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关键词:物理实验;教学评价;新课程
中图分类号:G630 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-07-0219-01
物理是一门以实验为基础的学科,实验在学生学习物理的过程中具有举足轻重的意义,通过实验不仅让学生巩固了课本知识,还加强了学生边动手边动脑的能力。因此实验教学在农村初中物理教学中显得非常重要,要教好初中的物理实验课,首先要建立系统的物理实验教学评价体系。
物理实验教学评价是整个初中物理教学评价的重要组成部分,它对于衡量中学物理实验教学的效果和学生的实验能力,促进学生实验素质的全面发展,具有很强的导向和质量监控作用。然而传统的实验教学评价存在的普遍现象是:学校由于缺乏实验器材,学生知识面狭窄等因素的制约,往往注重纸笔测试,让学生死记一些实验现原理、现象、器材或步骤,缺乏实验操作和实验过程的考核,缺乏探究能力的考核等。
新课程背景下如何提升原有的实验教学评价呢,我觉得应该从以下方面进行转变和提升:一是要树立正确的现代评价观,要从单纯重视实验知识的评价向重视学生实验素养的评价转变;二是要建立科学的评价目标,应从新课标下的三维目标出发:认知领域、技能领域和情感领域,三个领域的教学目标来全面评价;三是要选定多样的评价方式,有目的的突出实验操作技能,将纸笔评价和实验操作评价有机结合起来。
新课程背景下如何进行实验教学评价是当前物理教学中非常重要的一个方面,下面谈谈我的一些探索和体会。
一、确定具体的评价内容
1.实验目的的明确表述。指能否根据相关的知识点在设计实验时做到有的放矢,目标明确、主题突出。
2.实验原理的表述。指能否根据实验课题运用已掌握的物理知识阐明实验的理论依据,其中包括对仪器的工作原理和实验的设计思想和原理。
3.实验器材的选取。指能否根据实验对象及各测量项目确定实验所需的器材及数量,其仪器的选取是否恰当,装配仪器的布局是否合理等。
4.实验步骤的设计和编排。指能否根据实验对象和器材,设计编排的实验步骤是否科学有序,实验过程的设计是否科学合理,技术细节是否严密可行,方法是否恰当。
5.实验操作的熟练程度。指实验操作是否规范熟练,对实验现象的观察是否简明清晰,处理偶发事件和排除故障是否机动灵活。
6.实验数据处理和结论分析。指能否根据实验现象和数据找出普遍特征,能否分析实验数据推断出合理的结论,能否恰当地用文字或数字表述和报告实验结果。
7.实验误差的分析和实验方法的研究。指能否分析测量工具和测量过程中的误差及其产生原因,找出影响测量准确性的因素,能辨析和纠正一些不规范的操作。
二、选定多样的评价方式
不同的物理实验具有不同的评价功能,如有的实验,可以测量学生的实验操作能力、设计实验进行探究性学习的能力;有的实验可以评价学生资料分析、调整、观察、实验和制作活动,可以测量学生的思维能力、动手制作能力;有的实验可以评价学生的调查和搜集资料的活动,可以测量学生获取信息的能力、分析信息的能力、实践能力等。所以不同的实验内容具有不同的评价目标。那么不同的实验也应有不同的评价方式。
1.纸笔测试。它是由教师把实验的基本理论、观察和操作技能,根据实验教学目标编制成试题,组成书面试卷,由学生进行笔答,从答卷的成绩评判学生实验能力高低及教学目标达成度。其题型可包括选择题、填空题、识图题、实验设计题、简答题等。由于纸笔测试不能完全面反映学生实际操作技能水平,所以在编制纸笔测试题时,应注重试题的效度,防止测量与实验教学实际相脱离。我认为:命题要注重对操作过程、实验设计等方面的考查,避免学生死记硬背实验。
〔案例1〕在探究凸透镜成像规律的实验中:
(1)实验需要知道凸透镜的焦距大约多少,如果没有太阳光,怎样利用白炽灯粗略地测量出焦距?说出你的办法。
(2)某同学在做实验时,先把蜡烛放在较远处,使物距大于2倍焦距,测出物距,然后移动凸透镜,观察光屏上成清晰的像时,测出像距,并记录像的大小、正倒和虚实。请问他的操作方法正确吗?为什么?
分析:此题主要考查学生实验设计能力和正确的操作技能。其考试结果统计为:第1问的得分率都是64%,第2问的得分是51%。两问的得分率都非常低,这反映出课堂教学一是学生的实验设计能力比较差,不能将利用太阳光粗略测焦距的原理迁移到用白炽灯测焦距上。二是学生实验操作过程不落实,动手操作不到位,死记硬背实验结论。
〔案例2〕小明在探究光的反射规律时想,只要把光照到镜子上,观察它的反射现象在进行总结就行了。他边想边做。可问题出来了:光的路径看不到,探究无法进行。回忆你做实验时的情景,你是怎样将光路显示出来的?写出你的做法。
分析:此题主要考查学生实验操作过程中解决实际问题的能力,学生如果没有做过这个实验,只记住了反射定律是很难答对的。
综上所述,对于实验操作题的考查,应该注重对学生实验过程的考查。而尽量减小考查实验结论的试题。
2.实验操作评价。它是由教师根据操作领域的教学目标进行命题,学生按照试题要求进行操作测量。在操作过程中,教师进行观察辅以口试,同时依据评分标准严格记录评定成绩。这种测量注意到实验考试的特殊性,实践性强,科学合理。只要组织得当,命题科学,能较全面测量考核学生实验操作技能。但此方式工作量大,易受仪器设备,实验条件等因素限制,且评分主观,随意性难避免。
〔案例3〕小明为了用刻度尺测出一根细金属丝的直径,将金属丝紧密排绕在铅笔上,请你用刻度尺实际测量金属丝的直径是多少?
关键词:物理实验教学 实验考试 改革
近几年来,我在教学中注重了实验教学,在实验考试方面进行了一些改革和尝试,并在中考中增加了实验技能操作考试,收到了较好的效果。在今后的实验教学中,应注意内容和形式的多样性。
1、实验操作项目及考试内容。在平常实验操作技能检查中,可有口试、笔试、操作等。具体内容根据教学要求设定,时间可安排在单元结束、期中、期末考试前进行。
1,1 口试:主要考查学生对实验原理的理解、仪器的选择及性能、实验中应注意的事项以及误差的产生和讨论等。从口试中发现问题及时追问。从追问中既能发现学生的不足,又能及时纠正,还可以培养学生的口头表达能力,使学生对所学知识能正确理解及完整叙述。如在初中年级的实验口试中可增加这样一个问题:通过观察电流表,表盘刻度有什么特征?使用中应如何选择量程?使用不同的量程时刻度有何不同?如何调整零点?考试中要求学生画出电路图,说明各元件的作用并按要求回答老师提出的问题。
1.2笔试:主要考查学生对实验中涉及到的原理、规律及公式的推导和论证,还可以考查学生的创造能力。如考试中有这样一个题目:根据学过的电学知识,选择适当的器材,你能设计出几种测定导体电阻的方法。画出电路图,指出直接测得的物理量,并用直接测得的物理量导出计算电阻的表达式。不管学生设计出几种方案,只要是切实可行的,都说明学生是动脑了,可见学生的创造潜能是很大的。
1.3操作:主要考查学生是否会正确使用实验仪器,是否会对实验仪器进行调整,是否能按正确步骤进行实验,能否在实验中正确测出实验数据等。如在实验操作中,我们把实验中所涉及的多种不同仪器放在一起,让学生挑选出合适的仪器进行实验。这样的实验操作不仅要求学生弄通实验原理,还要知道所选器材的型号及性能。
1.4小实验:这几年中考试题中经常有课本上的小实验出现,如教科书中的:测自己的步行速度、真空不能传声、纸锅烧水、制作橡皮筋测力计、蜡烛跷跷板、分子力、楼梯电灯开关电路、利用电能表测电功率等。主要是考查学生对所学原理的理解程度和动手能力。
一、抓好入门教育
这对刚接触这门课的学生来说,物理课是初二年级的一门新学科。往往有一种新鲜感。许多学生对此学科表示出极大的兴趣,但这种兴趣仅仅是停留在外表的一种新奇,如不及时深化,热”时间是短暂的这就要求教师在上序言课时,认真设计教案,上好第一堂课。比如象通过演示“三棱镜分解白光”纸盒烧开水”被纸片封闭在倒转的玻璃杯中的水不会流出来”等操作简单、现象明显的实验,引起学生的疑问,激起他求知的欲望。再举一些生活中看得见、摸得着的现象,如:插入水中的筷子会弯折”同样是电,通入不同的用电器会产生不同的作用”等等,使学生一接触物理就感觉到学物理有趣,为今后的奋发学习打下良好的开端。
二、注重实验教学
每一个概念和规律、公式,初中物理是所有学科中最具有科学性的学科。都是通过物理实验得出。物理概念和规律是大量的观察、实验的基础上,运用逻辑思维的方法,把一些事物本质的共同特征集中起来加以概括而形成的所以在物理新课实验中,真正体验到新课程强调的教学是教与学的交往、互动,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。当学生的兴趣和积极性得到充分调动,充分体现了自主、合作、探究学习方式时,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。就意味着学生主体性的凸显,个性的施展,发明性的解放,教师式学生和学生式教师的呈现。物理实验课上我从以下几方向来做的
1确保所做的实验现象清晰。认真分析实验成败的关键因素,排除干扰。例如:摩擦起电”一节的实验中空气的湿度,器材的干燥水平是实验成败的关键因素。例如碰到阴天、雨天,早上的前两节或是下午的后面两节课(此时的空气湿度较大)实验的现象很不明显甚至很可能失败。课前就要考虑好上课时,空气的湿度是否会影响实验现象。实验前最好把毛皮、绸布、玻璃棒、橡胶棒、验电器等实验器材进行晾晒。如果天气不佳,就要考虑用强光照射或者用电炉烘烤。实验过程中最好不要直接用手去接触毛皮和绸布,尤其是做毛皮与玻璃棒相互摩擦,毛皮也带了电荷这个实验中可以把它绑在木棒上进行摩擦。排除了这些因素对实验的影响,实验的现象非常明显,给学生留下的印象非常鲜明。容易使学生信服,对于我教学起到事半功倍的效果。
2利用课件把一些不易观察到物理现象或是物理过程展现给学生看。例如:动能和弹性势能的相互转化。学生不易观察,课件就能够让学生较好地观察这一过程。再比如:日食、月食的成因,分子的运动,导体容易导电与绝缘体不容易导电的原因等都可以通过课件起到很好的教学效果。
3充分利用身边的资料改进实验。例如“导体和绝缘体”一节中。当检测到水、人体、铅笔芯(较长的时,小灯泡不发光,于是先把它归为绝缘体。之后,指着那堆导体问:这些物体一定都是导体吗?又指着那堆绝缘体问:这里面一定都不能导电吗?马上就有学生说:不一定,有可能是电流太小了小灯泡不会发光而已。此时我就给学生介绍了自己去买的发光二极管的特点,发光二极管被作为各种用电器的指示灯,学生很容易理解只要很小的电流就可以使它发光。于是又用发光二极管检测了一遍,学生自己得出了人体、水、石墨是导体。也体会到导体的导电能力是不同的
4努力提高实验现象的可见度。例如:演示实验时。实物投影仪的利用,利用一些手段把微小的实验现象进行放大都是提高实验现象可见度的好办法。
三、创设情境。
精彩导入尤为重要。从课堂座位的布置、纪律的制定、教室的安排到纯粹的普通话、优美的语言和各种教学情境的准备等,科学探究是学生参与式的自主性学习活动。创设情境。这一切无不影响着探究教学的气氛和效果。例如:可以突破激进教室的课桌布局,学生自由组合成小组,形成开放性结构,便于学生们交流合作;整堂课不受约束,学生可自主学习、自由讨论、举手发言,无须起立等等。教学《科学探究:声音的发生与传播》时,先播放各种各样学生熟悉的声音,再引导学生通过各种途径发出声音,研究声音发生的原因。这样真实的活动情境中,学生们满怀兴趣地通过仔细的观察、身体的触摸,去感知发声体的振动,亲身经历科学探究的过程,深刻领会物体发声的原理。再者多采用对比教学,归类教学,使学生即能够更好地掌握新知识又能够复习旧知识,更好地掌握物理知识之间的联系和区别。培养学生在学习过程中,区分事物间更加细微的差别的能力。增进学生对概念的理解和掌握。实践标明,新课程的实施中,创设情境,精彩导入是课堂教学中不可忽视的重要环节,能如磁石一般吸引住学生,并快速地将师生的情感融合在一起,从而放飞学生的思维,让学生主动地、全身心地参与进科学探究中来。所以在新课的教学中,采用以旧导新,新旧对比,即可以协助学生更系统,更全面地掌握基础知识,又能够节省时间,达到事半功倍的效果,同时对学生的学习方法,学习能力也是一个很好的提高和培养。
四、教师应循序渐进。
往往会遇到两难的局面:一方面,实验教学之初。教师若指导过度,则学生无法实现真正意义上的自主学习和自主探究;另一方面,若教师若指导不到位,学生的探究和学习活动又会杂乱无章,盲目无序,从而无法完成学习任务,两者仿佛形成了一个“解不开”结”如何处置教师指导和开放式教学之间的关系呢?如何在教学过程开放的同时尽量减少探究活动的盲目和无序呢?针对这些问题,展开“课题”研究,一线不时的教学尝试中,集体攻关,初步摸索出以下一些行之有效的做法:首先教学方法上“循环探究,逐步深入”先将新课内容划分为几个大问题,再将每一个大问题分为若干个环环相扣的小问题。从而让学生的思维和探究教学形成一个先散后聚,不时聚散交替的循环探究过程。同时将探究教学的相关内容延伸至课外。比方:对学生而言,可以提前布置学生先预习新课,简阅课文”查询资料”自制自带实验器具”等,将课堂上没有探究完的内容带至课外,课后布置学生写“探究演讲”和“学习心得”等;对教师而言,课前认真备课,课中用心教学,积极应对随机呈现的课堂情况,课后撰写教学实录和教学反思,这一切不只有利于学生探究学习任务的扎实完成,也有利于教师在新课程的实践中不时地完善教学,发展自我其次教学过程中让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事,明确自己的目的教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示,但这些提示应区别于我激进实验课中的实验方法”要有效地防止和防止学生随意玩耍实验器材、手足无措等现象的发生。教学在形散而神聚”中有条不紊地进行。再次,教学理念上“淡化概念的严整性”物理学科概念的严整性有时反而是学生探究学习的障碍”大多数学生会觉得非常困难,因此而发生为难情绪。对于这些问题我提出在教学中“淡化概念的严整性”降低探究学习的难度。最后教学结束后“开展问卷调查”及时地沟通师生间的需求,使进一步的教学更有针对性和指向性。
就是按物理学科解决问题的方法在进行。即一般是先提出问题再通过实验研究、观察、分析、概括总结等步骤进行的教学中通过对知识的学习,协助学生逐步提高思维能力。初中物理教材中并没有专门的章节介绍物理学科的学习方法。但又可以说整本教科书都在讲述物理学科解决问题的方法。因为教材在讲述物理概念、定律、公式时。指导学生体会学习物理的方法,体会物理概念和规律的发展过程,体会前人的思维效果,学习继承前人思维效果的同时,锻炼和提高自己解决问题的能力和创新能力。
五、加强信息反馈。
要时刻注意“信息反馈”正如控制论开创人维纳说:有效行为必需由某种反馈过程来提供信息,总复习中。看它否达到预定目标,最简单的反馈是检验任务的胜利或失败。通过反馈信息来了解已设计的教学内容与预期目的否符合,学生对知识理解和掌握。所以我每个阶段复习教学中,除了注意来自学生方面各式各样的反馈信息外,还特别重视每次检验和考试的信息反馈。坚持做到按时、按量、按评分标准,科学分析试卷,评价试卷,并注意各层次的学生学习状况和掌握知识的水平。要求学生对检验情况进行知识点、面、掌握情况及学习上的主观因素和客观因素进行分析,寻找存在缺乏的原因。教师做好统计工作,找出教学上的弱点进一步改进教学方法,及时调整复习计划,对缺乏之处立即查漏补缺。这样才干使实际掌握情况与预订的教学目标更吻合,尤其要对后进生加强辅导、关心、鼓励,及时褒扬他哪怕是一点滴的进步,充分肯定他这样才干充分调动他学习的积极性和主动性,做到大面积地有质有量地提高学习成果。
六、指导学生记忆的方法
关键词:研究型物理教学 电磁学 作业和测试
中图分类号:G652 .4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)05(a)-0109-02
在一般大众眼中,物理学一直是以枯燥艰深的形象出现的。这一认识在很大程度上来自于我们传统的物理教学模式。从初中、高中到大学,我们印象中的物理课程都是以课堂授课为主,辅以课后布置的习题和设计好的实验操作。但是,随着教育教学改革的深入发展,人们逐渐认识到传统教学―以知识为中心的传授模式非常不适应人才培养的需要,这一传统的教学模式正在发生深刻的变革。国外一些大学正在尝试引入一种新的研究型物理教学方法,包括在教学过程中具体采用的方法(即一般意义上的教学方法)、教学组织形式、使用的各种电子或非电子教学媒体、教学语言、教学艺术风格、课堂管理技术等诸多方面,可以说在教学过程中师生双方为了教学活动的顺利进行、达到一定的教学目的而采取的一切途径、方法和手段都属于教学方法的范畴。在这一新模式下,学生将更多的参与互动,甚至将主导自己的学习过程,而教师在这个过程中更多地起到组织和引导的作用。由于条件所限,本人在《电磁学》的教学中并没有完全采用这一模式,只是在作业和测试的安排上进行了一些尝试。
一个好的教学过程应该是充满互动的,其中必须包括两个重要的元素:(1)我们要为学生提供一些活动,以鼓励他们思考。这些活动既包括课上活动,如听讲、记笔记、做实验,也包括课下活动,如读书、做作业等。(2)这些活动中必须包括双向的反馈机制。作为教师,我们需要时刻掌握学生在做什么,以及从中学到了什么。作为学生,则需要了解自己是否达到了课程要求,以及如何达到这些标准。作业和测验,是教学过程中最常见,也是最容易实践的活动。下面,我分别叙述自己在这两方面进行的尝试。
1 作业
作业是在教学过程中最常见的由学生主导的环节之一,对物理教学尤其如此。绝大多数物理教师都认为只有通过做习题,学生才能真正学好物理。根据我的经验,很多学生认为物理学是由一系列需要记住的“定律”和“公式”堆砌而成的。而他们只要熟练记住这些定律和公式,并通过题海战术加以熟练应用,就算是学好了物理。只有很少的学生能主动深入理解概念、建立正确的知识结构、并培养自己分析问题解决问题的能力。布置作业当然对物理学习非常重要,但如果不得当,反而有可能助长“死记硬背+题海战术”的思想。
在大多数国内《电磁学》的教科书中,我发现很多内附的习题都有可能向学生传达这一错误信号。对很多学生而言,他们解题的方法就是从书中找到和题目有关的公式,如果会应用就应用,如果不会就抄下来得一部分成绩。长此以往,他们就养成了记公式套公式的习惯,而忽视了作业最基本的目的:促使他们思考和理解。为了改变这一状况,我减少了习题的数目,作为替代,我为他们布置一些难度较大、或是论述类和分析类的题目。在这些题目中,我尽量真实地还原现实世界的情况,不再为学生削减多余的信息,我希望用这种方式来促使他们思考,并培养学生分析问题、解决问题的能力。一开始,学生对这类问题大多表示不适应,这时需要教师及时地反馈、指导和鼓励。经过一个学期的锻炼后,大部分同学在面临问题时都能主动地分析,即使分析中出现了偏差,我认为也是一大进步。
在布置了作业之后,及时地批改和反馈也是非常重要的环节。在学生看来,他们经过深思熟虑后完成的作业,如果能得到足够的重视和反馈,将极大地激发他们的学习动力。反之,如果教师拖了一个星期才发还作业,即使对每份作业都认真批改,也会使效果大打折扣。在这种情况下,学生很有可能会忽略我们的批改,从而使这个方向的反馈失效。
2 测验
测验也是传统教学过程经常运用的手段之一。但传统的测验存在一些无法避免的限制。例如,由于阅卷的工作量相当繁重,很多时候教师不得不选取相对容易判断对错的问题,包括复述正确的概念、完成一些数学计算,等等。而这些题目的设置,却不可避免地向学生传递了错误的信号――“这些知识是你们需要记住的”。
为了鼓励学生进行独立思考和分析,我们在设计测验题目的时候需要非常谨慎。事实上,如果考题大多来自作业,学生就会在考试前复印同学的作业或习题解答并加以背诵;如果考题大多是对公式的应用,学生就会尽量多地记住书上的公式,而完全忽略其中的逻辑关系;而如果我们让学生带一张公式表进入考场,且只出公式表上相关的题目,学生甚至连公式都不会去记,而只靠题海战术练习演算。
除了测验题目的选择,对测验的安排和处理也是非常重要的。对学生而言,测验其实是一个非常好的总结和反馈的机会,但大多数学生不会利用这个机会。当他们考的不好时,他们会苦恼,但不会从中寻找有用的信息。为此,我在安排测验时会采用如下的方式。
(1)每个学期我会安排三次测验。
(2)测验都安排在每个阶段的习题课讲完之后。
(3)试卷将会在下一堂课之前批改完成。
(4)在下一堂课伊始,我会先把试卷发给学生,并在课上评讲试卷,尤其是计算题会详细讲述分步骤评分的标准。
(5)我鼓励学生根据评分标准寻找打分的错误,或是通过向我解释他们的思路以提高成绩。我会让他们提交一份修改成绩的申请,详细解释为什么他们觉得自己应该得到更高的成绩。
(6)如果学生对自己的成绩不满意,可以参加一次课外补考(补考的题目不同于原始的试卷)。补考成绩不会取代原始成绩,学生的最终成绩是两次考试的平均。
(7)我会向他们详细说明,如果不认真分析原始试卷中的错误,补考后的成绩很可能更低,如果想取得更高的成绩,则需要好好弥补以前知识的漏洞。
(8)我会告诉学生每道考题的平均得分,而期末考试中至少会有一道题目源自测验中学生表现最差的题目。
我希望通过这些安排,向学生传递一个清晰的信号,即及时地分析试卷和弥补不足是测验最重要的功能。
3 题目设置
无论是作业还是测验,我都会尝试不同于传统物理考试的题目类型,其目的只有一个,即通过题目设置鼓励学生深入思考和理解。我尝试的题目类型包括。
3.1 图像判断题
此类型题目的原理在于鼓励学生从多个不同的表象认识同一个概念,抛开现象认识本质,而这正是物理学习的精髓。对于一个初学者,经常遇到的困难是在头脑中建立正确的物理图像,并依靠这些图像而非公式进行判断和分析。例如,我会用语言描述一个物理过程(如带电粒子在电磁场中的运动),由学生选择正确表示这一过程的图示;又如,我会用公式给出一个电磁场的分布,然后由学生选择正确的图示。我发现,这一类型的题目能很有效地帮助学生建立物理图像,从而帮助更深入地理解概念。
3.2 排序题
此类型题目的原理是需要学生根据所掌握的概念,进行定性或半定量的分析。例如,我会给出6个电荷组的排布方式,让学生将静电能按从大到小的顺序排列。在这个过程中,学生不仅需要掌握静电能的概念,还需要了解能够影响静电能的因素,以及这些因素产生影响的方式。
3.3 文字论述题
文字论述题是我发现最能反应学生思维方式的一类题目。在这类题目中,我会描述一个现实世界中常见的情况,所有过程都是我们在日常生活中熟知的,然后要求学生利用物理学原理进行分析并得出结论。回答的关键是需要学生能运用所学过的知识,逻辑严密、思路清晰地用文字表述好自己的论点、论据和论证过程。在有些情况下,题目甚至没有一个确定的答案,评分完全依据学生在论述中的表现。文字论述题的价值在于以下三点:首先,我们都知道学好一个知识和把这个知识讲好,代表理解程度的两个不同层次,而文字论述题恰恰是从更高的程度要求学生把头脑中的话讲出来,考察了他们对概念的理解;其次,文字论述题的选材根植于日常生活,有利于培养学生分析问题解决问题的能力;再次,此类题目由于取材贴近生活,容易激发学生学习的兴趣。
3.4 估算题
最早将估算题作为物理学习研究手段的是著名物理学家费米。他提出的类似于“芝加哥有多少理发师?”的题目,会在以下四个方面对学生进行培养。
(1)训练逻辑推理能力。
(2)对数值的数量级进行操作。
(3)正确运用有效数字。
(4)对日常生活的定量化描述。
例如,我会在学期初的作业中要求学生估算北京市由于电脑待机每天所耗费的电量。为了完成这一过程,学生首先要调研电脑待机的一般耗电量,然后从北京市的常住人口估算电脑的数量,再通过待机时间估算耗电量。在批改作业的时候,我会对每一步推理都分别给分,并在习题课的时间详细阐明。随着学期的进行,当学生对这类题目越来越熟悉的时候,我会加入物理性更强的估算,例如:变电站附近的电磁辐射强度,等等。
3.5 论文题
论文题是对学生要求更高,考察也更全面的题型。它不仅需要学生对物理概念有更深的理解,还需要他们有一定的创新精神。例如,我在讲授完光电效应之后,会布置一道论文题,“假设光子的色散关系不是线性的,而是和动量平方成正比,那么光电效应的规律会发生什么样的改变?”在讲授麦克斯韦电磁场理论后,我会再布置一道论文题,“本学期我们在课堂上介绍了电场和磁场,请解释为什么需要引入场的概念?请比较电场和磁场异同,至少列出一个相似点和一个不同点。”由于论文题对学生的考察非常广泛,且需要更多的知识,我一般不会在考试中选择此类题型。当作业中布置此类题时,我还会鼓励学生广泛调研,相互讨论。
以上三点,是我在不长的本科教学工作中进行的尝试。通过几届学生的反馈,也产生了一定效果。《电磁学》是物理专业学生的必修课,它是一门重要的专业基础课,是学习许多后续课程的知识基础,它的基本原理在现代科技领域有许多广泛的应用,它的研究方法对学生今后的学习或科研有深远的影响。本人会在以后的工作中继续努力,改变“粉笔加黑板”的传统,适当采用现代教育技术,在教学方式方法、课程编排、课堂组织形式等方面借鉴更多国内外先进经验,把《电磁学》这门学科基础课讲好讲精。
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