[摘  要]依據當前大學物理課程教學現狀,圍繞解決課時緊張、教學方法傳統單一、教學過程互動性不強、考核方式局限于知識本身等問題展開研究,提出在大學物理教學中開展研討式教學的嘗試與探索,主要從分組、研討、匯報和總結四個環節開展教學活動,并改進考核方式,為培養學生自主學習能力起到良好的推動作用。

[關鍵詞]大學物理  自主學習能力  研討式教學

基金項目:陜西科技大學2021年教學改革研究項目(項目編號:21Y075);教育部高等學校大學物理課程教學指導委員會2022年教學研究項目(項目編號:DWJZW202221xb)、西北地區工作委員會2021年教學研究項目(項目編號:XBJY202102);2021年教育部高教司產學合作協同育人項目(項目編號:202102153112)。

引  言

古語有云:活到老,學到老。美國著名未來學家阿爾文·托夫勒也曾說過,21世紀的文盲不再是那些不會讀寫的人,而是不具備學習能力,不再學習,以及不會再次學習的人。不斷學習的重要性已被人們廣泛認可,自主學習能力的培養就是要幫助學習者學會如何學習。在高等教育階段,當代大學生自主學習能力是他們適應未來社會終身學習趨勢的必要條件和必然要求。大學生離開校園走向社會后,是否具備自主學習能力,很大程度上決定了他的人生高度。

對大學生自主學習能力的認知與分析

1.自主學習能力對大學生的重要性

自主學習能力是指個體進行并完成自主學習過程的一種技能和能力,是學習者獨立掌握知識、獲取技能并應用于具體實踐的能力。這種能力是發現問題、分析問題和解決問題能力的綜合反映,具備這種能力即具備了駕馭知識的能力。它被認為是終身學習型社會人類生存與學習必備的重要技能之一。

大學時期是一個人自主學習能力養成的重要階段,原因主要有三點:一是大學生所處的人生階段是從高中時期的事事有人安排、學習有人全程監督到逐漸開始自己規劃每天的生活和學習,甚至開始規劃人生方向的重要轉折時期,他們要學會如何學習,以及如何對自己今后的人生負責;二是從大學生年齡和心智發展上來看,他們已經是法律意義上的成年人,認知水平也達到了一定高度,具備基本的是非觀、人生觀和價值觀,有能力和義務學會自我管理和規劃,通過自主學習實現自我突破;三是從大學階段的學習任務來看,基于知識本身的學習只是其中一部分,而通過課堂教學所產生的學習活動也并非大學階段學習的全部任務。大學是自由和開放的,每個人都可以通過自己的努力度過不一樣的大學生活,畢業時,有些學生只是獲得了不錯的成績單,而有些學生除此之外還收獲了證明自身學習能力和創造力的各種證書、競賽經歷、技能和資源等,相比之下,后者的大學生活更加充實,而這些都仰賴自主學習能力的養成。

所以,根據大學生的成長階段、認知水平和學習任務等特征,他們的學習應該更注重自主學習,大學教學相應地也應該從培養大學生自主學習能力的角度出發,注重教學方式的改革。

2.阻礙自主學習能力培養的因素

大學物理作為工科高校主要公共基礎課之一,在高校人才培養過程中發揮著不可替代的重要作用,通過大學物理教學,可以培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力,讓他們學會自主學習。但是,由于大學物理課程在“教”與“學”中普遍存在以下問題,制約了學生自主學習能力的培養。

首先,大學物理課程課時緊張。雖然近幾年大學物理課時沒有明顯縮減,但是相比于課程本身龐大的知識體系來說,課時仍然緊張。大學物理涉及的知識點較多(力學、熱學、振動與波動、光學、電磁學和近代物理等),每一部分單獨拿出來都可自成一門課程,具有較高的學習難度,且涉及各專業多門專業課的后續深入學習,因此學生常常覺得教師授課節奏過于緊湊,導致許多學生跟不上授課進度,從而在學習上產生畏難情緒,教學效果受到影響,更談不上對自主學習能力的培養。

其次,大學物理課程教學方法傳統單一。大學物理是基礎課,上課班級多,代課教師人數也多,每位教師使用現代化教學手段的程度和方式差別較大,雖有部分教師積極嘗試各種教學改革,但整體上比例偏低。許多教師在開展教學時仍以講授為主,將知識單向灌輸給學生,導致學生只能被動接受,缺少思考空間,自主思維很難培養起來,嚴重影響學生自主學習能力的養成。

再次,大學物理課程教學互動性不強。教學是一個互動過程,這其中既要有師生互動,也應有生生互動,以及學生與知識間的互動。正是以上兩點原因(課時緊張、教學方法傳統單一),使得課堂互動很難開展,學生的主觀能動性得不到充分發揮,制約學生自主學習能力的提升。

最后,大學物理課程考核方式局限于知識本身,缺乏對自主學習能力的考察。2020年起,全國廣泛開展線上教學,隨之而來的是過程化考核方式被各個高校普遍采用。以陜西科技大學的大學物理課程考核方式為例,總評成績由五部分組成:考勤、期中考試、隨堂測驗、大作業和期末考試。其中,前四部分組成平時成績,占50%,期末考試成績占50%,各部分所占比例在教學實踐中仍不斷優化調整。可以看出,除考勤外,其余各項均是以完成相應題目的方式來評判成績,學生只要認真、被動地接受課堂教學,按要求參加各項考核,就能完成學習任務。當然,目前的考核方式在保證學生掌握課堂知識方面是足夠的,但是無關自主學習能力的養成。這種情況在其他課程考核中也普遍存在。

3.培養自主學習能力的切入點

從“教”與“學”的關系來看,學生某種能力的形成和發展需要發揮教育的引導作用,正是不同的教學方式養成了學生不同的學習習慣。所以,自主學習能力的養成,既是一種學習行為,更是一種教學行為。從根本上來講,自主學習能力的培養,要從轉變教師的教學模式入手,要以“激發學生的學習主體意識,積極主動地學習”為目標,開展高等教育課堂革命。本文提出在大學物理教學中開展研討式教學法的研究與嘗試,以此為切入點,深入把握物理學科特點,在傳授物理學知識、思想、方法的同時,控制好教學節奏,發揮對知識的引領作用,指導學生學會學習。

研討式教學法研究與實踐

1.研討式教學法的概念與內涵

有一種說法是,“研討式教學”起源于德國,現已成為西方發達國家高校主要的教學方法,即“研討班”(Seminar)。但是,湖南師范大學文學院博士生導師郭漢民教授從史學工作者的角度對這個問題提出了新的見解,他認為“研討式教學”是受到我國古代書院教育的某些啟發,而“研討班”是德國柏林大學朗克教授組織教學的一種方式,只是由于“研討式教學”與“研討班”二者有相似之處,人們將兩個概念相提并論了。郭漢民教授從1997年開始,在本科生和研究生教學中開展歷史類課程教學改革實踐,創造了全新的研討式教學模式。

研討式教學法與傳統的講授式教學完全不同,它的特點是重方法傳授,重能力培養,重學生主體作用的發揮。該教學模式的主要內涵就在于教學中由教師主導問題設計,指導學生通過討論、實踐、探索等方式在互動中研究問題,再將研究結果與心得以報告或講課的形式展示出來。研討式教學法對提高學生的自主學習能力以及提升人才培養質量具有一定的現實意義。

2.大學物理課程研討式教學改革探析

大學物理是邏輯性較強的一門課程,對一個問題的單向灌輸式講解往往需要大塊時間和學生被動式聽講,這既不利于學生獨立思考,也會減少師生課堂互動。所以,應充分發揮教學平臺的優勢作用,助力教學改革,嘗試在傳統教學模式中滲透研討式教學法,循序漸進,通過教學團隊多輪教學實踐的不斷打磨,新的教學模式逐步走向成熟,再進一步擴大它的應用比例,最終全面鋪開,逐步啟發學生學會思考,進而學會學習,使自主學習成為一種習慣。按照以上思路,根據大學物理課程內容和課程特點,先選取約三分之一的教學內容,主要從分組、研討、匯報和總結四個環節開展教學活動。

首先,注重科學分組。考慮到學生受教育資源、教學方法、個性、興趣、能力等多種因素影響而存在物理學習上的個體差異,分組不應簡單粗暴地按學號劃分,而是要在對學生充分了解的基礎上科學分組,這需要教師與學生多溝通,了解學生的學習情況。第一,為保障每個學生在研討過程中都能承擔一定任務,每組人數不宜太多,應控制在6~8人;第二,在學生自愿組隊的基礎上,教師應對分組情況進行監督和微調,以確保學習能力較好和較弱的學生搭配分組,從而起到一定的帶動作用,避免有的小組整體能力弱而無法完成研討任務;第三,每個小組應指定一名組長,負責組內研討的組織和記錄工作,與教師保持溝通,確保研討的順利開展。分組后,各組人員基本固定,方便組內分工協作和各角色相互適應和配合。

其次,合理選題,充分研討。考慮到物理學科的特點和學生學習特點,每章選1~2個容易激發學生興趣的主題作為研討內容,將本次課堂教學的內容梳理成適合討論的問題。如力學可結合2022年北京冬奧會中單板滑雪運動的動力學原理進行研討;熱學可通過分析內燃機和電冰箱的工作原理對循環過程進行研討;光學可通過分析陽光下的肥皂泡顏色和油膜擴散等現象對光的干涉進行研討,以及結合3D電影對光的偏振進行研討等。討論前,教師應組織學生在課程平臺觀看線上教學視頻進行預習,完成簡單的線上自測題目,通過線上資源對研討的相關知識點進行初步了解。研討題目的設計應保持中等難度,在知識層次上循序漸進,最好能夠理論聯系實際開展討論。將一堂課的內容細分為3~4個知識點,并對每個知識點設置1~2個討論題目,對較容易的知識點,可以分給一個組開展討論,對于理解上有難度的知識點,可以分給兩個組同時開展討論,群策群力,達到基本理解。同時,教師還需針對研討方向、研討意義以及可能出現的問題進行闡釋,以便學生清楚、準確地理解研討內容和需要做的工作。

以大學物理中“剛體定軸轉動的角動量”為例,教師可以設置以下研討題目:一、通過復習質點做圓周運動時,關于圓心的角動量的大小和方向問題,思考如果這個質點是定軸轉動的剛體上的一點,它關于轉軸的角動量方向如何?剛體關于定軸的角動量怎樣定義?二、比較力對時間的累積效應和力矩對時間的累積效應,你能得到什么結論?三、從剛體定軸轉動的角動量定理出發,角動量守恒的條件是什么?四、質量均勻分布的圓盤放在不光滑的水平面上,繞過圓心且垂直于圓面的軸以一定的初角速度做定軸旋轉,過一段時間圓盤會停止轉動,是什么原因?試著自己設定參數,討論圓盤轉動時間與哪些因素有關;五、試從花樣滑冰、跳水、單板滑雪和芭蕾舞這幾項運動中任選一種,用角動量守恒定律解釋運動員身體旋轉過程中的運動原理;六、觀看貓從高處摔落的視頻(視頻由教師提供),你看到了什么現象,得到了什么結論?

要求學生在課前利用30~60分鐘時間先開展組內討論,地點可以靈活選擇,比如圖書館、餐廳和教室等,研討過程涉及資料的查閱、討論內容的記錄和整理、形成研討報告等諸多內容,這些需要由組長組織組員主動完成。課前準備工作做足了,相當于贏得了更多的學習時間,對于學時緊張能起到很好的緩解作用。

再次,課堂集中匯報,并補充討論。課堂上,由各組派代表圍繞各自的主題匯報討論情況,需說明組員對匯報結論的主要貢獻,講明觀點,本組其他成員可以補充發言。對同一討論主題,后匯報的小組首先要對前一組的匯報材料進行點評,再闡述自己的觀點或進行補充,每組匯報時間控制在10分鐘以內,總時間控制在60分鐘以內,教師應在此過程中進行適當的引導和調節,把握課堂節奏。待所有小組匯報完畢后,由教師根據匯報情況組織開展組內自評和組間互評,約20鐘,主要目的是對集中匯報環節加以補充和開展進一步深入討論。組內自評是通過傾聽其他組的發言,對本組的匯報結論進行修正和完善,必要時向全班同學進行簡短的補充匯報;組間互評是考慮到先發言的小組對后發言小組有評價意見時,可在該環節進行點評,小組間可展開深入討論。

以“剛體定軸轉動的角動量”這一節內容為例,研討題目一、二、三屬于理論問題,四、五、六屬于應用問題,六個研討主題之間有一定的銜接關系,要搞清楚自己負責的研討內容,就必須聯系前后知識點深入理解,所以學生在傾聽其他組的匯報時,也一定會有自己的見解,并反思自己的研討結論是否準確到位。隨著討論的不斷深入,師生和生生之間就實現了思想的碰撞和互動,最終也實現了學生與知識之間的互動。

最后,開展研討總結。在學生充分討論和交流的基礎上,教師對研討情況進行總結和點評是十分重要的。一是要對學生所做的工作予以肯定,對表現突出的小組和個人提出表揚;二是要指出學生討論過程中存在的問題,對理解有偏差的問題及時糾正;三是要對本節內容從邏輯上進行梳理總結,將思路理順,對討論不夠深入的內容補充講解,必要時補充相關例題。

3.基于研討式教學的考核方式改革

考核方式是“教”與“學”的指揮棒,具有一定的導向作用。培養學生自主學習能力的切入點是教學模式改革,即采取研討式教學法開展教學。該教學模式全程注重學生的參與和主體地位,可作為過程化考核的一項內容,主要從課前討論和課堂匯報兩個階段綜合考核,檢驗學生學習主體作用的發揮情況。在考核方式上,將考核內容由原來的五項增加到六項(研討參與度、考勤、期中考試、隨堂測驗、大作業和期末考試)。其中,原來的五項內容都是可直接量化的,新增的“研討參與度”需制定詳細的考核評價標準,占總評成績的10%,以后隨著研討式教學的深入廣泛開展,可逐步增加比重。教師可參考組長的研討記錄和各組的課堂匯報表現,按照如下細則對研討情況進行考核。

優秀(85~100分):能積極主動查閱資料,結合課本、線上視頻等資源,對信息進行歸納整理,條理清楚,在組內討論中發言積極,對結論的得出起到引領作用,能將討論內容條理化總結,代表小組進行課堂匯報或進行了補充發言,思路清晰,對知識點理解透徹,語言表達準確,能與老師和同學進行簡單互動。

良好(70~84分):能查閱資料,結合課本、線上視頻等資源,對信息進行歸納整理,條理較清楚,在組內討論中發言較積極,但個別術語表達不夠準確,對結論的得出有一定貢獻,參與準備課堂匯報內容,并提出了建設性意見。

中等(60~69分):查閱資料不充分,對信息歸納整理不全面,在組內討論中發言不夠積極,語言表達錯誤較多,在他人對所研討題目得出結論的情況下,能夠嘗試去理解和鑒別,對課堂匯報做了部分服務工作。

不及格(0~59分):沒有查閱資料,在組內討論中不參與發言或發言偏離主題,對研討結論沒有自己的見解,對課堂匯報無貢獻。

考核的目的是為了檢驗“教”與“學”的效果,不斷改進教學方案。教師結合研討參與度、隨堂測驗、期中考試和大作業成績綜合評估學生對知識點的掌握情況,及時調整研討式教學的選題和組織方式,總結經驗,揚長避短。對成績較好的學生,指導他們將大學物理中的知識點與所學專業相結合,啟發學生進行課外延伸學習,鍛煉自主學習能力,如動員機械設計及制造專業的學生探索某些機械裝置的物理參數計算和運動原理,啟發計算機專業的學生探索某些物理現象的計算機模擬和數據處理問題,指導輕化工類學生探索某些化工材料的導熱系數、電導率和折射率測量的問題。對成績較差的學生,先了解他們學習上的具體困難,以引導教育為主,鼓勵他們積極參與各項學習任務,必要時給予幫助。

結  語

培養學生自主學習能力是高校教育教學改革的關鍵所在。本文從培養大學生自主學習能力的重要性、制約因素和改革的切入點三方面闡述了為什么要培養以及如何培養大學生自主學習能力。文章總結指出應從課堂教學模式改革入手,將研討式教學法應用于教學過程,讓學生學會學習,掌握科學思維的方式方法和自主獲取知識的能力。研討式教學法與當前高等教育的目標要求高度一致,使學生在掌握基礎知識的同時,鍛煉思維能力和解決問題的能力,是培養學生自主學習能力的重要方式。

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(朱橋、羅道斌、劉建科、周利斌:陜西科技大學文理學院)

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