時(shí)間：2022-11-28 20:16:26
導(dǎo)語：在物理學(xué)課程論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
論文摘要:新課標(biāo)指出:在義務(wù)教育階段，物理課程不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練，而且還應(yīng)口重視對學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識以及科學(xué)精神的培養(yǎng)使學(xué)生得到全面發(fā)展。課堂教學(xué)應(yīng)從學(xué)生的需求出發(fā)，多方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望，讓課堂充滿生機(jī)與活力。
在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，教師扮演著“執(zhí)行者”和“傳聲筒”的角色，而學(xué)生卻被老師呆板的教學(xué)緊緊的裹住雙腳，禁錮住思維，造成他們在學(xué)習(xí)中圖圈吞棗、死記硬背，課堂如一潭死水，毫無波瀾。致使教師教的累，學(xué)生學(xué)的苦，甚至造成學(xué)生對物理這門學(xué)科的反感。新的課程理念要求以學(xué)生為主體，構(gòu)建充滿生命活力的課堂運(yùn)行機(jī)制。那么如何讓學(xué)生愿學(xué)、樂學(xué)，獲得滿足感和成功感，在輕松愉快的學(xué)習(xí)中得到發(fā)展呢?
1質(zhì)疑而產(chǎn)生內(nèi)需
“一個(gè)問題的產(chǎn)生，往往比解決這個(gè)問題更為重要”。初中的學(xué)生正處于好奇心較強(qiáng)的階段，他們思維活躍，具有強(qiáng)烈的求知欲，他們急于想去發(fā)現(xiàn)、去探究未知的領(lǐng)域。教師抓住這一特征，從學(xué)生的需求出發(fā)，把學(xué)生的需求作為教學(xué)的最終目的，在課堂上激發(fā)他們的問題意識，從而想去主動(dòng)探求知識。如“阿基米德原理”一節(jié)的教學(xué)，一開始我做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，分別取一個(gè)小木塊和一個(gè)小彝塊放在水里，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)木塊浮在水面上，鐵塊下沉了。針對這一實(shí)驗(yàn)我讓孩子們大膽質(zhì)疑，于是一個(gè)個(gè)精彩紛呈的問題就呈現(xiàn)在我們眼前:“木塊放在水里為什么浮在上面，而鐵塊放在水里卻下沉呢?”；“把質(zhì)量相同的木塊和鐵塊同時(shí)放在水里又會是什么結(jié)果呢?”；“把體積相同的木塊和鐵塊同時(shí)放在水里又會怎樣呢?”。于是我順勢誘導(dǎo):“既然同學(xué)們有那么多疑問，那你們今天愿意和我一起來探究其中的奧秘嗎?”，“愿意”“愿意”。同學(xué)們在好奇心的強(qiáng)烈驅(qū)使下，紛紛躍躍欲試。之后，老師再從學(xué)生的需求出發(fā)，帶領(lǐng)他們?nèi)ソ鉀Q心中的疑團(tuán)，這樣學(xué)生學(xué)起來便會興致盎然。
“金無足赤，人無完人”，“智者千慮，必有一失”。我們還要教育學(xué)生對各種權(quán)威不盲從，大膽質(zhì)疑，敢于提出自己的看法和觀點(diǎn)，敢于向權(quán)威說“不”。養(yǎng)成愛問“為什么”的習(xí)慣，用疑問的眼光看待各種現(xiàn)象，探究我們不知道的自然規(guī)律。如:對課本進(jìn)行質(zhì)疑，課本在編寫的過程中，考慮到學(xué)生的接受能力，有些概念、規(guī)律并不嚴(yán)密；對各種媒體進(jìn)行質(zhì)疑，有些報(bào)刊雜志經(jīng)常犯一些科學(xué)錯(cuò)誤，有意識讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并糾正；在習(xí)題講評中質(zhì)疑，該題是否有漏洞，考查什么知識點(diǎn)···……。這樣一來，有助于學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神。
2實(shí)踐中探尋真知
物理課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，許多物理知識都需要學(xué)生親自動(dòng)手去做、去實(shí)踐、去發(fā)現(xiàn)。呂叔湘曾說過:“教師只管講，學(xué)生只管聽，那是白講，是無效的勞動(dòng)。”這種教學(xué)只能使學(xué)生養(yǎng)成依賴他人的習(xí)慣，思維能力受到阻礙，教師要把教學(xué)的觸角延伸到學(xué)生的生活領(lǐng)域，讓知識經(jīng)驗(yàn)在動(dòng)手實(shí)踐中形成。例如，過去學(xué)生在解答“檢查電路故障”這類習(xí)題時(shí)，往往感到比較困難，因此我設(shè)計(jì)了“爭做電氣工程師”探究活動(dòng):發(fā)給學(xué)生電池組、開關(guān)、電流表和電壓表各一個(gè)，好、壞小燈泡各一只，導(dǎo)線若干，并組成電路。要求學(xué)生或利用電流表或利用電壓表或利用導(dǎo)線來找出壞燈泡。只要有學(xué)生找出壞燈泡并說出了一種正確的方法，就授予“電氣工程師”獎(jiǎng)牌。學(xué)生對此興趣頗高，當(dāng)學(xué)生通過自己探索找到了一種或多種方法時(shí)，都異常興奮，心中充滿了成功的歡愉。通過實(shí)踐，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，滿足了他們的好奇心，抽象的理論知識也通過動(dòng)手，得到了內(nèi)化，并在其腦海里刻下深深的烙印。
3合作交流中拓展思維
雅斯貝爾斯曾經(jīng)說過:“對話是真理的敞亮和思想本身的實(shí)現(xiàn)?！睂υ捠墙虒W(xué)中交往的主要途徑，課堂上的交流合作，促使學(xué)生在反復(fù)爭論、評價(jià)與論證中獲得真知。恰當(dāng)?shù)纳献鹘涣骷皫熒慕涣骰?dòng)往往可以把問題引向深人。:
例如，在“物質(zhì)密度”教學(xué)中，學(xué)生借助已有的經(jīng)驗(yàn)知道:水和酒精可由氣味鑒別，銅塊和鋁塊可由顏色鑒別；而對純水和鹽水、涂了白漆的銅塊和鋁塊的鑒別方法，我先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，通過有針對性的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得解決問題的策略。有的學(xué)生提出用質(zhì)量來鑒別涂了白漆的銅塊和鋁塊，理由是銅的質(zhì)量比鋁的大。這時(shí)我讓學(xué)生測量桌上銅塊和鋁塊的質(zhì)量，結(jié)果否定了上述猜想。問題出在什么地方?學(xué)生經(jīng)過思考，很快發(fā)現(xiàn):應(yīng)該規(guī)定物質(zhì)的體積。物體質(zhì)量不僅和構(gòu)成它的物質(zhì)有關(guān)，而且還和物體的體積有關(guān)，在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生假設(shè):①同種物質(zhì)的物體質(zhì)量與體積有關(guān):體積大的質(zhì)量大，體積小的質(zhì)量小；②同體積的不同物質(zhì)的物體質(zhì)量一般不相等。
學(xué)生在經(jīng)歷了高中物理基礎(chǔ)和大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)之后，對光的認(rèn)識上升到了一個(gè)新的科學(xué)高度。對于光的波動(dòng)現(xiàn)象等理論，學(xué)生開始接受并有似懂非懂之感。物理光學(xué)的課程中，則是采用數(shù)學(xué)的方法描述光波的傳播特性。因此，在授課過程中可刪繁就簡，遇到重復(fù)的內(nèi)容可一帶而過。物理光學(xué)課程內(nèi)容繁多，在學(xué)習(xí)該課程時(shí)，需謹(jǐn)記一條紅線，即光波的傳播。光波在同性或異性介質(zhì)，自由或半自由空間傳播時(shí)呈現(xiàn)的傳播現(xiàn)象，即反射、折射、干涉、衍射、偏振、吸收、色散與散射現(xiàn)象。在進(jìn)行課堂講述時(shí)，先由光波的傳播現(xiàn)象，引出光波發(fā)生此現(xiàn)象的條件，進(jìn)而總結(jié)光波的傳播規(guī)律。為了理論知識與實(shí)際問題密切聯(lián)系，著重介紹光波理論的理論和所涉及的行業(yè)領(lǐng)域，通過豐富的課程內(nèi)容讓學(xué)生真實(shí)地感觸知識的應(yīng)用。
2.問題導(dǎo)入式的教學(xué)方法
物理光學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有抽象性強(qiáng)、枯燥乏味等特點(diǎn)。同時(shí)，物理光學(xué)也具有較強(qiáng)的專業(yè)性，該學(xué)科的創(chuàng)建均來源于對實(shí)際光學(xué)問題的解釋。在介紹一個(gè)知識點(diǎn)之前，為了理論聯(lián)系實(shí)際，我們首先要有目的地設(shè)置問題。通過一步一步地啟發(fā)學(xué)生，讓學(xué)生帶著問題思考解決的方法與思路，進(jìn)而解決問題。例如，我們講授光波的衍射時(shí)，首先從白光通過指縫的衍射現(xiàn)象出發(fā)，提出產(chǎn)生衍射的條件。如果采用單色光源，指縫轉(zhuǎn)變?yōu)閳A孔、矩形孔或不規(guī)則孔，衍射條紋如何變化？引導(dǎo)學(xué)生思考如果采用多縫或透射光柵，衍射條紋又將如何變化？從而引出影響衍射現(xiàn)象的因素和采用數(shù)學(xué)模型描述衍射現(xiàn)象的問題。實(shí)踐證明，這種以實(shí)際問題為先導(dǎo)的模式，激發(fā)學(xué)生的思考和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，得到了良好的教學(xué)效果。
3.充分利用多媒體教學(xué)
多媒體教學(xué)在許多方面是傳統(tǒng)教學(xué)模式所無法比擬的，具有直觀性強(qiáng)、圖文聲像并茂、信息量大、生動(dòng)活潑等特點(diǎn)。但運(yùn)用不當(dāng)，也會適得其反。為了彌補(bǔ)兩方面的不足，我們采用了多媒體課件與傳統(tǒng)板書相結(jié)合的教學(xué)方法。在物理光學(xué)課程中，采用PPT課件形式與FLASH動(dòng)畫結(jié)合，生動(dòng)描述光波的傳播現(xiàn)象與規(guī)律。多媒體課件重點(diǎn)介紹物理概念及方法，而大量的公式推導(dǎo)可在課后參考教材或其他課本。制作這種多媒體課件的教學(xué)方法不僅給學(xué)生留下深刻的印象，而且還給教師留下充足的時(shí)間來強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)、難點(diǎn)和核心內(nèi)容。
4.利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)提高教學(xué)效果
在課堂教學(xué)之余，訓(xùn)練學(xué)生利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)處理物理光學(xué)相關(guān)問題。利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助手段，加深學(xué)生對光學(xué)現(xiàn)象的理解，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的盲區(qū)和誤區(qū)，提高教學(xué)的針對性。計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)將抽象難懂的光學(xué)規(guī)律和概念形象直觀展現(xiàn)給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的求知欲。光學(xué)仿真設(shè)計(jì)軟件有很多種，MATLAB、TracePro、Zemax、Fred、OptiSystem，分別應(yīng)用于不同的光學(xué)領(lǐng)域。MATLAB是Mathworks公司于1982年推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件，具有數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號處理和圖形顯示等功能，是工程界最流行的軟件工具，在大學(xué)理工課程教學(xué)中的應(yīng)用亦漸成熱點(diǎn)。目前，已有眾多文獻(xiàn)采用MATLAB軟件模擬光波發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象后光強(qiáng)度的分布。MATLAB軟件中的圖形用戶界面（GraphicalUserInterfaces，GUI），可以實(shí)現(xiàn)交互式模擬。采用交互式滾動(dòng)條動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)各物理量對衍射結(jié)果的影響，有利于加深學(xué)生對物理規(guī)律的理解和認(rèn)識。TracePro是一款基于蒙特卡羅法的非序列光線追跡軟件，為美國LambdaResearch公司開發(fā)。
TracePro以實(shí)體對象來構(gòu)建光路系統(tǒng)，通過計(jì)算反射、折射、散熱、吸收和衍射等行為來模擬光線與實(shí)體表面的作用，對真實(shí)場景進(jìn)行計(jì)算和顯示。TracePro圖形使用界面簡單，且具有強(qiáng)大的仿真功能，能對光學(xué)鏡頭、背光板、照明燈具、投影顯示器、醫(yī)療儀器等進(jìn)行光學(xué)模擬及分析。目前，在校學(xué)生已采用TracePro仿真軟件成功對偏振棱鏡、衍射光柵進(jìn)行了模擬仿真，采用光線追跡方法形象直觀地展現(xiàn)光波傳播過程及特性的變化，加深對光波傳播規(guī)律的認(rèn)識和理解。當(dāng)然，計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)只是物理光學(xué)教學(xué)的輔助，不能代替理論教學(xué)。學(xué)生應(yīng)該在認(rèn)真掌握基本物理知識的基礎(chǔ)上，逐步學(xué)會運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真軟件，才能達(dá)到促進(jìn)學(xué)習(xí)的效果。計(jì)算機(jī)虛擬仿真的實(shí)際操作，培養(yǎng)了學(xué)生將理論知識應(yīng)用于分析實(shí)際問題的能力，檢驗(yàn)了學(xué)生專業(yè)知識的掌握程度，也為下一階段的課程教學(xué)提供了指導(dǎo)方向。
5.總結(jié)
目前很多會計(jì)專業(yè)的畢業(yè)生在工作中不能用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。財(cái)務(wù)會計(jì)案例教學(xué)法，可以將企業(yè)的會計(jì)和財(cái)務(wù)管理場景呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生可以參與到其中，以具體的會計(jì)人員的身份尋找企業(yè)成敗得失的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。這樣提高了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和解決問題的能力，學(xué)生不僅可以掌握理論知識，也培養(yǎng)了舉一反三和活學(xué)活用的能力。因此案例教學(xué)法可以提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
2財(cái)務(wù)會計(jì)案例教學(xué)的組織和實(shí)施過程
2.1課前準(zhǔn)備在這個(gè)階段，教師的任務(wù)是根據(jù)課堂要講授的內(nèi)容選擇合適的案例，該案例要求具有綜合性、代表性、專業(yè)性和適應(yīng)性等特點(diǎn)。確定案例后，教師要收集和整理案例的背景資料，分析涉及到的會計(jì)理論知識，對案例有全面和透徹的了解。針對將要講授的知識，對案例提出若干問題，提前發(fā)放給學(xué)生。學(xué)生的任務(wù)是在上課前，充分閱讀案例，搜集相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，根據(jù)案例提出的問題做好準(zhǔn)備和思考工作。
2.2課堂討論和總結(jié)該階段是形成教學(xué)成果的重要環(huán)節(jié)。教師在這個(gè)階段的任務(wù)是要扮演引導(dǎo)者的角色，激發(fā)學(xué)生表達(dá)欲望，對學(xué)生的討論內(nèi)容和討論過程加以正確引導(dǎo)，必要時(shí)提供理論支持和背景資料。學(xué)生在這個(gè)階段要積極參與，踴躍發(fā)言，表達(dá)不同的觀點(diǎn)或提出質(zhì)疑，通過對案例的分析和教師的引導(dǎo)，能夠形成自己獨(dú)到的見解，達(dá)到提高運(yùn)用知識解決問題的目的。討論結(jié)束后，教師要對課堂討論的發(fā)言進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生對案例、理論知識在課后進(jìn)行深入思考。
2.3撰寫案例分析報(bào)告該階段是案例教學(xué)的終結(jié)。下課后，教師要求學(xué)生根據(jù)課前搜集資料等準(zhǔn)備工作、課堂對案例的討論情況撰寫案例分析報(bào)告。在報(bào)告中，要提出觀點(diǎn)，并分析、論證觀點(diǎn)，充分體現(xiàn)出自己的創(chuàng)新能力和思考能力。學(xué)生通過撰寫分析報(bào)告，總結(jié)在案例討論過程中的收獲，同時(shí)反思討論中的疏漏，不斷自我批評，以此加深對會計(jì)知識的理解，從而達(dá)到對知識的分析能力和應(yīng)用能力。
3對財(cái)務(wù)會計(jì)案例教學(xué)的思考
一、演示實(shí)驗(yàn)首先要能培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能
“三維目標(biāo)”的第一目標(biāo)就是“知識與技能”，而所有的物理知識，包括物理概念、定律和理論，都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。因此，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，了解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴(yán)格的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，對學(xué)生今后搞科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)革新有重要的基礎(chǔ)作用。這也是當(dāng)前我們貫徹和實(shí)施素質(zhì)教育，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的正確教育思想。
實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課，既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識，又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，是訓(xùn)練和提高實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生使用儀器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的典范，它教給學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)方法。如：如何正確使用儀器、安排實(shí)驗(yàn)步驟、操作、讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)、列表和作圖線、分析和推理，得出正確結(jié)論及分析誤差等。通過大量的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在長年累月的耳聞目睹中，潛移默化地學(xué)到實(shí)驗(yàn)技能。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可先介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法及注意事?xiàng)，然后教師在臺上做示范，學(xué)生在臺下跟著教師做，這種方法對于初中起始年級的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)。隨著實(shí)驗(yàn)技能的不斷提高，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力。
二、改演示實(shí)驗(yàn)為研究性、探索性實(shí)驗(yàn)
“三維目標(biāo)”的第二目標(biāo)是“過程與方法”，要求我們在重視實(shí)驗(yàn)基本技能的同時(shí)，更要重視實(shí)驗(yàn)的過程，物理規(guī)律得出的過程。并且近年來中考物理對實(shí)驗(yàn)的考查，已不僅從學(xué)生實(shí)驗(yàn)發(fā)展到演示實(shí)驗(yàn)，而且已從簡單的實(shí)驗(yàn)知識、基本技能轉(zhuǎn)向考查對實(shí)驗(yàn)的思想、原理、方法的理解上，重在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合分析能力。
“照方抓藥”式的演示實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作的熟練程度，但不能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。而探索性實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問題的能力有獨(dú)到的作用。正如愛因斯坦所說：“對真理的探索比占有更加寶貴”。探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)較普通的課堂教學(xué)有更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間，可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新的欲望。學(xué)生在自己探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程中可以把動(dòng)手和動(dòng)腦結(jié)合起來，通過嘗試錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)知識，形成解決問題的策略，從而鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在八年級物理“彈簧測力計(jì)測量力”的講授時(shí)，課本上只提到“在一定范圍內(nèi)，拉力越大彈簧伸的越長。”筆者就提出“彈簧受到的拉力與彈簧的伸長量具體是什么關(guān)系？”啟發(fā)學(xué)生思考。然后提供給學(xué)生足夠的器材：輕質(zhì)彈簧、鉤碼（提示給學(xué)生每個(gè)鉤碼產(chǎn)生的拉力）、鐵架臺、刻度尺等，讓學(xué)生自己選擇合適的器材，設(shè)計(jì)步驟，設(shè)計(jì)記錄表格，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。其研究方法：①首先讓學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中初步認(rèn)識彈簧受到的拉力與彈簧的伸長量。②探索知識：指導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行具體研究，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、列表、畫出拉力與彈簧伸長量的圖象。③歸納總結(jié)：師生共同分析、歸納、總結(jié)出：在彈性范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力與彈簧的伸長量成正比。這樣，讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探索的方法自我進(jìn)行推證，在推證過程中學(xué)生就自然而然地對核定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項(xiàng)搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃?dòng)探索自然規(guī)律，對知識學(xué)得更扎實(shí)更牢固，同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。
三、盡可能將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)是教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示，在操作的同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)通常教師演示，學(xué)生看，但是很多實(shí)驗(yàn)學(xué)生根本看不清，特別是后邊的學(xué)生。不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的提高。
筆者連續(xù)多年分別選擇了初二和初三學(xué)生為調(diào)查對象，分析調(diào)查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：有超過80%的學(xué)生對實(shí)驗(yàn)有興趣，只有不足20%的學(xué)生害怕做實(shí)驗(yàn)。這說明實(shí)驗(yàn)以其真實(shí)、直觀、形象和生動(dòng)的特點(diǎn)吸引了天生好奇、好動(dòng)的中學(xué)生。興趣是最好的老師，教師可以充分利用學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣加以誘導(dǎo)，這無疑為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供的良好的前提條件。并且從超過80%的學(xué)生愿意動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和愿意參加物理活動(dòng)來看，學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)，自然也會產(chǎn)生自己動(dòng)手的欲望。因此教師可設(shè)法通過將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生多動(dòng)手操作，在實(shí)驗(yàn)和想象推理中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
在實(shí)驗(yàn)的過程中，教師要加強(qiáng)引導(dǎo)。學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)出各自的實(shí)驗(yàn)方案后，可采用小組交流、全班評議、教師評價(jià)的方法，選評出最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案(可能有幾種)，在檢查合理性、安全性后，開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)方案，自己獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性，使學(xué)生在設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、觀察、對比中，充分發(fā)揮自己的想象力，創(chuàng)造性地綜合運(yùn)用已有的知識，并在探索的實(shí)驗(yàn)中獲取新的知識。
總之，在《新課標(biāo)》強(qiáng)調(diào)“三維目標(biāo)”的要求下，提倡“以學(xué)生發(fā)展為本”、“強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究過程”的課程理念，教學(xué)既要重視基本知識和基本技能，又要重視知識、技能的形成過程，發(fā)展學(xué)生的能力。由于學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中基本處于被動(dòng)地位，課堂演示實(shí)驗(yàn)的效果很大程度上取決于教師對學(xué)生這種被動(dòng)性的意識程度，以及意識到自身主導(dǎo)性作用發(fā)揮的程度，這些都對我們物理教師提出了更高的要求。
【關(guān)鍵詞】課堂科學(xué)探究目標(biāo)評價(jià)
在義務(wù)教育理科的國家標(biāo)準(zhǔn)中，科學(xué)探究是《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中一個(gè)重要的內(nèi)容，就科學(xué)探究的本義來說，是指對科學(xué)知識的探討和研究。學(xué)生的科學(xué)探究是一種在好奇心驅(qū)使下的、以問題為導(dǎo)向、學(xué)生高度智力投入且內(nèi)容和形式都十分豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)；同時(shí)也是一種科學(xué)學(xué)習(xí)的方法。它是以學(xué)生為主體，以教材知識為基本的探究內(nèi)容，以學(xué)生已有的知識為基礎(chǔ)，解決實(shí)際問題的一種學(xué)習(xí)形式。通過學(xué)生的科學(xué)探究提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣，樹立科學(xué)的世界觀和價(jià)值觀。所以在初中物理課堂教學(xué)中就要滲透科學(xué)探究的思想，改變師生的角色。實(shí)際上人從誕生的那一刻起就沒有停止過探究，探究是人的種本能，而在長期的教育中，我們一直壓制著學(xué)生的探究活動(dòng)，進(jìn)行科學(xué)理論知識的傳授，教師在課堂中要把這種傳統(tǒng)的科學(xué)知識的傳授轉(zhuǎn)化為學(xué)生科學(xué)能力、科學(xué)方法的培養(yǎng)。
在初中物理課堂教學(xué)中實(shí)施科學(xué)探究是物理教學(xué)中一個(gè)重要的組成部分。表面上物理課堂教學(xué)和學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)之間有著較大的分屹，一方面，課堂教學(xué)中教師要進(jìn)行科學(xué)知識的傳授，另一方面又要強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的發(fā)展。這是兩條看似相差很遠(yuǎn)的目標(biāo)，在有限的課時(shí)之內(nèi)要實(shí)現(xiàn)，比較困難。實(shí)際上它們只是在課堂教學(xué)中誰是主角的問題，它們之間是相互相存的，可以通過科學(xué)探究的方式把它們結(jié)合起來。在課堂教學(xué)中采用學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)，通過學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，掌握科學(xué)知識，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，掌握科學(xué)探究的方法，增強(qiáng)學(xué)生的口頭表達(dá)能力，具有初步的信息交流能力。在每一節(jié)的科學(xué)探究課中都要有具體的目標(biāo)以及目標(biāo)達(dá)成的情況，在以學(xué)生科學(xué)探究為主的課堂教學(xué)中如何進(jìn)行目標(biāo)的制定以及評價(jià)呢？
一、科學(xué)探究的目標(biāo)
物理學(xué)家勞厄說過：“重要的不是獲得知識，而是發(fā)展思維能力。教育給予人們的無非是當(dāng)一切已學(xué)過的東西都遺忘掉的時(shí)候所剩下來的東西?！睂τ谖锢韺W(xué)習(xí)來說，能剩下的東西是什么呢？如果從學(xué)生眼前來說，最明顯的就是理論知識的掌握；而對于學(xué)生終身來說，也是最重要的是科學(xué)的方法、過程以及科學(xué)的本質(zhì)和價(jià)值觀。在《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中對于科學(xué)探究的目標(biāo)是“經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會活動(dòng)，在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識?！蓖ㄟ^學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)具體的要達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo)：
1、激發(fā)好奇心和求知欲，掌握發(fā)現(xiàn)問題的基本方法
在自發(fā)的科學(xué)探究中，學(xué)生的好奇心是進(jìn)行科學(xué)探究的動(dòng)力。他們對于身邊的一些事物或現(xiàn)象不理解，就會進(jìn)行簡單的探究，但這種探究所使用的過程和方法也較粗糙。如果其中涉及到物理知識，教師此時(shí)可以引導(dǎo)他們通過分析抓住問題的關(guān)鍵，提出問題，針對問題建議一些解決問題途徑，讓學(xué)生學(xué)會提問題。
2、了解科學(xué)探究的一般過程，培養(yǎng)科學(xué)探究的能力
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會遇到一些實(shí)際問題，從而產(chǎn)生問題，提出猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)查找證據(jù)，分析論證、評估、與他人交流與合作。學(xué)生通過自己對未知事物的探究，總結(jié)出科學(xué)探究的一般過程。學(xué)生不斷的對知識的探究，自己的科學(xué)探究的能力也相應(yīng)的得到了提高。
3、牢固掌握科學(xué)知識以及獲得科學(xué)知識的方法
進(jìn)行科學(xué)探究是掌握科學(xué)知識的一種途徑，科學(xué)探究是科學(xué)知識的載體，通過科學(xué)探究，能夠更好的掌握科學(xué)知識。
4、培養(yǎng)創(chuàng)新精神，為終身學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)
在探究的過程中，會遇到一些平時(shí)遇不到的問題，但是不能輕易放過，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。要學(xué)會知識的遷移和創(chuàng)新，有自己的想法和見解，這也是一個(gè)高素質(zhì)的人才所必備的能力，為以后的終身學(xué)習(xí)打下良好的習(xí)慣基礎(chǔ)。
5、樹立正確的科學(xué)觀和價(jià)值觀
在學(xué)習(xí)的過程中，不盲從權(quán)威，勇于有根據(jù)的懷疑，養(yǎng)成尊重事實(shí)、大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。樹立正確的科學(xué)觀和價(jià)值觀。
6、提高學(xué)生分工、合作及組織能力。
一個(gè)探究主題僅僅靠一個(gè)人的力量是微不足道的。其它同學(xué)的介入，共同參與該主題就必須有明確的分工，才能提高效率。在探究過程中出現(xiàn)問題互相幫助，形成一個(gè)整體，使組員間產(chǎn)生合作意識、民主意識、科學(xué)意識，善于交往，互相交流經(jīng)驗(yàn)觀點(diǎn)，學(xué)會與他人相處，共同生活。
二、課堂教學(xué)中科學(xué)探究的目標(biāo)
在課堂教學(xué)中如何開展學(xué)生的科學(xué)探究的活動(dòng)呢？有人持懷疑態(tài)度，平時(shí)的課時(shí)很有限，在有限的課時(shí)內(nèi)要完成相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃，比較困難。這就涉及到探究性學(xué)習(xí)的選題，在物理探究活動(dòng)中要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，但我們不可能也沒有必要將所有的內(nèi)容都設(shè)計(jì)成探究性的，應(yīng)該選擇對于本章來說具有核心和基礎(chǔ)地位的那些概念和規(guī)律性的知識，因?yàn)閷W(xué)生了解這樣的知識，就等于掌握了本章知識的主干，形成了擴(kuò)充和擴(kuò)展自己知識結(jié)構(gòu)的能力。在這樣的知識上多花一點(diǎn)時(shí)間是沒有多大爭議的。
其中虛線框內(nèi)的過程可以在課堂中直接操作。分析全章的知識結(jié)構(gòu)主要是教師要確定在本章中哪些知識可以設(shè)計(jì)成學(xué)生科學(xué)探究的課，這樣可以在相應(yīng)的知識點(diǎn)上創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下進(jìn)行猜想、驗(yàn)證。
結(jié)合學(xué)生的探究，這種類型的課，學(xué)生活動(dòng)要達(dá)到的目標(biāo)有：
1、學(xué)會提問題
提出問題，就相當(dāng)于解決了問題的一半。學(xué)會從日常生活和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)與物理知識有關(guān)的問題，這就要勤觀察，多思考的物理習(xí)慣。要認(rèn)識到發(fā)現(xiàn)問題和提出問題在科學(xué)探究中的地位和意義。在這一過程中要求教師巧設(shè)問題的情境，激發(fā)學(xué)生的興趣、好奇心，讓學(xué)生在疑惑和好奇的驅(qū)使下明確探究的問題。如：學(xué)生在學(xué)過（蘇科版）“汽化和液化”中蒸發(fā)現(xiàn)象后，通過兩個(gè)活動(dòng)知道蒸發(fā)是一個(gè)吸熱的過程，酒精涂在溫度計(jì)的玻璃泡上，溫度計(jì)的示數(shù)會降低，如果把等量的酒精和水涂在兩個(gè)溫度計(jì)上，它們的溫度下降的值相等嗎？
2、會進(jìn)行合理的猜想與假設(shè)，并為自己的猜想或假設(shè)尋找證據(jù)
在提出問題的前提下，根據(jù)自己已有的知識和經(jīng)驗(yàn)，對探究的方向和可能出現(xiàn)的結(jié)果初步下結(jié)論（這只是一種猜想或假設(shè)）。按照猜想制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇科學(xué)探究的方法及所需要的器材，分析在實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素，并避免這些因素的影響。能通過觀察和實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，查閱資料，尋找支持自己猜想的數(shù)據(jù)和信息。如：滴在桌面上的水珠，一段時(shí)間后就消失了，這是蒸發(fā)現(xiàn)象，如果在考慮水珠蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)時(shí)，猜想可能與質(zhì)量、溫度、表面積、空氣流通速度等有關(guān)，我們假設(shè)了這么多的因素，在研究與溫度的關(guān)系時(shí)，就必須使可能影響的因素質(zhì)量、表面積和空氣流通速度等保持相等（控制變量法）。超級秘書網(wǎng)
3、會收集、分析和信息處理
在制定探究方案后要尋找相應(yīng)的資料，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析處理。在信息處理里主要包括初步學(xué)會收集信息的各種基本方法，嘗試運(yùn)用調(diào)查、考察、文獻(xiàn)收集、網(wǎng)絡(luò)搜索等基本信息工具和基本方法；能對收集的文獻(xiàn)和資料進(jìn)行初步分析和處理，如信息的科學(xué)性等；對信息進(jìn)行簡單的比較，推理；還要進(jìn)行信息交流。如果通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，還要對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程的描述、歸納和總結(jié)。
4、學(xué)會評估
在信息和實(shí)驗(yàn)都比較充分的情況下，要對探究過程評估，分析假設(shè)與探究結(jié)果之間的差異，注意探究活動(dòng)中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問題，對實(shí)驗(yàn)方案改進(jìn)，通過評估吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
關(guān)鍵詞：問題導(dǎo)向教學(xué)法，分子生物學(xué)，教學(xué)實(shí)踐
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）05-0162-02
一、前言
生物工程專業(yè)是培養(yǎng)掌握生物學(xué)（微生物學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)等）及其產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)科學(xué)理論、基本技能、工藝生產(chǎn)過程和工程設(shè)計(jì)等知識，能在生命科學(xué)領(lǐng)域從事工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理和新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品研究開發(fā)的工程技術(shù)人才[1，2]。分子生物學(xué)是生物工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一，是研究核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和特點(diǎn)，并從分子水平上闡述蛋白質(zhì)和核酸的相互作用關(guān)系及其基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理的學(xué)科[3]。分子生物學(xué)課程內(nèi)容微觀、抽象、信息量大。傳統(tǒng)教學(xué)方法[4]相對枯燥、封閉，學(xué)生分析、解決問題能力、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力等素質(zhì)得不到良好培養(yǎng)，所以有必要從分子生物學(xué)課程的特點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。
問題導(dǎo)向教學(xué)是一種基于“問題”的教學(xué)方法，它由美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)。它的顯著特征是把“問題”引入到教學(xué)過程中，通過問題所發(fā)揮的作用促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)，達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的[5]。教師根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)大綱，歸納提煉知識點(diǎn)、創(chuàng)設(shè)問題、構(gòu)建問題氛圍，學(xué)生以解決問題為驅(qū)動(dòng)力，通過解決問題實(shí)現(xiàn)分析問題、解決問題、創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力等素質(zhì)的綜合培養(yǎng)。課堂教學(xué)成為教師和學(xué)生的互動(dòng)過程，具有開放性、創(chuàng)意性和趣味性。問題導(dǎo)向教學(xué)方法已在多種專業(yè)的不同課程教學(xué)中進(jìn)行探索和實(shí)踐，取得良好教學(xué)效果。
筆者所在南陽理工學(xué)院（以下簡稱“我?！保?dān)任生物工程專業(yè)教師，根據(jù)課程特點(diǎn)，總結(jié)了在實(shí)踐問題導(dǎo)向教學(xué)過程中需要強(qiáng)調(diào)三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
二、創(chuàng)設(shè)有效問題
問題（problem）是指在給定狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間存在一些疑難和障礙，需要解決疑難和克服障礙的任務(wù)情境。根據(jù)問題在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中所起的作用，一般將問題分為三類[6]：（1）背景性問題。學(xué)生學(xué)習(xí)新知之前，提供相應(yīng)的預(yù)備知識問題。（2）中心認(rèn)知問題。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)目的，理解和掌握所學(xué)知識和技能的過程中提供的需要解決的問題。（3）鞏固性問題。將已獲得的知識和技能遷移到新情境中需要練習(xí)的問題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識發(fā)現(xiàn)、分析和解決未知問題，問題的答案具有一定的開放性。
（一）創(chuàng)設(shè)背景性問題
分子生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容偏重于基因的分子生物學(xué)，重點(diǎn)講授內(nèi)容是基因的結(jié)構(gòu)和功能、復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等過程，以及這些過程中相關(guān)蛋白質(zhì)和酶的結(jié)構(gòu)和功能，部分教學(xué)內(nèi)容與生物化學(xué)課程內(nèi)容有重復(fù)，如DNA結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制、遺傳密碼、原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄和加工等，因此，在分子生物學(xué)課堂講授的前期，創(chuàng)設(shè)一定量的背景性問題，如“中心法則的內(nèi)容是什么”、“示意圖方式解釋核酸的化學(xué)組成和共價(jià)結(jié)構(gòu)”、“操縱子模型是不是由Waston和Crick共同提出”、“DNA半不連續(xù)復(fù)制和半保留復(fù)制的特點(diǎn)”、“基因突變的定義和類型”和“什么是tRNA，rRNA和mRNA”等。設(shè)計(jì)選擇、判斷和簡答三種題型，通過背景性問題的提出、分析和解釋，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
（二）創(chuàng)設(shè)中心認(rèn)知問題
從課程內(nèi)容中歸納、提煉知識點(diǎn)創(chuàng)設(shè)形成中心認(rèn)知問題，如“如何保證DNA復(fù)制精確性”、“原核生物和真核生物蛋白質(zhì)的翻譯有什么不同”和“聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳（PCP-DGGE）的工作原理和步驟”等。問題設(shè)計(jì)成選擇、判斷和簡答三種題型，穿插于課堂教學(xué)，通過中心認(rèn)知問題的提出、分析和解釋，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索獲得解決問題的成就感。
（三）創(chuàng)設(shè)鞏固性問題
我校生物工程專業(yè)注重建設(shè)和發(fā)展發(fā)酵工程、生物制藥、生物能源三個(gè)專業(yè)方向，其中以研究工業(yè)微生物為基礎(chǔ)的發(fā)酵工程專業(yè)方向是重點(diǎn)。在分子生物學(xué)課程教學(xué)的后期，創(chuàng)設(shè)鞏固性問題如“傳統(tǒng)發(fā)酵食品白酒的微生物群落結(jié)構(gòu)分析”、“釀酒酵母發(fā)酵五碳糖的分子技術(shù)研究”、“生物素亞適量調(diào)控谷氨酸分泌的分子機(jī)制”和“設(shè)計(jì)分子生物學(xué)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、高產(chǎn)發(fā)酵”等。通過文獻(xiàn)查閱、分組討論、學(xué)生匯報(bào)和教師評價(jià)四個(gè)階段完成鞏固性問題的分析和解答，問題的答案具有開放性和綜合性，學(xué)生通過查閱、分析、討論和解決這些問題，不僅理解和掌握課程的理論知識，熟悉課程內(nèi)容在某一領(lǐng)域的研究前沿，還體驗(yàn)到運(yùn)用知識來解決問題，獲得了知識應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，在遇到新的問題情境時(shí)就能較靈活地遷移和應(yīng)用知識和經(jīng)驗(yàn)解決問題。
三、靈活運(yùn)用CAI課件
分子生物學(xué)課程內(nèi)容繁雜，抽象微觀，且學(xué)科發(fā)展迅速、前沿性強(qiáng)。在講授課程內(nèi)容時(shí)，采用板書、掛圖等教學(xué)手段，學(xué)生無法很好地理解和接受。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer Assisted Instruction，CAI）是指以計(jì)算機(jī)為主要媒介進(jìn)行教學(xué)，CAI課件用文字、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多媒體數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)處理和控制來輸出信息，相比較于板書、掛圖等教學(xué)手段，具有顯著優(yōu)勢：（1）生動(dòng)性強(qiáng)。CAI課件教學(xué)將抽象、微觀、復(fù)雜的生理生化過程，如蛋白質(zhì)的生物合成、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、基因重組等用具體的圖形或Flas表現(xiàn)出來，學(xué)生會更加容易理解和掌握知識。（2）移植性好。CAI課件可以拷貝復(fù)制給學(xué)生，供學(xué)生復(fù)習(xí)使用，讓學(xué)生集中注意力聽課、思考和回答問題，便于教師和學(xué)生互動(dòng)。（3）集成性高。CAI課件具有節(jié)奏快、畫面多、表現(xiàn)力強(qiáng)等特點(diǎn)，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生獲取更多的知識，顯著增加課堂容量。
目前，CAI課件多使用Powerpoint電子課件，在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，存在交互性不強(qiáng)等缺點(diǎn)，導(dǎo)致CAI課件難以與問題導(dǎo)向教學(xué)法結(jié)合使用。Authorware是Macromedia公司推出一款易學(xué)、方便和功能強(qiáng)的多媒體制作軟件，利用流程線和圖標(biāo)就可以將文字、聲音、圖形和動(dòng)畫等多媒體數(shù)據(jù)集成在一起，制作出需要編程語言才能實(shí)現(xiàn)的功能和效果[7]。另外，Authorware的強(qiáng)大的交互功能能夠幫助教師制作習(xí)題庫中所需的各種題型，并將問題穿插其間，非常適用！筆者在分子生物學(xué)理論課程的講授過程中，基于Authorware 7.0軟件制作并實(shí)踐了CAI課件和習(xí)題庫。尤其是習(xí)題庫的建設(shè)和使用，充分利用了該軟件的交互功能，同時(shí)設(shè)置問題的題型多樣化，取得良好的教學(xué)效果。學(xué)生普遍反映利用Authorware 7.0軟件制作的習(xí)題庫，對知識理解的更加深入和透徹，真正實(shí)現(xiàn)了寓教于樂。
四、提高教師科研水平
分子生物學(xué)發(fā)展迅速，教師需要大量閱讀國內(nèi)外文獻(xiàn)，不斷提高科研水平。首先，可利用分子生物學(xué)的新技術(shù)、新知識拓展知識層面。其次，將科研中試驗(yàn)現(xiàn)象、以及成功或失敗的心得體會介紹給學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。最后深入科研第一線利用實(shí)例創(chuàng)設(shè)具有真實(shí)性和挑戰(zhàn)性的鞏固性問題，評價(jià)總結(jié)學(xué)生問題答案時(shí)，言之有物，生動(dòng)有趣。如在分子生物學(xué)理論課程教學(xué)的后期，筆者創(chuàng)設(shè)鞏固性問題“發(fā)酵食品白酒的微生物群落結(jié)構(gòu)分析”，在學(xué)生查閱文獻(xiàn)、分組討論和匯報(bào)的基礎(chǔ)，首先結(jié)合自身研究課題和經(jīng)歷，包括纖維素降解菌的分離和16S rRNA分子鑒定，PCR-DGGE分析纖維素降解復(fù)合菌系、活性污泥的高通量測序研究，白酒微生物（酒曲、酒醅和窖泥）的高通量測序研究，歸納總結(jié)環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)分析的研究進(jìn)展，從常規(guī)平板培養(yǎng)、PCR-DGGE等常用技術(shù)介紹到最新的高通量測序技術(shù)，如Rocher 454、Illumina Miseq等。其次，總結(jié)白酒微生物的研究現(xiàn)狀及存在問題，對學(xué)生匯報(bào)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評。通過科研實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)講授領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)和前沿，學(xué)生遇類似情境，很容易知識遷移和應(yīng)用。
五、結(jié)語
分子生物學(xué)是生物工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程！然而，分子生物學(xué)課程內(nèi)容的特點(diǎn)是微觀、抽象、信息量大和更新快，導(dǎo)致傳統(tǒng)教學(xué)方法難以在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)讓學(xué)生理解、掌握和應(yīng)用，難以提升學(xué)生綜合素質(zhì)。而問題導(dǎo)向教學(xué)法可以很好地解決分子生物學(xué)課程教學(xué)中出現(xiàn)的問題，其中創(chuàng)設(shè)有效問題、靈活運(yùn)用CAI課件和提高教師科研水平是成功實(shí)踐問題導(dǎo)向教學(xué)法的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，實(shí)踐結(jié)果為推廣和深化問題導(dǎo)向教學(xué)法，推進(jìn)分子生物學(xué)理論課程的教學(xué)改革，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量提供參考。
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物理學(xué)理論的研究是源于對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、總結(jié)和解釋，這也成為一種非常通用而有效的科學(xué)研究方法。物理教育教學(xué)要實(shí)現(xiàn)新課程目標(biāo)就必須要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會這一科學(xué)研究方法，能夠用準(zhǔn)確簡要、邏輯清晰的物理語言來描述物理現(xiàn)象、闡述物理概念、陳述物理規(guī)律等。然而，在高考閱卷中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生的物理信息處理能力和物理表達(dá)能力不高;在教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生很難讀懂科技文章或者對此類文章和新聞毫無興趣，無法有效提取新聞報(bào)紙閱讀材料中包含的物理學(xué)信息，也不能夠?qū)⒖萍嘉恼潞推綍r(shí)所學(xué)的物理知識聯(lián)系起來。
物理中的科技寫作是指對某一物理現(xiàn)象或物理問題，學(xué)生通過閱讀文獻(xiàn)、觀察實(shí)驗(yàn)等方式獲取信息，對信息進(jìn)行分析篩選和邏輯推理，對所研究的物理現(xiàn)象或問題進(jìn)行解釋，最后用簡明扼要的語言寫成報(bào)告或小論文[2]。通過這樣的方式，不僅可以提高學(xué)生的閱讀理解以及寫作能力，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新精神;同時(shí)對一部分有志于物理學(xué)研究的學(xué)生來說，還可以從中找到自己的興趣點(diǎn)，開始撰寫一些有創(chuàng)新性和學(xué)術(shù)性的科技論文。此處從以下三個(gè)方面來探討科技論文寫作的重要性。
第一，重視科技寫作可以加強(qiáng)學(xué)生對教材內(nèi)容的理解，應(yīng)該成為教材學(xué)習(xí)中的一部分。在這里先以美國流行的《物理：原理與問題》教材為例，該教材分為30章，在每一章節(jié)的課后測評都設(shè)有“科技寫作”欄目，至少一道題，多則三道題，從題目的分類情況來看，主要是以下這么幾個(gè)方面[3]：
1、物理學(xué)史：
1)實(shí)驗(yàn)發(fā)展類：例如研究并描述人類測量太陽和地球之間距離的發(fā)展史。
2)物理學(xué)家的生平和影響：如研究并闡述伽利略對物理學(xué)的貢獻(xiàn)
這類型的科技寫作需要學(xué)生對物理學(xué)史的參考資料做調(diào)查研究并進(jìn)行分析總結(jié)，在此過程中，學(xué)生不僅可以充分了解物理理論建立的過程，從中體會物理學(xué)家們積極探索、勇于創(chuàng)新的科研精神，學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方式和研究方法，同時(shí)也可以在研究中發(fā)現(xiàn)物理知識的突破和社會生產(chǎn)力以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系。
2、生活中的物理學(xué)：這類型的題目很多，例如要求用物理學(xué)原理解釋過山車豎直的環(huán)形滑道大多數(shù)并不具有圓環(huán)形狀的這種設(shè)計(jì)思想，還有研究體重計(jì)的工作原理、安全氣囊的作用等等。
學(xué)生通過對這些題目的研究，能夠真實(shí)體會到物理知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用，對物理規(guī)律的理解也會更會深刻，增加對物理學(xué)習(xí)的興趣。
3、物理學(xué)與其他學(xué)科：
1)物理學(xué)與生物學(xué)：研究一個(gè)人能夠無眩暈地忍受的最大加速度。
2)物理學(xué)與藝術(shù)：研究某些樂器，如小提琴或者小號的構(gòu)造。
3)物理學(xué)與天文學(xué)：研究多普勒效應(yīng)在天文學(xué)上的應(yīng)用。
4)物理學(xué)與醫(yī)學(xué)：研究和解釋衍射在醫(yī)學(xué)和天文學(xué)中的作用。對每一種領(lǐng)域，至少描述兩種應(yīng)用。
這類型的題目可以讓學(xué)生進(jìn)一步意識到物理學(xué)科不是一門孤立的學(xué)科，而是跟很多學(xué)科都有著千絲萬縷的聯(lián)系。從某種意義上說，物理是萬物之理并不是一句大話，特別是現(xiàn)在誕生了很多的交叉學(xué)科，如物理化學(xué)、生物物理學(xué)、天體物理等等。學(xué)生越能夠了解物理和其他學(xué)課的關(guān)系，就越能體會自然科學(xué)和諧統(tǒng)一的美感，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科對其他學(xué)科的重大影響，從而對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)也會更為重視。
4、物理學(xué)前沿：例如研究迄今所見的最大質(zhì)量的粒子的干涉效應(yīng)，描述實(shí)驗(yàn)過程，并說明干涉是怎樣產(chǎn)生的。
了解物理學(xué)發(fā)展前沿，對學(xué)生的物理學(xué)學(xué)習(xí)十分重要，通過對前沿的了解，學(xué)生不僅可以知道物理學(xué)在高新科技上已經(jīng)取得的成就，還能加深對這些成就中用到的物理學(xué)理論的了解。有時(shí)候，前沿科學(xué)中涉及到的物理學(xué)并不復(fù)雜，以中學(xué)的物理知識完全可以理解。而當(dāng)學(xué)生了解這一點(diǎn)以后不但能建立起學(xué)習(xí)物理的信心，減少對物理學(xué)科的畏難情緒，同時(shí)也會對當(dāng)前物理學(xué)的應(yīng)用產(chǎn)生興趣，增加學(xué)習(xí)物理的積極性。
第二，目前的高考試題越來越重視物理理解能力和表達(dá)能力。
現(xiàn)在高考題目的改革使得題目都會有一定的生活或科技發(fā)展背景。以近年各地高考試題為例，就能發(fā)現(xiàn)大量以實(shí)際生活為背景或者與科技前沿相聯(lián)系的題目。
如2015年北京卷的18題，以“蹦極”運(yùn)動(dòng)為背景，考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理以及功能關(guān)系。20題又以常用的一卡通(IC 卡)為研究對象考察電感和電容以及電磁波的相關(guān)知識。
又如2015年全國課標(biāo)卷II 中的第18題，是以指南針為載體考察磁學(xué)基礎(chǔ)知識;而在第25體總，以常見的地質(zhì)災(zāi)害滑坡和泥石流為背景，考察摩擦力、壓力等受力分析以及物體的運(yùn)動(dòng)等知識，可以說綜合應(yīng)用性很強(qiáng)。
尤其是2012年浙江卷的25題，是設(shè)計(jì)一種提高自行車夜間行駛安全性的“閃爍”裝置，在第四問中還要求對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化和評價(jià)，這就直接考查了學(xué)生的學(xué)術(shù)表達(dá)能力和科技寫作能力。
其余各省的考題中這樣的題目屢見不鮮，如2015年四川省的物理部分第9題聯(lián)系到了目前人們關(guān)心的嚴(yán)重霧霾天氣，并從“鐵腕治污”出發(fā)討論地鐵的運(yùn)動(dòng)，并且計(jì)算燃油公交的氣體污染物，這就極大增加了物理學(xué)習(xí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值?？梢钥闯?，在平時(shí)的教學(xué)中如果能夠引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)日常生活中蘊(yùn)含的物理應(yīng)用，就能讓學(xué)生在高考考場上遇到這樣的題目心里有底，從容應(yīng)對。特別是在回答非選擇題時(shí)，能夠?qū)︻}目給出的材料細(xì)致分析，從而給出清晰的回答和明確的解釋。
第三，科技論文寫作有利于加強(qiáng)多學(xué)科聯(lián)系，對培養(yǎng)學(xué)生的綜合性能力有益。
關(guān)注物理學(xué)科和其他學(xué)科之間的聯(lián)系，并在物理學(xué)科中培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)和道德情操是符合新課標(biāo)的要求的。而且，在物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)科聯(lián)系，不僅可以實(shí)現(xiàn)情感和價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也可以促進(jìn)學(xué)生對各門學(xué)科的學(xué)習(xí)效果。
科技論文的寫作可以培養(yǎng)學(xué)生簡潔明朗的寫作風(fēng)格，提高學(xué)生的寫作水平和論證觀點(diǎn)的嚴(yán)密性。而在完成論文寫作中，學(xué)生不可避免的需要查詢資料并分析整理，這樣也會積累很多有用的科技素材，這不僅可以訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力，提高了閱讀能力和信息處理能力，同時(shí)也可以擴(kuò)大學(xué)生的視野，對在語文課上的議論文寫作是很有幫助的。
學(xué)生在論述物理學(xué)史上的一些物理發(fā)現(xiàn)的地位、物理人物的成就時(shí)，會聯(lián)系當(dāng)時(shí)的歷史背景和社會形勢進(jìn)行分析，并對科學(xué)家所處年代的政治經(jīng)濟(jì)情況有所了解，特別是物理學(xué)的發(fā)展常常會受到哲學(xué)宗教以及國家政局的影響，因此訓(xùn)練學(xué)生的科技論文寫作過程也潛移默化地影響了學(xué)生對政治歷史的理解。
如果讓學(xué)生分析獵豹適合奔跑、魚鷹能夠捕魚的物理原理，不僅能促進(jìn)學(xué)生對物理理論的理解，學(xué)生還能對生物的生活習(xí)性和體態(tài)特征有更深的感受，對生物學(xué)的學(xué)習(xí)也會更感興趣。
物理和化學(xué)之間的聯(lián)系就更為緊密了，為何收集氫氣試管開口朝下、為何收集氯氣試管開口朝上，為何我們可以通過火焰的顏色或者液體的色彩來初步判斷化學(xué)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物，這里面都蘊(yùn)含了大量的物理道理。
物理和體育就更有關(guān)系了，在投鉛球時(shí)為什么老師強(qiáng)調(diào)出手速度要快、角度要成45度左右，為何跑步時(shí)手臂要前后擺而不是左右擺，這些都是可以用物理知識來解釋的。所以學(xué)好了物理，對提高體育成績也有好處。
教師在物理教學(xué)中應(yīng)該有意識地布置一些與物理知識有關(guān)的科技論文寫作任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生多關(guān)注最近的物理進(jìn)展、科技發(fā)明，引導(dǎo)學(xué)生自動(dòng)發(fā)掘生活中的物理學(xué)應(yīng)用，從而真正提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣和思考能力。 高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能通過物理課程學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。而科技論文寫作可以在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)這一課程目標(biāo)。
5、總結(jié)
通過如上三點(diǎn)論述，可知在物理教學(xué)中重視物理科技論文寫作，不僅可以提高物理教學(xué)效果，增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣和積極性，幫助學(xué)生提高物理知識理解能力，還能夠提高學(xué)生的寫作水平，并讓學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)科間的聯(lián)系和影響，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
編輯點(diǎn)評：科技論文寫作是改變這種現(xiàn)狀、實(shí)現(xiàn)這些新課程目標(biāo)的一個(gè)有效途徑。這些目標(biāo)的達(dá)成并非易事，需要從物理學(xué)本身的學(xué)科特點(diǎn)出發(fā)，深入研究中學(xué)物理教學(xué)方法才有望實(shí)現(xiàn)。撰寫者可參考以上相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行寫作。
關(guān)鍵詞：物理學(xué)史，工科院校，實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1. 引言
物理學(xué)是研究物理現(xiàn)象及其規(guī)律的一門科學(xué), 物理學(xué)史是研究物理學(xué)發(fā)展的過程,描述物理學(xué)發(fā)展的歷史, 包括物理思想、物理概念、物理規(guī)律的發(fā)展過程, 記載和放映了物理學(xué)逐步建設(shè)和完善, 融合了與物理學(xué)有關(guān)的自然科學(xué)、人文科學(xué)、思維科學(xué)等多門科學(xué)的滲透、交叉的綜合學(xué)科。物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的, 在某種程度上說物理學(xué)史就是物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展史。物理實(shí)驗(yàn)是工科院校中絕大多數(shù)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課，它既是學(xué)生系統(tǒng)的接受實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端， 也是培養(yǎng)學(xué)生科研能力和科學(xué)素質(zhì)的重要途徑[1]。物理學(xué)史不但記述了物理實(shí)驗(yàn)和理論的發(fā)展過程, 而且還描述了物理學(xué)家的思維過程、對待科學(xué)的興趣和態(tài)度以及物理研究方法上的創(chuàng)新和突破。因此,把物理學(xué)史滲透到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中, 是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣、培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、人生觀和培養(yǎng)學(xué)生具備科學(xué)素質(zhì)的重要手段之一。對提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)起著不可替代的作用。
2. 物理學(xué)史在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用
2.1解決實(shí)驗(yàn)課為了“實(shí)驗(yàn)”而實(shí)驗(yàn)的問題
在工科院校中，由于過分強(qiáng)調(diào)所謂的“實(shí)驗(yàn)技能”、“動(dòng)手能力”的訓(xùn)練，使得學(xué)生只知道機(jī)械的進(jìn)行儀器的使用調(diào)整、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)的記錄處理，力求得到符合理論的結(jié)果和結(jié)論, 而對實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)所包含的科學(xué)精神知之甚少。出現(xiàn)了為“實(shí)驗(yàn)”而實(shí)驗(yàn)，忽視物理思想和方法論的現(xiàn)象。論文大全。實(shí)際上，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中，大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)都不是孤立的、單純的實(shí)驗(yàn)，它們大都具有豐富、精彩的物理思想，揭示了解決問題的途徑和方法，這些思想和方法已經(jīng)超越了具體實(shí)驗(yàn)而具有普遍的指導(dǎo)意義。而通過實(shí)驗(yàn)掌握這些思想和方法對工科學(xué)生是很有益處的。
2.2使課程內(nèi)容系統(tǒng)化，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度
不同于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是物理課的附屬，工科院校的物理實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)課與大學(xué)物理是相對獨(dú)立的, 可能大學(xué)物理課程還未涉及的內(nèi)容而在物理實(shí)驗(yàn)中卻已經(jīng)要作為實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)了。物理學(xué)史整合了物理學(xué)科的知識體系,能夠?yàn)榻虒W(xué)提供宏觀、中觀、微觀的背景,將其融入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不但能夠克服“知識片斷化”的現(xiàn)象,加深學(xué)生對實(shí)驗(yàn)本身的理解,還可以幫助學(xué)生澄清疑難問題。例如，學(xué)生在大學(xué)物理中還沒學(xué)習(xí)到愛因斯坦的光子理論，卻要到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)了。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課程的10 多個(gè)實(shí)驗(yàn)課題大都獨(dú)立， 彼此間的獨(dú)立性使得學(xué)生學(xué)習(xí)起來感到難度較大。實(shí)際教學(xué)中，如果把這10 多個(gè)實(shí)驗(yàn)課題比作是節(jié)點(diǎn)的話， 那么引入物理學(xué)史則可以很好的把這10 多個(gè)節(jié)點(diǎn)連成線，構(gòu)成面，提高物理實(shí)驗(yàn)課程的系統(tǒng)連貫性，從而降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。
2.3增強(qiáng)教學(xué)趣味性，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和求知欲，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，引入物理學(xué)史的內(nèi)容，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)物理學(xué)史,認(rèn)識到正是物理實(shí)驗(yàn)的突破和飛躍,才推動(dòng)了化學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)的發(fā)展和新興交叉學(xué)科的誕生,促進(jìn)了技術(shù)進(jìn)步。使學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)充滿了生機(jī)和樂趣,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和廣闊前景[2]。在教學(xué)實(shí)際中,結(jié)合物理學(xué)史給學(xué)生展示科學(xué)家在物理實(shí)驗(yàn)中的思想和方法,對學(xué)生進(jìn)行具體的科學(xué)思想和方法教育,以促進(jìn)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。物理實(shí)驗(yàn)中建立的許多理想模型、理想過程,運(yùn)用了比較法、放大法、轉(zhuǎn)換法、模擬法、補(bǔ)償法、干涉法等。如邁克爾遜干涉儀實(shí)驗(yàn)中,放入補(bǔ)償玻璃,它的作用是使兩束相干光相遇干涉時(shí)不致具有額外的光程差:動(dòng)態(tài)懸掛法測量工程材料的楊氏模量實(shí)驗(yàn)中采用放大法觀察金屬棒的振動(dòng)信號;固體線脹系數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)中采用光杠桿的方法測量微小量。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都十分巧妙,可以開拓學(xué)生思路,使學(xué)生深刻體會到運(yùn)用科學(xué)思想和方法去發(fā)現(xiàn)真理的重要性,用獲得的實(shí)驗(yàn)思想和方法去解決實(shí)際問題。論文大全。
2.4培養(yǎng)學(xué)生的求實(shí)創(chuàng)新和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神
在實(shí)驗(yàn)過程中對于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不能隨意捏造,只有尊重事實(shí),才能有所發(fā)現(xiàn),這些對學(xué)生的實(shí)踐能力的提高和全面素質(zhì)的培養(yǎng)都有積極作用。物理學(xué)史表明很多物理成就的取得都是物理學(xué)家團(tuán)結(jié)協(xié)作的結(jié)果,如麥克斯韋和法拉第共同建立了完整的電磁場理論,開普勒結(jié)合第谷等人大量的測量數(shù)據(jù)總結(jié)出后人以他名字命名的三個(gè)定律。大學(xué)物理的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),更需要學(xué)生像物理學(xué)家一樣,發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神,才能很好地完成實(shí)驗(yàn)。
3. 將物理學(xué)史引入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和途徑
由于物理實(shí)驗(yàn)的自身特點(diǎn), 如何有機(jī)地、可行地把物理學(xué)史引入到物理實(shí)驗(yàn)中, 以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果、提高實(shí)踐能力, 是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該認(rèn)真探索和實(shí)踐的問題[3]。首先，根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的具體情況, 適當(dāng)引入物理學(xué)史 物理學(xué)史引入物理實(shí)驗(yàn)要取得較好的效果, 必須針對某個(gè)具體實(shí)驗(yàn), 分析某個(gè)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)、重點(diǎn)、難點(diǎn)及易出現(xiàn)的問題, 有針對性地引入, 不可一概而論。要分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容, 看有哪些物理史料可以引入到實(shí)驗(yàn)中。要考慮引入的方式, 是引入物理思想方法還是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神, 要制定一個(gè)切實(shí)可行的方案。其次，通過物理學(xué)史教育加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué), 結(jié)合實(shí)際采取靈活多樣的形式, 確實(shí)使物理學(xué)史融入到物理實(shí)驗(yàn)中。再次，搜集有關(guān)實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)史內(nèi)容, 作為某些實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)材料或者課外讀物, 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)史,指導(dǎo)自己的實(shí)驗(yàn)。論文大全。我們已經(jīng)把很多有關(guān)的歷史資料、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等到物理示范中心的網(wǎng)站上, 供同學(xué)們查閱。材料內(nèi)容也多種多樣: 有故事、實(shí)驗(yàn)趣聞甚至音像資料等, 使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程豐富多彩。引入物理學(xué)史既可以系統(tǒng)引入, 也可以靈活引入。對于歷史資料豐富、線索清楚的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容, 可以比較系統(tǒng)的引入物理學(xué)史, 使學(xué)生深刻理解物理思想和物理規(guī)范深層次的東西。像近代物理實(shí)驗(yàn)中的“光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)”、“康普頓效應(yīng)實(shí)驗(yàn)”等。而物理學(xué)史上“量子力學(xué)”的建立曾引發(fā)了一場物理學(xué)革命, 愛因斯坦、普郎克更是物理學(xué)大師, 結(jié)合他們的研究過程講解實(shí)驗(yàn), 更能引人入勝, 使學(xué)生全身心投入到實(shí)驗(yàn)中。對于某些邏輯性強(qiáng)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn), 可以結(jié)合嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬒到y(tǒng), 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。同時(shí)可以用物理學(xué)史中的“亮點(diǎn)”調(diào)節(jié)課堂氣氛, 增加學(xué)生的興趣。例如比薩斜塔實(shí)驗(yàn)、電量減半的方法等, 十分的巧妙、有趣。更好的方法是能與前沿科技、物理結(jié)合起來。在進(jìn)行粒子的加速和偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí), 可以結(jié)合電視機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器顯像管的原理進(jìn)行, 從而達(dá)到事半功倍的效果。
4. 結(jié)束語
在工科院校中，將物理學(xué)史引入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不但可以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，提高工科學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究的興趣和主動(dòng)性，而且可使其通過物理實(shí)驗(yàn)更好的學(xué)習(xí)科學(xué)研究的思想和方法，從而養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新不畏失敗的精神。
參考文獻(xiàn)：
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傳統(tǒng)的原子物理學(xué)教科書大多按照歷史發(fā)展的時(shí)間順序，即按照人類認(rèn)識原子世界的具體過程，從“光譜”這一概念入手組織教學(xué)。這種教學(xué)的特點(diǎn)是以光譜實(shí)驗(yàn)事實(shí)為主線，以玻爾的舊量子論為重點(diǎn)，用半經(jīng)典半量子論的方法講授課程。但是對于這樣的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)安排，學(xué)生并不容易掌握，而且讓學(xué)生花費(fèi)大量的時(shí)間掌握這些不易理解最終又要被量子論修正的理論，看起來確實(shí)是沒有必要的。因此傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容有些陳舊并且不易理解，也不能及時(shí)反映現(xiàn)代物理理論和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新水平，因此必須用新觀點(diǎn)和新思想重新組織教學(xué)內(nèi)容，以全新的角度構(gòu)建這門課程的知識體系。在材料物理專業(yè)學(xué)生原子物理學(xué)的教學(xué)中，可直接用量子力學(xué)的理論研究原子結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律。原子中電子的運(yùn)動(dòng)都遵循著量子力學(xué)的理論，而傳統(tǒng)教學(xué)中以學(xué)生不好理解的舊量子論為基礎(chǔ)，再用量子力學(xué)修正的做法并不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。因此可以直接用量子力學(xué)的理論來研究原子結(jié)構(gòu)及其規(guī)律[1]，而將舊量子論僅僅作為一種鋪墊。實(shí)際教學(xué)中，可以先簡明扼要地介紹舊量子論的核心內(nèi)容，而不必過多講授軌道的概念?？梢詣h除橢圓軌道理論和堿金屬原子的原子實(shí)極化和軌道貫穿等內(nèi)容。這樣就實(shí)現(xiàn)了原子物理學(xué)課程知識體系現(xiàn)代化的第一步，用最新的量子力學(xué)理論成果講述原子中電子的行為。量子力學(xué)理論是從特有的波函數(shù)、哈密頓算符以及薛定諤方程等形式化的理論，以高度濃縮的數(shù)學(xué)形式借鑒了各學(xué)科的研究成果，從而形成了一套獨(dú)特的理論體系。實(shí)際講授中可以薛定諤方程為主線，由薛定諤方程引入微觀粒子的波函數(shù)，建立二階偏微分方程，從而定量描述微觀粒子客體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。一方面，根據(jù)不同的勢能表達(dá)，建立各種原子的薛定諤方程并求解，向?qū)W生闡述這些解的物理意義，并與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相對照，從而加深學(xué)生對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，進(jìn)而把握原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律。另一方面，要突出德布羅意物質(zhì)波的統(tǒng)計(jì)解釋。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容總是先從經(jīng)典物理學(xué)的角度和觀點(diǎn)看“粒子”和“波”這兩個(gè)概念，指出二者之間的相互排斥性，然后再引出微觀粒子的波粒二象性，并強(qiáng)調(diào)波粒二象性是微觀粒子客體區(qū)別于宏觀客體的一種屬性。這種講法常常會使學(xué)生產(chǎn)生困惑，覺得微觀客體很不可思議，超過了他們的認(rèn)知和理解范圍。因此在講授時(shí)可以直接給出對德布羅意波的正確解釋，闡明微觀粒子的波動(dòng)性并非指粒子和波一樣彌漫到整個(gè)空間，它本質(zhì)上是粒子位置分布的一種概率波。為了更好實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化，還應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中穿插關(guān)于物理學(xué)前沿知識的專題，介紹近代物理學(xué)中和原子物理相關(guān)的最新發(fā)展和高新技術(shù)。在講授某些概念和原理時(shí)，可適當(dāng)介紹最新應(yīng)用成果和科技前沿。例如在講授原子的能級和激發(fā)時(shí)，可以詳細(xì)介紹激光產(chǎn)生的原理、特性以及應(yīng)用等；在講到隧道效應(yīng)時(shí)，可以介紹掃描隧道顯微鏡的原理及其發(fā)展；在講授X射線的吸收和透射時(shí)，可以介紹在醫(yī)學(xué)診斷和治療中具有廣泛應(yīng)用的CT技術(shù)。增設(shè)這些前沿內(nèi)容，一方面是為了加強(qiáng)理論知識與實(shí)際的聯(lián)系，使內(nèi)容變得生動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面可以讓學(xué)生體會到當(dāng)今科學(xué)與技術(shù)、生活的高度融合，開擴(kuò)他們的視野，激發(fā)他們的創(chuàng)新熱情。原子物理學(xué)的發(fā)展伴隨了20世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展，并且隨著新的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、新模型新理論的建立而不斷深入[2]。從歷史上看，原子物理學(xué)的每次重大突破，都經(jīng)歷著非常復(fù)雜曲折的過程，同時(shí)閃耀著物理學(xué)家創(chuàng)新精神的光芒。在課堂教學(xué)中，教師可以結(jié)合現(xiàn)代化的教學(xué)內(nèi)容，抓住典型的歷史案例進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生了解到科學(xué)探究過程的艱辛，體會創(chuàng)新精神的可貴性，并學(xué)習(xí)科學(xué)家們?yōu)榱颂角罂陀^世界真理不畏艱辛、執(zhí)著追求的科學(xué)品質(zhì)和創(chuàng)新精神。
二、實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的現(xiàn)代化，突出學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
教師教學(xué)的主要任務(wù)是傳授知識同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生入門，為了更好地突出學(xué)生的主觀能動(dòng)性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師有必要改進(jìn)原有的教學(xué)方法。除了教師講授、學(xué)生聽講的傳統(tǒng)教學(xué)方式外，還必須引入更加現(xiàn)代化的教學(xué)方式進(jìn)行有益的補(bǔ)充[3，4]。在原子物理學(xué)課程的教學(xué)中，近代物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)占有舉足輕重的地位，很多重要的理論和結(jié)論都是由實(shí)驗(yàn)直接引出的。因此要特別重視近代物理實(shí)驗(yàn)，課堂教學(xué)時(shí)可以結(jié)合近代物理實(shí)驗(yàn)，如夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)、塞曼效應(yīng)等。在實(shí)驗(yàn)演示中，可以增強(qiáng)學(xué)生對微觀世界的認(rèn)識，為他們提供更好的認(rèn)識微觀世界的途徑。同時(shí)，在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件允許時(shí)，可以讓學(xué)生先動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，然后針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)規(guī)律，從理論上給予解釋，從而加深學(xué)生對書本知識的認(rèn)識和理解。在此過程中，可以給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會重現(xiàn)當(dāng)年物理學(xué)家們探究的過程，讓學(xué)生能夠親身參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究的過程，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。另外可以指導(dǎo)學(xué)生撰寫與課程相關(guān)的小論文，幫助培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生撰寫的小論文，作為平時(shí)成績的一部分，計(jì)入學(xué)生的總評成績。論文的題目可以圍繞原子物理學(xué)的基本規(guī)律和應(yīng)用，由學(xué)生自己選題、搜索資料并獨(dú)立撰寫。不僅可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，拓寬他們的知識面，還可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的品質(zhì)。在這種教學(xué)過程中，可以充分體現(xiàn)教師引導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)理念和方法，加強(qiáng)學(xué)生在專業(yè)課程學(xué)習(xí)中的主觀能動(dòng)性，同時(shí)有意識地培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
三、實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化，為學(xué)生創(chuàng)新精神和能力的培養(yǎng)創(chuàng)造情境條件