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大学物理教学新理念
根据大学物理课程知识内容和结构的调整,结合大学物理实践教学.提出了大学物理教学新思想、新方法.课堂教学,敢于让学生放飞思想,活跃思维;精讲内容,突出物理模型.课外,提倡专题研究,积极开展一些物理报告,从多方面启发学生学习大学物理的兴趣和开拓学生的广泛的知识面.
作 者:王秀 WANG Xiu 作者单位:菏泽学院机电工程系,山东,菏泽,274000 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(7) 分类号:G64 关键词:大学物理 物理模型 直观意识 创新思维一、教材分析
在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。
二、学情分析
学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。
三、教法分析
通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。
四、教学目标
4.1知识与技能
(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
4.2过程与方法
在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
4.3情感态度与价值观
体验理论的应用和理论的价值。
五、教学过程设计
[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。
[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图二所示),
求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?
(2)碰撞前后钢球的动量变化?
分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量,先要确定碰撞前和碰撞后钢球的动量。碰撞前后钢球是在同一条直线上运动的。选定坐标的`方向为矢量正方向。
教学设计学科名称
教科版课标小学科学三年级三年级上册第三单元 我们周围的材料《谁更硬一些》
所在班级情况,学生特点分析
对于三年级学生的学习来说,相对缺乏生活经验,尤其是在科学学习当中。在课堂学习中,他们只注重知识的获取,而忽视了知识的生活来源,学生在生活实际中没有去关注身边的一些事情和现象,现代社会发展的趋势和动向以及我们人类共同关注的问题,这是与新的课程观不相适应的。
学生的学习应该以生活为基础,生活是学生学习的源泉和基石,但是学生对生活的关注太少。在与学生的交流中发现,他们的生活是那样的单调,没有时间、机会和条件去接触新鲜的事物,只能局限在学校、家里。这对孩子们认识社会、了解社会带来了一定的不利影响,教师需要为学生提供更多的学习渠道。
教学内容分析
对于三年级的小学生来说,他们认识物体需要逐渐从表面过渡到对物质本质,当然这种认识主要是在物理性质方面。材料对他们来说是一种十分适宜的认识对象。因为颜色、大小和形状这些物理性质已不能满足他们对物体复杂特性的描述,需要认识另外一些物理性质、使用另外一些物理性质。根据组成物体的材料和材料的物理性质来描述物体已成为他们发展的需要。为此,本单元的任务是进一步丰富学生对物体的认识,帮助他们从材料的角度认识和描述物体。对材料的认识是从4个最基本的物理性质展开的,采用的方法是简单实验比较和测量的方法,通过测量检验常见材料的基本物理性质,并通过调查和观察等多种辅助手段,共同完成对木头、纸、金属、塑料等常见材料特性的了解。硬度是材料表现出来的基本物理性质之一。这一课,学生将用比较的方法检验4种常见材料的硬度,通过简单实验和观察丰富对金属材料特性的认识。
教学目标
科学概念:
1.物理性质可以用来描述材料,比如硬度、柔韧性和在水中的沉浮能力。
2.材料的硬度越大,就越能防止别的物体破坏它的表面。
数学教学新理念
在国家《数学课程标准(实验稿)》中要求:“人人学有价值的数学;人人都能获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展”。同时提出:“数学学习应当是现实的、有意义的、富有挑战性的, 有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动.动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式”。教师职责已经越来越少地传递知识,而越来越多地激励思考,教师必须集中更多的时间和精力从事那些有效果的和有创造性的活动。 《国务院关于基础教育改革与发展的决定》指出:“建设一支高素质的教师队伍是扎实推进素质教育的关键。”建设高素质的教师队伍,教师必须转变传统的教育观念,树立符合时代要求的新的教育观念。教师在新的课程标准实施时,更新教育观念迫不及待,全面推行素质教育要以更新教育观念为先导。 1、提倡“多样化”算法 由于学生生活背景和思考角度的不同,所使用的方法必然是多样的,教师应尊重学生的想法,鼓励学生独立思考,提倡计算方法的多样化。算法多样化是指学习的过程中,教师鼓励学生独立思考,鼓励学生用自己的方法解题,再进行合作交流。这样能留给学生思考空间、探索的空间,有利于发散学生的创新思维。 对于各种计算,教师不要急于评价各种算法,应引导学生通过比较各种算法的特点,选择适合自己的`方法。即使学生的方法幼稚、不成熟,但评价要有角度,要从学生思考角度来看,学生在思考中,经历了一个探究过程,且学生的方法更加符合儿童认识水平。 对于各种方法,教师都应加以鼓励,并为学生提供交流的机会,使学生在相互交流中不断完善自己的方法,这样不仅可以帮助教师了解不同学生的学习特点,而且有助于促进学生个性的发展。同时,教师应经常要求学生思考这样的问题:你是怎样想的?刚才你是怎样做的?如果……怎么样?出现什么错误了?你认为哪个方法更好?对于最优方法,主张让学生自己反思、评价并进一步探索,让学生在选择中选择,在合作中合作,以此来引导学生思考并交流解决问题的方法。 2、注重“数字化”生成 现代数学教学重心发生变化,即注重“数字化”生成。教师不能把所有精力花在传授专业知识上,而要在研究学习上下功夫,教会学生会学。“数字化”生成也就是把实际问题数字化,运用数字、图形、符号表示生活实际问题。 又:理解“使方程左右两边相等的未知数的值,叫做方程的解”与“求方程的解的过程叫做解方程”这两个概念时,学生的理解是模糊的,于是我这样设计: X-8=16 解: X=16+8 ↓ X=24 . 你能理解“ ↓ ”和“.”这两个符号的意思吗?学生对数学符号的理解既具体又轻松,自然区别“解方程”与“方程的解”。 3、关注“大智慧”发展 “大智慧”就是指学生的创新思维,已成为世界课程改革的特点,教师应该更多地关注学生创新思维的发展,更多地关注有价值思维的发展。 有位老师让同学们从各个不同角度来说数字8。同学们七嘴八舌地说:教室里有8个小组,8比9小1、比7大1,8加2是10,10个鸡蛋吃掉2个还剩8个,4加4等于8、11减3等于8、8加上0还是8……老师觉得同学们说得差不多了,就准备结束讨论。可有一位一直在认真思考的学生,这时才高高举起手来。见他那付不达目的不罢休的样子,老师就让他说。他认真地说:“8是16的儿子!”话音一落,同学一阵哄笑。老师叫同学们不要笑,让这位同学说出他的理由。他理直气壮地说:“因为8是16的一半,所以是16的儿子。”老师又问:“那8有儿子吗?”他说:“8的儿子是4,4的儿子是2,2的儿子是1,1的儿子是0!”老师说:“太好了,你发现了16的一个秘密。但按照你这种想法,1的儿子不是0。是什么你再想一想,老师以后再告诉大家。” 虽然学生的想法不尽完善,但他的思考方式别出心裁,这位老师关注的焦点是学生“大智慧”的发展。 4、倡导“发展性”评价 我国现有的教育评价体系,已无法适应社会发展的需要,人自身发展的要求,教育评价改革势在必行。新课程倡导“发展性”评价,发展性评价必须以人为出发点,促进个体的和谐发展即关注个体的处境与需要,促进个体价值的实现和激发人的主体精神,发展性评价主要体现在评价主体互动化,评价方式动态化、评价内容多元化。 例如:建立成长记录袋。 采用建立成长记录袋的方式,以反映学生学习数学的进步历程,以增强他们学好数学的信心,教师可以引导学生在成长记录袋中收录反映学习进步的重要资料。如满意的作业、最喜爱的小制作、印象深刻的问题和解决过程、难忘的讨论、阅读数学读物的体会及来自家长的讯息等。 更值得注意是:老师应遵循《标准》的基本理念,以本学段的知识与技能目标为标准,考察学生对基本知识和基本技能的理解和掌握程度。学段目标是本学段结束时学生应达到的目标,应允一部分学生经过一段时间的努力,随着数学知识技能的积累逐步达到,由此,老师要善于“推迟判断”,把学生的学习困难和问题,允许存入“问题银行”。经过一段时间的学习,并允许他们重新“支取”,重新解答,对于学习有困难的学生,这种“问题存取”与“推迟判断”能让他们看到进步,感受到获得成功的喜悦,发展学生的自我意识,从而激发新的学习动力。 5、加强“实践性”活动 综合实践活动主要包括信息技术教育、研究性学习、社区服务与社会实践以及劳动与技术教育,是新一轮基础教育课程改革中的新型课程。综合实践活动的开设有效地改善中小学课程结构,丰富课程类型,切实促进学生学习方式的转变和老师教学观、课程观的更新。 1、综合实践活动回归生活世界。从学生真实的生活世界中选取那些具有一定的综合性、实践性、现实性的问题、事件、现象来作为课程内容,让学生极大限度地回归生活世界。 2、综合实践活动立足于实践。让学生亲身参与、主动实践、在实践中综合运用所学知识,解决各种实际问题,提高解决实际问题的能力。老师要着重为学生营造实践情景,让学生自己发现问题、提出问题、解决问题。 3、综合实践活动以研究性学习为主导。研究性学习是学生在教师指导下,以类似科学研究的方式去主动获得知识,综合运用知识解决问题的学习方式。 我在教学《百分数应用――利息》中设计,学生自己动手动脑收集“压岁钱”的相关数据和信息,并积极引导他们探讨思考,压岁钱带给我们的不仅是欢乐,更多的是思考,它需要我们客观评价和理性分析。 Α、如果有一大笔钱, 你会怎么用? 我会以爸妈的名义把这笔钱投资到小姨的超市里, 这样爸妈在超市也有一份董权. 存入银行、买国债、炒股、捐给灾区、买电脑学知识、买书看、去旅行、投资小个体户、请别人吃东西。 独自一个人坐火车到某地做一个小调查, 和陌生人打交道, 并也可以见识一下外面的世界. B、我感到奇怪的是年利息有5.67%, 元旦前又变成2.7%, 现在又变成了1%点几了. 为什么国家繁荣了, 可利息却一年比一年少呢? C、利率为什么要下降? ①贷款少,存款多; ②9・11事变美国经济受到影响; ③为了使大型国有企业得到保障。 D、关于压岁钱的问题, 长辈们知道得比较多, 像我爸爸小时侯的压岁钱也就一、二元钱, 能够超过两元钱就不错了, 而我们现在的压岁钱有了成百上千, 这么算来, 我们的下一代就能成千上万, 甚至几十、几百万都有可能…… 对于压岁钱的问题有很多, 这里就不一一提出, 对于压岁钱的问题, 有机会再谈…… 又:小学三年级在讨论如何参与社区活动呢?有一个学生讲: 我们社区少一个邮筒, 建议增设一个邮筒。 老师眼睛一亮, 这是一个很好的话题, 问: 为什么少了一个邮筒呢?( 增设邮筒的理由是什么?增设邮筒的条件是什么?) 讨论: 家长认为有这个需要吗? 邮递员怎么看呢? 邮政所长怎么看呢? 邮筒之间距离有多远? 增设邮筒有什么政策规定? 如果增设, 经费有没有困难? 设在什么地方最合适? 学生分组调查采访并把结果写成建议或报告。 第二天, 老师和同学们把意见整理, 形成了一篇《在某地增设一个邮筒的建议》……. 第三天, 当孩子们上学时, 看到穿着绿色新装的邮筒已经竖立在那里, 孩子们心里别提有多兴奋了。 关于邮筒的讨论研究中,学生们不仅学习研究的方法, 而且学会了协作, 增强了社区主人意识。 课程改革的最终顺利完成,关键在于教师。我们教师应不断地学习和体会《数学课程标准》,掌握并运用新的教育理念。唯其如此,才是课程改革最有效的保障。充分树立建构主义教学新理念,构筑起情景教学模式。
随着课程改革和新课程的实施,理念层面上的建构主义认识论正在取代原有的客观主义认识论而成为教学领域的基本理念,它使得教学成为人的解放过程。这就要求我们要把学习的本质看作是学习者主动建构心理表征的过程,这种心理表征,既包括规范的拥有内在逻辑系统的、可以从多种情景中抽象出来的基本概念和原理,也包括在具体情景中所形成、与具体情景直接关联的不规范的非正式的知识和经验;建构主义教学观也要求师生分别以自己的方式建构对生活世界的多元理解,并通过合作性探讨建构起世界的意义。在实际的教学过程中,我们可以采取以学习者和问题为中心的教学策略,充分运用情景教学或支架式教学的模式,主动创设开放的、充满着意义解释和建构的学习环境;这样,学生在宽松的学习氛围里,积极主动地参与知识学习,体验快乐,增长见识,提高觉悟,培养能力
数学教学新理念
在国家《数学课程标准(实验稿)》中要求:“人人学有价值的数学;人人都能获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展”。同时提出:“数学学习应当是现实的、有意义的、富有挑战性的, 有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动.动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式”。教师职责已经越来越少地传递知识,而越来越多地激励思考,教师必须集中更多的时间和精力从事那些有效果的和有创造性的活动。 《国务院关于基础教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)改革与发展的决定》指出:“建设一支高素质的教师队伍是扎实推进素质教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)的关键。”建设高素质的教师队伍,教师必须转变传统的教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)观念,树立符合时代要求的新的教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)观念。教师在新的课程标准实施时,更新教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)观念迫不及待,全面推行素质教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)要以更新教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)观念为先导。 1、提倡“多样化”算法 由于学生生活背景和思考角度的不同,所使用的方法必然是多样的,教师应尊重学生的想法,鼓励学生独立思考,提倡计算方法的多样化。算法多样化是指学习的过程中,教师鼓励学生独立思考,鼓励学生用自己的方法解题,再进行合作交流。这样能留给学生思考空间、探索的空间,有利于发散学生的创新思维。 对于各种计算,教师不要急于评价各种算法,应引导学生通过比较各种算法的特点,选择适合自己的方法。即使学生的方法幼稚、不成熟,但评价要有角度,要从学生思考角度来看,学生在思考中,经历了一个探究过程,且学生的方法更加符合儿童认识水平。 对于各种方法,教师都应加以鼓励,并为学生提供交流的机会,使学生在相互交流中不断完善自己的方法,这样不仅可以帮助教师了解不同学生的学习特点,而且有助于促进学生个性的发展。同时,教师应经常要求学生思考这样的问题:你是怎样想的?刚才你是怎样做的?如果……怎么样?出现什么错误了?你认为哪个方法更好?对于最优方法,主张让学生自己反思、评价并进一步探索,让学生在选择中选择,在合作中合作,以此来引导学生思考并交流解决问题的方法。 2、注重“数字化”生成 现代数学教学重心发生变化,即注重“数字化”生成。教师不能把所有精力花在传授专业知识上,而要在研究学习上下功夫,教会学生会学。“数字化”生成也就是把实际问题数字化,运用数字、图形、符号表示生活实际问题。 又:理解“使方程左右两边相等的未知数的值,叫做方程的解”与“求方程的解的过程叫做解方程”这两个概念时,学生的理解是模糊的,于是我这样设计: X-8=16 解: X=16+8 ↓ X=24 . 你能理解“ ↓ ”和“.”这两个符号的意思吗?学生对数学符号的理解既具体又轻松,自然区别“解方程”与“方程的解”。 3、关注“大智慧”发展 “大智慧”就是指学生的创新思维,已成为世界课程改革的特点,教师应该更多地关注学生创新思维的发展,更多地关注有价值思维的发展。 有位老师让同学们从各个不同角度来说数字8。同学们七嘴八舌地说:教室里有8个小组,8比9小1、比7大1,8加2是10,10个鸡蛋吃掉2个还剩8个,4加4等于8、11减3等于8、8加上0还是8……老师觉得同学们说得差不多了,就准备结束讨论。可有一位一直在认真思考的'学生,这时才高高举起手来。见他那付不达目的不罢休的样子,老师就让他说。他认真地说:“8是16的儿子!”话音一落,同学一阵哄笑。老师叫同学们不要笑,让这位同学说出他的理由。他理直气壮地说:“因为8是16的一半,所以是16的儿子。”老师又问:“那8有儿子吗?”他说:“8的儿子是4,4的儿子是2,2的儿子是1,1的儿子是0!”老师说:“太好了,你发现了16的一个秘密。但按照你这种想法,1的儿子不是0。是什么你再想一想,老师以后再告诉大家。” 虽然学生的想法不尽完善,但他的思考方式别出心裁,这位老师关注的焦点是学生“大智慧”的发展。 4、倡导“发展性”评价 我国现有的教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)评价体系,已无法适应社会发展的需要,人自身发展的要求,教育(www.35d1.com-上网第一站35d1教育网)评价改革势在必行。新课程倡导“发展性”评价,发展性评价必须以人为[1] [2] [3]
分层教学大学物理论文
1大专院校大学物理班内分层教学体系的组织
班内分层是一种小规模的分层教学,我们进行分层的依据是学生的物理基础、数学基础、个人兴趣能力及意愿。其中物理基础主要参考在班内组织的物理知识测试成绩;数学基础参考学生的高数成绩还要组织人员进行数学基础的命题考试;同时考虑学生对物理学习的兴趣、尊重学生的个人意愿。我们在综合考虑这几个因素后将全班学生划分为A、B、C三个层次。一般来讲A层次和C层次的学生大约都占总人数的15%左右,B层次的学生占总人数的70%。A层次的学生基础扎实、学习认真刻苦、乐于思考、接受新知识快,在学习中处于领先地位的群体;B层次的学生物理基础一般,成绩中等,对物理感兴趣,学习处于中间水平的群体;而C层次的学生物理基础较差、认知理解能力相对较低,对物理学习有惧怕排斥心理,这一层次的学生在班级中处于后进的群体。班内科学分层是分层教学的关键环节,因此分层时所采取的物理基础和数学基础的考查,测试题目既要突出重点、考查内容还要有广度和深度,考试过程要严格公正决不能弄虚作假,考试评分更要实事求是。另外,分层工作过程中还要坚持将具体的分层结果及时告知每个学生,还要针对不同层次学生产生的不良情绪,如A层次学生的自大自满、C层次学生的自弃自卑等情绪,通过与学生开展谈心、商讨等活动,进一步做好每个学生的思想工作,让每个学生都能自觉自愿积极主动地进入对应层次的教学活动中,促进班内分层工作稳步实施。分层教学体系的组织还要注意分层的动态化。就是说这种分层教学体系的组织不是固定的,它有相对的阶段性和稳定性,是一个动态变化的客体。可根据班级内部学生的学习情况进行微调。如根据大学物理平时成绩及期中考试结果结合学生的学习状态进行阶段性上、下动态调整,时间表涵盖大学物理课程学习的整个过程。
2大专院校大学物理班内教学过程分层的实施
班内教学过程分层次是分层教学的中心环节也是难度最大的一环。因此,教师必须熟悉教学大纲精通教材内容,熟知每章知识点的重点、难点。然后通过学科专家编写系内讨论定稿的形式,在国家指导性教学大纲的基础上制定实施性的教学大纲,原则上是分几个层次就编写几个教学大纲。在教学计划里要以每层学生学习能力的差异和各层次教学大纲的要求制定出与其相适应的能够实现的教学目标、教学内容。然后根据不同层次教学活动的要求设计分层次的教学方案,包括选用的教学模式、教学内容、课堂提问、课堂作业、学生实验等教学要素进行有层次有针对性的组织,以教学的差异适应学生的.差异。积极利用客观差异,便利学习者都能在各自的基础上得到最大的发展空间。分层教学过程中针对学生的差异标准分层要求,但绝不是要降低大学物理课程的基本要求,我们要按照“下要保底,上不封顶”的原则,对C层学生适度降低教学要求,有利于调动这些同学的学习积极性,保底是指通过不同的教学活动,最终必须保证C层学生达到课程标准的基本要求,争取人人合格。教学设计中我们将每一章节内容划分成基础知识、综合能力、拓展应用三个层次。基础知识和综合能力面向B和C层次学生,拓展应用只针对A层学生。教学设计中适当引进物理学中的最新进展,结合教材中的经典问题,积极引导A层次学生主动地对物理学习保持良好的兴趣和教学改革的探索。分层授课是分层教学的重点所在,我们要在分层备课的基础上,针对不同层次的学生实施因材施教。如讲课过程中,先将基本内容完成,在此基础之上拓展知识,或者推荐阅读材料,以便满足学生的求知欲。对A层次的学生通过引导他们思考、设疑、提问、探讨进行“探究性教学”。针对B层次的学生不仅要掌握物理学的基石概念规律及应用,而且一定要让他们理解解决问题的原理方法,逐渐学会探索,我们称之为“提高性教学”,而对C层次的学生,要先复习补充基础知识的不足,通过加强基础调动学生的学习兴趣、重视非智力因素的培养,相应的教学内容只要他们理解并逐渐学会应用,我们称之为“补偿性教学”。教学设计中还要为不同层次的学生设计好与其相适应的课堂思考问题,对教学过程中各层可能出现的问题及其解决的方案要做好相应的准备,使课堂教学活动层次清晰、目标确定。我们常以“问题”作为教学的重要载体和起点,对不同层次学生分别实施启发式教学,让学生在原有的知识经验基础上,实现新知识的建构和新旧知识的重组。教学设计中,分层次课堂提问设定的问题质量与学生的学习兴趣密切相关更会影响他们的学习效果,教学过程中,将针对不同层次、难度阶梯性递增的设计好问题,在讲解或课后总结中依次提出,充分调动各层次学生积极参与课堂学习,让不同层次的学生共享成功的喜悦。如:对A层次“吃不饱”的学生,教学设计中可制作多媒体课件,引入部分拓展资料让他们在课后充电提升,还可以针对那些对物理学科有浓厚兴趣的同学,鼓励他们选修一门学校开设的研究性课程如“粒子物理学”、“物理学与信息技术”、“物理学方法论”,进一步挖掘潜力培养提升学生的物理思维,让他们逐步理解掌握物理学研究的方法论、培养从事物理学探究人员应有的素质技能。这里要注意,我们选讲的材料或增加的前沿性内容,是以拓展视野为目的,通过渗透式教学,让学生在一知半解中学到知识,培养学生的创新意识和独立思考能力。分层教学是因材施教原则和分类指导等教学原则的具体运用,我们要认真细致有序递进地展开各层次教学活动,要通过灵活多样的教学策略由C层次到B层次再向A层次过渡,同时还要加强对各层次教学过程的组织调控能力和随机应变能力。促进学生由低层次向高层次转变,在整体优化的基础上发展学生的个性。
3大专院校大学物理课后作业分层的策略
课后作业是检查学生知识掌握情况、培养基本能力和技能的重要环节,也是课堂教学的延续。不同层次的学生由于基础及接受能力不同,对课堂教学内容的掌握情况也是有差异。因此我们在实施班内分层次教学时,对学生的课后作业也必须按照A、B、C不同的要求分层次设计。学生目前使用的是程守洙主编,高教出版社出版的《普通物理学》教材,我们参照部分课后习题,增加一些不同层次的练习,精心选编了与授课内容相配套的习题册。每一大节课(占两课时)对应一份习题,每份题都包括选择题、填空题、计算证明题。作业布置的形式分为习题、章节总结、课程小论文或实验课题报告。C层次学生只要求能完成大纲所要求的循序渐进的基础性练习题及章节知识概括,而对B层次学生要在C层次基础上增加一些难度中上的习题或实验课题报告,A层次学生则要在B层次的平台上布置部分综合性难度较大的题目或课题小论文。作业分层使得学习吃力的学生完成稍微简单的习题,学习好的学生额外完成推荐的有一定难度的习题或课题小论文等作业,在这个过程中每个人通过自己的努力都能达到所在层次的作业目标,较小的成就感又会转化成学生学习的动力。课后分层作业的辅导,针对A、C层次的学生,我们采取个别指导的方法,利用晚自习或课间安排答疑时间;出现的一些较普遍的问题基本上在B层次,对于这些题目我们安排适当课时的习题课,通过引导讨论、讲评结合的方法,带领并促进全体学生积极参与主动研讨,既调动了学生学习的主观能动性又收到了良好的教学效果。总之,采取作业分层布置、分层辅导的做法,使得绝大多数学生都有了发挥个人特长的机遇。
4大专院校大学物理分层评价机制
考试测评是检验与衡量教学效果的一种方式。但是分层教学中的评价不能像以前一样,以某次考试分数做为唯一的标准,而要以不同起点为标准的相应评价、再加入导向、鼓励的功能。我们实施的是平时成绩与期终考查综合评价的方法。平时成绩由上课率、课堂问答、课外作业、物理实验和学期项目构成。学期结束,我们要安排不同层次学生完成相应的项目:我们要求A层次的学生,写一篇自己感兴趣又和专业关联的物理学前沿知识性论文;对于B层次学生,只要求完成一篇运用物理学知识阐释相关自然物理现象的文章即可;对C层次学生,我们鼓励他们学而后思对大学物理课程的学习写一份学习总结。期终分层考查采取“一卷多题”的方式,就是让A、B、C三个层次的学生采用同一份试卷,其难易程度的比例与作业基本相同。其中选择题和填空题面向全体学生,试卷中的计算题和论证题按照“七选四”原则,各层次学生根据个人能力可以选做或全做。而在试卷评分时则选取七道题目中分值最高的前四道计入总成绩。考评分层,一定要重视平时成绩的考查,要贯穿情感、意志、能力各个方面。如指导学生通过杂志、网络查找文献撰写课题小论文、学科前沿文章及学习总结,一要看结果二要看方法。对课堂提问及讨论过程中个体参与的主动性、分析问题的思路、阐述论辩能力的评价等要全面把握,针对平时成绩,一定要采取激励评价,决不能以期终测验一“考”定音。分层评价要在灵活化、多元化的平台上做到全面、客观、公正。
5大专院校大学物理分层次教学中要注意的问题
大学物理班内分层次教学中,我们首先要注意根据不同学生、不同时期反馈的信息,及时灵活地调控课堂教学的结构、作业和考查的尺度、辅导与评价方法,促进学生潜在水平转化成新的现有水平,使每个学生随时处于一个充满活动的积极进取的发展变化过程,达到最优化发展。还要注意在班内分层教学中学生的分层标准、各层人数多少的确立是否有理有据。如分层考试内容的基础性代表性是否恰当、试题的涵盖面是否广泛、难易题目的比例是否合适、考试结果是否客观公正等,我们要不断反思,它仍然是有待进一步优化的问题;另外,在动态的分层教学中,通过平时评价和阶段考查,要对学生的级别进行微调,我们需要考虑学生的“出口”与“进口”如何对接。分层教学一定要让水平各异、需求不同的学生在发展中柔性衔接,实现教学过程最优化使班级内全体学生在分层中增强了信心、产生了动力。总之,大专院校大学物理教育教学改革,要将教学观念、教学模式、教学策略、教学评价等许多教学要素同时进行调节,才能取得良好的教学效果。才能让学生通过物理知识的学习理解掌握物理学研究的方法,并能够将其方法迁移到其它学科领域的探索中。客观的讲,分层教学是一种新型的教学形式,实施过程会有一些难度。我们一定要转变观念,帮学生调整好心态,全面加强教学管理,使每个层次的学生都能获得必须的物理知识以及成功后的满足感,从而全面地提升教育教学质量。分层教学模式对大学物理教师提出了更高的要求,我们要在掌握分层教学原则理论的基础上,依据分层教学目标精心设计分层教学活动,针对不同层次的学生选择恰当的方法和手段,针对学生的需求,改革教学模式,形成成功的激励机制,确保每个学生都有所进步。
1大学物理教学要求与现状
理工科类大学物理课程基本要求规定[2],大学物理的教学内容分为A、B两类。A为核心内容,B为扩展内容。以机械振动与机械波部分的内容为例,其振动与波部分的内容和要求见表1。高中选修模块3-4部分涉及到振动与波[3],其内容和要求基本上是通过实验、观察和分析,理解振动与波的特征。需要说明的是,在高中阶段由于振动与波部分的内容位于选修模块3-4,可能只有少部分高中生选修了该模块。因此,许多理工科学生是第一次学习该部分内容。对于大学物理其他部分的教学内容,也会存在类似的问题。理工科类大学物理课程基本要求规定[2],大学物理教学的最低学时数为126学时,对于理科、师范类非物理专业和某些需要加强物理基础的工科专业,其大学物理课程的学时数不应少于144学时。然而事实上,由于面临着较大的就业率压力,各个高校越来越加大专业课程的学时数,通识类基础课程大学物理的学时受到了非常大的压缩。部分地方本科院校大学物理教学学时数不足100学时,甚至一些高校压缩到了40-70学时[4]。
2大学生大学物理课程的学习现状
在课堂学习效果方面[5],大学物理课堂里集中精力听课的学生相对于中学生下降了约34%,课堂上能够听懂的学生为43.42%,即大学物理课堂的听课效果不是很好。在课前预习方面,相对于中学生,大学生的预习状况更差。在笔者大学物理的教学中,同样发现许多理工科学生上大学物理课时基本上不预习。在课后整理复习方面,大学生基本上不再整理错题集,已认识到解答题不是学习物理的目的`;遇到问题或者做习题时,大学生更倾向于通过自己查阅资料来解决,也有部分学生的作业存在抄袭现象。此外,在同老师的交流方面,相对于中学生,大学生同老师的交流大大减少了。对于课堂上的遗留问题,很少有学生在课后和任课教师主动联系解决的。
3.1教学内容改革方面
针对目前大学物理教学中存在的问题,有人认为应该根据不同专业开设相应的大学物理课程[4]。比如,生物学、化学专业对热学等理论要求较高,计算机、数学等专业对力学、电磁学要求较高。因而不同专业不能完全依靠统一的一门公共基础课。针对不同的专业,应设计相应的大学物理基础课程,即认为对于不同专业,教学内容应该有所取舍。然而,笔者认为大学物理课程的内容是一套系统完整的理论体系,只有通过系统的学习,才能够培养学生独立获取知识的能力、科学观察和思维的能力、分析问题和解决问题的能力。即使对于不同的专业,也不能随意删除讲授内容。当然,对于不同专业的大学物理课程,讲授内容可以有所侧重,在整个课程学时压缩的情况下,对于本专业要求较高的部分内容,讲授的学时可以相对增加。但是一定按照理工科类大学物理课程基本要求,保证教学内容的系统性和完整性。
3.2教学手段改革方面
首先,如果采用的还是传统的教学手段,那么就应该有效地融合新的科学技术,特别要融合多媒体技术和网络平台。在学时普遍压缩的情况下,只有结合多媒体技术和网络平台,才更利于保障大学物理课程教学的系统性和完整性。这是因为借助多媒体技术和网络平台,可以增大教学的信息量。此外,在大学物理教学中融合多媒体技术和网络平台,还有以下优点。多媒体技术可以形象直接地展示物理现象及实验过程,这样会引起学生的学习兴趣。课堂教学与网络平台相结合,可以满足不同层次学生的学习需要。比如,笔者所在学校购买了超星学术视频以及中国高等学校等,在网络平台上,学生可以利用课余时间进行学习。利用网络平台还可以架起老师与学生沟通的桥梁。现在大学生广泛使用的QQ、微信等网络通信工具。利用这些网络通信工具,老师可以快速有效的得到学生的信息反馈,进一步改进教学中方式方法。其次,可以尝试新的教学手段,即翻转课堂教学。翻转课堂指重新调整课堂内外的时间,将学习的决定权从教师转移给学生。翻转课堂三个重要的教学环节分别是课前预习,课堂自主学习和知识总结。翻转课堂非常注重课前预习,这主要是因为在该模式教学中,在课堂上教师讲的少,而学生讨论和练习的多。在这种教学模式,学生必须得课前预习。当然这种教学模式并不是意味着教师可以轻松些了,相反教师的工作量可能会增加。因为教师在课前必须布置学生的预习内容,并且要提出问题,让学生带着问题有目的的进行预习;教师还要为学生提供丰富的学习资源,包括教学视频、教材和微课程等。在课堂自主学习环节,主要是激励学生参与,可以把课堂学习进行量化并计入平时成绩来实现。课堂学习的最后部分是知识总结,这可以帮助学生将知识整合到一起。采用翻转课堂教学模式教学,可以有效的克服目前大学生大学物理课程学习时所遇到的问题。
独立学院大学物理教学探讨
现在是学生党的下学期,大四生都在准备实习以及毕业论文的撰写,下面YJBYS为大家带来物理学毕业论文一篇,仅供阅读!更多资讯尽在应届毕业生网!
摘要:本文通过对独立学院大学物理教学现状的分析,指出大学物理教学中存在的几个问题,并针对问题,提出从教材的选取,教学方式和手段,以及课后辅导答疑的重要性等诸多方面入手进行改革,为进一步搞好大学物理教学进行有益探索。
关键词:独立学院 教学改革 大学物理教学
独立学院是最近十几年才出现的新兴事物,是我国高等教育大众化发展过程中的一种产物,它的出现符合我国经济发展的现状,顺应我国高等教育大众化发展的趋势。独立学院的这种办学模式,在我国的高等教育中正发挥着独特作用,有广泛的生存和发展空间。大学物理是高等院校理工科各专业必修的一门重要基础课,其内容和思想对学生后续课程的学习与科学素质的培养具有深远而持久的影响。对于这种新兴体制的院校,为了实现其教育教学培养目标,传统的大学物理教学对学生显然缺乏足够吸引力,探索新的大学物理教学方法势在必行。
一、独立学院大学物理教学中存在的问题[1]-[3]
1、大学物理教学未得到应有的重视
有些高等院校对专业课程过度重视,近几年更是如此,学生投入了大量精力和时间学习专业课,部分人认为物理的实用性不强,对学习专业课帮助不大,这就导致大学物理教学受重视的程度大大下降,而大学物理教学课时不断压缩,这就使得物理教学内容与教学学时的矛盾非常突出。学生普遍感到大学物理课程内容多、课时少、进度快、学习难度大,从而对物理学习失去兴趣。
2、教学内容比较陈旧
当今,科学技术日新月异,产品的更新换代周期越来越短,而目前所使用的大学物理教材内容陈旧。教材仍以经典物理为主,分为力学、热学、电磁学、光学和近代物理学,这些内容比较独立,彼此连接不大,尤其是力学占了大量篇幅,且不少内容与中学重复。而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少见。
3、教学方法和教学手段落后
当前的物理教学方法还沿用传统的教学方法,对教学方法的更新和学生能力的培养重视不够,把讲课的重点放在讲解例题和计算技巧上,而有些例题甚至是讲了好多年的,虽说已经是信息时代,然而有些教师不会采用多媒体手段进行辅助教学,一定程度上影响了教学效果。
4、学生生源不同,基础参差不齐
独立学院大多被确定在三批本科段次录取学生,其高考成绩要低于一般二本几十分,学生的基础知识薄弱,学习毅力和刻苦精神不够,部分学生学习目的不够明确,学习态度不够端正,他们没有良好的学习习惯和饱满的学习热情,自主学习的能力和毅力不够,表现在上课不专心,课后不自习,经常迟到、早退,部分学生自律性差,有的学生仍采用中学的学习方法,对教师仍有较大的依赖性,学习效果较差,有相当一部分学生中学物理基础差。大学物理理论性较强,概念多,原理和定律多,而且比较抽象,因而认为大学物理难学,学不好,也有不少学生学习目的不明确,认为大学物理是基础课,不如专业课重要,从而降低学习大学物理的兴趣,或者失去学习大学物理的兴趣。
5、数学基础薄弱
没有微积分就没有牛顿力学的繁荣,没有黎曼几何和张量代数就没有爱因斯坦的相对论。数学是物理的基本工具之一,没有数学知识作为基础就不可能深入学习物理课程。大学物理注重从理论上运用高等数学推导物理规律,很多物理规律都用微积分的形式表现,而大部分学生对微积分部分学习不是很好,这就导致在推理和计算上有很大难度。另外,在数学中讲到微积分在物理中的应用的.时候,部分数学老师的物理知识不是很牢固,有断章取义的嫌疑,学生有先入为主的意识,致使在大学物理讲授到这一部分的时候,学生物理概念不清晰,采用方法不得当。
6、与中学物理教学方式的过度脱节
对于理工科的大学生来讲,物理不是一门全新的、陌生的课程,他们从初中开始接触物理知识,高中又学习了三年,对于物理的学习他们有了一定基础。在讲到某些章节的时候,有些同学就认为中学学过,在课堂上就敷衍了事,不认真听课,殊不知老师在教授过程中,已经把矢量、变量、微积分引入了物理,在中学的惯用常规思维方式下,越来越多的物理题难以理解,最终导致听不懂,学不会,不得不放弃物理的地步。
二、教学中重点关注并解决的问题
鉴于大学物理课程的现状和存在的问题,为了提高大学物理的教学质量,结合独立学院的办学体制和学生自身的特点,谈谈大学物理教学中需要注意的问题。
严格把握教材的选择
选择一本适合本校情况的教材至关重要,现在市面上的教材种类繁多,要多方面比较分析一下各个教材的优缺点,不同专业可以选择不同侧重点的教材,另外,要选择一些与专业实际结合比较紧密,对近代物理前沿介绍较多的教材。在比较之后,和教研室的老师共同商量选择出合适的教材,拿到教材之后进行讨论,在不违背教学大纲的前提下,对有些章节做一些删减或添加,也可以每个老师负责几个章节资料的收集和编写,制定出适合各个专业需要的教材。另外,在课堂上可以向学生推荐相关辅助教材和参考书,供学生参考查阅。
探究大学物理教学新模式
陈杭,廖棱
(重庆交通大学理学院,重庆400074)
摘要:物理学作为自然科学发展的基础学科,其基本理论广泛应用于生产、生活的各个领域中。为提高大学生对于物理学科这一必修基础课的积极性,文章结合本校的教学特点对大学物理该门课程的教学体系、方法等进行深入分析并提出了可供实践的教学新模式。
关键词:大学物理;教学改革;素质教育
作者简介:陈杭(1983-),男(汉族),福建莆田人,博士,讲师,研究方向:生物大分子计算机模拟。
物理学是一切自然科学和工程技术的基础,是研究物体运动的基本规律、能量及其相互作用的基础学科。其研究成果与人类的生产、生活息息相关,此外,作为科学发展观的基础,物理学也与社会科学及哲学领域有着紧密的关联。然而,随着科技的进步,我国现行的传统物理教学方法已无法适应社会发展。因此,物理教学改革势在必行。如何让学生意识到物理科学在各种应用学科中的基石作用,如何让老师正确地传播物理科学在自然科学研究中的不可替代性,充分发挥物理学科在现实生活及科技发展中的作用,需要师生双方的共同努力。
一、物理教学的现状
大学物理是理工科高等院校非物理学科专业学生必修的一门课程,它有利于系统地培养学生科学的思维方法、提高学生的科研素质。虽然这门学科在国内高校中开设已久,但其依然存在着一些不容忽视的问题。通过物理教学改革解决此类问题以此提高大学物理的教学质量势在必行。
(一)教学内容更新不及时
大学物理教材虽然各有不同,但是整体仍然以经典力学为主,包括了力学、热力学、光学以及近代物理。在传统教育体系中,经典力学从初中一直到大学都是教学重点,但是近代物理在现今社会有了突飞猛进的发展,对科技的发展有着重要影响,而其在教学中的比重则严重不足,由此造成了物理教学在教学内容上的重复、新知识补充不足。
(二)物理课时缩减
大学物理在众多理工科院校中均是作为必修课存在的,它是研究自然科学的基础,能够起到锻炼学生严谨思维的作用。然而,随着近年来高校扩招及教学改革的大力提倡,在总学时有限的情况下,专业课和公共基础课课时出现冲突时,往往很多院系选择压缩必修课的课时以便为学生所学专业服务。随着物理课时的不断减少,物理知识体系的完整性、严谨性遭到破坏,老师无法系统、详细地讲解,学生无法熟练掌握经典的物理原理规律,教学质量严重下降。
(三)教师教学不认真,教学方法单一
中国绝大部分高校在教师考评机制中均以科研成果为侧重点。()评职称、晋升等均由论文质量、数量来决定,这种体制直接导致很多教师将日常工作重心放在科研上,不重视教学,只求不出教学事故即算完成任务。课堂教学仅仅是“填鸭式”地灌输知识,课件几年未有更新,缺乏互动讨论,更不关心学生是否掌握所教知识,是否达到了开设该门物理学科锻炼学生基本科研素质的基本要求。这样的政策导向及教师教学就形成了一种怪相———课堂上老师为考核照本宣科读课件,课下学生为应付考试只看重点,突击复习。最后的结果是考试结束学生完全不知道所学知识有什么用,可以用来做什么,基本知识体系掌握不了,科研素质得不到培养,缺乏实践能力。
(四)学生缺乏学习热情
受到社会大环境的影响,许多学生的学习动机不纯粹、不端正。面对日渐增大的就业压力,部分学生只看重所学专业的实用性及所学课程能否为其就业增加砝码,没有正视物理学对于其逻辑思维能力、严谨科研素质培养的重要性。很多学生进入大学后放松课业,缺课逃课现象常见,对于大量的理论知识接受度低。此外,物理学相对于其他学科更为抽象,无法直观地认知感受,也让很多学生对物理产生了畏惧心理。开设大学物理的目的.已无法实现。
这些物理教学中发现的问题需要及时有效地解决,否则后果将越发严重。所以结合以上问题及本人的教学经验,提出了一些教学改革的意见。
二、对大学物理教学新模式的探索
随着我国对于高校的教学质量的重视日渐加深,教学改革势在必行。针对上述物理教学中存在的问题,我们从教学内容、方法、形式、考评机制和师资队伍建设等方面提出了一些建议。
(一)优化教学内容,深化教学改革
教学内容是提高教学质量的关键。教学内容是否合理、是否新颖直接关系着能否吸引学生的注意力,因此采纳一些与时俱进的、与现代科技相关联的物理教学内容是十分必要的。作为公共基础课的大学物理,除了需包含传统的力、光、热、电等系统知识点外,可以增设一些学生较为感兴趣的最新科技的教学,如红外遥感、光纤通信等。对不同专业的学生采取针对性教学以解决课时压缩、授课时间不足等方面的矛盾。例如,对于通信工程专业学生可以将重点放在固体物理、量子统计方面,而热学等方面可以以科普为主;对于土木工程专业的学生,量子物理等方面可以简单介绍常识性内容,而力学部分则需着重讲解,可以结合土木工程专业的实际问题解释力学原理;对于机械方向的学生,讲解重点则可放在力学、电磁学等内容上,讲授时可结合实际案例加深学生对知识的理解。通过一个个案例分析将理论知识与生活实践有机结合。例如,讲授波叠加的时候可以联系机动车的管道消声器的设计特点,在讲解重力、惯性时,可以带入神州飞船的太空工作画面。将枯燥的知识化身为学生可以接触到的一个个生活实例,将看似与生活毫无关联的物理课程化为与专业特点相关的教学点,既达到了夯实学生自然科学基本素养的目的,又使得学生正视了物理的重要性,主动自觉地学习物理知识为自己未来的专业课程及工作打下坚实基础。
(二)优化教学方法,提高教学效果
教学方法对学生的学习热情有着至关重要的作用。传统教学方法枯燥、乏味,教学仅仅是公式、定理、定律的罗列,忽略了对学生的引导,缺乏师生互动。因此,为了让学生更好地融入课堂,发现物理之美,老师可以充当一个引导者的角色,以学生为主体,鼓励学生亲自动手操作实验仪器,演示定理。此外,我们还可以借助各种现代化的教学手段,听、看、做相结合,加深学生对问题的理解,激发学生好奇心,使之发挥主观能动性,自愿学习物理。老师还要重视中学物理知识和大学物理知识的区别,在教授新的知识点时和中学知识相区分。中学物理知识很多是常识性要点,缺乏特定情境,而大学知识则更加严谨、完善,因此在对某些例题的讲解要避免重复和误导。在涉及到科学发展最前沿的新知识点时,老师应适当解放思想,通过最基本的物理原理引申至最前沿的科学发现。通过学生感兴趣的课题激发学生的学习兴趣,培养其思考、解决问题的能力,让学生可以自己独立思考,能够主动地通过查阅资料解决问题。为解决课时不足的问题,老师还可以通过网络课程增加学生的学习时间。在教研组中开展精品课程录制活动,将优秀的课程视频资源放在网络上,使学生可以不受时间、地点的限制进行学习。我们都知道,在物理教学中,实验和教学两者缺一不可。物理思想是以实验为基础的,一个物理思想的提出需通过实验加以验证。实验课也是需要充分关注的模块。在实验课上要避免“填鸭式”教学,背诵试操作。老师提供课题,不要限制设计思路,让学生充分利用所掌握知识设计实验,在此过程中发现问题、解决问题。这种方式可以提高学生动手能力,培养学生基本科学素养,提高创新意识。
(三)改革考评机制,提高教学热情
对于高校教师而言,科研和教学是其工作的两个重要方面。但是近年来,重科研、轻教学的不良风气在很多高校盛行。究其原因是高校仅仅追求科研成果、以论文数量评职称的政策导致的。高校将教师的工资和职称评定资格与每年发表的论文影响力、数量直接挂钩,进行量化考评,而教学方面被严重忽视。在科研压力下,很多教授渐渐忽视了教学上的责任义务,只搞学术研究,最终导致教师教学热情下降,学生学习热情低迷。为解决此问题,高校管理层和教师要首先明确教学和科研的地位,确定两者均是高校教育工作重点这一共识。教学应该是一个教师之所以成为教师的职责所在,是一种光荣的使命。一个合格的大学教师应该做好科研和教学的平衡。对于每一位老师而言,将有限的时间和精力合理地分配给教学和科研是一个值得思考和探讨的问题。首先,我们应该认识到教学科研是可以相辅相成的,不是对立的存在。教学是传道授业解惑,将知识、技能传授给学生;科研是利用知识、技能发现验证客观规律。教学是科研的基础,科研是教学的延伸。只有当教学积累到一定程度之后才有可能突破知识的疆界,提出、发现新问题,这是科研进步的起点;优秀的科研成果可以充实教学内容,汲取前沿的、优秀的科研成果更有利于培养学生的科学素养。因此,高校教师应该做到科研、教学两手抓两手都要硬。
三、结束语
物理学作为一切自然科学的基础学科,其重要性不言而喻。本文分析了现阶段教学内容上、方法上以及制度上的一些问题,提出了一些意见和建议,如何在现今的社会大环境下既要培养学生纯粹的科研素养又要能适应社会培养创新型人才的要求。我们要不断发现问题、解决问题,提高教师队伍素质,培养学生实践创新能力。通过教学改革,提高整体教学质量,培养国家栋梁。
参考文献:
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[4]杨端翠。物理实验教学中学生创新能力的培养[J].教育探索,,(10):42-43.
1丰富教学内容
物理学本身是其实丰富多彩的,力、热、光、电、磁……它来源于生活的方方面面。但是,这些理论用严谨系统的数学语言描述起来就变成了枯燥晦涩的数学公式。作为教师,我们需要将这些数学公式还原回到生活,使乏味的物理课堂重新变得生动有趣。这实际上也是将理论联系到实际的过程,而这点恰恰又是大学生最缺乏的。例如,作为光波薄膜干涉的应用之一增透膜,用近视眼镜上的紫色镀膜来举例就使干涉理论变得生动具体。物理学是自然科学和工程技术的基础,跟许多专业学科都有交叉,如果能够因人而异地应用例举,就会引起不同专业学生的共鸣,引发其对大学物理的学习兴趣。例如对于数学专业的学生,应着重强调物理和数学间密不可分的联系,物理和数学的发展是相辅相成的,牛顿当年就是在研究物理问题的时候发现现有的数学工具不够了,才转头去研究数学,发明了微积分;所有的物理学家无一例外地都有着骄人的数学功底。
又如,计算机专业的学生往往对自己的专业———计算机更感兴趣,其实,计算机的硬件离不开物理,法拉第、麦克斯韦的电磁理论,德布罗意、海森伯、薛定谔等人的量子力学,半导体,甚至牛顿力学,都是计算机诞生的基础理论,举个简单的例子,在电子器件中,电子在电场的作用下沿着设定的电路运动,就实现了器件的.功能。科技的发展突飞猛进,而大学物理的理论基础相对固定,如果不及时更新应用举例,一直沿用老旧的例子,会令学生觉得物理落伍了,学了没有用。大学物理作为自然科学的基础,在打好底子的同时,也应赋予它新鲜血液。教师应时刻关注前沿科技的发展,恰当地引入课堂,激发学生对大学物理的学习兴趣。
2多种教学手段相结合
与大学物理丰富的教学探索内容相适应的,是多样的教学探索手段。物理现象千姿百态,奇妙无穷,仅凭口述和板书,很难展现它的多彩魅力。比如,波动光学里的白光干涉有美丽彩色条纹,教师可以自己制作铁丝圈配制肥皂水,在课堂上亲手演示薄膜干涉现象,定能给学生留下深刻的印象。再如,自带一根普通跳绳,随时悠动起来演示横波现象,既操作简单又能形象地解释深刻的波动规律。当然,更多实验不方便课堂演示,或者得有专门的仪器才能演示,这就得依靠现代教学探索手段———多媒体了。比如,波动学里的驻波,画在黑板上时,它就是某一时刻的波形图,看起来和行波完全相同,然而,驻波在同一个波节内各质点的振动相位都相同,这跟行波规律有着本质的不同,这点总是会让学生感到费解。当运用多媒体教学探索手段,动态地演示驻波的传播过程,让学生清楚地看到同一个波节内各质点究竟是如何振动的,这个疑团自然就解开了。
3注重讲课的艺术性
讲课也是一门艺术。我们都曾体会过,有些老师的课讲的妙趣横生,引人入胜;有些老师却讲得平淡乏味,令人昏睡。这绝不是课程本身的缘故,而在于老师的艺术水平有高下。想要把大学物理这样深奥难懂的基础理论课讲得吸引人并非易事。不过至少可以从以下几方面加以改进。一是注意语言表达。物理理论已经深奥难懂,如果还用术语和书面用语来讲解,就显得这些知识冷冰冰硬邦邦,若改用口语、生活化的语言来解释,那么,即使是相对论也能变得平易近人。二是注意把握节奏。卡耐基说过,成年人集中注意力一般以十五分钟为一个单元。这就是说,教师应该每过大约一刻钟,就不妨放松一下,讲个小故事,跟学生聊聊天,但内容一定要紧扣课程,不可游离太远。三是注意个人形象。虽说人不可貌相,但教师这个职业毕竟是要站在讲台上,面对少则几十多则几百人,干净清爽的外表总能令人感到愉悦。从礼仪仪表的角度讲,衣着要大方得体,套装休闲均可,但颜色最好不要超过三种,配饰也不可过多。
交互式教学大学物理论文
一、网络教学平台的开发
由于学校BBS网络教学平台的运行受阻,经同学们提议建立了“11数学精英”“12化学”两个QQ群。学期初我们就发现,学生对老师的教学进程、教案感兴趣,问及原因是他们想了解总体的教学内容和老师讲解的重点。大学物理课程因其悠久的历史积累了大量的教学资料,其中有各种版本的教学课件、教材和学习指导书。利用群共享空间笔者将教学课件、不同教材特点说明、指导书名录、章节总结、课后补充习题及时上传,学生课后下载,既免去了课上听讲时的忙乱和应接不暇,又可以比较完整的了解教学要求,在思考和分析解决问题的过程中得到启发。学生反映,这样的方式有利于课后的自学。网络也为课后的答疑和讨论开辟了新的通道,学生学习、作业中的问题,及时提问,教师可以及时回答。学生的问题正好为教师了解教学效果及存在问题提供了及时反馈。实践表明网络教学资源的极大丰富使得教学形式更为生动形象,有助于提高教学效率。网络联系的密切使得师生间的交流从课上拓展到课外,增加互动环节,对于教师及时掌握学生动态,解决存在的问题,改进课堂教学的方法,科学评价教学效果,提高教学效率和质量,起到了良好的反馈和指导作用。
二、小组学习机制的引入
学生之间由于彼此知识的差异、自身原有知识与当前学习知识间的差异,在学习和对话过程中会产生不同的观点,激起认知上的不平衡。在以理解和达成一致为目标的交互式教学中,学生之间通过对话,彼此对比认知结构的不同,产生认知结构的同化和顺应。教师作为主导者,在合适的教学内容和恰当的时机里,发挥小组合作学习的优势,调动学生自主研究、合作讨论的积极性。在这个试图达成意义一致的过程中,理解的责任为小组成员所分担,减轻认知能力差距带来的压力,为小组成员提供情感支持。作为小组对话的领导者,教师针对学生已有水平提出适当的问题,在其产生困难的地方提供纠正和引导,使学生逐步掌握学习内容。例如,每一章内容的归纳总结,重点习题的分析,以往都是教师讲,学生听,即使内容准确、逻辑严谨、认证和分析顺理成章,但多数学生依然是忙于记录,来不及思考,很难留下深刻的印象。现在,我们在学期初就对学生明确提出要求,在学习的每个阶段练习总结归纳。各章结束时,每个人各自完成自己的小结,在小组讨论的基础上,由一位学生代表小组发言,表达对重要知识点、问题分析的理解,其他同学共同参与讨论。这种小组合作的讨论方式尽可能地使全班学生参与进来。代表小组的发言者肩负着责任,能够更加认真地准备讲解,这对学生自身素质的提高起到了极大的.促进作用。
三、课堂交互式教学的探索
改变以往课堂教学仅局限于课堂上单一讲授或仅采用PPT的教学模式,是我们的探索初衷之一。在明确课堂教学目标基础上,根据具体课题设计一系列相对独立而又彼此关联的问题,层层递进,相互渗透;学生在问题的引导和教师的指导下,借助于情境中的各种物理图像去发现问题,形成问题,并解决问题,进行知识意义构建,这样的课堂教学模式是我们的追求。在一些具体课题的教学中,我们做了这样的尝试。例如,交流电的产生讲授:问题1:是不是所有导体通电后在磁场中一定会受到力的作用?交流讨论:通电,垂直于磁场的金属杆运动,说明受力;改变电流方向或改变磁场方向,可以使运动反向。但其平行磁场时不受力。问题2:磁场对通电矩形线圈如何作用?分析:安培力对线圈各边分别作用,合力矩使线圈转动。问题3:过了中性面后,如何使线圈继续旋转?讨论:改变磁场方向或改变电流方向。在两种方式中,改变电流的方向容易些。问题4:怎样才能使线圈刚转过平衡位置就及时改变电流方向?分析讨论:用两个半圆铝(铜)环构成换向器,两个半环分别接线圈的两端,两个电刷接电源的两端。课前将问题布置给学生,学生们自己查找相关资料,经学习小组充分讨论形成结论,课堂上,小组代表发言,同学补充,教师总结,使得这一知识得以顺利掌握。在这个环节,问题的设计是关键,学生有兴趣有疑问才有继续探索的热情。如果问题本身毫无新意或超过学生现有认知水平和分析能力,结果必然或是不屑一顾或是知难而退。因此,教师的备课首先关注的是如何将教学内容转化为恰当问题的提出与学生的响应预测。学生从最初的被动听讲、忙于笔记到逐渐适应问题的逐步分析,主动思考的积极性有所提高。课堂教学课时有限,在课堂教学中开展专题讨论,必然要占用一定的时间。如何在不影响教学目标完成的前提下,使得这一教学方式得到有效的实施,的确是一个实际问题。我们的对策是课堂精讲,把一些易学易懂的问题和思考题,放到课后的自学点拨中。比如每一章的阶段总结和习题课,我们是在指导学生总结和典型习题分析的基础上,及时做出点评,强调或纠正其中的问题,教师的归纳总结和补充练习则放在课后教学文件的传输中。
四、交互式教学模式的效果
参与我们实践的11级数学专业和12级化学专业教学班的学生们在这样的学习过程中感到大有收获,看到了自己的进步,学习的热情高涨,形成了共同学习,共同探讨,互帮互学,共同进步的学习气氛。这是让我们最为高兴和期待的。大学物理教学班期末考试结果如表1所示。表1 交互式教学模式下考试结果2012—2013学年第二学期2013—2014第一学期大学物理2-1大学物理2-2全校平均及格率56.8%全校平均及格率65.3%教学班及格率82.8%教学班及格率98.7%教学班平均分71.0教学班平均分83.4特别是经过第一学期的适应、磨合后,在第二学期的期末物理2-2考试中,11数学、12化学两班及格率分别达到了100%和97.3%,平均分分别达到了84.7和82.0分。整个教学班的成绩居全校第一名。
五、结论
经过一年的研究和实践,对于所尝试的大学物理教学中交互式教学模式,初步形成了如下认识:交互式教学作为支架式教学的有效手段,更加丰富了大学物理教学。交互式教学将教学环境、教学资源、教学主体有机结合,形成三者之间的良性循环。三者之间的交互使教师能更好的掌握学生的学习动态与学习短板,管理者可以为学生与教师提供更好的学习环境和学习氛围,学生可以更合理掌握知识、应用知识从而协同完成知识的获取与创新。
民族地区大学物理教学探讨论文
一、民族地区大学物理教学现状及其原因分析
(一)教学现状及其原因
目前,民族地区部分高校中的大学物理教学不容乐观,学生的科学素养提升较慢,具有创新能力人才也比较少。大多数教师认为,造成这一现状的原因为:首先,学生的基础普遍较差;其次,大学物理教学大纲的要求与学生的学习水平不一致,结果导致教师在教学过程中过于追求进度,而轻视了学生对进度的跟进,很难提高教学质量;第三,学校物理实验器材短缺,实验课堂的可演示性差,大量的实验是靠教师的口述完成的,影响了学生的物理学习兴趣。由以上原因可以看出,民族地区的大部分高校物理教师认为学生的基础差是导致物理难教、质量上不去的主要原因,很少有教师从学生的实际出发,认真思考和探索如何来提高物理教学质量。
(二)学习现状及其原因
笔者通过多年的教学实践发现,民族地区高校中的大多数学生学习物理的兴趣不足,对之报应付的态度;极少数学生对物理持有排斥心理,或上课不认真听讲,或出现逃课等现象;甚至在各方面均比较优秀的学生中也有个别人是以获得获学金为目的而学习物理的。究其原因,主要表现为:第一,民族地区高校学生的生源地差异性较大,且少数民族学生人数所占的比例大,其中有许多来自偏远山区。不同的生源地学生的基础教育存在很大的差异性,尤其是来自偏远山区的少数民族学生与来自其他非民族省份的学生之间的差异性更为突出。由于物理是以实验为基础的自然科学类学科,来自偏远地区的学生在中学阶段受物理实验教学条件和实验教学水平等的限制,物理基础差、底子薄,进入大学以后,很难在短时期内达到较好的知识衔接,因而对大学物理的学习兴趣逐渐降低,甚至对其产生了畏惧心理。第二,近年来大学生就业形势的改变也对民族地区学生的学习兴趣带来了一定的冲击,致使部分学生为了就业和发展,在学习中重视实用性课程,而忽视了基础性学科的学习。如许多民族地区的学生将大量的精力放在热门专业知识的学习和实用技能的培训上,对他们自认为实用价值相对较小的物理学等基础课掉以轻心。第三,民族地区学生个体间的人格、知觉、情绪等差异也是影响其物理学习的因素。
二、差异理论及其对大学物理教学的意义
“差异”,通俗而言,就是区别、相异或不同。首次将差异上升到理论层面来研究的人是尼采和索绪尔两位学者。尼采在他的“透视主义”学说、索绪尔在他的的“语言”观中都分别对差异理论有所论述,其中尼采重在研究人们对事物认识上的差异本质,而索绪尔则赋予差异以本体论意义。差异理论后来在解构主义哲学和后现代的改变之下逐渐臻于完善。解构主义的差异理论认为事物的意义产生于差异,而运动形式创造万事万物间的差异,是事物的意义的最终本源。可以说,差异构成了后现代的一种思想方式。这种思维要求我们知晓:事物的本质具有同一性,事物背后的现象多而且具有差异性,要学会透过差异性认识事物的统一性。从以上观点可以看出,差异理论对人们的思维定势和认知局限具有一定的挑战性,它呼唤人们用另类的方式观察和看待问题,并寻求新的解决途径。因此,作为一种理论资源,如果将其引入民族地区大学物理教育教学质量提高的研究中,将会对人们思考问题的角度具有独特的观照意义。
三、差异理论指导下的民族地区高校大学物理教学路径选择
从差异理论中我们领会到,打破对学生的思维定势和认知局限,另辟蹊径,寻求提升教育教学质量的新途径,有可能改变目前民族地区高校大学物理的教学现状。而大量的教育教学理论与实践表明,学生在基础知识状况,智力水平和潜能,学习兴趣、动机和方法等方面都存在程度不同的差异性。这些差异性决定了教育应该从学生的实际出发,因材施教,循序渐进,而且必须有针对性地从学生实际出发,使所有学生均得到不同的发展。因此,本文认为,民族地区的大学物理教学要在正视和承认来自不同地区学生的背景差异的前提下,尽可能解决现行教学法中的问题,创造更好的教学环境,培养学生的学习兴趣,缩小学生间的差异,实现教学法的改革与创新,提高物理教育教学质量。
(一)正视学生间的差异,做好中学与大学物理知识的衔接教学
1、找准衔接教学的突破口。认真分析来自民族地区学生的差异性,精心研究他们所欠缺的中学知识,寻找其与大学物理知识的衔接点。在具体的教学当中,严格按照“温故知新”的教学套路对来自民族地区的学生进行知识修复,使其顺利过渡到大学知识的学习当中。这就要求大学物理教师必须对中学物理内容深入而透彻的研究。如,中学和大学物理关于圆周运动这一知识点有很大差别,高中研究的是匀速圆周运动,即速率不变的圆周运动,而大学研究的是速率变化时的圆周运动规律。为了能够很好地完成这一衔接,在教学中,还应重点突出“温故”内容,分清主次,不拖泥带水。这样既做好了中学与大学的知识衔接,又有利于培养学生的学习兴趣。
2、灵活控制教学进度,详略有区分度。中学阶段物理每学期要求的知识点少,所以中学物理教师习惯于对其精讲和搞“题海战术”,即在每堂课所讲内容少而精,同时附以大量的例题和练习来加深学生对知识的运用和掌握。大学阶段则不然。教学课时少、课堂容量大、授课节奏快是大学课程教学的显著特点。因此,学习大学课程对于中学知识有拖欠且来自民族地区的大学生来说不是一件容易的事情。如果这些学生不能尽快适应大学课程的教学模式,他们的积极性就会再一次被挫伤。可见,教师对他们大学学习的引导显得尤为重要。具体到大学物理教学方面,培养来自民族地区大学生的学习能力和习惯是教师的首要任务。而且在教学进度上要灵活控制,循序渐进。具体可以按这样的思路进行:对于每一个知识点的教学,在确保来自民族地区的学生谙熟中学相关知识的前提下,应该有侧重点、有详略地讲解———详细而精练地讲解重、难点知识,对于比较简单的知识点则可以略讲或让学生自学。这样可以避免因学生之间存在差异而影响整体的教学进度。
3、讲解例题或习题有张有弛。值得注意的是,与中学相比,大学物理教材在例题和习题的数量上明显减少,这就意味着大学物理教师在例题或习题讲解上也要根据学生的学习情况,把握讲解的灵活度和布置习题的数量。例题和习题是用来巩固新知识的,所以教师要根据学生的学习差异有针对性地选择例题和习题,并精选巩固和拓展新知类的习题。同时,教师还应根据来自民族地区的学生的接受新知识能力有意向性地给他们布置一些习题,进一步加强和巩固他们所学到的新知识和新方法。
(二)正视学生间的差异,采用分层教学法
1、在基础知识教学环节中可以按学生的学习情况来分层。对于理工科的学生来说,大一所学的普通物理一般都是基础性很强的专业基础知识。因此,物理老师应注重给大一学生传授好这些基础知识。在具体的基础知识教学中,老师可以根据学习情况将学生分成好、中、差三个小组,对他们进行有区别的教学。可以引导优秀小组学生进行自主学习,最后采取学生提问、老师答疑的形式完成对他们基础知识的教学;中等和较差小组且多为来自民族地区的学生应该是老师教授基础知识的重点对象。对于这些学生,老师就得多花一些时间,向他们讲课时拟多采用传统教学模式,以灌输和传授理论知识为主,兼顾引导他们综合能力的拓展。这种分层次的教学,在保证不同层次的学生掌握物理学科基础知识方面具有一定的可行性。
2、在专业知识教学环节中可以根据系别和专业来分层。学习完物理学科的基础知识后,学生就开始进入不同专业的专业物理课程学习阶段。按照上面的教学方法,这个阶段的学生之间的差异已经缩小了。所以,在纯专业知识教学环节中可以组建分层次的创新小组。这个环节的教学之前,学生已基本具备了各自专业的'基础知识。所以,这个环节教学工作的重点是培养学生的创新能力。培养学生创新能力的可行性途径之一就是分层次组建学生小组。当然,在分组中,要注意来自不同地区的学生间有机结合以及学习层次不同的学生的合理搭配。组建这样的小组,既方便组员间相互交流,又便于他们相互帮助;既能达到教学基本要求,又可以在提升中下学生的同时,激发好学生的创造欲望,达到以点带面、层层提高的效果。
(三)正视学生间的差异,改变教学观念和教学模式
1、多运用多媒体技术,重视物理实验的教学,进一步激发来自民族地区学生的兴趣。在教学中多媒体技术是必不可少的,运用它可以增强视听效果。当然,物理实验也是需要进一步加强的教学环节。在教学中重视物理实验的操作,更能够加深学生对知识的理解。这两方面是目前培养学生物理学习兴趣的有效方法和途径。这些途径和方法对于来自民族地区的大学生来说显得尤为重要。通过运用多媒体技术演示微粒运动等过程,可以使这些学生观察并体会他们在中学阶段因条件限制而从未见过的原子、原子核运动以及其他微观粒子等的运动;通过物理实验操作能够让这些学生近距离接触分子热运动、电磁运动等物理现象等等。所以说,在讲授大学物理时,适当增加多媒体课件,再配以传统的板书授课,使原本只用文字进行描述的的物理现象或物理实验,瞬间通过多媒体技术以图文并茂的形式展现在学生面前,能够大大增加物理知识对于学生的魅力;自然科学类学科的实验往往以其高度的趣味性而赢得广大学科爱好者的亲睐,物理也不例外。奇妙的光电、磁电效应,神奇的声光衍射等实验现象会逐渐激起学生的学习兴趣。无论是增多多媒体演示,还是加强物理实验操作,都能充分调动学生的学习积极性,从而有效提高物理的教学效率。
2、有针对性地开放教学,努力培养学生的自学能力。相对宽松的学习环境和思考空间对于学生的探究问题是非常重要的。因此,在具体的教学过程中,教师除详细讲解最基本、最主干的知识外,还应创设这样的环境和空间供学生自主思考和讨论诸如推导和论证、知识归纳等扩展性问题。这种创设环境和空间的教学方法我们称之为开放教学。通过这种形式的教学能够培养学生自主学习、钻研和探究的能力。除了课堂上适当进行开放教学外,教师还要善于利用课外时间来培养学生,尤其是来自民族地区的学生的自学能力。这样做能够进一步提升来自民族地区学生的学习能力,缩小他们与其他同学间的差距。这就要求教师要在教材的内容上多下功夫,有针对性地将部分教材内容定为自学内容,列出自学提纲,在学生有条件的前提下还可以列出一些参考书目,供学生课后自学。当然,教师还要通过邮件、电话等传媒工具跟踪和了解学生的自学情况,并把他们好的自学的经验或心得带到课堂上与大家一起分享。这种学习方法既充实了学生的课余生活,又能够培养和提高学生的自主学习能力。
四、结语
从20世纪90年代开始,随着我国的大学的扩招,民族地区高校的办学规模和层次有了较大的提高,有效促进了我国区域高等教育的大众化发展。但由于面向全国招生,导致这些高校中基础相对薄弱的来自民族地区的学生与其他学生之间存在较大的差异,给民族地区高校的基础学科教育教学带来了新的挑战。大学物理是对学生来说难度较大的自然学科类基础课程之一,提高其教学质量并非易事。应对这一现状,只有积极探索,努力寻求利于民族地区学生发展的好的教学方法,才有可能改变学生的现状,提高整体的教学质量。
PPT教学大学物理论文
一、学生对PPT课件产生依赖性
许多教师的PPT课件一般包括了考试的重点内容和重要的例题,而且课后往往有许多学生会拷贝老师的PPT课件,然而PPT课件的分享和流通易滋生学生的一些不良习惯,很多学生产生对PPT课件的依赖,出现课前不认真预习,上课不认真听讲,少做笔记或根本不做笔记,临时抱佛脚,依靠PPT应付考试等现象[3]。
二、PPT教学分析
PPT教学是一种新的教学模式,也是教育教学改革中的一种新事物,它对传统的板书教学既具有继承性,又在许多地方不同于传统教学。因此,它和传统教学模式之间是一种继承和发展的关系[5]。开展PPT教学是为了借助多媒体信息技术,充分发挥教师和学生在教学活动中的主动性和互动性,延拓教学的时间和空间,提高教学效率和教育质量。其在大学物理教学中的主要优势有:
(1)信息量大且速度快。利用PPT课件便于补充课本之外大量的物理知识,比如介绍一些物理史和前沿的物理理论和科学技术等,这在课堂上不用花很多时间讲解,但却可以大大开阔学生们的眼界,激发其学习物理的兴趣。
(2)形象直观,简洁明了。PPT课件集文字、声音、图像和动画于一体,生动直观,能创设教材难以提供的情景,比如利用三维动画技术展示物体的不同转动方式等,这样能大大改善教学环境,优化教学结构,方便学生对于一些物理概念和物理情景的理解。
(3)提高教学效率。运用PPT教学大大节省了教师的板书时间,这样教师就有更多的时间举实例,启发引导,把教学重点、难点讲透,同时增加单位时间内的授课信息量。同任何事物一样,PPT教学在大学物理的教学中既有积极作用,又有不利的一面,唯有全面的了解PPT教学的优缺点才能更好地发挥PPT在大学物理教学中的作用。
三、对在大学物理教学中运用PPT的若干建议
(1)制作恰当的PPT课件,开展PPT课件制作培训。教师要花足够的的时间和精力认真精选教学内容,突出重点,切忌“书本搬家”式的课件。同时,适当增加与物理关系密切的实际案例、探索研究、问题分析、解决方案等内容,以弥补课本内容的不足,同时下足功夫制作简洁明了、形象生动的课件以提高学生的学习兴趣、学习积极性和主动性。需要强调的是,在课件制作上要防止“舍本逐末”式的技术误区,有些课件刻意使用喧哗的`动画、亮丽的色彩、花俏的样式,以为这样能吸引学生的注意力,其实学生一节课下来什么内容都没记住[2]。此外,PPT课件要具有针对性,针对不同专业的学生,根据其物理教学要求和知识基础的不同设计不同的课件,而不能用同一个课件马虎了事。同时,PPT课件应该不断更新,而不是一劳永逸的,经常增加一些前沿的物理理论和技术,培养学生的学习兴趣。考虑到一些教师对PPT课件的制作技术掌握有限,学校可以开展一些关于PPT课件制作的培训,提高教师的PPT课件制作能力。同时,也可以开展评选优秀PPT课件等活动,让教师们学习彼此PPT课件的优点,从而不断提高自身PPT课件的制作水平。
(2)教师加强主导性,增强师生互动交流。教师始终应该是教学活动的组织者,千万不要让PPT抢了自己的“饭碗”[6]。在PPT教学过程中,教师应该坚持面向学生,适时地控制学生的注意力和兴趣,利用形体语言、面部表情、肢体动作等即兴发挥,组成丰富的教学信息以激发学生的学习热情,而不是将PPT课堂教学变成了单调的网络视频教学。教学活动应该是师生共同完成的教与学有机结合的过程,教师的“教”必须引导学生的“学”,并注重师生的互动。因此,教师应事先分析好教材,依据学生的心理特点,在PPT教学中充分采用参与式、讨论式和研究式等教学方法,合理设置互动环节和互动话题,引导学生充分融入到课堂情境中,使教学双方有时间进行思考、讨论,并对内容进行扩展。师生之间的交流互动,不仅有利于学生循序渐进地掌握知识,更有助于培养学生的求知欲望和创造性思维。
(3)PPT教学与传统的板书教学相结合。教师在使用PPT进行教学时,不要把所有的知识都呈现在课件上,要充分利用传统板书的教学优势。比如对于重点内容可采用板书的形式,给予学生适当的缓冲时间,力求做到重点突出、条理清晰。对于一些物理上定理、公式的推导过程和一些复杂的数学计算,此时板书教学更好,因为教师在一笔一划的书写过程中给学生足够多的思考空间和时间理解消化知识,并注意一些细节问题。而对于图形图表的讲解,使用PPT无疑更加形象直观,而且可以节约大量的板书时间。可见,PPT教学和传统板书教学的恰当结合才能更好地方便大学物理的教学,提高教学质量。
(4)加强师德教育,监督教学过程。由于PPT教学的简单实用,许多教师上课就是放映一下PPT课件完事,这为不良教师的产生提供了庇护。学校一方面要加强教师的师德教育,引导教师要认真教学,不可马虎了事;同时,可以开展一些教学技能培训,让教师发挥自己的特点,活跃课堂氛围,不断提高自身的教学能力。另一方面,学校要长期监督教师的教学过程,不定期的评估教学成果,让教师对教学没有丝毫的懈怠;定期的从学生那里收集他们对教师教学的建议,然后反馈给教师,以不断提高教师的教学能力。
(5)引导学生学习思维的转变。大学物理的教学目标绝不仅仅是一些物理基础知识的传授,更重要的是培养学生的思维能力、科学素质、分析问题和解决问题的能力等。因此,在PPT教学中,教师应该引导学生学习思维的转变,利用PPT信息量大的优势,教会学生如何去思考,开阔眼界掌握更多的知识,而不是单纯为了完成教学任务,同时学生应该加强自主学习,而不应该像中学一样成为考试的奴隶。
四、结论
PPT教学正日益改变着传统教学的教学观点、教学方法、教学过程、教学模式及教学内容等[5],与传统教学一样,PPT教学有其独到的优点与缺点。PPT教学图文并茂、信息量大、形象直观,有利于提高教学质量,但在调动学生上课积极性、师生互动性方面存在不足。说到底PPT教学作为一种教学手段,是为教学服务的,本质要求是为了提高教学质量。大学物理教学效果的好坏,起决定作用的不是使用何种教学手段,而是任课教师该如何发挥该教学手段的优势。若将PPT教学与传统的板书教学恰当的结合使用,取长补短,同时充分发挥PPT教学的独特优势,那么就能够推动大学物理教学工作持续快速的向前发展,改变一些高校中物理教学质量不断下降的趋势。
作者:蒋晓龙 陈猛 唐钰琦 单位:南京信息工程大学物理与光电工程学院 南京信息工程大学信息与控制学院
在教育部全面提高高等教育质量的战略部署的背景下,如何促进信息技术与学科教学的融合、应对信息化环境下学习的变革是高等教育工作者面临的一个重要课题。近两年兴起的微课作为一种新兴的教学资源因为具有短小精悍、主题突出、方便应用等特点,已经引起了教育者的广泛关注。大学物理课程是高等工科院校各专业学生必修的一门重要基础课程,它包括经典物理、近代物理和物理学在科学技术与工程技术中的应用初步知识。一直以来大学物理教学延续着夸美纽斯的传统课堂结构、以教师为中心的传统教育理念和以班级集体教学的传统教学流程。如果能建设丰富有效的微课资源库,利用微课资源开展启发式、探究式、讨论式、参与式教学,鼓励发展性评价,探索建立以学习者为中心的教学新模式,这样就能应对信息化环境下学习的变革,包括高等教育大众化背景下学习多样性、个性化需求的挑战。
1微课的起源、概念及特征
1.1微课的起源
微课程概念是首先由美国DavidPenrose[1,2]提出的。以可汗学院[3]为代表的微型网络教学视频的出现进一步触发了教育研究者对微视频等运用于课堂教学的可行性探索,例如,在“翻转课堂”[4]等教学模式中使用微视频作为教学资源供学生自主学习使用。在我国,首先对微课进行研究和探索的是胡铁生[5]。他将微课定位为传统课堂学习的一种补充与拓展资源,并且契合移动学习、泛在学习等理念对微课程的具体形式分类。梁乐明对于国内外微课程的设计模式进行了比较研究[6]。自起,国内开始了微课实践层面上的尝试。
1.2微课的概念
微课是指按照教学大纲及教学实践要求,以教学视频为主要载体,反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源有机组合。微课的核心内容是课堂教学视频(课例片段),同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等教学支持资源。它既有别于传统单一的教学课例、教学课件、教学设计、教学反思等资源类型,又是在其基础上继承和发展起来的一种新型教学资源。
1.3微课的主要特点
微课是针对传统单一资源类型的局限性而发展起来的一种新教学资源建设和应用模式,它的主要特点是:1.3.1主题突出,指向明确。“微课”主要是为了解决课堂教学中某个学科知识点(如教学中重点、难点、疑点内容)教学,或是反映课堂某个教学环节、教学主题的教与学活动,相对于传统课堂所要完成复杂众多的教学内容、达成多个教学目标而言,“微课”的教学目标相对单一,教学内容更加精简,教学主题更加突出,教学指向更加明确,其设计与制作都是围绕某个教学主题而展开的。1.3.2短小精悍,使用方便。“微课”视频的时间较短,一般为10分钟左右,因而更符合视觉驻留规律和学生的认知特点。“微课”的资源容量也较小,其视频格式一般为支持网络在线播放的流媒体格式(如rm、wmv、flv等),加上与教学主题配套的教学设计(“微教案”)、教学课件(“微课件”)等资源也只有几十兆。用户既可以流畅地在线观看“微课”课例,查看教案课件和教师点评信息,非常适合于教师的课例观摩、评课、反思和研究,也可灵活方便地将其下载保存到各种多媒体数码终端设备(如笔记本电脑、手机、MP4等)上实现移动远程听课和个性化学习。1.3.3半结构化,易于扩充。“微课”将某个知识点或教学主题相关教学资源作结构化的组合,并将教学资源与教学任务、教学活动、教学环境之间建立有意义的关联,形成一个主题突出、资源有序、内容完整的结构化资源应用环境。“微课”同时还具有半结构化框架的开放性优点,具有很强的生成性和动态性,其中的`资源要素(包括微课视频、教学设计、素材课件、教学反思、教师点评等)都可以修改、扩展和生成,并随着教学需求和资源应用环境的变化而不断地生长和充实,进行动态更新。
随着互联网和和电子信息技术日新月异的发展,“微”教学模式逐渐在全球范围内兴起。在这种情况下,对微时代下大学物理的创新教育进行系统的研究具有非常重要的意义与研究价值。[7,8]2.1随着手持移动数码产品和无线网络的日益普及,微课因为具有时间短、内容精、模块化、半结构化等特点,特别适宜与智能手机、平板电脑等移动设备相结合,因此微课资源的建设对于大学物理课程的移动学习、在线学习、混合学习的探索和研究提供了条件。微课在移动互联网时代,为所有希望获取知识的人提供碎片化、移动化的学习新体验。2.2微课针对大学物理课程的教学知识点来组织与建设教学资源,开发简单、高效,使用方便灵活,便于学生进行自主学习、合作学习以及探究学习。有了微课资源,学生就可以在课后对重要的基本概念反复揣摩,深入理解,而课堂时间则可以用来开展讨论和答疑解惑。这样有利于培养学生的课后学习能力,同时也有利于充分发挥课堂讨论、交流和释疑的功能,提高物理学习的效率。2.3通过微课资源的开发能促进教师更深入充分的备课,也便于教师进行教学反思、进行同行交流以及开展有关的教学研究活动,微课资源的共享同时还避免了教育资源的重复和浪费。另外通过微课的设计与开发,还可以提高教师的现代教育技术水平,促进大学物理教学研究。
3基于微课的创新型大学物理教学模式的设计与实践
3.1微课的教学内容研究
深入分析教学大纲、教材,罗列课堂教学中试图传递的核心概念,这些核心概念将构成微课程的核心。了解老师的教学和学生的学习现状,以及能力培养状况,为课程体系的建立和微课的设计开发提供良好的方案。
3.2基于微课的创新型大学物理教学模式的设计研究
微课程的呈现形式主要是短小精悍的微型教学视频。作为核心教学资源的微视频在课堂中可以承担不同的角色,微课在与课堂整合层面,需要注重教学设计,即对学生进行需求分析,结合教学任务需求,确定学习内容,并解构成微课程资源。完整的教学设计,包含课程设计、开发、实施、评价等环节,尤其注重对学生学习课程内容的学习支持服务。
3.3基于微课的创新型大学物理教学模式的实践研究
3.3.1组建研究队伍,定期对教师进行信息教育和微课设计开发的培训,组建一支专业水平和现代技术水平都高的教学团队,针对大学物理课程的教学知识点来组织与建设教学资源,开发简单、高效、使用方便灵活、便于网上教学交流、便于学生进行自主学习、合作学习以及探究学习的优质微课资源,通过数字化网络平台实现微课资源共享。3.3.2通过微课资源的开发促进教师更深入充分的备课,利用微课视频和学习反馈进行教学反思、同行交流以及开展有关的教学研究活动。3.3.3因为微课是半结构化的,随着教学需求、资源应用、学生反馈的变化而处于不断的动态发展之中;所以需要资源开发者、教学者设计有效的支架,设计学习的路径,引导学习者有效利用微课程资源学习物理课程。例如可以利用微课资源发挥混合学习的效用,让微课视频在大学物理课程教学的课前预习和课后复习环节发挥重要作用,培养学生的自主学习能力,而课堂则注重开展师生交流、小组讨论,解决在课堂外单独难以解决的问题。3.3.4基于微课的大学物理教学模式是通过评价反馈动态生成的,经过教师同行、学生进行评判、实践,并在交流中不断对教学模式进行完善,微课资源将与其他点状的微课资源建立网络,大学物理微课资源以及教学模式将随着教学需求与环境发展不断发展与充实。
对教师而言,微课将革新传统的教学与教研方式,突破教师传统的听评课模式,教师的电子备课、课堂教学和课后反思的资源应用将更具有针对性和实效性,对于学生而言,微课能更好的满足学生对大学物理知识点的个性化学习、按需选择学习,既可查缺补漏又能强化巩固知识,是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。特别是随着手持移动数码产品和无线网络的普及,基于微课的移动学习、远程学习、在线学习、“泛在学习”将会越来越普及,基于微课的大学物理教学模式必将在大学物理的现代化教学中发挥积极的作用。
作文教学新理念(人教版必修)
贵州普安二中:追忆
邮编:561500
作文教学首先要解决什么是作文的问题。什么是作文?按照于永正先生的说法就是:“有感而发。”能写出自己内心的真情实感就是一篇好作文;也有的说作文就是:我写我手,我写我心。说的是把自己做的,看到的,听到的,心里所想的写出来,就是好文章。现代课程改革要求教师们在作文教学中,要创设出一定的作文情景,引导学生写好作文。综上所述,我觉得要让学生写好作文,首先必须帮助学生克服恐惧心理,树立我能写好作文的信心。然后才是让学生知道作文应该写什么,怎样写。当然,作文是语文知识的综合运用,具有一定的阅读能力,相当的词语积累及遣词造句能力当是作文的基础前提。
一、克服畏惧心,作文更自信。
让学生写自己熟悉事物,既“我写我手、我写我口、我写我心。”如写自己做的事情,自己熟悉的人,自己喜欢的游戏等。这样让学生体验到写作文其实并不难,只要把自已熟悉的,自己想要说的,用文字表达出来就是一篇好的作文。从而克服恐惧心理,进而觉得自己能写好作文,爱写作文。有了写作爱好,当个作家就不难了。
二、课前5分钟,作文更轻松
语言是交际的工具,是思维的外衣。口语训练,是语文能力的一个不可或缺的组成部分。我在上语文课前利用5分钟的时间,让学生演讲,内容不限,可以是见闻、编故事、朗诵诗歌、背格言警句等。演讲有利于提高学生学习的兴趣,锻炼思维,培养学生比较敏锐的观察力,思辩力,分析力,提高学生在公众场合的讲话能力。从学生作品看,作文内容许多与演讲的内容有关,如引用的格言、警句、诗句等,这说明作文不只是作文课的事,工夫在平时,有积淀才有作文。
三、平时会观察、描写定得法。
我设计了“一张白纸”的作文情景,让学生讨论如何从多角度、运用自己的多种感觉器官去感知、去认识这张纸,从而写出白纸的性质和特点。用眼睛观察白纸的颜色、形状,用鼻子嗅白纸的气味,用耳朵去听(撕)纸的声音,用手去感受白纸的特质,用大脑去思考白纸的生产过程以及白纸的用途,并通过白纸产生无限的联想:没有开发的山河,尚未成形的原材料,天真活泼的少年儿童……由此告诉学生:观察事物要利用我们的所有感官、从事物的多角度去观察和体验,这样写文章才能有话说,才能写得具体,说得透彻。如果写作的重点放在白纸的来源、用途的介绍上,这样的文章就是说明文;如果结合白纸的特质谈自己的体会感受,这就样写的就是议论文。
四、日记天天记,作文更容易
叶圣陶先生说:“生活如泉源,文章如溪水,泉源丰富而不枯竭,溪水自然活泼地流个不歇”。在日记教学过程中,我们应该想方设法拓展学生生活空间,丰富学生生活,带他们去体验生活、感受生活、创造生活,把学生的视线、触角引向自然、学校、家庭、社会,开凿日记的源泉。日记并非只能写事,可综合运用多种表达方式:或记事,或议论,或抒情,或信笔涂鸦一幅画,或随笔吟诵几句诗,或采撷几片秋的落叶拼个有趣的图案;或觅来一张泛黄的照片配几句话;或把心底的秘密悄悄倾吐,把高兴的笑、悔恨的`泪融入日记;或张开想象的翅膀,任意翱翔,任你放飞理想……同时,我们如果能重视课本,善于发现和挖掘课本中可以点燃创新火花的空白处,那也是提高学生日记水平的不可或缺的一道亮丽的风景,我结合本周所教课文,给其中一篇或几篇规定主题,例如:教《背影》一课时,让学生写一个自己喜欢的人;学完《天净沙 秋思》后,让学生用散文的语言写下当时作者的心境……每周的日记中还要求学生有一篇是摘抄好词好句。这些日记弥补了作文教学中训练不足的弱点,提高了学生的写作能力。
五、指导有方法,妙笔才生花。
要把文章写生动其实是很高的要求,而我这里只是要求学生能写出事物的本来面目,写出事物的曲折性、写出反复。学生写作文常常是一根直肠子,什么事总是一下子就做好了,言三言两语就写出了结果,再就无话可说,没有什么事可写了,这也是学生觉得写作难的一个重要原因。比如写‘网知了’,学生往往会写成:我备好了网子,看见树上有一只知了,就举着网子,飞快地跑过去,举起网子,一下子就网住了知了。人们做事这么简单、轻而一举吗?这显然与事物的发展规律不符,这样也是写不出好作文来的。于是在作文指导中,我们就把这些道理给学生讲清楚,让他们在文章中注意写出事物的复杂性,多写几次反复:第一次由于弄出了很大的动静,知了听见了,人还没靠近,知了就飞走了,第二次由于树枝挂住了网子又没有网住,第三次总结了前两次的教训,终于如愿网住了知了。这样一来,文章既写出事物的复杂性,篇幅也较长,也比较生动。
六、给学生拐拄,自己学着走
由于学生积累少,阅历浅,所以学生写作文时总是用不好词句,于是我就想在学生作文前能不能给学生提供一些好的词语和句子呢?结果我发现效果不错。
例如,写《放风筝》提供的词语有:春光明媚、春风习习、阳光送暖、无比快乐、五颜六色、五彩缤纷、各式各样、展翅高飞、越飘越远、相互追逐、上下翻飞、悄悄私语、欢呼跳跃……学生写的句子:1、那只“大蜻蜓”越飞越高好像和白云去做伴。2、哎呀!不好了,我的蝴蝶姐姐栽了一个大跟斗,要掉下来了。……同时,让学生把日记中摘抄的好词好句尽量运用到作文中。从学生的作品看,有雷同之处,但也有那么多自己的感受和创新,难道不是成功之笔吗?孩子毕竟是孩子,需要扶一扶,再让他们跳一跳,这样才能尝试到成功的快乐。
七、作文学生改,进步显著快
《语文课程标准》中明确提出让学生“养成修改自己作文的习惯”,教育家叶圣陶也指出:“作文教学要着重在培养学生自己改的能力。教师该如何引导和指点学生,使他们养成这种能力,是很值得我们语文教师共同研究的项目。”传统的“学生作文教师改”,学生仍然处于被动地位。要改变这种状况,关键是培养学生自改作文的能力。教师应把改的主动权还给学生,教给学生修改作文的方法与原则。平时的作文,我很少动笔为学生进行修改,而是留心思考,发现学生在作文中所要表达的真情实感的准确性和深刻性,以此为批改的线索,启发学生自己动脑去修改。使学生的作文水平有了极大的得高。
八、 评议作文重,师生全互动
评议作文重在议,由讲评作文走向评议作文,我想老师都转变成了这样的观念。但在评议这个环节上,不是所有老师都能做好的,大多数老师非常重视指导,而评议作文轻描谈写,其实评议是作文最重要的环节。评议是集体的智慧,相互交流与沟通,既拓展了思路又提升了情感。 好的作文是改出来的,可是学生对自己的作品往往很不会修改,评议却解决了这个难题。我指导学生作文是好的或差的各选一至两篇讲评,评议作文时我是把“议”放在重点上,为什么呢?“评”主要侧重“写得怎么样”。“议”主要侧重“为什么这样写”。“议”能激起学生的质疑、讨论、争议,从而挖掘了学生的思维过程和情感态度。评议的组织形式很重要,既要面向全体又要照顾差异。一般我的做法是:先选出一两篇有代表性的作品,在全班评议,让学生基本搞清评议什么、怎么评议。然后把学生分成小组(小组是精心设计的,好差搭配,让素质最好的学生做主持)相互评议。最后让各小组把修改最好的作品在全班再读一读。这还不算完事,还要让学生把修改后的作品再重新抄写一遍。当然很麻烦,有时完不成任务。但可以课后完成 ,这样对学生提高写作能的帮助是特别大的。
我作文教学的格言是:作文不求出口成章,但不能没有作家梦想;写作不求妙笔生花,但不能没有得意之笔。作文是写出来的,好作文是改出来的,写作能力是读出来的。
第一,你要标出这门课程中,哪些知识是贯穿始终,最重点的东西,这些内容就是老师一定会考的知识,也是最需要优先掌握的。
第二,把基础的公式和概念搞清楚,而不是笼统的理解,因为考试的时候就是会有这种单纯考你记忆力的东西出现,而不是考你理解
第三,去和学霸沟通交流,学会给自己划题和猜题,哪道题是可以将这章知识的精髓概括的题目,这种题在考试中出现的概率就会很大,花时间给你自己划题,会让你更加明白这章知识的重点在哪里。
第四,大学生活中,学生最缺乏的就是做题量,因为作业强度比高中的时候要少了,所以期末的时候要找一些相关的题目或者往届的复习资料练练手,这样你在考试中可以更快的进入状态,找到解题思路。、
第一、做好准备。在正式开始《大学物理》学习之前,要根据老师对课程体系的介绍,以及在高年级同学那里得到的信息,弄清课程特点和必备的基础知识,结合自己对中学物理的学习情况,提前做好充分准备。当然,复习必要的数学知识、做好课前预习也很重要。
第二、科学学习。每个人都有不同的学习习惯和方法偏好,更有参差不齐的专业基础,要正确认识自身,熟悉周围学习条件和学习环境,根据课程特点,把一天中学习效果最好的时间安排给相应课程的学习。
第三、共同学习。科学家很少独立进行研究,他们更多的是在团队中合作工作。如果能与同学或老师经常面对面或通过互联网等形式进行交流,甚至参与老师的科研项目,或者与同学组成学习小组共同学习,那么你会收获更多的知识和乐趣。
第四、课堂学习。课堂学习是学习的主要方式,教师的课堂讲解和示范对于正确理解物理理论有很大帮助,保证课堂学习效果是提高整体学习效率的关键一环。要保证课堂学习效果,就要做好预习、认真听讲、积极思考、跟紧老师思路、理解理论内涵,掌握例题解法、记录课堂笔记,还要把课后复习、完成作业及总结提高与课堂学习相结合。
第五、理解例题。讲解例题是课堂教学的重要组成部分,学习例题也是学会应用理论的开始。教师通过对例题的分析和求解,一方面是要教会学生求解某一类题目的方法,另一方面是要培养学生分析问题的能力,而更为重要的是要加深学生对基本理论的理解、提高应用理论解决实际问题的能力。
第六、完成作业。学习的目的是为了应用,应用也是更为重要的学习。完成作业是课堂所学理论的首次应用,也是对理论掌握程度的实际检测,同时还是深化对理论理解的过程。因此,要认真完成作业,进一步发现和解决存在的问题,扩大学习成果。
第七、复习与总结。复习包括课后复习和考前复习。课后复习要全面回顾课堂学习内容,完善课堂笔记,理清知识重点、难点以及求解习题的基本步骤与技巧,解决完成作业过程中发现的新问题。考前复习的重点在于梳理课程知识体系、研究方法、思想模式等。总结包括阶段总结和课程总结。前者是对一章或一部分相对独立的学习内容的总结,涉及主要内容、基本概念、基本定律、基本公式、基本题型、求解方法,其目的是融会贯通、举一反三。后者是对整个课程学习的全面总结,应在期终考试前进行,主要涉及课程内容、思想方法、研究方法、课程特点、学习心得等,其目的是为后续课程的学习积累经验。
其一、有利于改善观察能力与分析能力。对物理对象的认识发源于对日常现象或实验过程的仔细观察与认真分析,既要透过表面现象看到内在本质,又要体察不同现象背后本质上相同的原因,还要洞察相似现象后面本质上不同的特性。
其二、有利于提高动手能力和理论指导实践的能力。学习物理不可避免地要进行实验,要圆满完成物理实验,不仅要理解实验的理论基础,用所掌握的理论知识指导实验的完成,而且还要能够很快熟悉仪器设备性能和使用方法,从而具有较强的操作能力和实践能力。
其三、有利于强化感性认识上升到理性认识的能力。物理学研究经过观察分析、抽象简化、提出假设、建立模型、创立理论、得出结果、实验检验、修正完善这个缓慢而又不断反复的过程,其目的就是要揭示事物运动变化更基础、更本质的原因及规律。
其四、有利于树立辩证唯物主义世界观和科学方法论。在物理学中,任何物理理论超出了适用范围就会成了谬论,物理学的新发展往往是对现有理论适用范围的拓展或明确。物质的运动变化是永恒的,对物质运动的认识是无止境的,必须用辩证唯物主义的世界观和方法论指导物理学的学习和研究。
其五、有利于激发创新意识和创新潜力。物理学研究的对象囊括了全部客观世界。在物理学从经典物理发展成为现代物理过程中,时刻面临新问题的严峻挑战。物理学家始终坚持思想创新、理论创新和技术创新,保持了物理学理论和实验方法的先进性与正确性,推动了自然科学与工程技术的不断进步,为人类文明做出了杰出贡献。
其六、有利于人文素养和综合素质的培养。学习大学物理既是获取物理知识、理解物理思想、掌握物理方法的过程,同时也是了解物理学史、学习物理学家高尚品德与不屈不挠精神的过程。在这个过程中,大学生的思想意识、作风学风、科学态度、意志品格、协作精神、人文修养及综合素质等都会得到正面引导和良好熏陶。
1、引言
热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因此,热敏电阻一般可以分为:
Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件
常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。
2、实验装置及原理
【实验装置】
FQJ-Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。
【实验原理】
根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为
(1-1)
式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为
(1-2)
式中 为两电极间距离, 为热敏电阻的横截面, 。
对某一特定电阻而言, 与b均为常数,用实验方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有
(1-3)
上式表明 与 呈线性关系,在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值,
以 为横坐标, 为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数 下式给出
(1-4)
从上述方法求得的b值和室温代入式(1-4),就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻 在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间为一负载电阻 ,只要测出 ,就可以得到 值。
当负载电阻 → ,即电桥输出处于开
路状态时, =0,仅有电压输出,用 表示,当 时,电桥输出 =0,即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性,在测量之前,电桥必须预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4 = RX,则当R4→R4+△R时,因电桥不平衡而产生的电压输出为:
(1-5)
在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 , ,且 ,则
(1-6)
式中R和 均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(1-6)运算可得△R,从而求的 =R4+△R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路,并设计各臂电阻R和 的值,以确保电压输出不会溢出(本实验 =1000.0Ω, =4323.0Ω)。
根据桥式,预调平衡,将“功能转换”开关旋至“电压“位置,按下G、B开关,打开实验加热装置升温,每隔2℃测1个值,并将测量数据列表(表二)。
表一 MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1
根据表二所得的数据作出 ~ 图,如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ,即MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)的电阻~温度特性的数学表达式为 。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻~温度特性的测量值,与表一所给出的参考值有较好的一致性,如下表所示:
表三 实验结果比较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
从上述结果来看,基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现,随着温度的升高,电阻值变小,但是相对误差却在变大,这主要是由内热效应而引起的。
5、内热效应的影响
在实验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升,这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时,必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验,我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的,而且随着温度上升,其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器,可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出,特别适于高精度测量。又由于元件的体积小,形状和封装材料选择性广,特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器,可应用与各种生产作业,开发潜力非常大。
参考文献:
★ 数学教学新理念
★ 大学物理教学计划
★ 大学物理论文
★ 大学物理知识点
★ 大学物理实验报告
★ 大学物理学习方法