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在高职院校各专业开设大学物理课的作用,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础,另一方面是使学生学会初步的科学的思维和研究问题的方法。目前,我国高职教育改革尚处于探索阶段,高职物理教学改革也不例外,笔者在这方面进行了初步的思考和探索。
一 当前高职物理教学存在的问题
高等职业教育有其自身特点和要求,高职院校的物理教学与普通高校有着显著的不同,高职物理教学面临的问题也有其特点。
1 对高职物理教学的重要性认识不足。高等职业教育的主要任务是培养应用性、技能型高级人才,掌握扎实的物理学基础知识,显得尤为重要。但长期以来,由于片面强调物理教学为专业服务的思想,以致在高职教学实践中没有给予物理教学自身应有的重视。
2 高职物理教学学时相对较少,缺乏配套教材。高等职业技术教育目标强调培养应用型人才,要求学生具备一定的操作技能。为此,各高等职业技术院校都把教学重点放在专业课的教育和职业技术实训上,在课程计划中给予基础理论课教学的课时一般都不多。高等职业教育有别于本、专科教育,它起步较晚,缺乏与之配套的、适合高职需要的教材,当前,高职物理教材基本延用了理工类本、专科教材的模式,而这种教材主要是针对接受过系统的高中物理教育的学生,十分不适合目前高职学生,尤其生源是中职生的状况。
3 高职学生物理基础普遍较差,且层次落差大,给物理教学带来很大困难。尽管国家已明文规定高等职业教育是我国高等教育的重要组成部分,但由于目前人们对高职院校的世俗偏见,绝大多数高职院校都存在招生难的状况,且生源大多是中职毕业生或高考分数较低的学生。他们的物理学基础普遍较差,物理知识学得不够全面系统,有的甚至是空白,同时这些学生的厌学情绪比较大,少数基础较好的学生的学习积极性也因此受到影响。
4 教学实验条件差,设备陈旧,不能满足高等职业教育物理教学的需要。当今,科技发展日新月异,新技术、新材料、新工艺不断涌现,产品的更新换代周期也越来越短。而我们目前使用的物理教材,教学内容陈旧,经典物理内容比例较大,近代物理内容相对不足,当代物理前沿及其在高科技中应用方面的内容就更为少见。物理实验条件落后,实验器材陈旧,学生难以有机会进行近代物理的重要实验,大大影响了学生的积极性。这种陈旧的教学内容和不合理的教材结构体系已远远不能满足高等职业教育对物理教学的要求。
5 物理教学与专业教学的衔接不够,不能适应不断变化的专业教学的要求。当前的物理教学还是停留在传授知识的注入式教学方法阶段,老师讲,学生听;实验教学仍是以理论为主要内容的传统实验模式,存在着方法单一、过程单一、结果单一的现象。学生在实验时只需动手接线,按实验指导书规定的步骤进行测试,不能激发学习兴趣。实验教学不能与专业教学相衔接,不能适应不断变化的专业教学要求,与现代高等职业教育任务要求严重脱节。
二 高职物理课程教学改革的基本思路
结合目前高职院校物理教学存在的问题与我国高职院校的培养目标,对高职物理教学改革提出以下基本思路。
1 在课程目标上注重提高学生的科学素养。高职物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,为学生进一步学习专业课、为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。
2 在课程结构上重视基础,体现课程的选择性。高职物理课程既注重学生的共同基础,又注重学生的兴趣、发展潜能和专业需求,设计出供学生选择的多层次物理课程模块,以满足学生的不同学习需求,促进学生自主地、富有个性地学习。
3 在课程内容上体现时代性、基础性、选择性和专业性。高职物理在课程内容上应精选学生终身学习必备的基础知识与技能,加强与学生生活、现代社会、专业技能及科技发展的联系,加强与专业课程的联系,避免与专业课程的重复,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用所带来的社会问题,培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。
4 在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化。高职物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。
5 在课程评价上强调更新观念,促进学生发展。高职物理课程应体现评价的内在激励功能,关注过程性评价,注意学生的个体差异,帮助学生认识自我、建立自信,促进学生在原有水平上发展。通过评价还应促进教师的提高以及教学实践的改进等。
三 加强高职物理实验教学改革
1 改革传统实验内容,培养学生的创新能力。要切实培养和提高学生的创新能力,就必须实现实验类型由传统的验证性向设计性的转变。设计性实验是给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。主要是培养学生查阅参考资料、确定实验方案、选择实验方法、选用实验设备并进行探讨性分析等独立工作的能力。通过设计性实验,迫使学生学会如何面对陌生的仪器,“逼”学生自己动手,敢于实践,真正掌握实验的精髓。在实验过程中,教师发现学生有创见,就要支持鼓励,鼓励学生敢于坚持自己的意见,敢于争辩,甚至敢于否定或修改前人的见解,以培养学生的创新意识和能力。
2 开放物理实验室,培养学生的综合能力。实验室定期对学生开放,给他们留出自主学习与独立思考的空间,将会极大地调动学生的学习积极性,促进他们创造性的发挥和综合能力的提高。教学可分为两个模块,一个为基础性实验,一个为综合设计性实验。前者可以班级为单位,在规定时间内进行;后者为开放性实验。物理实验室定期对全校学生开放,设计性实验可在这段时间进行,时间由学生自己掌握,内容也可自由一些,多准备些仪器设备,让学生选择自己感兴趣的实验。这也在无形之中锻炼了学生的自学能力。
3 拓宽思路,完善实验教学方法。实验教学的目的是培养学生的动手能力。实验教师对学生的考核应取“量方法而不是量形式、重能力而不是重结果”的思路。工作重点应转为教给学生如何发现问题、如何解决问题的方法,让学生自己处理实验中的问题,自己修改和完善设计。只要学生掌握了解决问题的方法和技巧,就达到了教学的目的。如果我们把实验考试分为平时成绩、笔试成绩、现场实验成绩和创新能力四部分,那基本上就能检测出学生的真实水平。
四 开展高职物理教学研究性学习的可行性和必要性
研究性学习对培养学生的创新精神和实践能力,提高学习的效率,掌握知识的彻底性都是很有帮助的,然而他是否能在高职物理教学中彻底的开展,还需要一定的时间,需要不断地摸索实践,需要教师和学生的思想的转变,重点要从以下几个方面开展工作:
1 了解学生心理特点。学生心理发展正处于迅速走向成熟的阶段,其心理特点的积极方面主要表现为:精力充沛,思想活跃,求知欲强而善于辩论;逻辑思维高度发展,发散思维有新发展;自我意识有新的发展,主动性、自尊心增强,渴望与人交往;富有理想,积极向上,向往真理。由于大学生迅速走向成熟而尚未完全成熟,所以会表现出消极的一方面:如滥用精力与蛮干,急于求成,缺乏耐性,过分凭借想象或间接思维,不善于将集中思维与发散思维结合起来,容易导致脱离现实,坚持片面性结论。
2 学生学习的特点。与中学生相比学生的学习具有以下几个特点:具有较高层次的职业定向性,具有更大的主观能动性,包括更多的支配时间,对学习的内容有较大的选择等;学习途径的多样性,课余时间比重加大;已经有了一定的研究和探索性质;基本上形成了独立学习的能力,掌握了一些科学有效的学习方法。
3 大学物理学特点。物理学是整个自然科学的基础,除了具有丰富的物理知识外,还包括丰富的社会科学知识和研究方法,它是一门以实验为基础的严密的理论科学和定量的精密科学,大学物理学又具有以下几个特征:
基础性:大学物理学不仅是其他自然科学的理论基础,而且是一切技术科学的基础,所采用的科学研究方法也是其他自然科学进行科学研究普遍适用的方法。
前沿性:大学物理学吸引了现代科技发展的新成果,新成就,新动向,其教学内容处于学科发展的前沿。
实践性:大学物理学特别重视与实践的相联系,重视用实验去验证新理论,并重视新的科研理论转化为实践产品。
探索性:是大学物理繁荣核心特征,探索的目的在于创新,使学生不仅具有获取知识的能力,更重要的是具有运用知识和创造新知识的能力。
高职院校所培养的人才不仅要掌握该学科领域的理论和技能,而且还要具备较强的创造思维能力、资料查询能力、规划设计能力、交流表达能力、组织管理能力和开发创新能力等。这些能力在一定意义上说仅信赖于传统学习方式是不行的。而学生的心理、生理的发展也为他们的学习由继承性认识过度到观察和探索性认识,并为创造性认识提供了条件。如果在大学物理学习中使学生逐渐学会像物理学家那样去思考、探索和创新,使他们采用物理学家式的科学思维和逻辑体系,掌握物理学的研究方法,进行研究性学习,能从物理表象发现问题、分析问题、独立开展科学实验,创造性地思维,提出解决问题的理论和方法,通过实验验证理论的正确性,则可以使学生成为具有科研能力的创新性人才。
高职物理教学改革要考虑高职教育的特点,切忌照搬普通高等教育的模式,也要反对那种仅仅强调“专业课用什么,物理课就学什么”的功利主义片面观点。在当今知识经济时代,我们要树立以人为本的教育观念,要按照培养适应社会经济发展要求的高素质人才的标准,设计高等职业教育中物理课教学体系,正确处理好物理课与专业课,重点与非重点,理论课与实验课,课程与教材教法诸多方面的关系,提高高职物理教学的综合效应和整体效应。
一 当前高职物理教学存在的问题
高等职业教育有其自身特点和要求,高职院校的物理教学与普通高校有着显著的不同,高职物理教学面临的问题也有其特点。
1 对高职物理教学的重要性认识不足。高等职业教育的主要任务是培养应用性、技能型高级人才,掌握扎实的物理学基础知识,显得尤为重要。但长期以来,由于片面强调物理教学为专业服务的思想,以致在高职教学实践中没有给予物理教学自身应有的重视。
2 高职物理教学学时相对较少,缺乏配套教材。高等职业技术教育目标强调培养应用型人才,要求学生具备一定的操作技能。为此,各高等职业技术院校都把教学重点放在专业课的教育和职业技术实训上,在课程计划中给予基础理论课教学的课时一般都不多。高等职业教育有别于本、专科教育,它起步较晚,缺乏与之配套的、适合高职需要的教材,当前,高职物理教材基本延用了理工类本、专科教材的模式,而这种教材主要是针对接受过系统的高中物理教育的学生,十分不适合目前高职学生,尤其生源是中职生的状况。
3 高职学生物理基础普遍较差,且层次落差大,给物理教学带来很大困难。尽管国家已明文规定高等职业教育是我国高等教育的重要组成部分,但由于目前人们对高职院校的世俗偏见,绝大多数高职院校都存在招生难的状况,且生源大多是中职毕业生或高考分数较低的学生。他们的物理学基础普遍较差,物理知识学得不够全面系统,有的甚至是空白,同时这些学生的厌学情绪比较大,少数基础较好的学生的学习积极性也因此受到影响。
4 教学实验条件差,设备陈旧,不能满足高等职业教育物理教学的需要。当今,科技发展日新月异,新技术、新材料、新工艺不断涌现,产品的更新换代周期也越来越短。而我们目前使用的物理教材,教学内容陈旧,经典物理内容比例较大,近代物理内容相对不足,当代物理前沿及其在高科技中应用方面的内容就更为少见。物理实验条件落后,实验器材陈旧,学生难以有机会进行近代物理的重要实验,大大影响了学生的积极性。这种陈旧的教学内容和不合理的教材结构体系已远远不能满足高等职业教育对物理教学的要求。
5 物理教学与专业教学的衔接不够,不能适应不断变化的专业教学的要求。当前的物理教学还是停留在传授知识的注入式教学方法阶段,老师讲,学生听;实验教学仍是以理论为主要内容的传统实验模式,存在着方法单一、过程单一、结果单一的现象。学生在实验时只需动手接线,按实验指导书规定的步骤进行测试,不能激发学习兴趣。实验教学不能与专业教学相衔接,不能适应不断变化的专业教学要求,与现代高等职业教育任务要求严重脱节。
二 高职物理课程教学改革的基本思路
结合目前高职院校物理教学存在的问题与我国高职院校的培养目标,对高职物理教学改革提出以下基本思路。
1 在课程目标上注重提高学生的科学素养。高职物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,为学生进一步学习专业课、为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。
2 在课程结构上重视基础,体现课程的选择性。高职物理课程既注重学生的共同基础,又注重学生的兴趣、发展潜能和专业需求,设计出供学生选择的多层次物理课程模块,以满足学生的不同学习需求,促进学生自主地、富有个性地学习。
3 在课程内容上体现时代性、基础性、选择性和专业性。高职物理在课程内容上应精选学生终身学习必备的基础知识与技能,加强与学生生活、现代社会、专业技能及科技发展的联系,加强与专业课程的联系,避免与专业课程的重复,反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想,关注物理学的技术应用所带来的社会问题,培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。
4 在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化。高职物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。
5 在课程评价上强调更新观念,促进学生发展。高职物理课程应体现评价的内在激励功能,关注过程性评价,注意学生的个体差异,帮助学生认识自我、建立自信,促进学生在原有水平上发展。通过评价还应促进教师的提高以及教学实践的改进等。
三 加强高职物理实验教学改革
1 改革传统实验内容,培养学生的创新能力。要切实培养和提高学生的创新能力,就必须实现实验类型由传统的验证性向设计性的转变。设计性实验是给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。主要是培养学生查阅参考资料、确定实验方案、选择实验方法、选用实验设备并进行探讨性分析等独立工作的能力。通过设计性实验,迫使学生学会如何面对陌生的仪器,“逼”学生自己动手,敢于实践,真正掌握实验的精髓。在实验过程中,教师发现学生有创见,就要支持鼓励,鼓励学生敢于坚持自己的意见,敢于争辩,甚至敢于否定或修改前人的见解,以培养学生的创新意识和能力。
2 开放物理实验室,培养学生的综合能力。实验室定期对学生开放,给他们留出自主学习与独立思考的空间,将会极大地调动学生的学习积极性,促进他们创造性的发挥和综合能力的提高。教学可分为两个模块,一个为基础性实验,一个为综合设计性实验。前者可以班级为单位,在规定时间内进行;后者为开放性实验。物理实验室定期对全校学生开放,设计性实验可在这段时间进行,时间由学生自己掌握,内容也可自由一些,多准备些仪器设备,让学生选择自己感兴趣的实验。这也在无形之中锻炼了学生的自学能力。
3 拓宽思路,完善实验教学方法。实验教学的目的是培养学生的动手能力。实验教师对学生的考核应取“量方法而不是量形式、重能力而不是重结果”的思路。工作重点应转为教给学生如何发现问题、如何解决问题的方法,让学生自己处理实验中的问题,自己修改和完善设计。只要学生掌握了解决问题的方法和技巧,就达到了教学的目的。如果我们把实验考试分为平时成绩、笔试成绩、现场实验成绩和创新能力四部分,那基本上就能检测出学生的真实水平。
四 开展高职物理教学研究性学习的可行性和必要性
研究性学习对培养学生的创新精神和实践能力,提高学习的效率,掌握知识的彻底性都是很有帮助的,然而他是否能在高职物理教学中彻底的开展,还需要一定的时间,需要不断地摸索实践,需要教师和学生的思想的转变,重点要从以下几个方面开展工作:
1 了解学生心理特点。学生心理发展正处于迅速走向成熟的阶段,其心理特点的积极方面主要表现为:精力充沛,思想活跃,求知欲强而善于辩论;逻辑思维高度发展,发散思维有新发展;自我意识有新的发展,主动性、自尊心增强,渴望与人交往;富有理想,积极向上,向往真理。由于大学生迅速走向成熟而尚未完全成熟,所以会表现出消极的一方面:如滥用精力与蛮干,急于求成,缺乏耐性,过分凭借想象或间接思维,不善于将集中思维与发散思维结合起来,容易导致脱离现实,坚持片面性结论。
2 学生学习的特点。与中学生相比学生的学习具有以下几个特点:具有较高层次的职业定向性,具有更大的主观能动性,包括更多的支配时间,对学习的内容有较大的选择等;学习途径的多样性,课余时间比重加大;已经有了一定的研究和探索性质;基本上形成了独立学习的能力,掌握了一些科学有效的学习方法。
3 大学物理学特点。物理学是整个自然科学的基础,除了具有丰富的物理知识外,还包括丰富的社会科学知识和研究方法,它是一门以实验为基础的严密的理论科学和定量的精密科学,大学物理学又具有以下几个特征:
基础性:大学物理学不仅是其他自然科学的理论基础,而且是一切技术科学的基础,所采用的科学研究方法也是其他自然科学进行科学研究普遍适用的方法。
前沿性:大学物理学吸引了现代科技发展的新成果,新成就,新动向,其教学内容处于学科发展的前沿。
实践性:大学物理学特别重视与实践的相联系,重视用实验去验证新理论,并重视新的科研理论转化为实践产品。
探索性:是大学物理繁荣核心特征,探索的目的在于创新,使学生不仅具有获取知识的能力,更重要的是具有运用知识和创造新知识的能力。
高职院校所培养的人才不仅要掌握该学科领域的理论和技能,而且还要具备较强的创造思维能力、资料查询能力、规划设计能力、交流表达能力、组织管理能力和开发创新能力等。这些能力在一定意义上说仅信赖于传统学习方式是不行的。而学生的心理、生理的发展也为他们的学习由继承性认识过度到观察和探索性认识,并为创造性认识提供了条件。如果在大学物理学习中使学生逐渐学会像物理学家那样去思考、探索和创新,使他们采用物理学家式的科学思维和逻辑体系,掌握物理学的研究方法,进行研究性学习,能从物理表象发现问题、分析问题、独立开展科学实验,创造性地思维,提出解决问题的理论和方法,通过实验验证理论的正确性,则可以使学生成为具有科研能力的创新性人才。
高职物理教学改革要考虑高职教育的特点,切忌照搬普通高等教育的模式,也要反对那种仅仅强调“专业课用什么,物理课就学什么”的功利主义片面观点。在当今知识经济时代,我们要树立以人为本的教育观念,要按照培养适应社会经济发展要求的高素质人才的标准,设计高等职业教育中物理课教学体系,正确处理好物理课与专业课,重点与非重点,理论课与实验课,课程与教材教法诸多方面的关系,提高高职物理教学的综合效应和整体效应。