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摘要：大学物理课是理工科专业的重要基础课程。近年来，由于诸多因素影响，物理课在学生中的热度有所下降。本文通过系统对美国、日本、英国、俄罗斯等国物理的教学理念进行对比分析，指出中外物理教学差异化问题，依托标准化研究思路，从统筹协调、标准规范和多样选择等三个方面提出以标准为引领，推进大学物理教学改革的教学范式，以期为大学物理教学工作提供借鉴和思考。
关键词：大学物理；教学改革；标准化
物理学是自然科学的带头学科，其研究方法几乎应用于自然科学和高新技术的各个领域。鉴于在培养学生的科学思维和创新意识等方面的重要作用，物理学在我国教学课程体系中占有十分重要的地位。但近年来由于学生积极性不高、课程晦涩艰深加上教学方法滞后等因素，物理课的基础地位受到了严峻的挑战，特别是大学物理课程教学更是难以提起学生的兴趣。如何改善这一局面成为很多高校教育工作者面临的课题。标准化是沟通科研和应用之间的桥梁，有利于促进技术进步和效能提升。笔者经过系统分析多个国家物理教学改革问题后认为，依托标准化的方法指导和改进物理教学水平不失为一个好方法。
一、国外物理教学理念及中外对比分析
（一）国外物理教学理念分析二战以后，美国先后多次进行了教育改革实践。美国的教育发展理念主要是重视激发学生的创新思维，提高科学素养和科学精神，强调学科知识的交叉渗透、科学精神与人文精神的互补；日本物理教育改革的基本理念是重视培养学生提高对自然科学的兴趣、关心和研究，重视培养学生的科学素质和探究物理的能力；英国物理教学改革的理念是重视学生个体差异，为有不同学习要求的学生制定不同的学习计划。同时注重科学研究，强调个性化教学，在课程设计、实施和评价教学每个过程都以个性化为原则，满足学生的个体差异需要；俄罗斯物理教学改革注重培养和发展个性，包括形成科学自然观，明确形成物理学在现代社会生活中的作用以及对全人类文化发展的作用。实施教学计划和教学大纲多样化以及“个别化教育和区别化教学”，要求达到对所有学生必需的物理教育水平。物理教学改革的趋势从强调形成学科知识和技能、发展学生思维目的转为培养掌握信息、善于思考的公民，能在解决社会任务中理解科学问题意义的人才。
（二）中外物理教学理念对比分析。通过分析其他国家物理教学观、教材和方法演变的基本特征，与我国的有关情况加以比对，对我们的物理教学会带来一些有益的启示。在物理教学理念方面，国外教育当前最重要的特征就是从强调知识内容向获取知识的科学过程的转变，从强调知识积累向探求知识的转变。现代物理教学不再只是要求学生存贮各种处理好的信息和结果，并用之进行再加工，而是充分地运用各项科学过程、能力来感知现象，获取、分析并处理信息，做出判断和评价。上世纪末以来，我国物理教学的教育观受到国外教育观的影响不小，但是总体说来还是提倡号召多，系统深入研究的较少，体现科学过程、能力培养的现代教学观在我们的得到实践还需要解决精简课堂内容、增加学生活动量等问题。国外物理教育强调不同学科、不同领域知识的内联外延和相互渗透，学科知识被置于一个十分开阔的背景上加以呈现，这大大扩展了学生的知识视野和发散性思维。而我国的物理教学方式则是局限在学科范围内的知识的深化，考试不要求的不学，课本上没有的不教，学生的知识面和发散思维很难得到有效的拓展。国外物理教学已经从以教科书为中心向多媒体教学和多种手段复合运用的方向转变，教科书不再是唯一的教学媒体，多种学习手段已经在广泛应用，而在我国，特别是不发达地区，教科书还占有非常重要的地位，老师根据课本教学，学生根据课本学习的固有方式还没有被完全打破。
二、大学物理教学存在的问题原因分析
通过对100位大学生进行调研问卷调查后分析认为，教材内容陈旧、就业后应用空间不大、实验设备落后和教学方法滞后等4个因素是非常重要的原因，占比分别为15%、36%、21%和23%，其他原因占比5%。主要因素分析如下：一是教材内容比较陈旧。随着科技的发展，物理教学有了很大的进展。而我们当前使用的物理教材内容陈旧，对前沿学科涉及到得的内容不多，当代物理发展和应用的介绍相对缺乏；二是物理教学与就业脱节严重。很多学生认为大学物理学习的难度较大，实用性不强，毕业后工作中应用的机会很少，这直接导致学校删减大学物理的课时数量，物理学科也越来越难受到相应的重视；三是实验条件相对滞后，特别是在我国相对落后的地区，实验教学中没有得到足够的重视，实验条件落后，实验器材陈旧，学生很少有机会进行近代物理的重要实验，对物理学习的兴趣越来越低；四是教学方法落后。当前大学物理教学的模式主要还是教师讲学生听的模式，学生的被动性强，积极性很低，创造性和发散的思维也很难形成。
三、大学物理教学的标准化范式研究
在2016年第39届国际标准化组织大会的贺信中指出，“标准助推创新发展，标准引领时代进步”。通过标准化的手段，提升和改进大学物理教学改革是一个很好的方法。
（一）统筹协调：提高物理教学的价值。运用标准化的方法，发挥统筹协调的作用将大学物理教学与学生的人生规划、职业发展衔接起来，同时做好中学物理课程和大学课程的衔接，提高物理学科学习的针对性，提升教学效果。一是进行物理教学与人生规划的长远思考。自然现象虽然千奇百怪，但其本质是统一的，其道理是相通的。物理学中就蕴涵着丰富的人生道理，有助于我们进行长远的思考，做好人生规划。如牛顿第三定律与为人之道的关系。牛顿第三定律告诉我们，物体间的作用力是相互的作用力与反作用力性质相同，大小相等。这和人与人之间“礼尚往来”意思一致。一个人对待别人的方式，将会决定别人对待自己的方式；再如量子力学与人生。量子力学说物质可以同时既是粒子又是波。粒子是限制在很小体积中的物体，而波则扩展在大范围的空间中。也就说是，人的生命是不能孤立地理解的，只要在整体中才能明白真正的意义。二是开展物理教学与社会生活的有效衔接。生活各个方面体现着物理学的规律，物理学渗透在生活的各个领域，二者相互渗透、相互影响。生活物理就是一个来自生活和物理学两方面结合的学科。懂得了物理知识，很多生活中常见的疑惑就会解开。如蚂蚁从高处落下为何不会摔死的问题。原因是：物体在空气中运动时会受到空气的阻力，其阻力的大小与物体和空气接触的表面积大小有关。越小的物体其表面积大小和重力大小的比值越大，即阻力越容易和重力相平衡，从而不至于下降的速度越来越大，也就是说微小的物体可以在空气中以很小的速度下落，所以蚂蚁落地时速度很小，所以就摔不死。三是做好中学物理与大学课程的内容衔接。要把中学物理课本内和大学课本的内容进行衔接和比对，根据大学生的实际情况，结合就业方向，删除内容重复部分，完善大学课本的内容。逐步推进教学内容体系调整，按照力、波、热、电、近代物理的顺序，使结构更合理，逻辑性更强。同时提倡进行试验教学改革，建立新的实验教学体系，强化科研训练试验，提升学生的动手操作能力。
（二）标准规范：多项措施提升教学效果。运用标准化的方法，发挥标准规范的作用，在形成统一的观念，运用现代的教学方法以及营造良好的环境上面下功夫，有效提升教学效果。一是要形成统一的观念。高中阶段，物理知识的学习以填鸭灌输为主，在大学阶段要注重转变应试教育的思想观念，不能仅仅满足于考试的需要。应鼓励学生在强化基础知识的基础上，形成系统的物理知识体系，推动学生主动思考。同时让学生能主动应用所学，培养科学严谨的思维方式、实事求是的科学态度和专一刻苦的钻研精神。二是要运用现代的教法。教学手段的现代化是提升学习效率的重要保障。大学教师应针对不同基础和专业的学生，灵活应用教学方法。充分发挥现代化教学手段的优势，有效促进大学物理改革，提高教学质量和效果。如在教学光学时教师把实物演示与视频相结合，以便学生能够更加直观的学习。三是要营造良好的环境。教学环境的好坏直接影响到教学质量。要树立先进现代的教育理念和以学生为本的思想，着力改进和提升教学环境。在课堂上，教师要注意营造良好的学习氛围，有选择地使用教具、挂图、视频、CAI课件、PPT讲解等多种方式，丰富课程的内容；在课堂外，要鼓励学生通过网易云课堂、慕课网、腾讯课堂等途径获取最新的知识，同时完善实验室设备设施，推进学以致用，激发学生的热情和主动性。
（三）多样选择：创新物理教学手段。运用标准化的方法，发挥标准多样式选择的优势，创新物理教学手段，构建教学结构体系和学生科学思维教育，有效提升教学效果。一是充实前沿知识，科学构建教学结构体系。物理学在内容上可分为基础部分和前沿部分。前沿部分包括近年来出现的激光、超导以及非线性、非平衡系统发展形成的复杂性物理等最新成就、研究热点和新领域。但现在的大学物理课却没有将其“分级”，使得喜欢大学物理的学生一接触到大学物理课程，就大失所望，以为许多内容与中学所学重复而提不起兴趣。二是加强学生科学思维教育，培养创新精神。要通过举办讲座、物理知识展览、名人轶事等方式，让学生消除对物理的误解，使学生逐渐对物理产生兴趣。注重物理学史中的名人轶事和典故穿插在教学过程中，激发学生的好奇心，探索事物的求知欲。比如富兰克林在放风筝的过程中发现了电就是一个很好的启发学生的例子。同时教师还可以利用课余时间给学生讲述科学技术前沿的应用，促使学生主动探索未知领域。
作者:杨继凯 潘铮 单位:长春理工大学理学院 跨越速运集团
