新课程理念下的高师力学教学改革

邵贵成

[摘要] 针对当前新课程教学改革的实际和对教师的要求,本文指出了高等师范院校力学课教学改革的必要性和意义,较为细致地说明了力学内容体系、教学方法、实践教学以及考核方式改革的具体做法。

[关键词] 新课改 理念 力学 教学改革 体系 方法

一、引言

目前,新课程已经在基础教育中广泛实施,新课程明显的特征就是教学理念发生了根本变化,即要求培养学生具有“自主、探究和合作”能力。与之相适应的高等师范院校的相关课程改革还显得力度不大,针对性不强。本文就高师物理学专业力学课程的教学改革和实践谈谈我们的做法,以起到抛砖引玉之作用。

二、物理新课程教学改革对教师的要求

物理新课改标准对物理课程的内容及其教学提出了明确的要求。物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练,而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识及科学精神的培养。在课程实施中,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。

物理新课程的实施要求教师必须要具有“以诱导为主、以学生为主体,重学习过程”的新的教学理念。在课堂教学中和学生一起去感受、认识、探索、分析、概括,建立民主、平等、和谐的师生关系。教师必须要具有渊博的科学文化知识,扎实的专业基础知识,较强的课堂组织能力。因此,物理新课程教学改革对教师的专业素质提出了更高的要求。

三、新课程理念下的高师力学教学改革

目前,高师力学课教学普遍存在着“重知识和理论、轻方法和实践,教学方法陈旧”等弊端。按照新课程教学理念对教师素质的要求,我们必须有针对性地改革力学课程教学,以适应新课改对教师的需求。

1.构建新的知识体系,探索新的教学方法

从现代物理发展的角度来看,动量、能量、角动量的概念要比力的概念基本得多,守恒定律较之牛顿定律是自然界更为普遍的规律。为此,我们改变传统的以“牛顿定律为主线”的力学知识体系,而以“动量、能量和角动量守恒定律为主线”,建构新的力学知识体系,将力学内容分为三大板块——基础块、拓展块和提高块。并根据不同板块内容分别采用不同的研究性教学方法,强化学生的能力培养。

力学三大板块具体内容和所采用的研究性教学方法分别为:

(1)基础块内容是教学大纲要求、全体学生都必须掌握的,包括:质点运动学、动量定理及其守恒定律、动能和势能、角动量、万有引力定律、刚体力学、弹性体的应力和应变、振动、波动(含声波)、流体力学和狭义相对论等。采用“基于问题的学习”的教学方法。这一板块内容,与中学物理联系较为密切,学生比较熟悉,但中学一般只要求到“理解和应用”层次,而知识的背景和原因正是我们教学的重点。为此,教师要结合相关知识向学生提供源于实际的问题并逐步引导学生自己发现问题,在此基础上,教师引导学生独立或合作解决这些问题。通过这一板块的教学,使学生构筑起坚实的知识基础,训练学生解决问题的技能,培养学生自主学生的内部动机和终生学习的能力。

(2)扩展块是面向约四分之一的学生,包括:对称性与守恒律、杆的受力特点、自旋和旋进等。教学方式是“专题研讨式”。教学环节有:学生分组、布置专题、实施行动、汇报工作和工作后反思等五个环节。通过这一板块的教学,加深了学生对相关物理概念、内容的理解和掌握,进一步培养了学生的自主学习能力以及表达、组织和合作能力,这是新程改对教师的要求之一。

(3)提高块是针对极少部分能力较强的学生的选学内容,包括:火箭的运动、潮汐、广义相对论简介等。教学方式是“基于问题解决的学习”。这一板块的教学,通过诱导和鼓励学生发现较复杂和较深层的问题,学生综合应用所学知识解决问题,能够使原有知识扩展和延伸,最终以课程论文的形式完成。通过这一板块的教学,进一步提高了学生分析研究问题的能力、探究能力和创新意识,这是新课改对教师的另一个要求。

2.加强物理方法教育,培养学生科学素质

物理方法是科学方法的重要组成部分,它同物理学知识、物理学家的科学精神和科学态度一样是科学素质的构成要素,这也是新课改对教师的基本要求。因此,加强物理方法教育有利于提高学生的科学素质。力学学科中有多种物理方法,如观察实验法、理想模型法、数学模型法、理想化法、分析综合法、归纳演绎法、类比法、半定量方法、假说和推理法等。我们要善于利用力学学科中的概念和规律适时对学生进行物理方法教育。例如,质点、刚体和理想流体等力学概念的建立要用到理想模型的方法;惯性定律和万有引力定律的建立过程包含着物理学家创立和使用的物理方法;刚体力学教学中采用的类比法;简谐振动方程的建立和求解用到的数学模拟法等。

3.重视实践教学,培养学生的实践创新能力

在新课改的实施中,将培养学生的探究创新精神和动手实践能力作为教学目标之一。为此,在力学课的教学中,我们改变传统的“先理论,后实验”的做法,根据教学需要,部分实验课题,如气垫导轨系列实验、刚体转动惯量的测定等采用“先实验研究,后理论教学”的做法,学生通过阅读有关资料,独立完成实验。学生在这些实验中将会发现问题,这些问题将在理论学习中逐步得到解决。同时将原来的许多验证性实验改为设计性实验,要求学生自己设计和完成实验。这样处理的好处是学生带着实验中发现或不清楚的问题进行理论学习,有助于提高理论学习的兴趣和针对性,既培养了学生的实验设计能力,又强化了理论课的教学效果。

四、改革考试的形式、方法和内容,建立新的评价体系

根据高等师范教育人才培养目标,对学生的考核与评价,应当在评价手段、考核形式和内容等各个方面要多元化,重视学生平时的表现,不能以考试作为惟一的评价手段,考试形式要灵活多样,记忆内容可少一些,能反映师范生教育教学能力的问题可以多一些。考核方式主要有闭卷与开卷相结合,课程论文与结业考试相结合,实验课程考试则以口试与动手操作相结合等。

五、结束语

新课程教学要求教师不再是教科书的执行者,而应该成为教学方案的开发者和设计者,是课程的研究者。这就要求我们必须树立新的教学理念,改革传统教学方法,积极采用研究性教学方法,培养学生未来的课程开发和设计、研究能力。总之,从当前基础教育新课程改革的实际出发,我们要加大高师力学课内容体系、教学方法、考核方法的改革力度,更加有效地培养学生的自主学习能力,组织和合作能力,探究能力和创新精神等,使我们的教学与当前基础教育改革接轨,以实现高师人才的培养目标。

参考文献:

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[2]漆安慎,杜婵英.普通物理学教程:力学[M].北京:高等教育出版社,1997.

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[4]宋海珍.使用《新概念物理教程:力学》的教学探索[J].大学物理,2003,22(9):42-44.

本文为忻州师范学院科研基金资助项目(200763)。