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【关键词】医用物理学;教学改革
1引言
医学是以人体为研究对象的生命科学,而生命现象是物质的一种高级运动形式。现代物理学是医学发展的基础,一方面,物理学是揭示和阐述生命现象的理论基础;另一方面,物理学所提供的技术和方法也不断地应用于医学研究和临床实践。反过来,生命科学和医学的发展,又不断地向物理学提供新的研究课题。两者相辅相成,互相促进[1]。回顾现代医学的发展历史,它几乎是与物理学同步发展的[2]。
医学物理是医学生必修的专业基础课程。讲授医学物理的目的,一是让医学生掌握系统的物理理论知识,为后继课程的学习打下物理基础,二是让医学生掌握物理学的基本规律和研究方法,以提高学生的创新能力[1]。但是目前的医学物理教育现状不容乐观,本研究归纳了当前医学物理教学中存在的一些问题,结合自己的教学工作,提出了相应的改革措施。
2现状
随着高等教育的发展,在医学物理的教学中出现了一些新的情况。值得一提的是,在四川大学胡新珉教授、北京大学喀蔚波教授和第四军医大学杨继庆教授等前辈的努力下,医学物理教材得以不断完善,相应的辅导教材也层出不穷。但是,一门课程的发展和教学改革,靠几个人的努力是不够的,我们仍应面对教学中存在的问题。
2.1思想上不重视
对医学物理的不重视是教学中的最大障碍。大家都明白物理学的研究对象是物质及其运动,但很少有人把生命体和新陈代谢理解为物理学的研究对象。很多医学生不明白学习医学物理的实际意义,没有把医学物理当成是一门专业必修课,表现为学生学习兴趣严重不足,其学习的动力仅是为了通过考试。而有些高校的决策者对医学物理的认识也存在偏差,表现为一些高校把医学物理设置成选修课,有的医学专业甚至不开设医学物理,或者减少课程的教学时数。在这种思想环境下,许多担任该课程的教师,只能以一种应付的心态进行教学,严重影响了教学质量。
2.2内容上不统一
医学生学习物理的目的一是为了掌握物理理论,二是为了培养物理思维,因此,医学物理的教学内容也应围绕这两个目标进行。但现在各大高校都有一套自己的教学大纲,教学时数不同,内容上不统一。有的学校侧重于物理理论的教学,为医学生开设的课程是《大学物理》;有的学校仅讲授有限的几章内容,把医学物理中与医学联系较少的章节从教学中删除。各高校所开设的实验内容也不统一。
2.3学科发展落后
我国医学物理学的发展远远落后于发达国家或其他发展中国家。以欧美为代表的发达国家,医学物理不只是一门课程,而是一个完善的学科,如美国芝加哥大学医学物理研究生学科和威斯康星大学包括本科生在内的医学物理系等已有数十年的历史[3]。而国内现在许多医院的放射科、放疗科已经引进或购置了大量的的高端设备,我们培养的医学生要进入这些科室工作,仅靠医学物理的学习是远远不够的。有资料表明,中国对医学物理学人才的需求是几十万人[3]。
3教学改革思路
我国的医学物理学学科目前还没有建立,远远落后于其他国家,医学院校的医学物理教育质量不高,不能满足当前国内医学的飞速发展。因此,我们必须对医学物理教学进行改革,以提高教学质量。
3.1明确教学目的
教师要明确医学物理的教学目的,结合本校的具体情况分析当前教学中存在的问题和困难,以一种积极的心态投入到教学中去。以我校为例,原来医学物理的教学安排在大学第一学期,学生没有学过高等数学,普遍反映物理听不懂,学习困难大。针对这种现状,笔者在教学中安排两个学时向学生讲授微积分,尽可能使学生能够运用微积分的方法去解决物理问题,使学生在掌握物理基础理论的同时,也掌握物理学的思维方法,从而达到教学的两个目的。
3.2规范教学内容
目前各个医学院校的教学内容差异较大,这不利于学科的发展,也为各个高校之间的合作教学造成了障碍。物理学中的各个部分都与医学紧密联系,如分子动理论与呼吸系统、热力学与消化系统、流体力学与血液循环系统等等。因此在教学中不应对教学内容进行章节性地删减。
我校五年制临床本科教学采用的是四川大学胡新珉教授主编的医学物理学第6版,安排68学时。为达到教学目的,我们安排51学时完成前17章的理论教学,后3章安排学生自学或通过讲座的形式向学生讲授,实验安排17学时,由原来的每实验3学时减为2学时,以保证理论教学的课时数。实践证明,学生在2学时内能够完成实验。
3.3提高医学修养
医学物理是用物理学中的理论和方法去研究医学中的问题,教学对象是医学生,因此在教学中要充分体现两者的联系。但目前承担医学物理教学的老师大多毕业于物理系,没有医学基础,从而影响了学科的发展和教学质量。为让学生掌握物理理论的医学应用,医学物理的教师应该通过各种途径系统地学习医学基础知识,找出物理知识和医学之间的对应关系,并把它充实到教学当中;物理学的发展推动医学的发展,现代医学已经从宏观形态的研究进入微观机制的研究,从细胞水平的研究上升到分子水平的研究,并日益将其理论建立在精确的物理学基础之上[4]。因此,医学物理教师还应随时了解当前医学研究的新进展,并把这部分内容也充实进课堂。当前,很多医学物理教师已经认识到这方面的重要性[5,6]。
3.4激发学生兴趣
医学生对物理学缺乏兴趣是一种普遍现象,原因是多方面的。学生没有高等数学基础,上课听不懂,我们把安排在第一学期的医学物理课调整到第3学期,在学生学完高等数学、人体解剖学等课程后再进行讲授;学生觉得学习时间少,教学内容多,我们采用现代化的教学手段,通过制作多媒体课件和开设网络课堂来提高教学效率和质量;学生觉得学习物理学没有实际意义,我们通过强调物理学在医学中的应用来激发学生的学习动力,课堂上的例子也尽可能采用医学中的实际问题,引导学生用物理学的理论和方法去分析解决医学问题;有的教师则通过安排学生去医院相关科室参观学习[4],来增加学生的感性认识,或者在教学中引入物理学史[7],激发学生的学习兴趣。
3.5医学物理师培养
我国各级医院大量进口高档医疗设备,每年要花费大量的外汇,我国自己开发的医疗设备,虽然价格便宜,但档次低,口碑较差,很多医院仍然首选昂贵的国外设备。
为了培养能够从事高端医疗设备开发和操作的人才,教师首先应重视医学物理学科的建设,提高科研能力,把科研中产生的新思想灌输给医学生,从医学生中培养医学物理师。目前,北京大学在核技术及应用学科内已开设了医学物理方向,2001年成立了医学物理和工程重点实验室[3]。
4结束语
随着现代物理学和医学的发展,两者的联系越来越紧密,医学物理的教学内容也在不断增加,教学中会不断出现新的问题和新的情况,教师只有努力学习新知,发现问题,不断改革创新,才能提高教学质量,培养出合格的医学人才。
【参考文献】
1胡新珉.医学物理学.第6版.北京:人民卫生出版社.
2陆申龙、马世红,等.医药类物理实验课教学改革的探讨与实践.物理实验,2005,25(12):20~22.
3包尚联.促进中国医学物理学科的良性发展.中国基础科学,2004,4:48~53.
4岳萍.医学物理教学探讨.贵州教育学院学报,2004,15(2):47~48.
5王淑萍、石永锋,等.对《医用物理学》教学改革的思考.齐齐哈尔医学院学报,1997,18(3):234~235.
医学物理学是物理学和医学这两门学科的不断发展,互相渗透,互相促进所形成的。医学物理学是学习医学和了解生命现象所不可缺少的基础课,医学物理学涉及的物理知识抽象思维程度高、逻辑推理性强,但理论课教学的学时数少,针对这一特点在医学物理教学中应用多媒体技术有着不可比拟的优越性。多媒体技术集声音、图像、文本、动画为一体,为学习者营造出形象逼真的学习环境,可以使不同感官在同一时间内接受到同一信息源的信息,从而有助于学生对知识的接受和理解。如何应用计算机辅助教学(CAI),激发学生们的学习兴趣,调动学生的学习积极性,进而提高教学质量,更是摆在高校教师面前的重要任务,值得大家不断探讨和广泛交流经验。
1多媒体技术教学的优越性
1.1多媒体技术提高医学物理学教学效率、减轻教师工作量随着教学时数地不断减少,利用计算机多媒体辅助手段与传统的课堂教学相结合是一种改革的趋势,教师对于仪器结构介绍变得更加直观快捷,实验内容的过程更加逼真,提高了教学效率。在以往传统教学过程中,教师花不少时间进行板书,但现在采用仿真软件能使本来要花几分钟的时间讲述的内容,在几秒内展现在学生面前,减少了教师讲课的重复劳动。例如:在讲物质旋光性时,过去往往给一个公式定性说明,现在通过制作多媒体课件来介绍旋光仪结构、模拟偏振光的旋转角度、旋转方向的演示,来说明药学中旋光计测浓度的物理原理及药物的左右旋效应对人体产生不同药效的分析。从学生的反映情况看,普遍接受和欢迎这种教学方式,并感到医学物理不再是公式的堆砌,而是与现代医学技术发展应用紧密相关的一门学科。利用多媒体教学既能节省板书时间,还能增强图形显示效果。
1.2多媒体技术生动形象,使医学物理富有趣味性
1.2.1多媒体技术攻克医学物理学教学难点多媒体教学软件为课堂提供了丰富的动画、图画、活动影像等各种场景。使得课堂信息的处理呈交互性、多元化和集成性,能大大增添感染力。例如:以往讲静电场一章,同学普遍感觉抽象、枯燥、难以理解,现在讲静电场理论之前先给同学播放一段视频,演示点电荷、带电平面、等量异号带电平面产生的电场线,使同学通过视频,亲眼看到了各种带电体的电场分布。这符合了学生的学习特点,并觉得医学物理不再是公式的堆砌,有利于学生更好的理解静电场的性质,触发想象力,提高学习的兴趣,培养思考能力[2]。
1.2.2多媒体课件可以实现物理现象由静到动的相互转化医学物理的几何光学部分,是教师普遍感觉难以传授的内容之一,难点在于如何将物理知识形象化,利用计算机动画技术可以很好地解决这一问题。可以利用AUTOCAD、MAYA等软件,绘出眼球光学结构模型,动态演示眼睛成像原理以及眼睛调节功能,分析近视眼、远视眼和散光眼的光学成像原理,使学生清楚看到矫正屈光不正眼的医学临床治疗手段与物理规律之间的联系。这样,教师上课言之有物,学生也觉得物理知识具体形象,教学内容就“活”了。传统的静态教学实现了动态化、立体化,学生学习医学物理的兴趣自然也就增强了。
1.3多媒体技术有利于拓展医学物理学教学内容的广度和深度
1.3.1多媒体技术拓展医学物理学教学时空多媒体技术教学具有超越课堂的时空界限的重要特点。课堂上短时间内做不出、没有条件进行的、效果不显著的实验,都能通过多媒体课件展现出来。例如:多媒体动画模拟出双缝干涉、单缝衍射、光栅实验,改变缝宽和光的波长观察不同的干涉、衍射效果。板书肯定没有一段60秒钟的动画演示效果好。
1.3.2多媒体技术拓宽加深医学物理学教学内容,加强素质教育以多媒体课件方式展示教学内容,节约了大量画图、公式推演、书写的时间,教师不仅将重点知识讲解清楚,而且可以充分利用计算机技术的优势,对同一物理知识进行全方面讲解,使教学形式更加灵活,教学内容更加充实,有利于学员理解和掌握知识。比如,教学过程中,穿插一些与医学内容相关的影像资料:超声波、x射线、激光在医学中的应用、血液在循环系统中的流动、电磁场对生物体的作用、心电图的形成等。这些影像资料既结合医学物理学中的量子力学、波动学、流体力学、静电场等相关的知识,又与临床医学实际相联系。在学习过程中,学生认识到学好医用物理学的重要性,同时拓宽了知识面,开阔了视野。
2应用网络技术给医学物理教学锦上添花
2.1激发学生学习医学物理的兴趣现在很多学生宿舍的电脑都能接入校园网。为了学生拓展知识,笔者制作了辅助教学网站——《医学物理应用网》,网站内容包含了大量的各种高新技术在医药领域的应用文章、新闻、著名科学家的故事等。如:1924年荣获生理医学诺贝尔奖的文发现心电图机理的故事,1962年荣获诺贝尔生理医学奖的沃森、克里克用X射线衍射技术得出DNA双螺旋结构等故事。通过课余时间的网络浏览,同学觉得医学物理不再是枯燥、难学,而是与现代医学技术发展紧密相关的一门学科。
2.2加强课后对学生的辅导、互动为学生课后复习方便。网站还包含了课件、练习题供学生下载学习,学生在课后遇到问题可以通过邮件和老师联系,这些措施的实施,加强了与学生的互动。学生普遍接受和欢迎这种运用现代化的教学手段。
对于卫生类中职教学,物理课作为一门必不可少的基础课,其重要性在于:
1 开展物理教学是素质教育的要求
物理教育是开展卫生职业教育的基础, 是素质教育的重要组成部分。物理学在提高学生的科学素质方面,具有其他学科不可替代的作用。第一, 物理学作为一门基础文化课, 以研究自然界中物质结构和运动的基本规律为目的, 是整个自然科学和现代技术发展的基础。第二, 物理知识在我们的生活、生产, 以及科学研究中都有非常广泛的应用。物理学的思想、方法正在广泛地渗透到许多自然科学和社会科学之中, 物理知识不仅是现代科学技术的基础, 也是科学地认识自然界和人类社会的基础。具备一定的物理知识, 不仅是学生在校期间学习上的需要, 也是将来参加社会工作所应具备的基本素质的要求。第三,物理教育不仅起到传授物理知识和实验技能的作用, 它还担当着科学方法和思维方式的教育。通过物理课学习,学生具备了一定的物理知识和技能, 从中领悟到一些基本的科学方法, 学生的知识结构因为有了物理知识的加入而显得更加丰满。在物理教学过程中不仅可以培养学生对自然的认知能力?,同时提?高学生科学文化素质,缺少了物理教育的素质教育是不完善的。
2 开展物理教学是实现“以服务为宗旨,以就业为导向”办学理念的要求
第一,物理知识是适应临床工作的要求。医学中所有仪器都是根据物理学原理制成的,医学界的重大成就都建立在物理学的发展基础上。比如光学显微技术,把医学从宏观带人微观世界,x射线透视、照相技术、心电、脑电等等,这些技术都给医学界带来了划时代的变化,这些技术在医学研究和临床实践上的应用都起到了决定性的作用,而这些技术的理论、研制、生产都基于物理学的发展。从临床实践来看,小到听诊器、输液器,大到透视仪器都离不开物理学的知识。所以掌握丰富的物理知识对于毕业生尽快适应工作环境,进入临床工作有着重要意义。第二,物理教学是毕业生进行继续教育的要求。绝大多数的中等卫生专业毕业生都有着提升学历水平的迫切要求,而物理学作为一门基础学科对帮助广大毕业生继续学习, 提高综合素质,都有重要而普遍的意义。
3 开展物理教学是学生学好后续医学专业课程的要求
人体生命活动与物理过程是密切相关的。人体的各种器官和系统活动都伴随着物理过程。如:血液的流动涉及流体力学知识;肌肉的伸缩涉及机械运动;神经的传导涉及电学知识;视觉的形成则需要光学的知识来解释;体温的调节,机体对能量的吸收和利用离不开热学知识等等。总之,人体生命活动中处处存在着物理过程,通过物理课的学习,可理解生命活动本质。现代医学、临床医学都是建立在物理学基础上的,学好物理对学生后续的医学专业课程起着重要作用。
关键词 医学物理;护理专业;物理教学
医学物理学是医学院校学生必修的一门以实验为基础的自然科学,作为一门实践性很强的物理课,应让学生掌握物理学的基本概念,基本方法和技能,培养学生细致、敏锐的观察力和严谨的科学思维方式,正确地认识事物及其变化规律,更重要的是要培养学生分析问题、解决问题的能力和创新精神,这是医学专业学生在以后工作与发展中必不可少的基本素质。
一、大专护理专业物理课教学存在的问题
长期以来,高职高专对专业课要求普遍重视,而作为基础课的物理课不够重视。对物理课普遍存在重理论轻实验的做法。由于认识上的偏差,教师在教学中存在一些问题,一是由于教学课时不断减少,物理实验也不断减缩,物理实验未能体现医学特色,多为验证性实验和纯物理实验。实用性差与护理专业课相关联性不大,不利于激发学生学习物理的兴趣和热情。二是实验内容、实验器材陈旧,方法过时,技术落后,不利于学生创造性思维和创新能力的培养,实验方法落后,方式呆板与当今科学技术的飞速发展及知识的更新极不适应,物理实验的教学基本原理没得到充分体现。从教学内容、教学方式、没有给学生充分足的空间,学生被动的接受知识,导致学生对物理课缺乏兴趣和信心,与专业课相比,物理课不大受学生的重视,很难调动学生学习物理课的积极性和主动性。同时不能发挥物理课的优势。
二、基础物理课教学改革探索
针对大专护理专业物理教学中存在的问题,我院改革了部分教学内容和方法,根据学生基础知识和接受新知识能力,及理解能力,选择与医学联系较多的内容。我们的教学理念是:注重基础知识的夯实,加强基本技能训练,注重物理知识与护理专业知识联系,突出物理学与护理专业知识的交叉渗透的特点,针对学生进行了主动思考的训练,培养学生动手操作能力。通过实验培养学生从事科学的思维方式,严谨的科学做风,逐步学会物理学中研究问题的方法,为他们后续的专业学习打下坚实的基础。
注重基础知识的学习和基本技能的培养和训练,物理课是学生入校门后的最早接触的以实验为基础的学科之一,新生物理知识不完备,首先让学生掌握物理学的基础知识,包括基本概念和基本定理定律,学习基本实验方法,掌握常用实验仪器原理及使用方法。加强基本实验,选择与护理专业密切相关的实验,不仅使学生具备一定的感性认识,更重要的是让学生理解物理概念和定理定律是怎样在实验基础上建立起来的,从而有效地帮助学生理解概念的形成,掌握定理、定律。例如:实验室中有效数字的处理,计算数据的处理及万用表、示波器的使用;张力、压力、血液粘度的测定等。通过基础实验,使学生正确地使用仪器,分析结果和书写实验报告,获得基本的操作技能,培养学生的严谨的观察能力和思维能力。
物理实验教学是培养学生动手能力的重要环节,实验课有利于培养学生理解和掌握书本抽象的物理理论,有利于培养学生的创新素质和实践技能。正因为如此,无论是大学生还是中学生都应该把物理实验作为学习的重要部分,注重素质教育更要把它作为培养学生良好的实验素质、动手能力及合作能力的重要途径。我们在物理课教学中带着问题授课,采用启发式教学,注重学生独立解决问题及动手能力的培养。由于物理课课时有限,无法挤出更多的时间让学生讨论,让学生独立思考,自己动手去获得实验结果。在这种情况下,我们选择一些物理实验目的明确、同时具有实际临床意义的内容,引入到学生实验中,使学生产生浓厚的学习兴趣和求知欲。如:医用传感器测量学生自己的脉搏,呼吸波等。该实验现象直观,可自动记录和提供实验分析曲线。这种实验可以提高学生的实践能力和动手能力。同时增强学生自信心和学习兴趣。
注重提高学生素质和培养具有创新能力的一代人是一个民族进步的灵魂,提高学生的基本素质离不开物理教学,物理教学是增强学生综合素质、培养创新能力的主要课堂,也是医学专业开设物理课的一个主要目的。首先让学生结合专业理论知识,进行试验操作,例如《B超与核磁共振的临床试验》,《血压计的使用》《膜电位的测定》等实验,教师只给出任务不交代具体步骤,让学生自拟方案,提出设计思路和实验步骤,实验中让学生处于主导地位。对有自学能力,且学习兴趣浓厚的学生还可以选做一些个人感兴趣的实验,这样学生就可以抱着浓厚的兴趣和饱满的热情去实践和实验,学生在实验中学会用物理知识解决医学问题,这样对理论知识也有了更深刻的认识,加强了对学生创新能力的培养,培养了学生的自学能力和学习兴趣。
三、提高教师自身素质,发挥教师的主导作用
培养学生的创新能力,进行物理教学改革,教师是实施教育改革的直接参与者与发挥主导作用的人。作为一名物理教师,不但要有扎实的物理理论功底和实验教学的丰富经验,还必须要有实践的能力,具有一定的医学知识,要随时了解和掌握一些医学新动向和和医学研究问题背后蕴含的物理思想,并给学生恰当介绍学科前沿知识,善于将物理知识与医学知识相结合,使学生从物理角度理解一些生命现象。教师还不段学习相关联的学科知识,即医学和生理学知识,要不断提高自身素质,使自己的教学能力和知识水平不断提高,并且要有专研和创新精神,通过物理教师的努力,大专护理专业的物理课改革步伐将会进一步加快,这样才能不断提高教学水平,培养出具有创新精神、动手能力强、更好的服务于社会的新型人才。
参考文献:
【关键词】高中物理教学 现代物理学 策略
高中物理课程标准明确规定,物理教学内容要尽量做到与时俱进,加强与科技发展之间的紧密联系,注重培养学生的科学精神和创新精神。在高中物理教学过程中渗入现代物理学,能够提高学生的物理综合能力,对促进高中物理教学的发展有重要的作用和意义。
一、现代物理学发展对高中物理教学的要求
19世纪末20世纪初,以电子、X射线与放射性的发现为先导,以量子力学和相对论这两个物理理论的创立为标志,物理学由经典走向现代,进入一个完全崭新的时代。在第二次世界大战以后的一段时间内,量子统计、原子核物理、等离子体物理等学科如雨后春笋般蓬勃发展。物理学的发展为技术的发展开辟了新的方向,使得现代高新技术不断产生。物理学的一些理论、实验手段和概念,是其他许多学科的重要组成部分,如生物学、化学、天文学和医学等。物理学的发展,为我们提供了一个全新的视角,使我们可以利用现代物理学取得的最新成果对物理教学模式和人才培养模式进行改革。
二、高中阶段现代物理学教学原则
(一)教学原则的定义
在实际教学工作中运用教学基本原理,必须遵循相应的教学原则。教学原则和教学规则、教学规律是不同的。教学原则指人们根据一定的教学目的,遵循教学规律而制定的指导教学工作的基本要求,用来指导教学活动。
(二)制定教学原则的必要性
教学原则是教学工作的教学规律和教学要求的基本体现,对于教学工作具有指导性的作用。教学原则具有非常强的实践性,是教师在全面认识教学规律的前提下得出的实际工作结论。在整个教学过程中,教学原则既是教学活动的出发点,又是教学过程的调节器,其在很大的程度上决定着教学内容的组织和安排。
(三)高中阶段现代物理学的教学原则
现代物理学的教学目标是为学生打开通向现代物理的通道,让学生对现代物理的发展有总体的了解,并且结合现代物理学知识,对现代物理学的方法和观念有更全面的认识。现代物理学需要严谨的数学推导,但由于高中生的基础知识还比较薄弱,所以教师在教学过程中不应该对他们有过高、过多的要求。
三、将现代物理学渗透于高中物理教学的策略
(一)选择合适的教学形式
教学形式对于教学效果具有非常的作用,直接影响着学生的学习效果。教学形式一般分为三种形式:教师讲解、学生分组讨论和对单个学生进行辅导。每种教学形式都有其优势和不足。综合利用这三种形式,能达到事半功倍的教学效果。高中生对新鲜事物充M了好奇心,具有创造性的思维方式和探索精神。物理教师在教学过程中,应该选择合适的教学形式,渗透现代物理学的知识。例如,对于某些物理专题,教师可以组织学生进行分组讨论,充分调动学生学习的积极性,让学生合作对物理问题进行分析讨论和归纳总结,从而加深学生对于现代物理学的认识。
(二)选择合适的教学手段
高中物理是一门比较抽象的学科。将现代物理学的内容融入高中物理教学当中,对学生的学习能力和理解能力提出了更高的要求。物理教师要选择合适的教学手段,将抽象的教学内容向学生直观地展示出来,丰富物理教学内容,优化整个教学过程,营造良好的教学氛围,增强物理课堂的趣味性,从而激发学生的学习热情。例如,教师可以利用目前比较发达的网络技术和多媒体技术,以动画、图片、声音等形式展示现代物理学的内容。这样不仅能够使得学生对于现代物理学有更加深入的认识,还有利于师生之间进行密切的沟通和交流,从而达到事半功倍的教学效果。
(三)选择合适的教学方法
教师应该根据学生的理解能力和教学内容,选择适合的教学方法。这样不仅能够提高学生的自主学习能力,还能够培养学生的物理思维。教师应注意选择易于执行、简洁有效的教学方法,不要做过多的数学方面的推导。这样能够使学生在学习过程中更容易领悟物理知识和现代物理学的内涵。另外,教师还应该综合运用多种教学方法,做到各取所长,优势互补,从而满足学生的个性化学习需求。
【关键词】大学物理;教学内容;教学方式;考核方式
【中图分类号】G642
大学物理作为高校理工科类专业必须基础课程之一,在大学教育中具有重要意义。大学物理涵盖了由力学、热学、光学、电磁学等组成的经典物理学以及量子力学、相对论组成的近代物理学,是研究物质基本结构、相互作用、运动方式等自然科学的基本学科。因此,大学物理课程不仅是提高学生综合素质的重要环节,同时也是学生在专业领域学习、深造的重要基础,为了提高大学物理课程教学质量,进行教学改革势在必行。
一、教学内容改革
从大学物理教学现状中不难发现学生对大学物理课程的各种错误认识是导致课程教学效率不高的重要原因之一,一部分学生潜意识里对大学物理恐惧,认为大学物理难,不愿意去学学物理;同时由于课程理论性较强,学生不能很好的将物理学知识与自己学习、生活以及专业知识等结合到一起,从而错误的认为大学物理对自己而言是不必要的学科,失去学习动力。因此,大学物理教学内容需要从加强专业思想教育、突出物理思想和方法以及增加物理学趣味性等方面进行改革,以提高学生学习积极性,引导学生正确认识大学物理。
1、加强专业思想教育
根据不同专业,有针对性的增加大学物理与各R迪嘟岷系哪谌荩如医学专业中的超声波检测、放射治疗等物理学知识;机械专业、建筑专业中运用的各类力学知识等等;同时引入生物物理、化学物理、天体物理、原子物理等各类分支物理学内容。通过增加适量的物理学在专业中的应用知识,使学生正确认识物理学的重要性,激发学生学习兴趣。
2、突出物理思想和方法
大学物理课时有限,因此在有限的课时中为达到教学目的应避免过多繁琐的推导过程,着重于抓住物理本质和思想,使学生摆脱“云里雾里”的状态。通过教学,首先让学生学会应用基本定义处理具体问题,通过解决问题的过程培养思维能力,进而在面对复杂问题时,学生可以从容分析其基本原理,并采取正确的手段解决问题,在此过程中,学生通过自主分析解题,自然而然的会加强对复杂进阶公式的理解,并逐渐学会应用。这样的方式势必比强行灌输复杂公式的推导过程和适用范围的方式更利于学生学习掌握。
3、增加课程趣味性
通过在大学物理课程中增加一些物理学史可以提高物理学课程的趣味性,适当的在课程中引入一些物理学史上重要事件、重要物理学家的物理研究过程等内容,一方面是扩展学生视野,提高综合素质的手段之一;另一方面,通过物理学历史上的重要事件、著名物理学家研究过程等的引入,可以激发学生学习兴趣,并从中获得物理知识。
二、教学模式改革
在任何教学过程中,教学模式都对教学质量有着重要影响。传统单一的单向传授知识的教学方式不利于学生自主学习,使学生被动思考,知识难以吸收,只会“照葫芦画瓢”的呆板解题,更不会应用于生活实际中。因此,大学物理教学改革过程中,教学模式必须加以改革,具体可从以下几点考虑:
1、多媒体与板书结合,增加互动启发
多媒体教学已经成为时下主流教学模式之一,具有效率高、信息量大、形象生动等特点。通过多媒体教学,可以提高教学趣味性,提高课堂学习氛围,同时通过多媒体演示,将诸如碰撞反弹、波的干涉、衍生等知识直观模拟出来,提高了学生对知识的主观认识;结合讲师板书的重要知识点以及其推导过程,提高学生课堂注意力,避免如今许多高校学生习惯性向讲师拷课件的毛病,导致的课堂学习效率不高的问题出现。同时二者结合,既提高了课程的趣味性、效率性,也保证了课堂教学的科学严谨性。
课堂中保持一定的师生互动是保障课堂良好学习氛围、提高学生注意力的必要手段。单向的教学导致学生注意力难以长时间维持,主动学习效率差。在课堂中,通过提问启发学生思考是提高学生注意力的有效手段,而鼓励学生提出疑问则增加了学生主动学习的效率。因此,增加课堂师生互动,营造和谐课堂氛围是提高大学物理教学质量的重要措施。
2、教学和实验结合
大学物理是一门实验性的学科。如今,大学物理实验已经成为一门独立课程,然而往往学生在此课程中只是象征性走过场,只为拿到学分,并不能真正学到知识;而大学物理中许多知识都需要实验去验证,增加课堂演示实验是改善的方式之一,加强大学物理学与大学物理实验的结合则是必不可少的,通过合理的物理教学和实验搭配,可以加深学生对知识的理解应用。
三、考核方式改革
传统的期末闭卷考试作为大学物理课程的考核方式,导致了许多大学生热衷于拷课件、考前突击、死记硬背等方式,极大的不利于学生对知识的学习应用。建议增加专题研究报告的考核方式,通过不定向内容,根据学生个人兴趣特长自主选择专题内容;通过这种方式,提高学生对知识的应用,扩展其知识面,同时也充分发挥了学生的主观能动性,可以有效的提高学生的综合素质。
四、结语
大学物理作为高校理工科专业必修课程,是各类理工科专业课程的基础之一,对高校学生的专业学习、成长和发展具有不可忽视的重要作用。提高大学物理教学质量对提高高校学生综合素质有巨大意义。在当前,大学物理教学中依然存在诸多不合理的地方,不利于学生的学习、成长需求,不利于学生适应社会的能力需要。因此,大学物理教学改革势在必行,通过不断探索、实践、改革,相信大学物理教学质量可以得到有效的提高,以达到培养优秀人才的最终目的。
参考文献
[1] 包秀丽,刘国华.大学物理教学改革的策略[J].教育评论,2013.
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)04B-0036-02
教育的目的是培养学生成为德智体美劳全面发展的人。可是,当前我们的学校教育普遍偏重智育,忽视审美教育。爱美之心,人皆有之。人的一生就是对美(美好生活)追求的过程。“物理课程标准”明确指出,物理教学要使学生“能保持对自然界的好奇,能初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感”。根据这个要求,物理教学应注重渗透美育。因此,物理教师应了解美育的意义和课堂教学中美育的实施。
一、物理教学中美育的意义
1美育能陶冶人的情操,静化人的心灵,促进人的全面发展
科学家爱因斯坦说:“用专业知识教育人是不够的。通过专业教育,他可以成为一种有用的机械,但是不能成为一个和谐发展的人。要使学生对知识的价值有所理解并且产生热烈的情感,那是最基本的。他必须对美和道德上的善有鲜明的辨别力。”教育家孔子说:“兴于诗,立于礼,成于乐。”其意思是,诗使人从伦理上受到感发,礼是把这种感发变为行为的规范制度,而乐能陶冶人的性情、德性。人文主义作家薄伽丘认为艺术可以“唤起懒人,激发蠢徒,约束莽汉,说服罪犯”,并认为它比一目了然的真理具有更大的魅力。一切美好的事物因为它能给人带来美的享受,并能在不知不觉中影响人的思想意识、道德情操、智力和体力的发展,从而能使人受到潜移默化,情感得到陶冶,心灵得到净化,思想得以升华,品格臻于完美,观念得以确立,智力获得发展,体魄得以健全。物理学是一门自然科学,在物理教学中渗透美育,能使学生学会感受、领悟自然之趣和美,尝试、发现自然的神奇奥妙,在审美活动中建立起与自然的亲和关系。
2美育能激发学生的学习兴趣,促进学生智力发展
数学家庞加莱认为,是自然之美引起的愉悦情感使科学家孜孜不倦地探求;是对自然的内在和谐和统一性的追求,使科学家对真理坚信不疑。物理学家居里夫人说过:“科学的探讨研究,其本身就会有至美,其本身给人的愉悦就是报酬。”在物理教学中渗透美育,使学生感知知识的美妙,可极大地发他们的学习兴趣,更深地挖掘他们的学习潜能,激励他们主动学习、刻苦钻研。美育有助于促进学生观察能力、思维能力、想象能力、记忆能力和操作能力发展。美育对智力的完善作用是与人大脑的特点分不开的。人左脑的功能以抽象思维为主,右脑的功能以形象思维为主,而中学生的思维特点是形象思维胜于抽象思维。美是以感性的、直觉的形象为人感知的,美的形象可以给人深刻的印象,可以启发学生的思维由感性向理性发展,使其大脑功能得到最大限度的开发。李四光创作了中国第一首小提琴独奏曲,钱学森会吹圆号和弹钢琴,爱因斯坦会拉小提琴,普郎克会弹钢琴等,这些事例足以说明审美教育对大脑左右半球的平衡、协调发展很有益处。
二、初中物理教学中美育的实施
美育的最终目的是培养学生的审美能力,促进学生全面发展。审美能力的培养,靠教师直接说教效果是很有限的。物理教学中的美育,并不是要把物理课上成美育课,而是要在物理教学的各个环节中注重美育渗透,适时展示研究对象和物理现象的美,挖掘物理思想、物理方法的美,寓美育于知识教育之中。在初中物理教学中实施美育可以从以下几方面进行:
1在物理教学中让学生感知物理现象的奇异美,体验物理实验的创造美
所谓“黄山天下奇”是说黄山因奇而美。奇之所以成为美,与人类长期的创造活动有联系,在创造中出现新的独特的东西,往往能引起人们强烈的美感。物理学在探索自然奥妙、解读宇宙神奇的过程中带给人们的是乐趣和愉悦。初中物理教材中的许多实验,如白光的色散与合成、凸透镜成像、“瓶吞蛋”等实验都能给人以美的视觉享受。物理教师应通过实验模拟物理知识的发现过程,展现奇异的物理现象,为学生提供审美材料,引导学生利用感官去观察、感受,用心灵去体验、领悟物理现象的奇异美,使教学过程成为审美的过程。此外,诸如伽利略斜面实验设计能引发人无穷的遐想,科拉顿和法拉第关于电磁感应实验方法的对比能使人产生美感等,在实验教学中教师应该引导学生分析实验方案或让学生自己设计实验方案,使学生从中领会物理学的实验思想,感受到实验创造美。
2在物理教学中让学生体验物理规律中的对称美
“对称”是一种形式美,指整体各个组成部分之间的相称或对应,如空间上的和谐布局、时间上的节律协和。在初中物理知识中,平面镜成像、杠杆的平衡、磁体的两极、电荷的正负表现了物质的直观形象在空间上的对称,能量守恒、匀速运动过程中的任意一点速率相等表现出时间上的对称。教学这些内容时,可通过讲解使学生感知自然界中物理现象的对称美,还可适当讲述利用对称性获得科学发现的实例,如狄拉克根据对称性预言反粒子的存在,元素周期表和库仑定律、万有引力定律中的对称性等,使学生知道对称不仅能产生美感,而且对这种美的追求能促进自然科学发展。
3在物理教学中让学生感受教学语言美,发现大自然之美
语言美体现为语言精练与语音抑扬顿挫。语言是完成教学任务的主要工具,教师的语言美在很大程度上影响着学生学习的效率。教师的语言生动、形象、幽默、风趣、逼真、亲切、自然、充满情和意,能使学生获得美的感受。我国古今文库中,许多诗词有着丰富的物理知识背景。以光学为例,有杨万理的“排云数峰出,漏日半江明”,白居易的“日出江花红似火,春来江水绿如蓝”,的“赤橙黄绿青蓝紫,谁持彩虹当空舞”等,这些诗句说明了光的直线传播、漫反射及折射现象。若在物理教学中恰到好处地引用这些诗词,则能使学生体验物理教学的语言美和物理知识的博大精深。
审美教育的最终目的是提高学生的审美能力,使学生能自觉地发现美、创造美。在物理教学中,通过精美的语言激励学生发现自然之美,还能使学生自觉地热爱自然、热爱生活。如教学声学知识时给学生讲述白居易的《琵琶行》:“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语。嘈嘈切切错杂弹,大珠小珠落玉盘。间关莺语花底滑,幽咽泉流冰下难。冰泉冷涩弦凝绝,凝绝不通声暂歇。别有幽愁暗恨生,此时无声胜有声。银瓶乍破水浆迸,铁骑突出刀枪鸣。”教学“汽化和液化”一节时,给学生讲述一位观云者的感受:“我站在山岗上眺望浮云,白云悠悠,有的迅速飘过来,有的如泅泳,有的舞姿曼妙,简直就像奇迹一样。是神的口中吐出的语言或歌曲,还是抚慰人心的笑语?而云向往着遥远的世界,在湛蓝的天空飘荡而行。那比书本所记载的任何歌谣还要美,还要动人。”
4在物理教学中让学生感受科学家的人格美
教育的目的不仅是让学生增长知识、提高能力,还要塑造学生的人格。初中物理教材涉及许多中外著名物理学家,这些物理学家虽然国籍不同、所处年代不同、个人经历不同,但他们都表现出一种为追求科学真理而不懈努力的美德,他们的动人事迹,尤其是他们的不怕挫折的拼搏精神、无私奉献精神等都是很好的美育素材。如在物理教学中适时介绍牛顿、阿基米德、杨振宁、李政道等物理学家的生平事迹,能震撼学生的心灵,激发学生的爱美本性,激励学生像科学家那样把追求真、善、美作为生活的理想,扬起生命的风帆去追求美、表现美、创造美。
5在物理教学中让学生感知物理价值美