学,既取得了一定成效也发现了一些难以解决的问题。
1国内大学物理分层次教学现状及利弊
1.1目前国内高校大学物理分层次教学采用的第一种模式是将全校同一年级各专业学生按入学成绩和数学基础的不同,分为A、B、C三个层次实施分层次教学,根据不同层次学生的知识基础及认知状况,设计不同的教学目标、教学要求、课堂教学过程以及不同的考核要求,这样有助于教师更好地针对本层次学生的特点进行教学,使得教学过程目标更加明确、针对性更强。但是将全校同一年级各专业学生打乱原来班级重新分班,扰乱了正常的教学秩序,必定给正常的教学管理带来了很多的麻烦。同时可能会使处于较低层次的学生产生自卑心理,导致厌学情绪。
1.2国内大学物理分层次教学的第二种模式是将同一班级的学生按照知识基础和对于物理知识的理解能力,分成不同的层次,教师在备课时要合理设计出各个层次学生应掌握的难易程度及知识要点,在讲解过程中将教学内容分为不同层次进行讲授,由学生根据自己对知识的掌握程度和理解能力有选择性地吸收和接纳,从而满足不同层次学生的需求。这种模式似乎可以克服第一种模式的弊端,但是在一定程度上将增加任课教师备课和授课的难度,课堂时间是有限的,不同层次教学内容、教学方法、教学手段很难兼顾,而且不同层次学生成绩的评定也很难制定。
1.3国内大学物理分层次教学的第三种模式是按照专业进行分层,采用“平台+模块”的方式。不同的专业对物理知识的需求程度是不同的,为使物理知识有助于学生本专业学习的开展,按照专业设计“模块”。这种模式的优点是教师在教学过程中可以做到有的放矢,在遵循教学大纲的前提下,可以在专业方面有所延伸和拓展。既保持物理学体系的完整性同时又突出了专业特色。当然这种模式也不是十全十美,比如不能兼顾到同一班级不同学生的个体差异,但可操作性比前两种方式要强。
2我校的招生情况和大学物理教学现状
内蒙古工业大学是一所理、工、文、管相结合的研究型综合大学,我校面向全国31个省、市、自治区招生,每年招收近5000名本科生,招生类别包括一本、二本、二本C以及民族预科生,生源质量参差不齐。大学物理课程涵盖全校绝大部分专业方向,根据专业需求的不同,分为《大学物理A》(96学时),《大学物理B》(72学时),《大学物理MA》(96学时),《大学物理MB》(72学时)以及《大学物理C》(54学时)。《大学物理A》适用于电力学院、信息学院、理学院等专业性较强,对大学物理基础要求较高的专业;《大学物理B》适用于轻纺学院、矿业学院等,这些专业对大学物理基础要求相对不太高;《大学物理C》主要面对偏文科类专业的学生;《大学物理MA》和《大学物理MB》是针对民族预科班学生开设的。一直以来,我校大学物理都是按照传统的“一刀切”的教学方式,只要学时数相同,便使用同一本教材,同样的教学计划、教学大纲、教学内容,采用同一张试卷进行评价。然而随着招生规模的扩大,一些问题也越来越突出,其中主要有以下两点。
2.1学生知识基础参差不齐
学生入学成绩相差较大,整体层次比较复杂,加上高考制度的改革,部分内容如热学和光学有些学生在中学时一点都没有接触到,这给大学物理课堂教学带来很大难度,教学内容深度和进度难以把握,若采用过去传统的模式进行教学和考核,课堂教学效果不会理想,而且不及格率也偏高,导致部分学生对物理课程失去兴趣,影响后续课程的学习。
2.2大班授课存在很多弊端
随着我国高等教育的快速发展,高等院校办学规模不断扩大,学校在基础课的教学中多采取大班授课的形式,我校除民族预科班外,大学物理课基本上是4个自然班合班,这导致课堂秩序不容易控制,教师不能兼顾到每一位同学,课内师生交流少,一部分学生听课注意力不集中,不能很好地接受知识,甚至在课堂上睡觉、玩手机,严重影响了大学物理的教学质量。
3大学物理分层次教学的实施
《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:“要把育人为本作为教育工作的根本要求,把促进学生成长成才作为学校一切工作的落脚点和出发点,尊重教育规律和学生身心发展规律,为每个学生提供适合的教育”,基于此我们依据招生类别、专业设置特点、学生认识水平和学习能力等实际情况,提出了对大学物理实施分层次教学的构想,并对2013级学生进行了实践。
3.1教学主体分层次原则
不同招生类别的学生在物理基础、学习能力、接受能力、学习积极性等方面均存在差异。为此,我们首先将全体学生进行了第一次划分,一本和二本学生划为第一类别,二本C学生划为第二类别,民族预科生划为第三类别。其次,我们按照专业相近的原则进行了第二次划分,我校大学物理课程按不同专业已经分为《大学物理A》、《大学物理B》和《大学物理C》三个类别,在此基础上,我们尽可能将相近专业的学生排到同一授课班级,比如电子与通信、软件与网络、生物与制药等。相近专业对物理知识的需求比较接近,这样有利于授课教师在保证物理学知识完整体系的基础上能兼顾到专业特色,针对不同的专业,教学侧重点可以有所不同,充分体现以人为本,因材施教的原则。
3.2授课教师的选派
各个教师的学术水平、知识结构、授课特点、授课质量以及讲授方法等各有不同。理工科一本、二本学生素质较好,一般选派学术水平较高、授课质量较高、教学经验丰富、讲课节奏稍快的教师,除了在内容方面有所拓宽和加深以外,还可以将物理学的教学内容与高新技术、科学前沿适度联系起来,有助于学生开阔眼界与思维。二本C学生基础知识较差,我们选派的教师往往教学经验丰富、耐心细致、认真负责、善于运用启发式教学、善于与学生联系和沟通,这样的教师可以充分调动学生的积极性和主动性,有利于基础较差学生的思维启迪、智力开发和潜能挖掘。文科类学生我们选派知识面较宽、教学水平较高、在科学史和物理学史方面有所研究的教师,可以进一步拓展学生的知识面,激发他们的学习兴趣。民族预科班的学生我们一般选派蒙古族教师,他们可以和学生有良好的沟通,从而拉近与学生之间的距离,有利于教学过程的组织以及对学生的管理。
3.3教学大纲的制定
教学大纲的制定对规范教学内容、保证课程的基本教学质量以及进行教学质量检查和评估等方面起到了积极的指导作用。我们经过充分调研,全面了解了学生的知识基础和专业培养目标,然后指定相关教师制定了不同层次学生的教学目标、教学要求、教学内容、教学进度和教学方法。(1)对理工科一本和二本学生,参照全国高等院校大学物理教学大纲的标准,需达到教学大纲所规定的全部要求,基础内容以理论教学为主,另外根据学生所学专业进行知识拓展,并且适当引入物理学前沿与高新技术,尽可能满足这部分学生对知识的需求。(2)二本C学生基础很差,在制定培养目标时必须降低标准,要求能基本完成教学大纲所规定的教学任务,达到教学大纲所规定的大部分要求,基本满足后续课程学习的需要即可,教学过程中需适当加强课堂练习。(3)民族预科生要求能完成大学物理教学大纲所规定的全部教学任务,基本达到教学大纲所规定的要求,在教学过程中适当减少难度较大的理论推导,以实际应用为主。(4)文科类学生主要从人文和历史的角度出发,要求他们对物理基本概念、基本原理、基本定理能够基本理解,同时了解这些物理知识的实际应用以及对社会变革产生的重大作用。
3.4课后作业的分层
课后作业是检查学生知识掌握程度的有效途径,不同层次的学生由于基础知识和接受能力不同,对课堂教学内容的掌握及应用差异很大,所以我们对学生的课后作业也进行了有针对性的设计。我们大学物理课程组依据教学大纲和教学目标自编了与授课内容相配套的习题册。每一章对应一份习题,每份习题都包括选择题、填空题和计算题三种题型。对理工科一本和二本的学生,基础部分约占70%左右,提高部分约占20%左右,综合应用部分约占10%左右;对二本C及民族预科班学生,基础部分约占90%左右,提高部分约占10%左右;对文科类学生,没有复杂的推理和计算,以基本内容的理解为主。课后作业分层次布置充分考虑到学生的个体差异,使得每个层次的学生经过努力都能达到要求,既具有一定的挑战性又不觉得太困难,可以充分调动学生学习的积极性与主动性。3.5考核评定办法考试改革也是教学改革的重要组成部分,是衡量和检验教学质量和教学水平的主要手段。我们打破了过去采用同一标准、同一试卷进行考核的传统做法,首先加强了对学生学习过程的评价,教师在教学过程中对学生的学习态度、课堂表现、课堂提问、作业成绩等进行评分,称为平时成绩,并按照一定的比例纳入到学生的综合考评中去,尤其对二本C学生平时成绩的比例更大一些,这样可以有效地把他们留在课堂上,避免学生逃课、旷课现象的发生;其次对不同层次的学生,按照不同教学要求实行不同标准、不同内容的试卷进行考核,优等生主要考察他们对物理基本内容、基本原理的掌握及应用,而差生着重考察他们对基础理论知识的理解,所以试卷题型的分配比例也有所不同。
4结论
分层次教学法的实施,使各层次的学生都能各得其所、学有所获,都能体验到学习的乐趣,体验到进步的喜悦,从而增强了学习的积极性和主动性,真正实现了因材施教的原则;分层次教学的实践,消除了以往考试成绩两极分化的现象,提高了学生的及格率;分层次教学更具有针对性,教师在备课时能够针对本层次学生的特点,做好充分的准备,教学过程目标明确,教学效果会大大提升;分层次教学的实施对教师提出了更高的要求,授课教师必须研究针对本层次学生的教学方法、教学手段,激发教师进行教学研究的热情;分层次教学促使教师更加主动地去学习和掌握新的知识和其他相关学科知识,有助于教师能力的全面提升,从而更好地服务于教学。
【参考文献】
[1]毛强,彭振生.大学物理课程分层次教学改革初探[J].巢湖学院学报,2009年第11卷第6期.[2]杨梅.浅谈分层次教学[J].科技信息,2009,(9):475.
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第二篇:分组分层次教学研究
分组分层次教学研究
项目类别:教育理论与实践研究
编号:
山东省教育科学规划课题
申报、评审书课题名称:分组分层次教学研究
课题主持人:王东芝
所在单位:尚店联校后焦小学
申报日期:2011-7-3
山东省教育科学规划领导小组办公室填
报
须
知
1、按照《山东省教育科学研究重点课题管理暂行办法》规定,课题负责人须具有高级专业技术职务(或相应行政职务)。课题负责人不具备高级专业技术职称(或相应行政职务),而且课题组中又无高级科研人员参加实际研究工作的,须由两名同行高级科研人员推荐。
2、课题负责人必须是该项目的实际主持者和指导者,并在项目研究中担负实质性的任务。
3、“十五”课题完成情况,分以下几种:A主持过山东省“十五”规划课题并已结题;B主持山东省“十五”规划课题但未结题;C参与山东省“十五”规划课题;D未参与山东省“十五”规划课题。申报人只须在“九五课题完成情况”栏上填上序号“A、B、C、D”即可。
4、课题论证应充分。
5、研究计划和阶段成果应明确。
6、申请书须经课题负责人所在单位领导审核,签署明确意见,承担信誉保证并加盖公章后上报。
一、课题研究人员基本信息主持人姓名
王东芝
性 别
男
民 族
汉 出生 年月
1982.1
行政职务
教务主任
专业技术 职务
小学一级教师
研究 专长
课堂教学
最后学历 大专
最后学位“十五”课题完成情况
D
工作单位
尚店联校
联系电话
baimuhua@sohu.com
通讯地址
山东省临清市尚店乡后焦中心小学
邮政 编码
252662
课题组主要成员 ︵不 含 主 持 人 ︶
姓名
专业技 术职务 工作单位
研究 专长
在课题组中的分工
雷明瑞 张九梅 辛纪秋 张凤娥 王秀梅 陈金云郑春华
小学一级 小学高级 小学一级 小学一级 小学二级 中学二级
后焦小学 后焦小学 后焦小学 后焦小学 后焦小学 后焦小学 后焦小学
教育管理 教育管理 教学教研 教学教研 教学教研 教学教研
教学教研过程性监控与督导 过程性监控与督导 教学实验及案例分析 教学实验及案例分析 教学实验及案例分析 教学实验及案例分析
教学实验及案例分析课题主持人“十五”期间(2001年—2005年)教育科研情况
主持教育科学规划项目的级别及完成情况
D
发 表 或 出 版 的 主 要 论 文 或 论 著
论文或论著名称
发表报刊及日期
出版部门
合作人
小学班级管理中的学生自治
聊城市教育局2007年12月王秀梅
浅谈运用现代教育技术教学
新课标教育研究2008年9月
新课标教育研究杂志社初探小学数学教学的有效性
山东省教育科学研究所 2009年6月王秀梅
家长如何指导孩子阅读
水城周刊 2009年7月
聊城日报社
王秀梅推荐人意见不具有高级专业技术职务的课题主持人,须由两名具有高级专业技术职务的、且主持过市级以上教育科学规划项目研究课题的专家填写推荐意见。推荐意见要从课题主持人的“专业水平”、“科研能力”、“组织能力”等方面陈述。
推荐人姓名专业技术职务研究专长工作单位推荐人主持过的课题名称推荐人签名:
推荐人姓名专业技术职务研究专长工作单位推荐人主持过的课题名称推荐人签名:
二、课题研究论证报告
1、课题提出的背景与所要解决的主要问题(1)课题提出的背景
课程改革的核心环节是课程实施,课程实施的基本途径是教学,所以教学改革是课程改革的关键所在。在教学理论和教学实践之间,教学模式处于中介地位,因此,努力探索新课程实施中的教学模式是课程改革的重中之重。
1、新课程对课堂教学提出新的要求。新课程强调,教学是教与学的互动过程。师生之间、生生之间相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,在这个过程中教师和学生分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验和观点,从而丰富教学内容,求得新的发现,达到知识共识、共享、共进,实现共同发展。从这个意义上看,新的课堂教学将没有严格意义上的“教”与“学”,教师和学生彼此将建立一个真正的“学习共同体”。在这个共同体中,教师不再仅仅去教,而且也通过交流与对话被教;学生在被教的同时,也通过交流、互动相互说教、影响,也就是要形成真正意义上的“教师式学生和学生式教师”。
2、“小组合作”教学模式给我的启示。“小组合作”教学模式首先体现的是课堂的根本性转变,“这里的课堂完全是学生的舞台,完全是学生自主的情感投入”;这里的课堂是民主的:没有了台上台下,没有了“师道尊严”;这里课堂是自由的:辩论、歌唱、讲解、朗诵,形式活泼、气氛热烈而又不失和谐。其次体现了学生学习方式的革命性变革,学生在课堂上群体参与、共同协作、发现问题、自主探究、形成共识。“小组合作”教学模式还体现了课程资源的再开发,以教材资源为依托,扩展知识点,延伸教学内容,加大了课堂容量,丰富了教学资源。
3、当前课堂教学现状。新课程的实施对教师的要求很高。农村教师都感到新的教育理念好,但要落实到自己的课堂太难,甚至感到无所适从。有的仍是老上法,课堂毫无生气;还有的认为课堂越花越好,弄得孩子在课堂上既唱又跳,可收获甚微……于是,教师有了怀疑:新教材是否科学?农村孩子没有城市的孩子聪明……究竟怎样的课才称得上是一节好课,我们的教师也曾多次听过市级以上的优质课,据教师反映:优质课是好,就是学不了,有的教师则说了一个形象地比喻:新课改的课堂“像云像舞又像风”,这虽然只是趣谈,但也真实地反映了一个问题:教师对课堂教学的把握越来越模糊,教师学习的思想只能是机械的运用在课堂上,结果只能使课堂有形无实、画虎不成反类犬。
(2)所要解决的主要问题
1.青年教师在课堂教学组织中遇到的困难。2.班级中学困生比重大、转化难。
2、本课题在国内外同一研究领域的现状与趋势分析(1)国内外同一研究领域的现状与趋势分析 世纪 60 年代以后,随着教学组织形式的改革,小组教学已越来越多地受到欧美教育家的重视,甚至成了某些发达国家小学教学的基本活动形式。但就我国目前中小学教学的实际情况而言,小组教学仍被看成是班级教学的辅助形式,在课堂教学中所占的比重并不很大。随着素质教育的全面推进与基础教育课程和教学改革的深化,小组教学在我国中小学的教学活动中的地位会进一步加强。(2)本课题与之联系与区别、预计有哪些突破
本课题吸收现有理论的核心理念,着眼于教学模式的现实可操作性,立足学校的客观实际,构建起符合本校发展需要的课堂教学模式和学困生的辅导转化措施。
3、课题研究的实践意义与理论价值
1、转变传统教学方法,培养自我学习的能力
2、培养学生责任感和提高与人交往的能力
3、改变传统的评价模式,调动学生学习的积极性 通过制定学生互评和教师评定相结合的学习评价方法,让师生处于平等对话的位置,使评价成为一种双向甚至多向的活动,从而促进教与学的共同发展,同时也可以使学生在评价过程中学会欣赏别人。
4、缓解课堂教学矛盾,提高教学效果
通过“小组合作式”教学,让掌握得较好的学生去辅导掌握差的,使老师有更多的时间去辅导未掌握的学生,从而减轻老师的负担,尽量避免教师在课堂教学中出现顾此失彼的局面,又能使部分学生的情感得到照顾,从而提高课堂教学效果。
4、完成课题的可行性分析
学校领导向来十分重视教育科研工作,并以科研兴校、科研兴教作为学校办学的理念之一,学校校长和教务主任亲自担任本课题的负责人,对本课题的研究做直接、有效的筹划、组织和协调、领导。无论从研究资料的获得、研究经费的筹措,还是研究时间和研究人员的保障等,都给予充分的优先考虑。每位教师都建立了个人发展计划,坚持每周写教学随笔与反思。学校为了便于教师们互相学习,实行集体备课制,并多次组织教师外出学习,从多方面给教师的学习创造了浓厚的氛围,促进了教师的专业发展。
课题从小处着手,立题小,目的明确,易于实现。
三、课题研究设计报告
1、课题界定与研究依据
分组教学就是以合作学习小组为基本形式,系统地利用教学动态因素之间的合作性互动来促进学生的学习,以团体成绩为评价标准,共同达成教学目标的一种富有创意的教学方法。分层辅导就是根据学困生不同的知识技能缺陷,使用不同的方式方法予以辅导。
2、理论假设与研究目标(研究目标分解与具体化)
1、尽快掌握小组教学方法,并运用于日常教学。
2、通过教学实验探索小组教学模式下的课堂组织的基本规律,以及在小组教学模式下展开分层次辅导的方法和措施。
3、通过对实验成果的总结和反思,构建出一套适合本校实际的教学方法和新手教师的培训方法。
4、利用课题研究成果有效地培训教师和高效地转化学困生。
3、研究内容(研究内容的分解与具体化,含子课题的设计)
1、通过学习、培训,探索小组教学模式下的课堂组织。
2、通过小组合作教学的课例观摩、课堂教学实践,组织教师进行教学设计、案例分析、教学反思,反复对比新、老课堂教学效果,体验小组合作教学模式对教师专业技能的挑战,从而提高教师课堂教学水平。
3、立足农村小学实际,探究有效提高教学效率的课堂组织形式。
4、研究过程设计(阶段时间划分、阶段达成目标、阶段研究内容、阶段成果形式、阶段负责人)
第一阶段(2011年7月——2011年9月)理论学习和准备阶段
1、方案论证、课题研究目标的构建与课题内容的确立(分总课题、子项课题)。
2、课题组组成人员的物色与确定。
3、形成课题的初步研究方案;
4、积累资料并搜集有关理论书籍和查阅与本课题有关的论文
5、课题研究教师撰写学习心得
负责人:王东芝
第二阶段(2011年10月——2012年12月)资料收集和实践探索阶段
1、收集各学科的小组课堂教学成果,学科教师及班主任根据自己的教学实践寻找,并开展研讨,同时把新课程理念落实到具体的教学实践中去,在实践中自觉调整、改进自己的教育、教学策略和行为。
预期成果:典型的课堂操作案例、班级管理案例、小组教学的课堂的基本环节和构件分析成果、及课题阶段小结。负责人:辛纪秋 王秀梅
2、反思、总结、实践阶段:把课题的成果运用到实践中去再次进行反思、总结,对存在的问题重新研究对策,采取更有效的手段开发典型的“小组教学课堂”和“分层次的教学辅导”,实现新课程的更有效地实施。
预期成果:建成“高效的小组教学课堂”、及有关体现新课程理念的论文集和案例集。负责人:王东芝
第三阶段(2013年1月——2013年7月
1.全面开展深入研究; 2.将初步的研究成果运用于新的起始年级;3.对部分阶段研究成果的实际效用进行再检测和修改; 4.进一步完善教学案例。5.撰写课题研究报告;
6.汇集并展示研究成果。7.接受验收。8.对课题研究进行总结测评。
负责人:雷明瑞 王东芝
5、研究方法设计(对应研究目标、内容、过程进行某一方法的具体设计)
课题研究的方法:本课题研究主要采取教学实验法、案例分析法,走“实践-研究-行动-反思-发展”的路线。
6、完成本课题研究任务的保证措施
1、课题组成员 顾
问:雷明瑞(校长)组
长:王东芝(教务主任)
副组长:张九梅(后勤主任)
组
员:张凤娥
王秀梅
辛纪秋
郑春华
陈金云
2、组织和人员保证措施:
(1)由本校校长任课题组顾问,负责协调工作和经济保证;(2)由教务主任负责业务工作,组织开展课题研究;(3)由学校成员负责理论研究和实验活动的开展。(5)所有班主任及各学科教师参与,形成了全员参与机制。
3、活动机制保证措施:(1)将课题研究纳入学校工作计划及各部门工作计划,深入到各班级。研究活动基本以班级为实验单位,各班围绕课题开展教学实验。(2)将课题研究成员范围放大至每位师生,要求每位学生参与教学实验活动,每位教师撰写教学研究论文或心得体会。(3)将课题研究成果纳入部门考核、教师考核体系中,纳入各项评优指标中。
7、预期研究成果(成果形式及预期完成时间)
取得课题研究成果,并用于日常教学;以及有效地培训教师和高效地转化学困生。预期完成时间为两年。
四、评审意见
1、课题承担人所在单位意见 单位盖章
负责人(签字):
****年**月**日
2、县(市、区)教育科研部门评审意见单位盖章
负责人(签字):
****年**月**日
3、市教育科研部门、高校分管领导评审意见
单位盖章
负责人(签字):
****年**月**日
4、专家组评审意见专家组组长(签字):
****年**月**日
5、山东省教育科学规划领导小组审核意见单位盖章
负责人(签字):
****年**月**日
第三篇:工科大学物理教学改革综述论文
一、教师水平参差不齐,教学效果差异明显
现有的教学模式采用分班制教学,教学采用统一的教材和教学大纲,由若干位教师共同完成教学。教师之间交流较少,自己讲自己的。由于教师个体的教学水平、知识结构等的差异导致教学方法、教学效果差异明显,不能充分实现预定的教学目的。4.教学手段单一,新教法、新手段应用不够。受限于学校条件、教师的教学习惯和教师对新技术的使用能力,现有的大学物理教学仍以传统的板书教学为主。在条件较好的一些学校采用了多媒体教学,但是主要用来代替板书,提高课堂教学容量,本质上还是属于传统教学。而大学物理本身是门实验科学,内容较为抽象,不易获得良好的教授效果。而充分利用多媒体的优势,模拟物理过程、物理现象,使抽象的概念实质化、形象化,提升学生的感官认识,提高对知识、原理的更深层次的认识,提升教学效果。
二、大学物理教学内容、教学方法、教学手段的思考
1.教学内容的合理选取。针对各专业对物理知识需求合理的安排教学内容,做到普及性和针对性协调发展。如:交通工程专业应以力学为重点内容;建材专业以热学,电磁学为重点内容,电器自动化以电磁学,光学,近代物理为重点内容等。所以教学应以教学大纲为基础,根据专业的特点设计针对性强的教学计划,即保证基本物理体系的完整呈现,又要突出专业的实际需求。对于具体的教学内容,需要精心挑选,对于经典物理要发掘与现代科技的联系,有意识的减少陈旧、过时内容的教学,做到经典不古董,要让学生体会到物理学的勃勃生机。适当的介绍当今物理学前沿的新进展,侧重补充与相关专业关联度高的发展新动态,使学生在学习物理基本理论的同时了解本专业发展的新信息、新动向,提升学生的学习兴趣,拓展学生的科学视野。
2.改进教学方法。教学的关键是教师,如何提升教师教学水平,统一教学标准是提升教学质量的重中之重。而教研室活动是实现这一需求的有效手段。通过教研室活动制定统一的教学具体实施计划,落实常规教学管理的各项规定,按照各项规定组织教学。活动内容形式可多种多样:比如组织各位教师互相听课,集体备课,在一听一备中达到加深理解,共同提高的目的。通过统一的教研室活动,统一教学思想,教学方法,保证教学起点一致。过去物理教学注重于知识点的传授,强调利用公式解题的能力。但是物理学和数学基础的关联度较高,尤其是要用到高等数学的知识来解决问题。由于课程设置的原因,大学物理一般是和高等数学同时开设的,这就导致学生数学基础不够,容易产生畏难情绪,降低学习效果。所以要改变教学侧重点,将侧重于知识点的机械传授转变为对物理概念、物理思想及物理方法的传授,培养学生应用物理知识分析解决问题的能力和创新能力。基于教学内容及目的的改变,其考核模式也应相应调整。降低统一考试的占比,鼓励采用实验操作、设计实验证明某一理论、提交论文等自主方式进行考核,提高学生发现解决问题的能力。另外,加强实验教学的比重是提升物理教学效果的一条捷径。物理学是一门实验科学,经典物理的理论、定律可以通过实验呈现出来,让抽象的概念具体化、实质化,加深学生的理解。同时通过实验,增强了学生动手能力,培养良好的科学素养。还可以通过实验将学到的知识灵活应用,促进知识的理解提升。
3.加强新教学手段的应用。物理学是一门实验科学,其概念、原理及定律、定理均是由实验升华而来,具有精炼、抽象的特点。传统的讲授方法无法使其形象化,导致教学枯燥无味,效果很差。而充分利用多媒体的优势,模拟物理过程、物理现象,使抽象的概念实质化、形象化,提升学生的感官认识,提高对知识、原理的更深层次的认识,提升教学效果。
三、结语
本文从分析现在的大学物理教育现状出发,基于解决现有问题,提升教学效果,提出了大学物理教学改革的一些想法。大学物理的教学内容应根据专业特点具有一定的针对性,加强现代发展的介绍,激发学生的学习兴趣。加强教研室活动提高教师的教学水平和教学质量的提升。将大学物理教学侧重点转变为对物理概念、物理思想及物理方法的传授,培养学生应用物理知识分析解决问题的能力和创新能力。强化物理实验在教学中的作用,积极的探索多媒体等新教学手段的引入,提升教学效果。
第四篇:大学物理实验对比教学研究论文
1大学物理实验教学现状分析
大学物理实验分为基础性实验、综合性实验和设计性实验。理想的实验教学模式应该是分层次教学模式,按照先开设基础性实验,再开设综合性实验,最后开设设计性实验的顺序授课,这样安排由浅入深、循序渐进,利于教学活动的展开,可以有效的培养学生的动手能力、创新能力以及对实验数据的处理和分析能力。而现实情况却给这种教学模式提出一些难以解决的问题:
(1)随着多年扩招,学生人数逐年递增,仪器数目的增长远不及学生人数的增长,而在上课时为保证教学效果一台仪器最多容纳两名同学同时使用,仪器数目严重制约着上课学生的人数,一个实验一般只能保证有一个班或者半个班的学生来做;
(2)大学物理实验一次课为3学时,同一个实验一天最多只能排三次课,即上午、下午和晚上各上一次课,那么一个实验一周最多只能重复15次左右。如果所有的班级都按同样的顺序来上实验课,对于大部分高校来说每个实验每周要重复的次数都大于15次,这样在排课上就会出现困难。为了解决这个问题,大部分高校目前都采用轮转授课的方式来排课,即各实验室同时开课,然后各班在实验室之间进行轮转。由于学时的限制,大部分高校的大学物理实验只开两个学期甚至有个别学校只开一个学期,这样就会出现一学期的实验课包含三类实验中的两类或者三类的情况。如果轮转授课,那么就很难保证让所有学生都先做基础性实验,再做综合性实验,最后做设计性实验,也就是说必然有部分学生打破理想的上课顺序,这样分层次教学模式就很难实行了。另外,由于在中学阶段各地区、各学校对实验课的重视程度不同,导致刚入校大学生的实验基础及实验能力差异较大。而大学物理实验课是大学生最先接触的实验课之一,所以我们在授课时必须考虑到这个差异。而在传统教学模式下,教师在实验课上对所有学生的要求是完全一致的,没有任何差异。这样就会使学生出现两种极端,部分实验能力强的学生迅速完成实验,而部分实验能力差的学生需要他人帮忙或是延长时间才能完成实验,甚至有个别学生为完成实验选择抄袭其它同学的实验数据。长此以往,实验能力强的学生会认为实验课程过于简单,学不到多少知识,对自己的能力提高没有帮助,会逐渐对物理实验课程失去兴趣;实验能力差的学生由于经常不能独立完成实验,会认为课程太难,自己无法掌握,在逐渐丧失自信心的同时势必对物理实验课程提不起兴趣。在传统教学模式下,两类极端的学生都会逐渐丧失对实验课程的兴趣,显然不利于学生动手能力、创新能力等的培养,一种新的教学模式的提出迫在眉睫。
2对比教学模式
通过以上分析,我们需要在无法实行分层次教学模式的情况下,提出一种新的教学模式,而且这种教学模式要既能满足大多数学生的学习要求,又兼顾两类极端学生的学习要求,更广泛的激发学生的学习兴趣。为此我们提出对比教学模式。
2.1演示实验和课堂实验的对比
在实验课前增加演示实验内容,学生通过观察或亲自参与有趣的演示实验,会对接下来要做实验产生强烈的兴趣。如:做全息照相实验时,演示白光再现全息照片;做测量物体的转动惯量实验时,让学生参与演示茹科夫斯基凳;做受迫振动实验时,让学生参与演示鱼洗盆等。学生在完成实验以后,通过与演示实验的对比可以引发更多的思考。
(1)在全息照相实验前演示白光再现全息照片,而各高校在实验中做的基本都是激光再现全息照片。做完全息照相实验以后,学生会发现自己的照片无法在白光下直接观测,而需要在激光下观测。这时学生就会产生疑问,为什么不让我们拍摄能直接在白光下观测的白光再现全息照片,这样观测起来不是更方便吗?此时教师可以让学生课后查找相关资料,然后在实验报告上解释这个问题。通过这样带着疑问去学习的过程,学生对全息照相的理解会更加深刻。
(2)在测量物体的转动惯量实验前,学生参与演示茹科夫斯基凳时,双臂平伸凳子转速减慢,双臂收缩凳子转速加快。通过分析可以知道双臂平伸时转动惯量大,双臂收缩时转动惯量小,最终得出结论:总质量一定的情况下,质量分布离转轴越远,转动惯量越大。做实验时给学生提供的塑料圆柱、金属圆桶和实心球的质量基本一样,让学生做完实验来验证上面的结论是否正确。学生怀着好奇心,在做实验时就会更加认真,更有利于其能力的培养。
2.2多种实验方案的对比
许多实验都有多种实验方案,如:声速的测量、测细丝直径、电桥测电阻等。我们可以在实验条件允许的情况下,鼓励学生尽可能多的采用多种方案来做实验,以激发学生的创新意识,对实验能力不同的学生做不同要求,更能有效的培养他们的动手能力和创新能力。下面是一些具体的做法。
(1)在全息照相实验中采用难易不同的两种光路进行照相。实验能力强的学生可以选择用传统光路进行实验,通过认真调节、精确计算,使光路满足以下三个条件:参考光和物光的光程相差不太大,不大于所用激光的相干长度;参考光和物光的夹角在20°~30°之间;参考光与物光的光强比为3∶1~5∶1之间。实验能力弱的学生可以选择用简化光路进行实验,此光路经过简单调节就可以满足上面提到的三个条件。采用以上做法,可以让所有学生都能自己动手完成实验,实验能力都得到了一定程度的培养。实验完成以后,可以组织学生对两种光路进行对比分析,如对两种光路实验结果进行对比,可以发现用简化光路的实验成功率比较高,经过分析可以发现:①简化光路中的光学元件个数比传统光路少,由9个减少为5个,所以外界振动对实验的影响也较传统光路要小,故而照相成功率高。②简化光路容易调节,学生只需要调节感光底板和物体的位置及角度就可以使参考光和物光的光程差、夹角和光强比在都在合适的范围内。而传统光路中光学元件较多,调节比较复杂,经常需要反复调节,中间过程如果某些地方没注意,导致某个条件没得到满足,实验就会失败,观察不到全息照片。也可以组织同学讨论简化光路与传统光路的适用情况,利用简化光路拍摄表面凸凹程度小的物品效果较好,如:钥匙、硬币等。简化光路不但可以拍摄反光性好的金属材料,也可以拍摄反光性差的塑料材料如中性笔笔帽等。而对于表面凹凸差距比较大的物体采用传统光路拍摄的效果较好。通过这样的分析过程,学生的分析能力可以得到提高。
(2)除了以上介绍的做法还可以让学生在实验过程中作如下对比,如:在测量声速时,可以对行波法和驻波法进行对比;在测量液体密度时,可对让静力称衡法和比重瓶法进行对比;在测量金属材料弹性模量时可以对静态拉伸法和动态悬挂法进行对比等。在多种实验方案对比教学的过程中,教师不但要注意引导学生选用不同实验方案,更要注重组织学生对实验方案进行分析。这样才能使学生将所学的理论与实验操作相结合,在不断的分析过程中找到操作过程中的不足,进而提高学生分析问题解决问题的能力。
3对比教学模式的评价体系
在采取多种实验方案对比教学的时候,由于供学生选择的实验方案不是唯一的,各种方案的难易程度未必相同。这种情况下如果没有一个合理的评分标准,学生为快速完成实验往往会选择容易的实验方案,这样就达不到预期的教学效果。所以在给出学生成绩时,必须充分考虑实验方案的难易程度,才能达到较好的教学效果,准确体现学生的实验水平。我们根据学生选择实验方案的难易程度在评分时引入权重系数,课堂实验分数=对所选实验方案进行实验操作得分×权重系数。由于各实验所涉及的实验方案难度不同,所以权重系数并不是一个定值,而是根据实验的特点分成几种情况。
(1)对于两种实验方案难度相近,实验操作难度低的实验,两种方案都做权重系数为1,只用一种方案为0.6。
(2)对于两种实验方案难度相近,操作难度高的实验,两种方案都做权重系数为1,只用一种方案为0.8。
(3)对于两种实验方案难度明显不同的实验,两种方案都做权重系数为1,选择难的实验方案的为0.9,选择简单实验方案的为06。权重值由教师在课前给出,学生可根据自己的水平及想要取得的成绩选择实验方案。为了鼓励学生勇于创新、积极思考,学生在实验时有创新或在实验后能对实验方案进行深入分析时,可以给其适当加分。
4结语
教学实践证明,通过课堂实验和演示实验的对比、多种实验方法的对比以及合理的评分方法,学生对实验课的兴趣和做实验的积极性都得到了提高。实验能力强的学生采用多种实验方案的机会多,在对各实验方案对比分析过程中收获较多,相应的实验成绩也较高。实验能力差的学生,也能为取得较好的成绩积极努力,在讨论环节更加用心,任课教师如果能及时对他们的表现进行肯定,再适当鼓励,这些学生也能逐渐融入课堂。甚至有一部分同学看到了自己在理论方面的优势,在操作过程中注重理论分析,以理论带动实践,不但能很好的完成实验还能提出创新方案也取得了不错的成绩。
第五篇:工科大学物理实验教学论文
1实验教学应体现大学物理实验技能的特色
大学物理实验课的内容十分丰富,涉及面广:力、热、电、磁、光学、近代物理知识都有,且各实验技术有其自己的一套特色。比如,对某物理量可直接测量,若不能直接测量的可通过“比较”、“转换”、“放大”、“模拟”、“补偿”等技术达到测量的目的,而这些技术在其它后续的实验或高级实验技术中都要用到。过去实验教学中对这些实验技术的讲授尤如蜻蜓点水,致使学生也只能得到零星知识,印象并不深刻。如果我们在实验教学中注意系统归纳讲授实验技术,或在实验教学中是否能围绕某一种技术去安排相应的实验训练,学生对大学物理实验技术的特色就会有较深刻的了解和掌握。一般说来,物理测量的方法很多,如以测量来分,可分为电测量和非电测量两大类;以测量性质来分,可分为直接测量、间接测量和综合测量;以测量过程中被测量是否随时间变化来分,可分为静态和动态测量等等。实验中,无论涉及到哪种测量方法,都应注意体现该实验技能的特色,丰富学生的测量知识,注重培养学生严格的工作态度、严谨的工作作风及良好的实验习惯。
2实验教学中应提供给学生有自由选择的余地
在当前实验教学中,从大纲、教材以及实验教学,对学生的约束力太大,传统的教学模式把学生统得太死。这样不利于学生发挥做实验的主动性和积极性。如何调动学生学好实验的主动性和积极性?我认为在实验条件的允许下,可在实验教学中为学生提供一些较有自由选择的实验余地,让学生去发挥他们的创造性能力。如以某物理量或某常数的测定为题,提供几种可行的测量方法,让学生根据自己的爱好去选择,当然教学中要有基本的要求,只要学生做到了基本要求就算通过了,而对那些心有余力的学生,通过课题不同的实验比较,提出自己的见解去发挥他们的聪明才智。例如,重力加速度的测量,可提供单摆法、自由落体或凯特摆法测定;磁场的描绘,可提供冲击电流计测绘、模拟法、霍尔元件或高斯计等方法测绘;或以某种测量技术为题,研究它的应用;或以某种仪器为题,研究它的应用等等。学生通过实验,会使他们发现一个物理量的测量或者一种仪器或者一种实验技术的应用,并不是唯一的,哪一种测量方法更为实用可靠?这就会促使他们带着瓿去研究和探索,如果实验教学中,我们能做到有计划且合理地安排,相信对学生的实验能力和创造性能力的培养是有益的。当然,根据课题,一次可能要排出若干个实验,这将给实验室的工作人员及实验指导教师增加很多的工作量,同时教师的素质要求会更高,然而,只要各方面予以重视,这个问题是不难解决的。
3实验教学中应注重数据处理方法的训练
实验技能的训练以及实验误差理论与误差计算固然是大学物理实验教学的基本要求,然而,数据处理方法也应该是实验教学的基本要求之一。以往在实验教学中,注意力是否常常放在前者而忽视了后者。本人认为,如果我们在物理实验教学中,有意识地反复注意对学生进行数据处理方法的训练,相信对提高物理实验教学的质量是有益的。学生一旦掌握了数据处理方法,他们的智能,独立工作的能力等都会得到提高。
数据处理的方法很多,然而,作图法、平均法、逐差法和最小二乘法等等依然是大学物理实验教学中最常用的几种数据处理方法。例如,实验测得一组数据为xi,yi(i=1,2,…,n),证公式或求解经验公式。
3·1用作图法处理数据
将该组测得的数据在直角坐标纸(或在单对数纸或双对数纸)上标点,看其变化趋势,比如,用直线去拟合,可行,说明x与y的关系是线性关系,满足
y=a0+a1x
待定系数可以用
计算。若函数关系已知,如I=U/R,显然R=1/a1,a0经计算值很小,可近似为零(这很小值因测量误差带来的),验证了I与U的线性关系,还可求得R值。不能用直线拟合的,可试探某种类型的曲线拟合,求解经验公式,解决方程的回归问题。3·2用逐差法处理数据
将数据列表,设自变量是等间隔变化(普物实验的一般取值),将对应变量数据逐项逐差,若为恒量,如
δyi=yi-yi-1=a1x(i=1,2,…,n)
则函数为线性关系
y=a0+a1x
如果一次逐差不是恒量,可再次逐项逐差,若二次逐差为恒量
则函数具有
y=a0+a1x+a2x2
形式。如果二次逐差仍不是恒量,可继续再次逐项逐差,看其是否是恒量,直至逐差为恒量,可确定其多项式形式。
此外,将测量数据分成对半两组,用隔1项逐差,可求解物理量的常数据。
3·3用最小二乘法处理数据
最小二乘法是从误差的角度来讨论方程的回归问题,它从数学上和几何意义上说都比较严格。假定上述测量数据中,xi的测量误差都归结到yi误差,且x与y关系为线性关系:
y=a0+a1x
则yi-a0-a1xi=ζix
根据最小二乘法原理
取一级微商,并令一级微商为零,整理后,得
其中
为了判断函数形式选取是否合理,在a1与a0解定之后,还需要计算相关系数r,对一元线性回归,r计算式为
根据概率统计理论证明,r值在0与1之间,若r=0,说明x与y完全无关,数据点远离求得的直线,显然用一元线性回归是不妥的;若r=1,说明x与y线性相关得很好,数据密集分布于求得的直线附近,直线回归处理方法是正确的。
此外,还可以进一步讨论求得的直线是否通过坐标原点以及待定系数a1的误差问题,用不确定度来表述测量结果。
用平均法处理数据在方法上比上述方法简单,一般在精度要求不太高的测量中,用平均法处理数据比较方便。另外,在大学物理的大多数实验中,物理量之间函数关系多为线性关系,许多非线性关系也可以通过转换,变非线性关系为线性关系去处理。总之,大学物理实验数据处理方法很多,有一定的灵活性,也有一定的数学工具可循,教学中应适当安排一些时间,向学生系统讲授数据处理方法,并在有关实验中给予必要的训练,学生通过对实验后的数据作出正确处理,使之找出事物的内在规律性,或检验某种理论的正确性,或准备作为以后实践工作的一个依据。