0引言
2010年,贺梅英等提出构建大学物理实验学科竞赛、教学改革互动模式,以学科竞赛为推手进一步深化教学改革,以提高人才质量。2015年,鲁军政提出以竞赛方式培养学生的创新意识、实践能力、创新品质,达到地方高校创新型专业人才培养的目的。[1]
因而,本文旨在探讨学科竞赛在推动大学物理课程创新及改革方面的重要作用。通过分析学科竞赛的自身特点及其对大学物理课程的影响,结合具体案例分析,以此论证学科竞赛在促进教学方法改革、提升学生实践动手能力、激发学生创新思维等方面的积极作用,并对如何在具体教学实施中进一步发挥学科竞赛的作用提出了建议。
1学科竞赛的特点
1.1对学生知识深度与广度层面要求较高
大学物理竞赛通常涵盖力学、电场学、热学、光学、近代物理学等多个领域的知识,这也就要求了参加比赛的学生不仅要掌握这些领域的最基本的原理,还要将这些知识灵活应用,来解决复杂的实际问题。
1.2要求学生要有团队合作与沟通表达能力
在绝大部分物理竞赛中,团队合作是不可或缺的一部分。参赛学生需要与他们的队友共同解决问题,相互协作,这也就要求他们需要具备良好的沟通能力和团队合作精神。
1.3具有一定的创新性与挑战性
物理类竞赛的题目往往设计十分新颖,不同于传统的课堂教学内容和课后的一些习题,需要学生跳出常规思维,从新的角度审视问题。同时,物理竞赛也鼓励学生提出新的方法及应用,这要求学生具备较强的创新探索精神。竞赛还常常涉及跨学科的知识融合,要求参赛者能够将物理学与其他学科相结合,构建模型,以此创造出新的研究思路。物理学科竞赛的题目通常难度较大,需要学生们具备扎实的物理基础知识,对其数学水平也有较高的要求。不仅如此,由于参赛者都是来自各高校的优秀学生,竞争激烈,若是想在竞赛中脱颖而出,需要付出大量的努力和时间刻苦钻研。
2学科竞赛对大学物理课程创新改革的推动作用
2.1拓宽大学物理课程教学内容
在竞赛中,学生需要综合运用物理学基本原理、实验内容设计、数据处理等多方面的知识,在此过程中深化对理论知识的理解,提高实践应用能力。为了应对这种挑战,大学物理课程需要不断拓宽教学内容,引入前沿科技知识,拓宽学生知识视野,学习并掌握更多与竞赛主题相关的物理知识,从而使学生更好地适应竞赛的需求。
2.2推动大学物理课程注重应用和实践
学科竞赛强调物理理论知识的实际应用。为了能在竞赛中取得好成绩,学生不仅需要掌握扎实的理论基础,还需要能够将理论知识应用到实际问题中,这也推动了大学物理课程教学中应注重物理原理的实践应用,教学内容中加入工程技术、生活知识、前沿科技,锻炼学生实际动手能力,培养学生创新思维。[2]学科竞赛为学生提供了实践锻炼的机会。在参与竞赛的过程中,学生需要亲自进行实验操作、数据分析、问题解决等实践活动。这些活动能够帮助学生更好地理解物理原理,提升他们的实践能力和创新思维。同时,通过实际操作,学生还能更深入地了解物理学在各个领域的应用,从而增强对物理学的兴趣和热爱。
2.3促进大学物理课程与其他课程的交叉融合
现代科学高度综合,学科交叉联系趋势明显。学科竞赛通常要求学生综合运用多个学科的知识来解决问题。例如,在物理学科竞赛中,学生可能需要结合如数学、机械、电子、材料、化学等其他学科的知识来理解和分析物理现象。这种综合性的需求促使学生主动去学习并应用其他课程的知识,从而促进了物理课程与其他课程的交叉融合。
3如何加强学科竞赛与课程教学的深度融合
3.1对课堂教学内容的优化与拓展
大学物理课程应针对学科竞赛的要求,优化教学内容,拓展其所涵盖的知识领域。大学物理讲师在讲解物理学科的各项基本原理的同时,可以将学科竞赛中的经典题目引入课堂,作为案例进行分析讲解,使课程内容更加丰富、实用。同时,讲师也可以引入研究型课题,让学生在课程学习中就接触到竞赛的相关内容,提高学生们的学习兴趣和参与度。
3.2加强实践教学
针对大学物理教学中缺乏实践教学的问题,可以通过增加实验教学环节,提高学生的动手能力和实践操作能力。同时,可以将学科竞赛的实验环节纳入到教学体系中,让学生在课程学习中就接触到竞赛的实验设计、操作和分析过程,从而加深对物理学科理论知识的理解。
3.3创新教学模式
传统的大学物理教学模式以老师单向讲解为主,缺乏互动和交流。为了加强学科竞赛与课程教学的融合,可以采用线上线下混合式多元化的开放式教学模式,利用教学录像、CAI课件、电子教案等现代化教学手段,来激发学生课堂学习兴趣、调动学生课外学习的积极性,使教学效果有所提高;在授课过程中公式推导部分还要结合板书进行教学,来增强授课效果。为提高学生学习的主动性,教师主要采用授方法、讲要点、捋思路的教学方法,讲解时层层剖析,深入浅出,来引导学生积极思考。在授课的各个教学环节中,鼓励学生参与课堂讨论、小组合作等活动,提高学习积极性和参与度,在传授知识的同时,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养,使学生从“要我学”到“我要学”,最后达到“会学”,从而实现终身受益。[3]
3.4设立竞赛辅导以及模拟考试
可以将学科竞赛辅导纳入大学物理课程教学中,以公选课的形式进行赛前辅导。这样既可以为学生提供系统的竞赛培训,又可以让学生在学习中获得学分,提高他们学习的积极性。同时,可以组织学生参加竞赛模拟考试,这不仅让学生提前感受竞赛氛围,也能作为检验学生学习成果的一种方法。
3.5融合跨学科知识
在物理课程教学中,可以引入其他相关学科的知识和方法,拓宽学生的知识面和视野。老师可以根据实际情况设计一些跨学科实验或者跨学科研究项目,能够让学生在切身实践中掌握跨学科的知识和方法,培养他们的科研能力和创新思维。同时,可以实施年级融合的教学策略,让不同年级的学生共同参与学科竞赛和课程学习,实现知识的传承和共享。
通过以上列举出来的措施,包括优化教学内容、加强实践教学、创新教学模式、结合竞赛辅导和建立学科交叉与年级融合的教学体系等,可以有效加强学科竞赛与大学物理课程教学的深度融合。同时,也有效提高了学生的学习兴趣和积极性,培养学生的实践能力和创新精神,推动大学物理课程教学的改革和发展。
4 结语
全国大学生物理竞赛的举办为大学物理课堂教学的创新与改革带来了极佳的机遇,有助于培养学生的自学能力以及其创新思维能力。通过参与此类竞赛,学生们不仅能被激发出积极探索的热情,挖掘出自身的潜能,更能提升分析问题和解决问题的能力,增强团队合作意识。此外,竞赛还能有效改善传统课堂教学枯燥无味、效果不佳的状况,为物理学习增添更多活力。
综上所述,学科竞赛在推动大学物理课程创新及改革方面发挥着不可或缺的作用。通过参与竞赛,大学物理课程可以不断更新教学内容和方法,提高教学质量,从而培养出更多具有创新精神和实践能力的人才。
参考文献
[1] 徐瑛. 以学科竞赛为导向的大学物理实验教学改革研究 [J]. 智库时代, 2019, (38): 216+222.
[2] 杨珺,曾孝奇. 学科竞赛促进“大学物理实验”课程教学改革与持续创新的思考 [J]. 物理与工程, 2022, 32 (05): 40-43.
[3] 杨健,李凤,李瑞东,等. 学科竞赛在促进大学物理教学中的作用 [J]. 教育教学论坛, 2012, (S1): 6-7.