科学前沿融入大学物理教学的探讨

何南燐

 武警警官学院

摘要：为了更好的激发学生兴趣，避免学生感觉灰色难懂的知识点学习、枯燥的习题练习，讲授物理知识点时，可以尽量结合现代生活、社会热点、当前科学技术、当前科研前沿等，让学生感觉到这些有着悠久历史的物理在现当今的社会生活中仍然发挥着极其重要的作用。这样不仅可以提高学生上课的兴趣，也开阔了学生的视野，同时开启了他们的科学研究的大门。基于此，本文章对科学前沿融入大学物理教学进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：科学前沿；大学物理；教学

引言

21世纪以来，随着信息技术的蓬勃发展，现代化信息技术正深刻改变着教学方法。将信息技术引入物理教学课堂，优化教学方法，丰富教学内容，使信息技术成为培养创新性人才的一大助力，推动创新精神落地生根。核心素养是我国提出的新型人才培育目标，在知识学习的基础上，强调批判精神、决策能力、解决问题能力等。在信息爆炸时代背景下，信息技术在大学物理课堂教学中应用广泛，如何通过信息技术结合物理教学提升学生的学科核心素养成为新时期背景下的一大课题。

一、大学物理的地位

物理学是一门用于研究各种物质结构与物理运动变化规律的基础学科，其基础理论渗透到自然学科的各个领域。大学物理为工科各类专业的一门必修课程，通过本课程的学习，可以使学生了解物理学的发展历史、发展规律及前沿科技成果，全面系统地掌握力学、热学、光学、电磁学、近代物理的基本概念、基本理论和研究方法，使学生能够对实际问题进行合理简化、建立模型，为以后专业基础与专业课程的学习奠定必要的物理基础。

二、大学物理教学的现状

（一）教师多采用讲授法，学生学习效果欠佳

《大学物理》课程是工科专业一门通识类必修课，该课程不仅充当着连接自然科学与工程技术应用的重要角色，在培养学生解决问题能力与创新能力方面发挥着不可替代的作。随着应用型本科转型发展和高等教育的普及化，学校招生人数快速增长，大学物理教学过程中同一教学班中不同专业合班现象越来越多，班额越来越大。合班教学模式的优势在于能够充分发挥教师的主体作用，合理利用现代化的教学设备，降低教学成本。学生人数较多，教师无法进行有效师生互动，多采取讲授式的教学方法，这不符合教育心理学与学生认知规律，学习效果欠佳，达不到课程预期目标。同时，高考物理科目的改革导致学生之间的基础水平差异大，同一班级中“优等生吃不饱,中等学生吃不好,后进生吃不了”的情况普遍存在。

（二）不被重视，学时少

许多地方类工科院校对大学物理学科的重视程度较低．教育部规定大学物理教学学时不少于144，不同学校授课学时参差不齐，有的学校只有64学时，而大学物理上册48学时，下册32学时，严重限制了大学物理授课的系统性．课本知识教师难讲，学生接受起来也困难，更谈不上学生领略物理的奥妙，从而达不到好的教学效果。

三、科学前沿融入大学物理教学的策略

（一）结合现代生活

物理现象和规律大部分来自于现实生活，它们同时也将服务于生活。人民日常生活的方方面面，都有与基础物理研究相关的，因此给学生讲解物理知识时可以适当联系生活实际，这样可以激发学生探索生活的兴趣，同时让学生认识到物理的重要性。例如讲电磁场知识点时，可以从家庭生活讲到工业上的应用。比如家里的电磁炉和HI电饭煲，它们都是利用电磁感应原理将电能转化成热能的装置。在纺织印染行业，温度控制精度对纺织印染品质有非常重要的影响，而采用电磁加热不仅可以提高能源利用效率和加热速度，还可以提高温度控制精度；在锅炉行业，利用电磁加热速度快的特点，只在锅炉的出水端进行加热，使水流在流动中完成加热，可以节省空间；在机械行业，高频电磁加热对金属表面进行热处理，其效果比传统处理方法有显著提升。

（二）充分利用互联网多媒体现代化教学用具

随着教学环境、教学条件的改变，上课方式也不再拘泥于固定教师在固定班级授课。因此，教师需要充分利用互联网多媒体现代化教学用具，根据确定的课程上课，教师可以提前录制大学物理实验微课程，发布到班级群中，接着再从实际出发，根据实验教学需求将重点内容融入微视频中，例如给学生着重展示并介绍实验仪器、展示如何使用实验仪器，以及在做实验中需要注意的事项等相关事宜，同时可以借助趣味实验故事等增强学生兴趣，使学生初步建立物理概念，拓展学生的物理思维。线上授课不同于传统的线下授课，线上授课微课程视频有很多优点，线下授课的教室可容纳量有限，线上授课教材不再是学生获得知识的唯一途径，教室也不再是学生建构知识的唯一场所，教师的教学工作不再局限于课堂和书本上的教学，在线微课程预习不仅可以节省资源，还能让教师腾出更多的时间对学生进行线下辅导。因此，让学生在课前预习阶段应用微课程，可以高效地为物理实验课做充足准备。

（三）多元化的课程考核方式

期末学生卷面考试成绩权重占60%，过程化考核方式成绩权重占40%，其中40%包括课前内容预习10%，课中随堂练习10%，课中分组讨论问题10%，抢答问题10%，配合教师完成演示教学，鼓励学生讲清一个知识点等其它课堂活动10%，考勤10%，课后作业20%，单元测试20%。这样的评价模式有利于提高学生自学能力，更加注重了平时在校的学习过程，注重对知识点的理解、应用与创新。有利于提高学生的自主创新能力，改善教学效果。而针对科学研究、工程创新有兴趣的学生，则引入项目引导式考核，通过完成创新性项目，以大作业论文的形式来充分考察学生的自主学习以及探索创新能力。

（四）教材改革

为配合“双创”背景下的大学物理实验教学，编写新的实验讲义，一方面精简基础性实验项目数量，达到培养基本技能和基础知识即可；另一方面增加设计性、研究性实验项目数量，基础性实验侧重介绍数据处理、操作方法、仪器结构等，在设计性和研究性实验中将减少这方面内容。如遇到类似问题，由学生通过说明书、网络查询等手段分析解决，从而提高学生独立自主综合分析能力。以大学物理难点实验（分光计调整）作为教材编写改革为例，以原理分析为基础，以特征现象为手段，综合分析、研究和探讨不同状况下分光计的调整方法，收到了良好的效果。

结束语

一个优秀的教师在于激活学生的学习兴趣，培养学生自主学习、探索知识的能力，同时，培养学生的创新意识，挖掘学生的创新潜力。信息时代的到来、信息技术的快速发展，给传统教学迎来了新的生机，信息技术连接学生的感性世界与理性世界。通过多媒体教学，拓宽学生的视野宽度，提升学生的思维能力、创新意识、解决问题能力。核心素养是新时代背景下对人才的新要求，也是教师培养学生的目标。作为物理教师，只有将培养物理核心素养作为教学宗旨，通过信息技术融入物理课堂的教学手段，才能培养出实事求是、有责任、有担当的创新型人才。

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