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“ 主線－問題－滲透”課堂教學(xué)模式的研究和實(shí)踐
改革課堂教學(xué)， 構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式
──“ 主線－問題－滲透”課堂教學(xué)模式的研究和實(shí)踐
張 璞 揚(yáng) , 張 權(quán)
（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)天文與應(yīng)用物理系，安徽 合肥 230026）
摘要 ： 種種教學(xué)改革都要通過課堂教學(xué)來實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式勢在必行.我們?cè)趯?shí)踐中總結(jié)出“主線－問題－滲透”課堂教學(xué)模式，注意處理好課堂教學(xué)中的四個(gè)關(guān)系，推進(jìn)了素質(zhì)教育，提高了教學(xué)質(zhì)量.
關(guān)鍵詞 : 課堂教學(xué)模式；中心主線；問題；滲透
中國分類號(hào) : G642
改革課堂教學(xué)，構(gòu)建新型教學(xué)模式，一直是我們努力探索的重要課題.作為學(xué)校教育的中心環(huán)節(jié)和最基本的組織形式，課堂教學(xué)必須改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以嶄新的創(chuàng)新教育合上時(shí)代的節(jié)拍.幾年來，我們課題組通過對(duì)理工科非物理專業(yè)普通物理課堂教學(xué)的研究和實(shí)踐，總結(jié)出“主線－問題－滲透”教學(xué)模式，取得了較為顯著的效果.
1. 構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式的主導(dǎo)思想
中國科技大學(xué)本科教育目前正處于學(xué)制轉(zhuǎn)變過渡期，由五年制改為四年制，理工科非物理專業(yè)普通物理課時(shí)壓縮幅度大，原有的教材已難以適應(yīng)要求.因此，無論教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法或教學(xué)手段等方面都必須作相應(yīng)調(diào)整，課堂教學(xué)現(xiàn)代化的改革勢在必行.為使教學(xué)過程實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，把教學(xué)改革與教學(xué)模式融為一體，把教師“教”的藝術(shù)與學(xué)生“學(xué)”的規(guī)律有機(jī)結(jié)合起來，把學(xué)法指導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力結(jié)合起來，把教學(xué)模式的概括性與操作性結(jié)合起來，我們確定的主導(dǎo)思想是：脫開教材的束縛，根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，理清物理每一分支學(xué)科主線，緊扣知識(shí)點(diǎn)，形成問題鏈，重組教學(xué)內(nèi)容，在精講基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念的同時(shí)，采用多種教學(xué)法，對(duì)學(xué)科前沿、方法思路及歷史發(fā)展等全面滲透，即形成“主線－問題－滲透”課堂教學(xué)模式.
2. 處理好構(gòu)建新型教學(xué)模式的四個(gè)關(guān)系
為構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，我們?cè)诮虒W(xué)過程中努力處理好下面四個(gè)關(guān)系.
1). 教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化與知識(shí)主線的關(guān)系
大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)代化，教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化是最重要、最根本的.教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化包含兩個(gè)方面：一是近代或現(xiàn)代物理學(xué)的最新進(jìn)展.二是物理學(xué)原理在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用.前者涉及經(jīng)典物理與物理前沿的銜接問題；后者則涉及基本物理與現(xiàn)代科技和工程技術(shù)的銜接問題.為使學(xué)生能掌握物理每一分支學(xué)科的要領(lǐng)，盡早進(jìn)入學(xué)科前沿，有必要確定一根貫穿每一分支學(xué)科的中心主線.在這條中心主線的引導(dǎo)下，緊扣知識(shí)點(diǎn)，形成問題鏈，構(gòu)建每一分支學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，同時(shí)幫助學(xué)生盡快實(shí)現(xiàn)知識(shí)“由厚向薄”的轉(zhuǎn)化.我們課題組經(jīng)討論，確定每一分支學(xué)科的中心主線為：
① 力學(xué)〔含相對(duì)論〕－宏觀物體作低速機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)遵循哪些基本規(guī)律?從絕對(duì)時(shí)空觀是如何向相對(duì)時(shí)空觀轉(zhuǎn)化的？
② 電磁學(xué) －麥克斯韋電磁場理論是如何沿著五個(gè)臺(tái)階( 靜電場、穩(wěn)恒電流、電生磁、電磁感應(yīng)、電磁場)逐步建立發(fā)展起來的？
③ 熱學(xué) －熱現(xiàn)象遵循哪些宏觀規(guī)律？如何用統(tǒng)計(jì)理論揭示其本質(zhì)？
④ 光學(xué) －光的本性是什么？光的波粒二象性是如何確立的？
⑤ 量子物理 －微觀粒子的本性是什么？遵循哪些基本規(guī)律？
2). 精選經(jīng)典內(nèi)容與滲透現(xiàn)代成果的關(guān)系
楊振寧先生在比較中美教學(xué)方式的差異時(shí)指出：中國“按部就班式”和美國“滲透式”教學(xué)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，若將兩者的優(yōu)點(diǎn)和諧地統(tǒng)一起來，在教學(xué)方面無疑是一個(gè)突破[1].近幾年，我們?cè)跇?gòu)建課堂教學(xué)模式中，努力把兩者結(jié)合起來.在吸取國內(nèi)外教學(xué)方式優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系以及掌握知識(shí)和發(fā)展智力、培養(yǎng)非智力因素之間的關(guān)系，教師在精講學(xué)科知識(shí)基本結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)學(xué)科前沿、方法及歷史發(fā)展等進(jìn)行全面滲透.
布魯納說 ：“不論我們選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu).”[2]所謂基本結(jié)構(gòu)，主要是指該學(xué)科的基本概念、基本原理、基本方法及它們之間的相互關(guān)系.大學(xué)物理的基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該是物理學(xué)的基本理論、基本概念及其演繹出的結(jié)果.為此，我們用現(xiàn)代的物理思想、概念和研究方法改造“經(jīng)典”內(nèi)容，本著“少而精”的原則，建立一個(gè)完整、科學(xué)和現(xiàn)代化的概念結(jié)構(gòu)體系.尤其是在把前沿科技與經(jīng)典原理結(jié)合時(shí)，注意突出基本原理的描述，把基本物理概念講透，把關(guān)鍵方法講清楚，注意防止技術(shù)內(nèi)容的喧賓奪主.
應(yīng)當(dāng)看到，20世紀(jì)以來，物理學(xué)取得了驚人的成就，建立在相對(duì)論和量子理論基礎(chǔ)上的 20世紀(jì)物理學(xué)囊括了從天體到夸克的全部領(lǐng)域，而許多領(lǐng)域的新理論、新成果必將影響21世紀(jì)的科學(xué)和技術(shù)，明天的人才不能不了解今天物理學(xué)的成就.而近代物理及許多前沿問題涉及較深的物理理論和數(shù)學(xué)問題，如激光、超導(dǎo)、非線性光學(xué)等，講授方法應(yīng)采用“滲透式”教育方法。也就是不去追求所有的來龍去脈，不去追求人類認(rèn)識(shí)自然界的過程，也不追求理論的完整性和系統(tǒng)性，而是采取定性和半定量的方式介紹基本概念、原理和主要結(jié)論，如能量子概念；某些理論不求一次講清楚，將各個(gè)物質(zhì)層次的研究作為兩大理論的應(yīng)用，通過這些應(yīng)用，讓學(xué)生自己去體會(huì)，一點(diǎn)一滴地學(xué)習(xí)新東西，逐漸去深入理解理論，從而學(xué)會(huì)站在前人的臂膀上向上攀登，去探索新的領(lǐng)域。因此，各層次的講授中，注意安裝與前沿科學(xué)的“接口”和“窗口”，開闊學(xué)生眼界，啟迪思維.
3). 教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位的關(guān)系
推進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革要把教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用結(jié)合起來，這是教學(xué)過程中教與學(xué)的基本原則.這一原則要求我們必須積極探索啟發(fā)式教學(xué).啟發(fā)式不是一種具體的教學(xué)方法，而是教學(xué)方法的指導(dǎo)思想.凡是能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性和主動(dòng)性的教學(xué)方法都應(yīng)稱之為啟發(fā)式教學(xué).這里，我們強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，決不是不要教師的指導(dǎo).相反，教師的指導(dǎo)是學(xué)生學(xué)好的關(guān)鍵.在以學(xué)生為中心的教學(xué)模式中，教師的作用體現(xiàn)在對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想道德和素質(zhì)教育，開闊視野，活躍思維，把注意力更多地集中在指導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題上.為此，我們從根本上改變講得過多、過細(xì)、過全的講授方式，對(duì)講課的內(nèi)容加以精選、精講.著重講清重點(diǎn)、難點(diǎn)、思路方法；著重講清“問題是什么”、“問題的背景是什么”、“問題的性質(zhì)是什么”、“解決問題的方法是什么”，給學(xué)生留出較大的思維空間，使他們“有問題可思考”、“有問題可鉆研”，使之掌握“提出問題、分析問題和解決問題”的方法，主動(dòng)地尋找知識(shí)創(chuàng)新點(diǎn).同時(shí)，精心設(shè)計(jì)若干個(gè)能激發(fā)學(xué)生思維的“問題”，讓學(xué)生自己去研究、發(fā)揮、查閱資料、撰寫報(bào)告或小論文，組織好“課堂討論”或“課堂報(bào)告”，提高學(xué)生的思維和表達(dá)能力.
4) . 課堂講授與現(xiàn)代教育技術(shù)的關(guān)系
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體等教學(xué)手段現(xiàn)代化是教學(xué)改革的另一重要方面。隨著教育改革的逐步深入，其作用凸現(xiàn)出來.但一些人重視了教學(xué)手段現(xiàn)代化的改革與發(fā)展，忽視了教學(xué)方法的改革，或者試圖簡單地用教學(xué)手段的改革取代教學(xué)方法的改革，其負(fù)面效應(yīng)往往是教師被電子教案牽著鼻子走，束縛了教師的課堂即興發(fā)揮，或者是阻斷了學(xué)生與教師在知識(shí)和情感上的雙向交流，這些都是不可取的[3].只有根據(jù)課堂的實(shí)際情況和教學(xué)要求，把物理課件、透明膠片和多功能設(shè)備等有機(jī)地穿插到課堂教學(xué)中，才能有效地發(fā)揮現(xiàn)代教育手段的作用.
我們的做法是，分析物理CAI的內(nèi)容，采用多種使用方式組織教學(xué).一是直接利用CAI軟件講解.軟件中的部分節(jié)目比較貼近課堂教學(xué)內(nèi)容，可直接用于教學(xué).如在講到雙縫干涉時(shí)，直接應(yīng)用課件，從楊氏干涉的裝置、干涉條紋的特點(diǎn)到干涉裝置的各種參量對(duì)干涉條紋的影響，一直到光源寬度對(duì)干涉條紋的可見度影響以及空間相干性問題.過去講這些問題費(fèi)力費(fèi)時(shí)，學(xué)生難以接受.而用課件可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)參數(shù)，邊講課邊調(diào)節(jié)，立刻看到變化的結(jié)果，效果顯著.二是借助CAI動(dòng)畫效果輔助講解.有些問題涉及一些物理圖像，難以在黑板上畫出來，講解費(fèi)勁.如熱學(xué)中一些重要內(nèi)容，象熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義、麥克斯韋速率分布、熵等都屬于大量微觀粒子的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，由微機(jī)模擬出來的大量氣體分子運(yùn)動(dòng)圖像以及實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)出來的結(jié)果，顯示出大量氣體分子的運(yùn)動(dòng)滿足一定的規(guī)律性，從而使學(xué)生得到一個(gè)生動(dòng)形象的圖像.三是利用軟件中的前沿知識(shí)，開闊眼界，啟迪思維，加深對(duì)課程的理解.
通過現(xiàn)代教育技術(shù)隨堂教學(xué)的實(shí)踐，我們體會(huì)到教學(xué)手段的現(xiàn)代化是一個(gè)系統(tǒng)工程，教師則是這項(xiàng)系統(tǒng)工程中的核心和靈魂.在課堂教學(xué)中，任何一個(gè)課件必須通過教師的運(yùn)作來發(fā)揮作用，而教師對(duì)課件物理內(nèi)容的理解、教案的組織、對(duì)課件操作的熟悉程度以及使用現(xiàn)代教學(xué)手段的愿望和積極性都會(huì)直接影響教學(xué)效果.
3. 構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式實(shí)例
為構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式，處理好上述四個(gè)關(guān)系，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段
作相應(yīng)調(diào)整，相互密切配合，構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體.下面以光學(xué)為例，表明我們的做法.
1). 中心主線：光的本性是什么？光的波粒二象性是如何確立的？
2). 結(jié)構(gòu)體系：
波性——
光的本性
量子性——
3). 內(nèi)容提要（每章內(nèi)容不安排節(jié)）
笫一章 緒論 ①光學(xué)發(fā)展簡史.②λ－h(huán)判據(jù).③幾何光學(xué)與費(fèi)馬原理.
活動(dòng)之一：專題討論：光的本性是什么?
笫二章 光的干涉 ①楊氏雙縫干涉.②薄膜干涉.③邁克爾孫干涉儀.
笫三章 光的衍射①惠更斯一菲涅耳原理.②夫瑯禾費(fèi)單縫衍射.③光柵衍射與光
柵光譜.④全息技術(shù).⑤光學(xué)信息處理.
笫四章 光的偏振 ①偏振光的獲得與檢驗(yàn).②馬呂斯定律.③雙折射現(xiàn)象.④橢圓、
圓偏振光.⑤液晶.
活動(dòng)之二：參觀國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一同步輻射加速器.
笫五章 電磁輻射的量子化 ①光與物質(zhì)的相互作用.②空腔輻射.③光電效應(yīng)與康
普頓效應(yīng).④量子假設(shè)與光子理論.⑤激光.
活動(dòng)之三：學(xué)生論文報(bào)告會(huì)：光的波粒二象性在現(xiàn)代科技的應(yīng)用.
4. 教學(xué)改革取得的成效
通過教學(xué)實(shí)踐，我們的體會(huì)是：
1). 這種課堂教學(xué)模式是提高教學(xué)質(zhì)量，推行素質(zhì)教育的有效途徑.不僅僅是在課時(shí)壓縮情況下完成了教學(xué)任務(wù)，更重要的是，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高了學(xué)生的求知欲望，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)是一門充滿現(xiàn)代氣息的科學(xué)，與生產(chǎn)實(shí)際、工程技術(shù)及高新技術(shù)密切相關(guān).
2). 培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立獲取知識(shí)的能力.科大學(xué)子智商高，學(xué)習(xí)認(rèn)真刻苦，教師講思路、重點(diǎn)、難點(diǎn)、方法，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，發(fā)現(xiàn)問題，并通過討論、論文報(bào)告會(huì)等活動(dòng)，在選題、調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、寫作等方面得到鍛煉，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新精神和科學(xué)素質(zhì).
3). 促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高.由于新型課堂教學(xué)模式處理教材的自由度較大，需不斷補(bǔ)充前沿科學(xué)的內(nèi)容，同時(shí)面對(duì)學(xué)生的思維活躍的討論，這就要求教師更多的投入，充分的占有資料，引導(dǎo)學(xué)生去探索問題、解決問題.
感謝中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)張玉民教授的指導(dǎo)和幫助
參考文獻(xiàn)
[1].趙凱華. 對(duì)當(dāng)前物理教學(xué)改革的幾點(diǎn)看法［J］.大學(xué)物理,2000,19（2）：1
[2].布魯納JS.教育過程［M］.上海：上海人民出版社,1973.6
[3].專家論壇. 物理教學(xué)改革十人談［J］.中國大學(xué)教學(xué),2000,2：32
Reforming classroom-teaching, Establishing new-type
classroom-teaching model
Zhang PuYang Zhang Quan
( Department of astronomy and applied physics, University of Science and
Technology of China , Hefei Anhui China 230026)
Abstract: All kinds of teaching reforms will be realized by classroom-teaching. Establishing new-type classroom-teaching model would be imperative. We have obtained classroom-teaching model---“main clue-problem-permeation”. We have also dealt with four sorts of relatives through classroom-teaching, carried forward education of quality and have improved the quality of teaching.
Key words:classroom-teaching model ,main clue,problem ,permeation .
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