時間：2022-04-18 11:36:36
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(1)比較式教學法。物理教學比較法是通過仔細的觀察和分析，綜合研究對象的各項特點，通過比較，得出其相同點和不同點，這也是一種重要的推理方法。比較法通過啟發、探索和解決問題這一模式，根據已知事物，認識到未知事物，具有一定的創新性。教育工作者可合理采用比較法，將新舊知識進行對比，從而讓學生在有效時間內提高學習效率。譬如，大學物理課本中，將穩恒磁場和靜電場的公式、定律及其他都進行比較，分析其計算方法，為學生知識的學習提供一個紐帶，使其更加形象的了解物理知識。(2)啟發式教學。教師應正確的引導學生自主思考，并懂得舉一反三，合理應用課堂上所學知識，突出學生的主體作用。在這一過程中，可采用討論法和問題法。將學生分成小組，小組內進行討論，總結出所在問題，并選出代表進行提問。這種方法有效調動了學生的學習積極性，將討論法和問題法結合起來，提高學生的探索能力。
（二）物理教學手段的改革
(1)隨著計算機信息技術的廣泛應用，在大學物理教學中逐漸得到了認可。教育工作者應合理利用計算機網絡技術輔助教學，不斷加強優質教學資源的開發，積極引進數字化教學資源，為學生建立物理學習網站。物理學習網站的建立，使學生擺脫了物理學習中多種限制，學生可以隨時隨地的查閱和解惑。除了可以登陸網站進行自主學習以外，有效緩解了教學內容多但教學時間短的問題，為學生搭建了一個物理學習平臺。(2)教育工作者應多進行演示實驗，使教學內容更具有針對性。這一過程中，將復雜的定律和理論以簡單的試驗體現出來，以助于讓學生通俗易懂地了解物理知識，從而有效培養學生實事求是的態度。
（三）改革考核制度
傳統的考核方式即為閉卷、筆試及單一的期末考試，給學生綜合素質的培養帶來了不良影響。教師應改革考試制度，注重平時考核的成績，將課堂提問、論文寫作、課外活動等計入學生評分中，并制定合理的評分系統，將各項得分都納入學生的測評中。從根本上避免了因過于注重期末考試形成的應試教育體質，促使學生更加全面的汲取新知識。
2文理交融培養素質
科學教育與人文教育相互融合有利于高素質的人才培養，物理教學在這方面有獨特的優勢，并發揮著重要作用．新的課程體系建設體現了文理交融、科藝相濟的先進教育理念．首先，從2005年開始，經過深入的調研和大量的素材積累，我們在全國率先開設了“物理與藝術”選修課，教學內容主要是以藝術家和物理學家相互平行的視角，闡述人們對宇宙圖像的建立過程和理解；對物質運動的基本形式的認識；分析比較他們在創新意識和思維方法上的共同點，以達到對學生進行科學與人文素質培養和提高創新思維能力之目的．經過近10年的教學實踐，已經構成完整的課程教學體系，主要包括：自然哲學到物理學與繪畫的開端；喬托的“透視”與伽利略的“參照系”；牛頓與達•芬奇；現代科學革命與現代美術革命；光與色彩的意義；空間的意義與立體主義畫派；時間的意義與未來主義和超現實主義畫派；量子風云與抽象主義藝術；宇宙與人文；對稱與不對稱；混沌和分形與抽象表現主義畫派；東方的藝術之道與西方的科學之道等．簡而言之，我們追尋著物理和藝術的發展歷史，探討它們之間的相互聯系，教學的重點就在于揭示它們發展的每一次重大革命中的創新點．“物理與藝術”課程建設是一個符合現代教育理念，具有重要創新思想，在國內率先完成，并取得優秀教學實踐效果和師生廣泛贊譽的教學成果．由李政道先生親題書名，楊叔子院士作序的“十一五”國家級規劃教材《物理與藝術》（附課件光盤）出版后，在物理教育界產生重要影響，2012年被評為國家級精品教材．其次，開設的“文化物理”面向全校各專業學生（包括文科類），文理兼濟，特色鮮明．課程采取“案例”式教學，追尋物理學歷史發展脈絡，通過分析物理學重大發現的社會背景和深刻影響，凝練出科學文化與人文文化相融合的教學內容，培養學生對自然世界（宇宙）的情感、科學研究的態度、創新性的思維方式和崇尚人文科學精神的價值取向．國家級“十二五”規劃教材《文化物理》特色鮮明，全書不依靠數學公式，而是以科學意義的圖片代替方程，科學內涵的圖景理解概念．用簡潔的語言和發人深省的科學故事，在科學文化的視野下，鼓勵學生欣賞物理學和體味蘊涵其中的深刻思想．
3聯系前沿激發創新
為了適應科技發展，培養創新精神，進行工科物理教學內容現代化改革成為共識．自2000年起，我們以現代教育思想為指導，以近代物理的基本思想、基本方法及其在高新技術中的應用為主線，針對不同專業學生，開設了“近代物理與高新技術”課程．在面向航空主機類專業的“近代物理與高新技術Ⅰ”課程的教學中，我們將激光武器、紅外探測與隱身、巨磁阻材料、清潔能源等方面的發展和成果介紹給學生，并且注意本校學生的專業方向特點．教學中結合航空航天方面的高新技術發展的事例，引起了同學們的極大興趣，如高能激光、激光制導、激光推進，飛機和火箭等飛行器的紅外輻射特征及其隱身技術等，使課程既具有強烈的時代氣息，又具有航空航天特色．在面向電子信息技術類“近代物理與高新技術Ⅱ”課程教學中，我們注意加強半導體物理與微電子技術的教學，并將最新的微電子制備技術和測試分析技術介紹給學生．
在開展課程教學過程中，根據教學對象為大二、大三學生的特點，我們認真分析研究了他們已接受的數學、物理等方面課程學習的情況，精心編寫出版了《近代物理與高新技術》教材．全書從學生的實際出發，實施因材施教，注意不過多地涉及高深理論和技術細節，不強調理論的系統性和完備性，力求采用普通物理學的教學方法（即所謂的“普物化”）完成近代物理的教學．在內容處理上，適當鋪墊一些理論過程，既有一定的深入又不至于太難，又要淺出又不流于膚淺，使課程教學的深度、廣度、進度適合學生的知識水平和接受能力，使學生初步了解近代物理學和高新技術中的基本概念和方法、近代物理對高新技術的作用、當代高新技術的發展等，培養學生的科學素質和創新能力，為學生適應科學技術飛速發展打下基礎．在課程現代化建設中，我們認識到近代物理實驗可以培養學生運用近代物理的基本原理、基本方法的能力，初步掌握近代物理和高新技術中的一些基本實驗方法和技術手段．因此，我校利用“211工程”項目建設了近代物理實驗室，面向工科專業的學生開設了“拓展性近代物理實驗”課程．在原子核物理、原子物理、低溫物理、磁共振技術、微波技術、譜線分析、相對論、光信息處理、光纖通信等方面建立起基本的實驗手段，為適應培養新世紀高科技人才的要求提供了基本的實驗平臺．我們積極探索研究型實驗教學新模式．在形式上，不是要求學生簡單地重復或驗證實驗現象，而是組織若干個圍繞某一專題的物理實驗，比如，“STM實驗與納米技術”“狹義相對論和核物理技術”“光學信息處理技術”等8個專題性實驗，要求學生課前查找資料，自學專題實驗涉及的知識內容，然后自己動手，觀察和驗證現象，以科研訓練方式完成實驗，最終形成論文式的實驗報告．課程教學對培養學生的科學素質，形成現代自然觀和提高創新能力有顯著的作用．我們以“特色化、精品化、現代化”的設計思想建設了一個“物理演示與探究實驗室”，并開設“物理演示與探究”選修課程．
一方面，購置各類原理性演示實驗，以配合大學物理課堂教學；更為重要的是，我們貫徹科研與教學相互融合的先進理念，把本校若干項重要的科研成果中的物理原理提煉出來，在相關專家指導下，設計開發物理與科研相互結合的演示儀器，并通過申請校內“大學生科研訓練計劃”資助，鼓勵有興趣的學生參與完成．這一過程性、研究型教育的設計思想和實踐，不僅激發學生學習物理的興趣，而且使他們體會到物理知識對他們今后專業發展的重要性．目前，整個實驗室建設和特色演示實驗儀器的研制已經形成一個由學生參與，不斷發展、不斷積累和不斷完善的學習過程．近代物理實驗和演示實驗向所有選課學生開放．近幾年來，學生參與研制的實驗作品60余臺，26次獲國家或省級創新競賽獎．其中，“大場景360°環視動態顯示系統”“數字水墻”分別榮獲十二屆和十一屆“挑戰杯”競賽一等獎；“旋轉磁場演示儀”獲全國高校物理演示教學儀器獎；還有20余項成果在江蘇省高校大學生物理及實驗科技作品創新競賽中獲獎．
4實踐應用影響廣泛
錯誤演示法以認知沖突理論為基礎，認知沖突是指學生的原有認知結構與所學新知識之間無法包容的矛盾，最早由美國心理學家費斯汀格提出．教學中利用學生的認知沖突，既能激起學生激烈的思維振蕩，又會催生出樂于學習的積極情感．錯誤演示法就是在教學過程中通過外界的人為因素，利用錯誤演示，來激發學生的認知矛盾，意在引起學生的有意注意，調動學生的認知內驅力，促進學生積極、高效地優化物理實驗的認知結構．
1.2錯誤概念轉變的理論基礎
除上述之外，錯誤演示法還建立在概念轉變的理論基礎上，了解了學生的錯誤概念是實現概念轉變的前提．教師首先應該在態度上關注學生學習科學概念之前存在的錯誤概念，從而了解學生頭腦中存在的錯誤概念．然后提出錯誤概念，對錯誤概念進行轉換，創設“沖突情境”是一種非常有效的教學方式，能有效地優化學生的認知結構．創設“沖突情境”主要針對一些學生容易產生錯誤概念的教學內容展開．概念轉變教學就是一種立足于學生的已有認識，使學生的錯誤概念向科學概念轉變的教學，概念轉變教學過程就是認知沖突的引發及其解決的過程．本文運用錯誤演示法，就是希望利用學生的錯誤概念，創設沖突情境，然后進行概念轉變教學的過程．有別于其他的教學方法，它往往是從反面作為知識點的切入口，對學生有較高的能力要求．所以錯誤的設計往往是只服務于課堂上重點、難點的突破，切勿任意的展開、無限制的延伸．因此，在用錯誤演示法進行教學時，筆者是在實驗教學中較為關鍵、重點的地方設計，而非從頭到尾都是糾正演示，希望能在關鍵知識點教學中提高效果．
1.3問題的提出
在大學物理實驗課，關于實驗步驟與注意事項的講授中，如果按照實驗的操作步驟逐一講授，學生的錯誤概念轉化較少，認知沖突不明顯，如果通過錯誤演示，然后糾正的方法講授，增加了學生的認知沖突．然而這種錯誤演示的方法，相對過去的逐一按步驟講授，能否使學生對知識掌握得更明顯？能否使學生對知識掌握的情感更強烈？本文期望通過這兩種不同講授方式對比，得出初步的探索．
2研究對象的選定與處理
本文以華南師范大學物理與電信工程學院的大一新生作為研究對象，選取大一新生作為實驗研究對象，是因為大一新生都是第一次上大學物理實驗課，基本排除了因上大學實驗課后，導致的個體差異，從而提高實驗結果的可信度．本次實驗研究中，隨機選取了140人作為實驗對象，分為兩個組，每組70人．在進行教學實驗研究前，每組的男女比例、整體教學氛圍、任課教師等基本相同．盡最大的可能控制實驗前的無關變量，提高實驗的內部效度。實驗組在講授實驗步驟和注意問題時，采用錯誤演示的方法教學，對照組還是進行傳統實驗步驟的實驗教學方法．實驗組和對照組所接受的教學內容都是初次接觸，均為完全不知道的情況，并且在實驗過程中沒有對任何一組的學生進行實驗的強化處理，均為相同的實驗操作情境．教授的內容均為普通實驗的“物體密度的測量”，整體教案一致，只是在其中有關物理天平的使用方面，運用了兩種不同的教學方法．
3教學方法的實施與應用
筆者選取的課題是大學普通物理實驗“物體密度的測量”．在學生自主實驗前，我們常常需要簡要地介紹實驗的操作規范和操作方法．本實驗所需要用到的主要儀器是天平，首先調節好天平，才能進行液體或固體密度的測量，天平調節的細節體現了學生對實驗操作的規范程度．對于剛入學的大學生而言，中學階段大部分學生較少甚至沒有接觸過較為精密的物理天平，如何正確使用物理天平成為大學新生較為普遍的易錯點．筆者通過兩種教學方法來講解天平的使用，將學生分為對照組和實驗組，具體教學方法如下．對照組：筆者將物理天平放置在講臺上，按正確步驟為該組學生演示天平使用．首先，調節天平的底腳螺絲，讓水準儀氣泡到中央；其次，調節游碼，使得游碼到零刻度；再次，調節物理天平的平衡螺母，讓天平的指針豎直向下；演示完畢之后，課堂繼續進行，對有關測量密度的原理進行講解．實驗組：同樣，筆者將物理天平放置在講臺上，但演示步驟與對照組學生不同．首先，調節物理天平的平衡螺母，讓天平的指針豎直向下；其次，調節游碼，使得游碼到零刻度；再次，調節天平的底腳螺絲，讓水準儀氣泡到中央；最后，口頭告訴學生該操作步驟有誤，正確步驟應該是反過來的；之后，課堂繼續進行，對有關測量密度的原理進行講解．
4應用SPSS軟件進行實證研究
4.1實驗組與對照組學生知識掌握的自我認同的對比
本文通過命制問題，當堂測試，“關于天平使用的注意方面，您覺得自己得到了收獲嗎？”設置4個不同的選項。利用SPSS軟件，將選項中的“非常同意”、“比較同意”、“不同意”、“非常不同意”4種不同程度依次設置為“4”、“3”、“2”、“1”，其中，組別1為對照組，組別2為實驗組，錄入數據如表3．此類情況多采用秩和檢驗，即利用非參數檢驗，這里采用的是兩獨立樣本的非參數檢驗，繼續對兩個樣本進行Mann－WhitneyU檢驗，即判別兩個獨立樣本所屬的總體均值是否相同。其中，在表4中，組1為對照組，組2為實驗組，對照組的平均秩次為51．65，實驗組的平均秩次為72．74，Z值為－3．789，相伴概率為0．0，明顯小于顯著水平0．05，可以認為應該拒絕零假設，認為兩組之間的均值存在顯著差異．這說明錯誤演示法對學生的知識情感的認可程度產生了影響，兩種教學方法之間是有顯著性差異的．綜上數據，可以得出結論，在錯誤演示法講授天平使用時，對比傳統教學，更能提高學生對知識掌握的自我認同感，一定程度上提高了學生對學習的情感．
4.2實驗組與對照組學生知識點掌握的對比
關于學生知識點掌握的情況，為了避免設置無關題目降低對該研究的可靠性，針對性地就天平使用的操作步驟這個最相關的知識點，命制了有關操作步驟的測試題目，探索兩組學生通過兩種不同的方法教學后，對這個知識點的重視情況及掌握的程度，進行了當堂問卷測試，“在天平調節時，應最先調節哪個呢？”同樣，利用SPSS軟件，將本題選項中的正確答案設置為“1”，其他3個錯誤答案均設置為“0”，其中，組別1為對照組，組別2為實驗組，錄入數據如表6．利用非參數檢驗，這里繼續采用的是兩獨立樣本的非參數檢驗，對兩個樣本進行Mann－WhitneyU檢驗，即判別兩個獨立樣本所屬的總體均值是否相同。同樣的，在表7中，組1為對照組，組2為實驗組，對照組的平均秩次為55．66，實驗組的平均秩次為67．20，Z值為－2．317，相伴概率為0．021，小于顯著水平0．05，可以認為應該拒絕零假設，認為兩組之間的均值存在顯著差異．綜上數據，可以得出結論，在錯誤演示法講授天平使用時，對比傳統教學，更能提高學生對實驗操作步驟的記憶及對知識點的掌握，能較為有效地突出實驗的重點，并引起學生的注意．
4.3實驗組與對照組學生對實驗整體印象的對比
為了能夠進一步分析學生對實驗整體印象的情況，筆者還設置了一道開放題，“本實驗，您覺得天平調節應該注意哪些方面？”通過統計得到如表9所示結果．從表中可以明顯看出，雖然錯誤演示法的被測人數略小于傳統演示法，但涉及天平水平的答案卻超出傳統演示法，在錯誤演示法中回答天平水平的人數占59．6％，大于傳統演示法的36．9％，也進一步補充驗證了上述研究結果．將難點采用錯誤演示法教學時，學生的印象會深刻，能更好地把重點內容作為重點來記憶．
2課程教學的組織與實施
五個教學情境教學項目均來自于校企合作單位的真實工作項目（每個學期的項目內容可能有所不同），使教學內容充分體現工學結合，同時，引導學生參與企業市場調研實踐，以加深對市場調研理論的理解及實際工作中的靈活運用的感悟。在市場調查的微觀設計上，盡量做到以學習激勵和親驗教學為基本點，以學習團隊組織的自主學習參與實戰市場調研為主線，構建由學生全員、全方位、全過程參與教學的教學理念、組織形式、教學方式的開放教學系統。具體每個學習任務的教學實施，嚴格按照咨詢、計劃、決策、實施、檢查、評價六步法組織教學。具體實施步驟如下：首先，咨詢，此步驟要求企業兼職教師根據工作項目要求設計有關市場調查具體工作任務，理論教師向學生提出課程要求和要達到的目標，此目標不僅包括知識目標，還包括能力目標（專業能力、方法能力）和態度目標（職業素養），引導學生獲取完成具體學習工作任務的專業知識和職業技能。第二步，計劃，學生根據教師要求自行組成學習小組；每個學習小組在理論教師和往屆優秀學生教師的指導下制定完成工作任務的方案，此方案要涉及市場調查各個典型工作（調查計劃、調查方法選擇、資料整理分析、調查報告撰寫等）；學生通過討論、交流等方式比較各種方案；企業兼職教師、理論教師、往屆優秀學生共同對各個學習小組進行指導、交流和修正。第三步，決策，學生和教師共同確定最終的項目工作計劃方案。第四步，實施，明確小組學生的分工及合作，按照項目工作計劃方案所確定工作步驟和程序實施學習（工作）任務，形成學習（工作）任務成果。第五步，檢查，教師檢查學生對各個階段的學習（工作）任務執行情況和完成情況；同時檢查每個學生對于相關的專業知識是否掌握，所涉及到的技能和方法是否熟練；并對各個階段的學習（工作）成果進行初步鑒定。第六部，評價，教師（理論教師、企業兼職教師、往屆優秀學生）和學生共同對實施學習（工作）任務的過程、結果，以及工作作風等情感因素進行評價，通過過程+結果模式的全方位評價，發現問題，總結經驗教訓，持續改進，不斷提高學習（工作）質量。
2.實驗教學的時間和空間延伸
隨著互聯網技術的發展，目前人們能夠隨時隨地乃至在移動過程中從互聯網獲取信息和服務，這些技術的發展，打破了傳統信息獲取模式對時間和空間的限制，目前互聯網技術在許多行業都有廣泛應用。作為新技術的發祥地，高等學校和網絡的關系十分密切，網絡最初是在校園里進行實驗并獲得成功的，目前國內高校都有良好的校園網環境，校園網為克服實驗教學中的時間和空間限制提供了條件。利用計算機、校園網絡等技術，把實驗原理、實驗背景、實驗儀器的設計原理和運行機理、常用數據、信號處理方法、實驗中用到的軟件等相關資料上傳至校園網，學生利用校園網對實驗教學內容進行課前預習，在網上對實驗設備進行虛擬操作練習。把網上資源作為實驗教材的補充，將實驗相關知識的學習延伸到課外，學生可以隨時隨地地進行實驗項目的學習，打破了傳統實驗教學只能在規定的地點及規定的時間內進行的限制，實現了實驗教學在時間及空間上的延伸，克服了實驗教學長期受到課堂、課時限制的困擾。針對“脈沖核磁共振實驗”的特點，我們在校園網上建設了“脈沖核磁共振實驗”虛擬實驗平臺，對所涉及的基本概念進行了詳細講解，如能級、量子數、原子核的自旋、磁矩等，對基本原理及物理過程進行了動畫演示，如拉莫進動、塞曼效應、磁共振、磁化及弛豫過程等，借助計算機技術，用動畫的形式加深了學生對微觀過程的認識和理解。學生可以在實驗課之前，通過校園網學習知識，取得了較好的預習效果。高效的預習，為實驗課的教學質量提供了保證。實驗課上，教師不需要按傳統的“教師演示實驗+學生模仿”的課堂教學模式上課，不用再花很多時間講述實驗原理、步驟、儀器的使用、數據處理方面的內容，把課堂的時間還給學生，引導學生通過實驗研究、發現、解決物理問題，教師由知識傳授者轉變為學生的學習顧問，真正實現以學生為主體，教師為主導的物理實驗教學，調動學生做實驗的積極性和主動性，使學生懂得如何研究物理問題，而不是只局限于知識的傳授和技能的訓練。這種教學方法對實驗教師的知識水平及知識結構提出了更高要求，要求實驗教師既有過硬的實驗方面的專業知識，又掌握計算機與信息技術，更了解學科發展動向及新成果，只有不斷更新知識，才能促進實驗教學改革，提高實驗教學質量。
二、PPT教學分析
PPT教學是一種新的教學模式，也是教育教學改革中的一種新事物，它對傳統的板書教學既具有繼承性，又在許多地方不同于傳統教學。因此，它和傳統教學模式之間是一種繼承和發展的關系[5]。開展PPT教學是為了借助多媒體信息技術，充分發揮教師和學生在教學活動中的主動性和互動性，延拓教學的時間和空間，提高教學效率和教育質量。其在大學物理教學中的主要優勢有：（1）信息量大且速度快。利用PPT課件便于補充課本之外大量的物理知識，比如介紹一些物理史和前沿的物理理論和科學技術等，這在課堂上不用花很多時間講解，但卻可以大大開闊學生們的眼界，激發其學習物理的興趣。（2）形象直觀，簡潔明了。PPT課件集文字、聲音、圖像和動畫于一體，生動直觀，能創設教材難以提供的情景，比如利用三維動畫技術展示物體的不同轉動方式等，這樣能大大改善教學環境，優化教學結構，方便學生對于一些物理概念和物理情景的理解。（3）提高教學效率。運用PPT教學大大節省了教師的板書時間，這樣教師就有更多的時間舉實例，啟發引導，把教學重點、難點講透，同時增加單位時間內的授課信息量。同任何事物一樣，PPT教學在大學物理的教學中既有積極作用，又有不利的一面，唯有全面的了解PPT教學的優缺點才能更好地發揮PPT在大學物理教學中的作用。
三、對在大學物理教學中運用PPT的若干建議
（1）制作恰當的PPT課件，開展PPT課件制作培訓。教師要花足夠的的時間和精力認真精選教學內容，突出重點，切忌“書本搬家”式的課件。同時，適當增加與物理關系密切的實際案例、探索研究、問題分析、解決方案等內容，以彌補課本內容的不足，同時下足功夫制作簡潔明了、形象生動的課件以提高學生的學習興趣、學習積極性和主動性。需要強調的是，在課件制作上要防止“舍本逐末”式的技術誤區，有些課件刻意使用喧嘩的動畫、亮麗的色彩、花俏的樣式，以為這樣能吸引學生的注意力，其實學生一節課下來什么內容都沒記住[2]。此外，PPT課件要具有針對性，針對不同專業的學生，根據其物理教學要求和知識基礎的不同設計不同的課件，而不能用同一個課件馬虎了事。同時，PPT課件應該不斷更新，而不是一勞永逸的，經常增加一些前沿的物理理論和技術，培養學生的學習興趣?？紤]到一些教師對PPT課件的制作技術掌握有限，學?？梢蚤_展一些關于PPT課件制作的培訓，提高教師的PPT課件制作能力。同時，也可以開展評選優秀PPT課件等活動，讓教師們學習彼此PPT課件的優點，從而不斷提高自身PPT課件的制作水平。（2）教師加強主導性，增強師生互動交流。教師始終應該是教學活動的組織者，千萬不要讓PPT搶了自己的“飯碗”[6]。在PPT教學過程中，教師應該堅持面向學生，適時地控制學生的注意力和興趣，利用形體語言、面部表情、肢體動作等即興發揮，組成豐富的教學信息以激發學生的學習熱情，而不是將PPT課堂教學變成了單調的網絡視頻教學。教學活動應該是師生共同完成的教與學有機結合的過程，教師的“教”必須引導學生的“學”，并注重師生的互動。因此，教師應事先分析好教材，依據學生的心理特點，在PPT教學中充分采用參與式、討論式和研究式等教學方法，合理設置互動環節和互動話題，引導學生充分融入到課堂情境中，使教學雙方有時間進行思考、討論，并對內容進行擴展。師生之間的交流互動，不僅有利于學生循序漸進地掌握知識，更有助于培養學生的求知欲望和創造性思維。（3）PPT教學與傳統的板書教學相結合。教師在使用PPT進行教學時，不要把所有的知識都呈現在課件上，要充分利用傳統板書的教學優勢。比如對于重點內容可采用板書的形式，給予學生適當的緩沖時間，力求做到重點突出、條理清晰。對于一些物理上定理、公式的推導過程和一些復雜的數學計算，此時板書教學更好，因為教師在一筆一劃的書寫過程中給學生足夠多的思考空間和時間理解消化知識，并注意一些細節問題。而對于圖形圖表的講解，使用PPT無疑更加形象直觀，而且可以節約大量的板書時間?？梢?，PPT教學和傳統板書教學的恰當結合才能更好地方便大學物理的教學，提高教學質量。（4）加強師德教育，監督教學過程。由于PPT教學的簡單實用，許多教師上課就是放映一下PPT課件完事，這為不良教師的產生提供了庇護。學校一方面要加強教師的師德教育，引導教師要認真教學，不可馬虎了事；同時，可以開展一些教學技能培訓，讓教師發揮自己的特點，活躍課堂氛圍，不斷提高自身的教學能力。另一方面，學校要長期監督教師的教學過程，不定期的評估教學成果，讓教師對教學沒有絲毫的懈??；定期的從學生那里收集他們對教師教學的建議，然后反饋給教師，以不斷提高教師的教學能力。（5）引導學生學習思維的轉變。大學物理的教學目標絕不僅僅是一些物理基礎知識的傳授，更重要的是培養學生的思維能力、科學素質、分析問題和解決問題的能力等。因此，在PPT教學中，教師應該引導學生學習思維的轉變，利用PPT信息量大的優勢，教會學生如何去思考，開闊眼界掌握更多的知識，而不是單純為了完成教學任務，同時學生應該加強自主學習，而不應該像中學一樣成為考試的奴隸。
二、對實現大學物理有效學習的建議
1.加強物理學史教育。物理學史展現了物理學家探索和認識物理世界的現象、規律和本質的歷程，它包含著深刻的物理思想和概念的變革，包含著探索者的思索、創造和艱辛。一方面，鮮活的歷史事件能夠增強物理學習的趣味性，有助于學生理解這門學科，進而對物理學習產生興趣。另一方面，通過對物理學史的學習，學生真切地感知了物理規律被認知的過程，這對他們對物理思想和本質的理解大有裨益。與此同時，物理學家艱辛的探索歷程也可以激發學生學習的積極性，激勵學生養成求真、求實的科學學習態度。
2虛擬仿真實驗教學的優勢與不足
在引入虛擬仿真實驗教學平臺以后，我們開始嘗試使用新的虛擬實驗室，選取了部分學生參與虛擬實驗的教學過程，讓學生和老師共同參與虛擬實驗的設計、調試和研究。經過幾年的教學實踐，我們取得了一些初步的經驗和結論。
2．1虛擬仿真實驗可以豐富實驗教學的內容
作為傳統物理實驗內容的重要補充，虛擬仿真實驗也是學生認識物理現象，掌握物理知識的，培養實驗能力的一個重要的途徑。我們通過教學實踐發現，虛擬仿真實驗具有很強的可設計性，既可以完成一些傳統的驗證性實驗，也能開發成為具有創新性的設計性實驗和綜合性實驗，特別是對于一些物理原理較復雜的、實驗圖像較明顯的力學和光學實驗，使用虛擬仿真教學，更能激發學生學習物理實驗的興趣，增強學生的求知欲望。因此，恰當地使用虛擬仿真的實驗內容不僅可以豐富傳統的實驗教學內容，也可以提高學生學習物理實驗的興趣。
2．2虛擬仿真實驗有助于轉變單一的教學方式
虛擬仿真實驗的優勢還在于可以轉變單一的實驗教學方式，學生通過計算機仿真軟件，進入交互式的，友好的仿真界面，可以在無教師指導的情況下，自主地完成一些較為簡單的仿真實驗，得到相關的實驗結論。因為所有的實驗儀器都是虛擬的，因此學生可以進行多次嘗試，也不會造成儀器的損壞，特別是對于一些復雜地，較危險的實驗，虛擬仿真實驗更是不可替代的。另外虛擬仿真實驗還可以打破時間和空間的限制，仿真實驗可以不用在實驗室里完成，也可以在課后獨立完成，這對于學生進一步學習和探索物理實驗是非常重要，也可以極大鍛煉學生的動手能力和創新能力。
2．3虛擬仿真實驗有助于客觀地反映學生的實驗水平
除了讓學生獨立地完成普通的虛擬實驗，我們還進一步鼓勵學生參與虛擬仿真實驗的設計和開發，讓他們學習一些虛擬仿真軟件(例如LAB-VIEW，MATLAB/SIMULINK)的基本知識，通過對實驗原理的深入理解，抽象出物理模型，利用虛擬仿真環境，構建虛擬的實驗儀器，最后調試儀器，得到正確的實驗結論。這樣既能客觀地反映學生對實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗圖像和實驗結論認知的全過程，也能全面反映學生完成實驗的真實水平，也有利于對學生實驗成績客觀評價，形成個體差異，提高學生學習物理實驗的興趣和成就感，從而提高物理實驗課的教學質量。
2．4虛擬仿真實驗在教學和管理上的不足
虛擬仿真實驗不能完全取代傳統的實驗教學方式，它只是傳統實驗教學方式的重要的補充。在教學中我們也發現虛擬仿真實驗的開設需要學生預先學習和掌握一些基本的計算機知識，需要學生對物理原理和物理模型有較深入的理解，另外學生參與虛擬仿真的信心和經驗也是制約虛擬仿真實驗教學成敗的主要原因。此外，在虛擬仿真實驗室的管理上也存在一些困難，特別是對虛擬仿真系統的開發和維護上更需要一些專業的管理人員，這也對實驗室設備的管理上提出了更高的要求。
（二）實驗項目設置
現階段，我國部分院校管理人沒有清晰認識到全開放實驗教學模式的真正意義，在實踐中，存在一定的局限性。已有的實驗項目都是經由試驗教學人員長期研究來編制的，具有覆蓋面廣、要求高的特點，部分學生在學習中有一定的困難，不利于學生試驗素質的提高。針對這一現狀，應根據教學實際情況，具有針對性的設置試驗項目。(1)教師應保證學生在試驗基本技能得到提升的基礎上，選擇試驗項目，教育工作者應結合教學條件和教學內容來合理挑選試驗項目，使其更加符合物理實驗教學的要求；(2)教師應精心挑選出具有代表性的試驗項目來培養學生的試驗基本技能，從而在有限時間內增強學生汲取知識的能力；(3)教師應在保證實驗室開放的基礎上，要求學生及時完成必做試驗，培養學生獨立研究的能力，讓學生自主學習。在這一過程中，為了杜絕因各班級人數差異造成的試驗器械不足或限制情況的發生，教育工作者應建立健全試驗預約體系，實現物理試驗有序化進行。
（三）試驗項目安排
實驗項目的安排也應根據課程進度進行合理調整，大部分儀器集成化程度較高，導致需要學生自主動手的情況較少。根據這類試驗的特征，可安排開放試驗或演示實驗，更加有效地鍛煉學生的動手能力。
（四）試驗教學評價
教育工作者在采用全開放試驗教學模式中，應對學生平時的試驗表現作出評價，其結果直接用來評價學生的技能水平，從而大大降低了期末考試的比重。完善學生評價體系，結合學生自主設計試驗中的表現給出綜合性評價。
（五）全開放試驗教學模式對教師的要求
在實施全開放試驗教學模式過程中，無論是試驗項目安排、設置、組織、管理及設計都是建立在一直高要求的教師隊伍之上的，這就對當代教師提出了很高的要求。教育工作者應積極建設網上教學資源，完善信息管理平臺，通過不斷的探索，總結不足和缺陷，使全開放試驗教學模式得以順利實施，從而提高學生的綜合能力及物理教學的整體水平。
隨著當代物理科學的進展，實驗測量設備及技術有了明顯的改進，因此，在大學物理課堂中，需持續地豐富實驗教學內容、及時更新測量設備、完善測量手段和方略，為物理實驗教學的順利開展奠定穩固的硬件基礎。為能讓實驗教學跟得上當代物理科學發展的潮流，教師要不斷地更新實驗內容，把一些驗證性實驗變換為自選或自學內容，并加大探究性實驗的比重。與此同時，不少實驗可借由電子計算機變革陳舊的實驗方式，并時刻增強實驗測量的速度及精確度。把這一系列實驗教學系統的基本原理及整體框架告知學生，使其經由實際的操作、測量及觀察深切地領悟到當代物理科學的魅力，并激發學生們對物理實驗奧秘的探究欲望，同時，有助于提高學生的綜合實踐能力。另外，實驗內容的改進需與經典相結合，例如，牛頓環、楊氏模量等實驗均能運用CCD成像系統替代目前的觀察系統，然而，經典的光杠桿法還需進一步研究。
2.培養學生善于從實驗中提出、發現問題的能力。
在物理實驗中，問題的發現至關重要，在實驗教學中，學生們通過在實驗操作中發現問題，手腦并用，不斷地在實驗中嘗試、驗證，通過教師適度地引導和激勵，讓學生在實驗中不斷地變換實驗條件，并嚴密地查看實驗現象，最終提出問題。除此以外，學生們還能從實驗指導書中提煉信息，進而發現問題。需強調的是，學生操作實驗后所得到的實驗結果難免與預期結果有所差異，在這種情況下，教師要仔細檢查學生每一環節的操作步驟有無失當，使其在鍥而不舍的探究中培養提出問題及發現問題的能力。
3.培養學生結合實驗分析問題的能力。
分析問題是實驗教學的有機組成部分，對實驗現象的科學、合理分析是開啟物理科學殿堂的金鑰匙。分析問題旨在用理論指導實驗，通常，分析問題可采取以下兩種辦法：定量分析及定性分析。教師要在實驗教學中選取若干有代表性的問題和學生共同探討、分析，在分析問題的同時，教師要扮演組織者和引領者，培養學生自主分析實驗問題的能力，在分析的過程中，全體學生會提出多種答案，面對這種情況，教師要悉心聽取學生在分析問題時的思考過程，并留意其出發點，肯定和鼓勵每位學生的獨立思考精神及探究意識，久而久之，學生們便能形成在物理理論的指導下獨立分析問題的基本能力。例如，在分析探討RLC串聯諧振實驗中，對于電路品質因數Q，存在實驗測量值與理論計算值之間的偏差，在電磁學理論的引導下，分析LC的損耗總電阻對電路品質因數測定數值的影響，并將其高頻及低頻時的影響狀況分別開展定量分析，依照定量分析的最終結果，正式決定影響能否修復或忽略。
4.巧妙運用多媒體設備，優化教材結構，注重對實驗的探究。
現如今，多媒體以其圖文并茂、視聽結合的優勢特征被廣大物理課堂所應用，變革課堂體系，以經典實驗為基礎，創建多層次的物理教學模式，已經成為實驗教學變革的大勢所趨。為此，教師需不失時機地引入多媒體教學設備，并不斷地優化教材結構，以多媒體輔助實驗教學，幫助學生理解實驗現象，降低實驗理解的難度，將實驗步驟分解，努力破除過往物理教學中“力-熱-光-電-聲”的縱式組織結構，在確保廣大學生掌握實驗技巧的前提下，果斷地忽略掉教材中內容陳舊的實驗，抓住實驗教學的關鍵點，將實驗與物理教學內容加以有效銜接，逐步地增設設計性實驗及綜合性實驗。具體做法：首先，要結合大學物理實驗教學的規范要求，精選傳統實驗，保留對提高實驗操作能力有幫助的經典實驗，忽略掉一些價值較低的實驗；其次，逐步增設設計性實驗及綜合性實驗的比重及難度，以此培養學生的創新思維及探究能力，通過學生對實驗的自行設計，使其充分體會到實驗成敗的經驗教訓，不斷地激發實驗訓練的熱情，提高綜合素養；最后，不但要削減實驗成本，還需強化多媒體輔助設計、采集數據及操作管理等知識的有效滲透及實踐。大學物理實驗教學更加強調學生自主探究的精神，但是在高中時期，教師在指導物理實驗時，出現主動點撥頻率較高的狀況。為此，教師在指導實驗時，需樹立以學生為本的基本理念，從預習、調試及操作等每個步驟環節均由學生獨立完成，學生在完成實驗后，可借由多媒體動態影像，還原實驗正確的操作經過，使學生們第一時間得知自身實驗設計及操作中的問題與失誤，進而及時加以糾正。
2大學物理教學存在的問題及原因分析
2．1應試教育思維的消極影響
傳統的大學物理教學仍深受應試教育影響．教師仍然認為自己是教學主體，在教學過程中，以教師主導代替學生主體;課程教學一直沿用傳統的教學方法，老師照本宣科，學生死記硬背;教材的老化難以涉及物理學科前沿知識，學生在應付這種課堂教學的同時，內心是毫無學習興趣的．在這種課堂知識無用論的影響下，只求不掛科，考夠60分就可以的思想在學生中還是大有市場的．這種消極應付式的學習，只能導致學生動手能力和思維能力的低下．學生畢業走上工作崗位后，深感書本知識用不上的殘酷現實，只能在實踐中從頭學習．這種落后的教條性教育現象造成了高等教育的極大浪費，也嚴重制約了人才培養的效果．
2．2教學方法與教學手段比較落后
從現今普遍的大學物理教學方法來看，教師在教學過程中對知識傳授多采用“滿堂灌”的教學方式，使學生被動接受知識，不用對其進行思考，坐享其成，忽視了對學生的能動性發揮．從教學手段看，大學物理課堂教學方法比較單一，教師課堂授課往往拘泥于嚴謹的科學表述，使學生感到學習物理知識深奧難懂，認為學好物理是難度非常大的一件事．注入式的物理教學方法，再加上傳統的物理實驗模式，物理知識內在規律的深奧性很難通過與現實生活的結合以深入淺出的形式表現出來，落后的教學觀念與現代素質教育脫節嚴重．大學物理教學的“填鴨式”現象也有其存在的現實原因，比如說大學物理教學任務多，但課時比較少．這種客觀事實某種程度上造成了物理教師趕課時的心理，師生間幾乎沒有互動的時間．這種教學模式脫離了學生學習的實際，挫傷了學生學習物理的興趣及自主性．同時，這種教學模式下培養出來的學生其學習能力和探索能力也不強，嚴重影響了學生創新能力的培養．
2．3考核方式比較單一
大學物理課程的考核手段比較單一．一般都采用考教分離的形式，采取平時、期中和期末考試相結合的方法對學生的學習情況進行考核．這種考核方式側重檢查學生掌握課本基礎知識和解題能力，從課本到課本，從理論到理論，只能促使學生使用死記硬背式的學習方式，卻忽視了對學生自主意識、實踐能力、思維能力和創新能力的培養，影響了擴展學生物理知識和培養靈活運用基礎知識解決實際問題的能力．大學物理考試試題和答案大多取自于課本、平時的習題冊，考試題目重記憶輕理解，題目的答案便于準備，只要學生把這些題目背下來，基本上就能應付考試．這就導致了“應試教育”的出現，學生為分數而學習，為分數而考試，在很大程度上壓抑了學生學習物理知識的主動性，喪失了考試應有的指揮棒作用．
3改進大學物理教學模式的策略
3．1研究型教學模式策略
教育的目的關鍵不是當前學到了多少知識，而是讓學生善于提出問題、思考問題．從世界著名大學的教育理念來看，大多都以激發學生潛能、培養學生創新能力和批判思維為目的．大學物理教學更重要的是培養學生科學思維的方法，科學研究的方法，科學素質和創新精神．大學物理課程的研究型教學，就是以培養學生物理學習創新意識和實踐能力為目標，著重探索研究，正確引導學生主動獲取物理知識和解決物理問題的教學活動．教師在物理課堂上要積極為學生提供更多開放的學習環境和創新實踐機會，逐步培養學生對問題的思維理念和分析問題的方法，注重知識獲取的過程，激發學生不斷獲取新知識的興趣，完善知識結構．教師要展開問題式教學活動，使學生在一個完整、真實的問題式物理背景中，激發主動學習的意識，建立起已知知識和未知知識生成學習的路徑，在體驗識別物理學習目標和達到物理學習目標的過程中獲取知識，增強探索知識的能力．大學物理研究型教學模式所呈現出的學習方式重在讓學生鍛煉認識問題、解決問題的能力，對物理解題思維策略進行自我完善．在這種物理教學模式中，問題的確立比較關鍵，對整個教學進程產生決定作用．所以說這對教師提出了更高的要求，教師要充分了解學生已有知識結構，適時提出問題，要防止過早提出問題．學生物理知識建構還沒有一定的基礎，就會削弱學習的效果．教師提出問題后，要主動發揮指導作用，在學生努力進行物理知識建構的過程中給予超前的方向性的指導．學生物理知識建構后期，教師同樣需要積極指導學生建構后的知識或者問題進行歸納總結，努力使物理知識重組得到進一步升華，為將來新的物理知識的學習奠定堅實的知識結構基礎．所以教師要能緊緊抓住學生物理知識建構的前期、中期和后期的不同特點，輔以不同的教學策略，引導學生開展研究式學習．
3．2情境型教學模式策略
大學物理教學在知識點的傳授上往往具有情境教學的特點．教師圍繞知識點有目的地引入或創設具有一定相關性的具體場景，激發學生一定的態度體驗，在體驗過程中理解教材，并且使學生的學習物理知識的思維能力得到鍛煉．大學物理教學不僅要反映物理學在工程中的應用，而且要體現當前的科技發展，力求把經典內容教出新鮮感．大學物理情境型教學模式，實際上是對相關聯蘊含物理知識原理的社會或生活提煉加工后展現并影響給學生．在充分考慮到學生已形成的建構知識與經驗的基礎上，創設一個更容易讓學生建構新知識的情境，讓學生在與周圍情境相互作用的過程中，對蘊含相關物理學原理的社會或者生活在內化知識時進一步提煉加工．也就是說，情境型教學模式利用了學生已有的物理建構知識和經驗，創建更適宜學生建構新知識的環境，方便學生將新知識納入固有知識體系中．大學物理教學創設情境的方法方式多種多樣，教師可以帶領學生體驗社會生活中的物理知識，也可以將社會生活中的物理知識場景通過一定形式在課堂上呈現;教師可以通過物理實驗演示情境，在情境再現的過程中體驗新的物理知識;教師還可以指導學生進行相關物理知識的角色扮演，在參與過程中加深內心體驗．無論是教學內容的情境創設，還是角色扮演式的情境學習，這些情境型教學模式不但能提高學生學習的積極主動性，更能鍛煉學生學習物理知識的創造思維，培養學習物理新知識的適應能力．學生在這種情境型的學習環境中，能夠最大限度地激發原有認知結構．經過整合個體內部知識，往往會比較容易接納新的知識，甚至產生學習的頓悟，從而建立更高級的新的認知結構．所以，情境型教學模式對喚醒學生學習物理的興趣和啟迪智慧，往往發揮著出乎意料的作用．
3．3合作型教學模式策略
合作學習是學生之間互動學習為主要取向的教學理論與策略體系．在大學物理教學中，學生以小組為單位開展學習活動，教師依據整個學習小組的成績，對小組成員進行獎勵或課堂成績認可．比如在小組合作學習中，引導學生通過自主和創造性設計實驗研究項目，讓學生參與并完成從選題到設計以及動手操作到結果分析的整個程．大學物理教師采用這種合作型教學模式不應采用隨機分組的方式組建學習小組，因為每個學生的成績、能力、知識背景都是不同的．所以要建立在對學生比較熟悉的基礎上，利用多元智能理論，根據學生的具體情況組建學習小組，能夠讓學生在小組合作中不斷向其他成員學習，實現學習互補．小組合作學習并不是放任自流，大學物理教師應密切關注小組學習進展，對部分存在搭便車心理的學生及時教育引導，對在合作學習中表現突出的學生盡可能地予以鼓勵和表揚，盡量最大程度發揮出朋輩教育的效應．如果物理教師漠視小組合作學習中出現的消極現象，不僅會對評價學生學習成績的公正性產生影響，還會讓小組學習活動的其他成員產生新的消極怠工心理，最終會造成小組合作學習的失?。宰罱K的學習成績評價中，學習成果盡管以小組為單位提交，但物理教師也要注意每個學生在學習過程中的表現，從而給予差別化評價．這一方面保證了學生學習評價的公正性;另一方面也可以激發學生合作學習的積極性．
