中美非物理专业高校物理教育对比及策略

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2、为非物理专业理工科学生必修的专业基础课,对于培养学生的科学素质、理性的思维方式和创新精神都起着十分重要的作用.教好与学好大学物理,对于学生素质教育与培养都是非常有益的.我国的大学物理的教学现状不容乐观,基础地位正受到挑战,教学学时减少,受重视的程度也在降低[1,2].对于物理教师而言,由于高校过于重视科研和教学规模,而忽视对基础教学的投入和监管.在这种大环境下,教师的工作重心发生了倾斜,缺少“以培养学生的科学素养,提高学生的创新意识和创新能力为目标”的教学理念.往往把主要精力放在科研上,而对教学

3、工作投入精力较少.对于学生而言,由于目前就业压力越来越大,学生的社会价值取向更加务实,这就使得部分学生目光短浅、急功近利,把精力单纯地投入到专业课学习和专业技能培训上,忽视基础课的学习,大学物理不被重视也就“顺理成章”.如何改进大学物理教学适应当前社会发展,一直是物理教育工作者热衷探讨的问题.本人以访问学者身分到美国爱荷华州立大学物理系进行了为期半年的大学物理教育交流访问,通过观摩学习、亲身体验和调查研究,对中美的非物理专业大学物理教学进行比较,通过借鉴发现自身不足,吸取有益的经验,寻找适合当前

4、国情和科学发展的改革突破口,为我们的大学物理教育提供可借鉴的改革思路.　　1中美非物理专业大学物理教育教学现状比较　　中美非物理专业的理工科大学物理教育的不同主要体现在下面几个方面.　　教材的内容和结构不同　　教材作为教学内容的载体,一本好的大学物理教材对于教好和学好这门功课起着特别重要的作用.美国非物理专业的理工科学生的大学物理教材[3],注重教学内容的更新和教学方法的改进与提高,注重学生创造性的培养.其有文字通俗易懂、图文并茂,与现实生产生活联系紧密的特点.美国教材在内容上更新很快,特别是近

5、代物理的教学内容,大约两年更新一次,老师的讲义甚至一年一次.新出版的教材都把最新发展的科学技术纳入其中,热衷于介绍当前物理发展的前沿和物理学新动态.教材内容涉及面广,衔接紧凑,在论述方式上多采用整体到部分的形式.譬如力学,他们的结构就包括平动力学、转动力学、引力学、周期性振动力学、流体力学.不生搬硬套物理概念,物理概念的使用是为了给实验证据以准确而简洁的解释.这样做虽然缺乏数学演绎上的美感,但是这些概念对于学生不再抽象,容易调动学生的主观能动性.目前我国很多高等院校都出版了理工科大学物理教材,版

6、本很多,但并没有达到百花齐放的效果,反而造成重复性投入的浪费.这些教材基本上都能做到内容结构体系完整,逻辑严密,条理清楚.但是绝大多数内容陈旧,结构大同小异,缺乏新意.理工科主要以力、热、电磁、光和近代物理为主体,经典物理占80%的篇幅,注重理论推导、缺乏现代物理的观点和概念.同时一些好的教材,却又因为种种原因得不到推广.而我国绝大多数高校教师对教材的选取没有充分的自主权,由学院教研组安排统一教材和统一的教学内容,甚至教学进度也要求一致,整个教学过程一切尽在计划中,以致老师很被动,只能按照学校的

7、要求完成规定动作,缺乏灵活性,抹杀教师教学的个性和特点.美国教师可以决定教材,也可以自编讲义或向不同专业学生介绍相关的参考书,很少看见老师用一本参考书完成教学.譬如“费曼物理学讲义”,费曼在他的讲义的第一卷引言里指出的:“讲授这门物理课,是着眼于你———读者将要成为物理学家”.显然并不是每一个接受大学物理教育的人都要成为物理学家.因此,“费曼物理学讲义”被认为“只适合少数数学基础好、科学思维能力强的学生”,费曼物理学讲义也被认为“不能很好地适用于大部分学生”也就不足为怪了.这就告诉我们教材和教材

8、内容的选取是非常重要的,每本参考书都有其自身侧重点,只有博览群书才能取其精华.　　教学方式不同　　好的教材只是为教与学搭建了一个平台,精彩的好戏能否上演更重要的是老师和学生扮演的各自的角色.如何开展和组织教学,怎样才能取得好的教学效果,这都取决于教学方式的选取.中美在课堂教学组织形式上有很大的差异,中美两国大学物理教育主要都还是以课堂为主,但差别就是课堂教学的组织形式.中国的课堂教育是整个过程的主体,以课堂讲解为主,注重理论推导,追求数学逻辑的严密,教学模式是以老师为中心,老师讲,学生听,师生互