研究型教学模式在原子物理学中的应用

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1、研究型教学模式在“原子物理学”中的应用马德伟浙江工业大学理学院摘要：原子物理学作为物理学专业的基础必修课，研究内容抽彖深奥，知识点多，思维跨度大，初学者常感到无所适从。本研究提出研究型教学模式的运用，从教学内容、教学方法和教学评价三个方面论述对原子物理学的教学改革。研究型教学模式置“学牛为中心，教师为引导”，激发了学牛学习的积极性和主动性，培养和提高了学生分析问题、解决问题以及科技创新的能力。关键词：原子物理学;研究型教学;教学改革;作者简介：马徳伟(1975—)，男，山东日照人，浙江工业大学理学院副教授，博士，研究方向：半导体光电子学。收稿日期

2、:2017-08-31基金：浙江工业大学课堂教学改革项目(KG201634)Received：2017-08-31原子物理学是物理学专业的重要基础必修课程。它上承经典物理，下接量子力学。与普通物理学主要研究力、热、电磁、光等相联系的宏观现象不同，原子物理学着重探讨物质的微观结构，其研究对象是尺度在1A以下的原子、原子核及基本粒子。原子物理学是20世纪初随着量子力学的发展而发展起来的。至今，原子物理学的许多问题依然是物理学研究的前沿。据统计，迄今诺贝尔物理学奖项中的2/3以上与原子物理学相关。m然而，由于原子物理学的研究对象为微观客体，其结构和运动

3、规律不能被人们直接感知，生活中也没有相应的模型与之对应，研究内容抽象、深奥;原子物理学涉及的许多现代物理的测量技术、实验技术含量高，离普通大众比较远。再加上这门课程本身知识点多、思维跨度大。因此，很多学生在学习过程中感到无所适从，容易产生畏难、甚至厌学情绪。笔者多年来从事原子物理学的教学及相关科研工作，针对当前原子物理学教学面临的一些困局，提出了研究型教学模式的运用，在教学实践中收获了意想不到的效果。一、研究型教学模式与传统教学模式的比较传统教学模式坚持“三个屮心”，即以“教师、教材、课堂”为屮心的教学模式。在这种教学模式下，教师是教学活动的主导

4、者，是知识的传授者。学生以被动接受知识为主;教师与学生的交流是单向的，是灌输与强制的。对学生评价的标准是惟一的，即应试指标。该模式强调师道尊严，讲究教师的权威，突出教师在教学中的中心地位。传统教学模式有利于系统知识的传授和学习，教学效率高;但不利于调动学生学习的主动性和参与意识。[2-3]与强调“以教师为中心”的传统教学模式比较，研究型教学模式主张“以学生为中心、以教师为引导”，包括创新性教学和研究型学习两部分。教师以课程内容和学牛的知识结构为基础，精心创设最佳教学情境，启发引导学牛充分参与、主动探究学习。强调学生学习能力的培养和对所学知识的实际

5、运用，提倡学生进行自主学习，注重学生参与学习的过程和亲身体验与实践。在考评方式上，注重学生在学习过程中的学习态度、学习方法、学习效率等表现，采用形成性评价方式对学生做出更加客观公正的评判。与传统教学模式和比，研究型教学模式很好地体现了指导与自主、规定与开发、统一与多样、理论与实践、有机结合和辩证统一的教育指导思想。I4z51二.原子物理学研究型教学过程的设计（-）原子物理学课程特点及当前教学中存在的问题目前国内各高校最常使用的教材，如褚圣麟版，凹杨福家版《原子物理学》。口1这两本教材的编排都是按照尺寸大小，先核外电子后原子核的顺序进行的，反映了人

6、类对物质结构认识的不断深化，符合人们的认知规律。对于初学者，原子物理学大致有以下几个特点：（1）原子物理学内容繁杂，一会儿经典理论，一会儿量子理论，给人的感觉是没有主线，不成体系，学习者思维跨度大，难以适应。（2）原子物理学不可避免地会提到一些错误的概念，其内容又多以介绍为主，与电磁学、力学等比较起来显得空洞。（3）中学期间，学生接触到的原子物理学知识很少，对微观现彖缺乏直观的感性认识，原子物理学太抽彖、不易理解。另外，新课改下原子物理学的教学学时不断减少（例如我校由48学时减少到32学时）；原子物理学教材内容陈旧，与当前原子物理领域的前沿科学研

7、究和实际应用联系不够，并缺乏多样化。针对原子物理学课程的特点及当前教学内容和方法存在的不足，结合我校办学理念、学生情况和师资条件，我们考虑将研究型教学模式引入到原子物理学的教学过程中，在实践过程中特别注意以下事项：（1）教学内容上，调整课程结构，减少传统理论的篇幅，提高量子力学的比重;增加现代原子物理成果和科技前沿介绍。（2）教学方法上，开展专题讨论和读书报告，将课堂学习延伸到课外；借助第二课堂引导学生积极参与科技创新活动。（3）教学评价上，采用多元化的考核方式和评价手段，更加客观、全面地评估学生的综合素质。（二）原子物理学研究型教学具体实施过程

8、1.教学内容结合学生的知识结构、认知规律，大幅减少传统理论的篇幅，弱化对具体细节的要求，注重物理思想、思维方式的培养，增强学生对具体问题