大学物理专业学生高中物理基础和专业学习意愿的

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摘 要 ：大学课程建设和改革,是我国高等教育改革发展的重要组成部分.原子物理学是物理专业必修的基础课程.在原子物理学课程开课前,对学生学习该门课的高中相应物理基础及其自身物理专业学习意愿情况进行问卷调查；对调查结果进行分析,提出改进今后原子物理学教学的思考和做法；分析大学物理教育中存在的两个普遍问题.

关 键 词 ：本科生；原子物理学；开课前调查；高中知识基础；专业学习意愿

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）23-0125-04

作者简介：徐晓梅,女,副教授,硕士生导师,研究方向为大学物理及物理课程与教学论教学.

一、引言

大学课程建设和改革,是我国高等教育改革发展的重要组成部分.每一门课程的建设,都应该在整个大学课程建设和改革追求教学有效性、提高教学质量的框架下作出努力.原子物理学是物理专业必修的基础课程,它是物理系第四学期的一门基础课程,既可以作为普通物理学的最后一部分,也可以看作学习近代物理的开始.[1]该课程着重从物理实验规律出发,引进近代物理关于微观世界的重要概念和原理,探讨原子、原子核及基本粒子的结构和运动规律,解释它们的宏观性质,以及在现代科学技术上的重大应用；强调物理实验的分析,强调微观物理概念、物理图像和物理模型的建立和理解.[2]在此之前,学生所接触的大学物理课程大都偏向介绍宏观世界的物理知识,而原子物理学这门课程则主要是向学生介绍微观世界――原子、原子核物理方面的知识,这对学生的物理理解能力和任课教师讲授物理知识的方法方面提出了一些不同的要求.此外,在学生的高中物理学习阶段,对原子物理学、原子核物理学方面的知识也有浅显的涉及,学生在学习原子物理学这门课程之前,已经对这一学科有了一定的了解.而如何帮助学生将高中和大学的原子物理知识很好地衔接起来,是任课教师首要思考的问题.再者,目前高师物理专业中较大比例的学生中,被录取时往往是其它专业落选后调剂而来的,这类学生对物理的学习意愿也会影响学习效果.鉴于以上种种考虑,在开课前对学生的在高中阶段所掌握的原子物理学知识及其学生对自身专业的学习意愿和态度进行问卷调查,并对调查结果进行分析与研究,以此为依据制定教学计划,将有益于因材施教,有益于提高教学的有效性和教学的质量.

二、调查及结果

1.调查目的

了解学生对高中物理与大学原子物理学部分相应知识的掌握情况；了解学生的专业学习意愿.

2.调查对象及其一般情况

调查对象：云南师范大学（以下简称“我校”）2010级物理学专业本科生.

一般情况：这部分学生在高中阶段大都学习过一些浅显的原子物理学方面的知识,并且在入学后即将开始系统学习原子物理学课程.

3.调查方式

本次调查方式采取的是半结构式问卷调查.发放问卷是在2010级物理学专业本科生的原子物理学课堂上,发出122份调查问卷,收回122份,回收率达100%.有效问卷为119份,占97.54%,无效问卷为3份,占2.46%.

4.调查时间

2012年2月21日.

5.调查内容

调查问卷分为两部分.第一部分主要以封闭式问题为主,主要考察学生在高中阶段对原子物理学知识的掌握程度,题目选自学生高中学习用教科书里的作业中的基础题,如简述原子能级、能级跃迁等；第二部分为开放式问题,考察学生对物理专业学习意愿及态度.

第一部分调查问卷中所考察的原子物理学知识点的分布情况详见表1（满分70分）.

第二部分问卷主要对学生物理专业选择和物理专业态度进行调查,问卷内容如下：

（1）请介绍你的物理专业选择和物理专业态度：你选择了物理专业的原因是什么?你目前喜欢物理专业吗?为什么?

（2）就你学习一、二年级大学物理时遇到的主要困难及产生困难的原因作简单梳理.

（3）谈谈对将要进行的原子物理学课程教学的期望和建议.

6.调查结果

问卷调查结果统计见表1、表2.

1.调查问卷第一部分调查结果

三、分析及建议

从调查结果来看,此次调查问卷问题设计基本合理,前半部分的问卷是以试卷的形式考察学生已有的原子物理学知识,试卷测试内容范围全面,难易适度,比较能客观反映学生在高中阶段对原子物理学知识的掌握情况,为今后的原子物理学教学安排提供了可靠数据.后半部分问卷是以问答的方式来调查学生专业意愿态度,意在了解学生在学习大学物理过程中遇到的困难,及其对原子物理学这门课程教学的期望和建议.调查可折射出当代大学生在物理学习中的困惑,以及对即将学习的原子物理学这门课程的期望.结合调查结果,分析总结今后改进原子物理学教学的方法,并进一步深入地挖掘出大学物理教育中存在的两个共性问题.

1.原子物理学教学内容及方式选择的思考

（1）教学内容要重少、精、活.在调查问卷第一部分对学生高中阶段原子物理学知识掌握情况的测试中,学生的平均分数为28.44分,得分多在28分左右,可见学生对中学所学的与原子物理课程对应部分的内容,掌握情况不理想.这也反映出中学教学这部分内容教学地位不高的现状：高考所占比例极低引起的一个教学投入“效应”.

从学生各题得分具体情况来看,学生在光的波粒二象性（简答题第1题,填空题第3题,计算题第1题）、原子核（填空题第2、6、7、8题,选择题第1题）、原子能级跃迁（简答题第2题）这几个知识板块上掌握得不是十分理想.基于学生情况,在原子物理学的教学安排上,应注意结合学生实际情况循序渐进地讲解,在讲授新课前对新课所涉及到的高中所学的内容进行适当复习,以便学生能把高中和大学的原子物理学知识衔接起来,跟上教师的讲课思路,更好地理解新知识.此外,由于课时所限,不能将教材中的知识全部讲完,且学生也并不见得能全部吸收接受,这事实上就要求教师在原子物理教学中要处理好教学内容.对教学内容可分三层：重点的基础内容、一般内容和拓展内容.课堂着重于重点的基本内容,做到少、精、活：注重基本的物理实验、物理图像、物理思想和物理模型,每节课都注意讲清重点、突破难点、点出关键,以使学生能更好地理解教师所讲内容,并能举一反三,正向迁移.调查表明,这也是学生的要求：44%的学生希望教师讲课时注重基础知识,详略得当,突出重点. （2）教学方式要重观察实验、理解、应用.原子物理学课程制订原则是作为普通物理层次的课程,它基本遵循由实验到规律、由现象到本质、由特殊到普遍的内容编排及讲授方式.它从光谱学、电磁学、X射线等方面的实验事实和总结出的规律,汇总到原子结构的全貌.[3]讲授应该重视学生观察实验,在此基础上形成概念、理解规律、领悟方法,并且在应用中进一步加深各项认识.一个简洁、有效的教学手段是：讲授贴近生活、增加课堂的趣味和有效性.调查给出,13%的学生要求“课程内容讲解贴近生活,增加课堂的趣味性,增加师生间互动”,客观反映了他们的心声.物理来源于生活并应用于生活,在日常教学中,应尽可能地将所讲知识同实际生活联系起来,增加课堂的趣味性,激发学生学习物理知识的热情.原子物理学与现代高新技术联系紧密,在教授这门课时,应穿插一些原子物理学背景知识和近年来的一些科技成果,如原子激光、X射线激光全息、扫描隧道显微技术、磁共振等,这不但使学生能及时了解掌握最新的科技知识,也使他们看到由原子物理学理论如何转化到实际应用,他们对原子物理学物理学的认识也将更加深入.

（3）教学目标要重学生智能的培养发展.原子物理学作为一门大学课程,使得教师讲授这门课程的目标不仅仅止于帮助学生积累一些知识,而是要特别提倡学生智能的培养与发展.所谓智能,是指人们运用知识的才能；培养智能,主要是培养学生的自学能力、思维能力、表达能力、研究能力和组织管理能力.如果只注重知识的积累,而不注意发展智能,那么,即使在头脑中有了一大堆公式、定理、概念,也不会灵活应用,不会独立地去积累更多的新知识,更不会有所创新.大学教学是否成功的标志之一,是看绝大多数学生是否经常在积极地思考,看他们在智能培养方面是否有明显的进步.[1]

（4）非智力因素要重学生物理专业学习意愿引导.调查提示,2010级被调查学生中有16%的是受高考分数限制调剂到物理专业的,学习物理并非他们的意愿.加之原子物理学是本科生进入微观世界的第一门课,其中新概念、新方法层出不穷,现象不直观、实验设计巧妙等等,都会使学生学习产生难度和不适应.事实上,随着后续理论物理课程及数理方法等课程的开设,感到物理难学的学生越来越多,怀疑自己进错了专业门,不是学习物理的材料.所以,原子物理教学中应对这类问题有所重视,除了在教学内容及方法选择上下功夫外,还要针对学科特点,适当给学生予学习兴趣、情感和毅志等非智力因素的正确引导.

2.大学物理教育存在的两个共性问题

（1）课程过多过难,学生自修时间少,基础不牢.物理学专业的学生在本科期间所要学习的课程纷繁（公共课、教师教育课、物理专业课等）,几乎每天的课都是满的,这使得学生自学自习的时间少.物理学是一门比较抽象的学科,以艰深难懂而著称,要想达到课程教学的要求,学生在课前课后的投入也是必须的.不能及时预习,听课盲目；不能及时温故知新,学过的知识因为没有充分的时间复习而很快地遗忘；不能有课外的研读和拓展,缺乏学习的深度和广度.如何精设课程,如何有效整合课程,是现今大学物理教育乃至大学教育亟待解决的重大问题.目前的学校教育应警惕因课程和教学内容设置太多而使学生被动成为《学记》所论之“或失则多”的学者“失”中.[4]

（2）学生学习自觉性待激发和培养.在第二部分开放式问卷调查中,有19%的学生说明自己逃过课或上课不认真,并且认为上课缺席或上课不认真导致物理知识链产生断裂,造成了自身物理成绩的不理想；33%的学生认为自己之所以在学习大学物理时遇到困难,是由于课前不预习、课后不复习,导致课上跟不上教师的思路而造成的；4%的学生坦诚自己平时的作业都是抄袭习题答案参考书,并认为过于依赖答案、缺少思考的行为致使自己在学习物理中遇到困难.

由以上调查不难得出结论：激发和培养学生物理学习的自觉性,是大学物理教育中又一亟待解决的问题.

四、结束语

本文基于开课前对学生高中原子物理学基础和物理专业学习意愿的调查研究与分析,对改进今后原子物理学教学进行了思考.同时,还进一步推知大学物理教育中存在的两个普遍问题.当然,对于大学物理教育的研究远不止于此,深入调查分析现今大学物理教育存在的问题和成因并提出解决的方法,是一项有教学实践意义的工作.