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1問題的提出
物理學(xué)是大學(xué)理工科重要的必修基礎(chǔ)課,大學(xué)物理課程教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響科技人才培養(yǎng)的質(zhì)量.學(xué)學(xué)物理課程學(xué)生不但能夠掌握物理知識,更能夠培養(yǎng)和提高科學(xué)素質(zhì),科學(xué)思維方法,科學(xué)研究能力[1]近10年來大學(xué)物理教學(xué)發(fā)生很大的變革,尤其在教學(xué)理念、課程設(shè)置、教學(xué)模式等方面上都有巨大進(jìn)步.特別是2006年以來,大學(xué)物理教學(xué)研究論文在數(shù)量上有了顯著增長,研究內(nèi)容日益豐富,研究視角更加多元.為了進(jìn)一步促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)研究,提高大學(xué)物理課的教學(xué)質(zhì)量,本文對近10年大學(xué)物理教學(xué)研究成果進(jìn)行了梳理與總結(jié).
2研究對象
物理教學(xué)的研究可以分為兩類:一類是關(guān)于如何展開教學(xué),主題與教育教學(xué)相關(guān),這類文章關(guān)于課程建設(shè)、教學(xué)方法、教材等;一類是關(guān)于教學(xué)的內(nèi)容,主題和關(guān)鍵詞是物理概念和規(guī)律,其研究對象是具體的物理學(xué)內(nèi)容.在如《大學(xué)物理》、《物理與工程》、《物理實(shí)驗(yàn)》等期刊上刊登的文章,大多數(shù)圍繞物理學(xué)講授的課程內(nèi)容展開,很少有文章關(guān)于怎么教.本文梳理、分析和研究對象是第一類物理教育研究的期刊文章.本文采用文獻(xiàn)法,對2006年至今,國內(nèi)公開發(fā)表、中國知網(wǎng)收錄的大學(xué)物理研究論文進(jìn)行分析.為提高文獻(xiàn)檢索的查全率和查準(zhǔn)率,需要選擇正確的主題詞和邏輯運(yùn)算符[2].本文將主題概念作為檢索語言,選擇“大學(xué)”“物理”“教學(xué)”3個方面的主題詞.加入同義詞和選擇范圍更廣的上位詞,以防止文獻(xiàn)被漏檢.引入了“大學(xué)”的同義詞“高?!保敖虒W(xué)”的上位詞“教育”進(jìn)行主題檢索.確定主題詞間的邏輯關(guān)系是進(jìn)行文獻(xiàn)檢索必要步驟.例如用“或”可以擴(kuò)大檢索范圍,而“并且”則可以避免檢索范圍過大.經(jīng)過分析與試檢索,最后本文以“大學(xué)”或者“高?!?、“物理”、“教學(xué)”或者“教育”為主題詞進(jìn)行檢索,以保證高查準(zhǔn)率,避免漏檢.核心期刊通常對收錄論文審稿嚴(yán)格,質(zhì)量要求高,故文章的文摘率和引文率較高,具有一定的影響.同時,各個大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)也將國內(nèi)核心期刊發(fā)表文章數(shù)目作為考核研究水平的參考[3].因此本文重點(diǎn)的研究對象為核心期刊發(fā)表的大學(xué)物理教學(xué)研究類文章提高文獻(xiàn)分析質(zhì)量和可信度.在中國知網(wǎng)上搜索2006年至2017年核心期刊發(fā)表的物理教學(xué)類文章有1072篇.選取其中主要的、有影響力的研究論文作為分析研究的重點(diǎn).
3數(shù)據(jù)與分析
1072篇大學(xué)物理教學(xué)研究論文.圖中顯示近十年每年發(fā)表的論文數(shù)量穩(wěn)步增長,近五年則保持在每年百篇以上,可見大學(xué)物理教學(xué)研究有了很大的發(fā)展.但與我國約有295所院校開設(shè)有物理學(xué)專業(yè),從事大學(xué)物理教學(xué)工作的數(shù)萬教師隊(duì)伍相比,可以說,從事大學(xué)物理教學(xué)研究的教師不算多.這也許與目前大學(xué)教師工作現(xiàn)狀有關(guān):大學(xué)教師多承擔(dān)科研與教學(xué)兩方面的任務(wù).對于物理學(xué)的研究屬于科學(xué)研究工作,大學(xué)物理教學(xué)屬于教學(xué)工作.大學(xué)對教師的考核以科研為主要,因此教師對物理學(xué)的研究顯然多于對教學(xué)的研究.雖然有極少數(shù)教師科研任務(wù)很少,但其教學(xué)任務(wù)非常之大,使得他們很難對物理教學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)研究.總的來說,大學(xué)物理教學(xué)研究正在逐漸發(fā)展,受到關(guān)注,但是重視程度和投入量還需要更大加強(qiáng).關(guān)鍵詞是論文的“眼睛”,高度概括凝練論文內(nèi)容,代表研究方向,體現(xiàn)研究熱點(diǎn).檢索到的1072篇文章的關(guān)鍵詞共線網(wǎng)絡(luò)圖如圖2所示,其中圖中節(jié)點(diǎn)大小表示該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次,連接線的粗細(xì)表征兩個節(jié)點(diǎn)間關(guān)聯(lián)程度.從圖2中可以看出:“大學(xué)物理”和“教學(xué)改革”關(guān)系密切.“大學(xué)物理”包括大學(xué)物理理論課堂教學(xué)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).理論課堂教學(xué)的研究與改革,與教學(xué)模式,教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)方法,教學(xué)質(zhì)量等關(guān)鍵詞相聯(lián)系,說明近10年來大學(xué)物理課堂教學(xué)的改革與研究已從大學(xué)物理課程體系建設(shè)的宏觀架構(gòu)層面向通過教學(xué)模式、教學(xué)方法的變革提高教學(xué)質(zhì)量的微觀層面發(fā)展.另一方面,圖2中“實(shí)驗(yàn)”二字反復(fù)出現(xiàn),如“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”、“物理實(shí)驗(yàn)”、“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”等,這些關(guān)鍵詞都與“教學(xué)改革”聯(lián)系緊密,表明了近10年來實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究進(jìn)行了大量的改革.“創(chuàng)新能力”和多個與實(shí)驗(yàn)相關(guān)詞均有聯(lián)系,充分說明了物理實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)人才的創(chuàng)新能力作用巨大.圖2中還顯示實(shí)驗(yàn)教學(xué)與“教學(xué)質(zhì)量”、“教學(xué)體系”、“教學(xué)方法”間有一定聯(lián)系.總之,圖2中圍繞著實(shí)驗(yàn)的各個關(guān)鍵詞及關(guān)系體現(xiàn)了對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究正在從多角度展開.本文對近10年大學(xué)物理教學(xué)研究將從兩個方面進(jìn)行梳理分析:一是大學(xué)物理課堂教學(xué)研究,二是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究.3.1大學(xué)物理課堂教學(xué)研究從圖2中可以看到,“教學(xué)模式”“教學(xué)方法”均和“教學(xué)改革”、“大學(xué)物理”相聯(lián)系,顯示出近10年來大學(xué)物理課堂教學(xué)研究主要圍繞著“如何教”展開.而在10多年前,伴隨著我國大學(xué)的改革,大學(xué)物理課程體系也處于改革與建設(shè)期,為此需要進(jìn)行大量的研究,以保證課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性和必要性.在體系建設(shè)完成后,學(xué)生對大學(xué)物理課程的要求變得更加多樣,學(xué)生水平也更加參差不齊,為保證和提高大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量,教師更加關(guān)注教學(xué)的方式與方法.特別是,近10年來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有了快速發(fā)展,為改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式提供了很好的技術(shù)支持.因此,教學(xué)方法、教學(xué)模式成為近十年來大學(xué)物理教學(xué)研究的主要關(guān)注點(diǎn).下面對其中具有代表性的工作進(jìn)行簡述.3.1.1慕課與翻轉(zhuǎn)課堂慕課MOOC即大規(guī)模開放在線課程.2011年秋,來自世界各地的160000人注冊了斯坦福大學(xué)SebastianThrun與PeterNorvig聯(lián)合開出的一門《人工智能導(dǎo)論》的免費(fèi)課程,此后慕課進(jìn)入了快速發(fā)展階段.我國慕課發(fā)展幾乎與國際同步,2013年同濟(jì)大學(xué)在物理課中展開慕課教學(xué)[4],并將慕課與傳統(tǒng)教學(xué)模式從教師的教學(xué)、學(xué)生的學(xué)習(xí)、教學(xué)測評及班級管理等四個方面進(jìn)行對比研究.結(jié)果顯示MOOC教學(xué)模式將學(xué)生被動接受改變?yōu)橹鲃铀伎?,提高了課堂效率,也提升培養(yǎng)人才的質(zhì)量.雖然慕課起源于西方國家對于開放式教育的研究(OER)但是在我國推行過程中被本土化,更適應(yīng)我國情況.比如,同濟(jì)大學(xué)在實(shí)踐中所開發(fā)的視頻插入問題增強(qiáng)交互性,加強(qiáng)課程對學(xué)生的監(jiān)督力度;增加教員數(shù)量,滿足學(xué)生在線提問的教學(xué)需求,并整理學(xué)生問題;還提議通過開發(fā)游戲的形式增加趣味性獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[4].翻轉(zhuǎn)課堂通過視頻將教師所講授內(nèi)容提供給學(xué)生供學(xué)生反復(fù)自主觀看學(xué)習(xí).將傳統(tǒng)教學(xué)部分放在預(yù)習(xí)階段,增加了學(xué)生預(yù)備知識學(xué)習(xí)的比例,還使得原來用于講授的課堂時間用于關(guān)注學(xué)習(xí)的重難點(diǎn),結(jié)合傳統(tǒng)課堂和在線課堂,既保留了講授式教學(xué)法的高效和準(zhǔn)確,又可以在課堂上采用多種新式教學(xué)方法,例如研討式學(xué)習(xí),項(xiàng)目式教學(xué),等激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與自主性.上海交通大學(xué)在2013和2014年期間開展“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)試點(diǎn)研究”,采用準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計和問卷調(diào)查法,探討翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)效果,學(xué)生適應(yīng)性和傾向性的問題[5].慕課MOOC等開放教育資源結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂,成為新教學(xué)模式,體現(xiàn)出現(xiàn)代社會互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展對傳統(tǒng)的教育教學(xué)產(chǎn)生的巨大沖擊,反映出信息技術(shù)與課程整合日漸深入的大勢所趨.3.1.2同伴教學(xué)法同伴教學(xué)法(PeerInstruction簡稱PI)是哈佛大學(xué)教授EricMazur受到合作學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)于上個世紀(jì)90年代提出.該方法針首先使用概念測試題,借助計算機(jī)投票系統(tǒng)反饋學(xué)生答案,根據(jù)學(xué)生作答正確率教師適當(dāng)講解.國外研究團(tuán)隊(duì)用十年研究數(shù)據(jù)表明,大班授課此教學(xué)方式效果優(yōu)于傳統(tǒng)講授法[6].2010年開始北京師范大學(xué)在大學(xué)物理課程中構(gòu)建課堂互動教學(xué)模式,使用同伴教學(xué)法配合教室交流系統(tǒng)CRS(ClassroomResponseSystemsorClicker)技術(shù)[7],將講授為主的傳統(tǒng)課堂模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)與探究,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的合作學(xué)習(xí).具體教學(xué)流程如圖4所示,包括要求學(xué)生課前預(yù)習(xí),教師課堂上設(shè)置試題引發(fā)學(xué)生討論.生生互動討論中,穿插教師對重難點(diǎn)的講解.并且該研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計開發(fā)多元化評價模式,與教學(xué)方法改革共同促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展.3.1.3互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在日常教學(xué)中的應(yīng)用為提高大學(xué)物理大班教學(xué)的質(zhì)量,清華大學(xué)與北京師范大學(xué)合作研究提出基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的雙重警戒、網(wǎng)絡(luò)交互(Dualsafe-GuardWeb-basedInter-active,簡稱DGWI)教學(xué)模式,具體內(nèi)容和相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)如圖5所示[6].教學(xué)過程如下:首先,課前學(xué)生需要進(jìn)行預(yù)習(xí),并完成相應(yīng)的、組成教學(xué)警戒網(wǎng)的物理試題,將答案上傳至網(wǎng)上,教師從網(wǎng)上學(xué)生答題的正確率和是否講解教學(xué)內(nèi)容的投票情況了解學(xué)情.然后進(jìn)行課堂教學(xué),其教學(xué)內(nèi)容由3部分構(gòu)成[8]:原有必須知識體系內(nèi)容,正確率低于閾值的內(nèi)容,學(xué)生要求講解的內(nèi)容.課堂教學(xué)結(jié)束后是課后作業(yè)和討論課環(huán)節(jié).這一教學(xué)模式投入使用并采用定量研究,證實(shí)DGWI教學(xué)模式有效提高理工科大學(xué)物理課教學(xué)質(zhì)量.實(shí)證研究的可靠性和科學(xué)性保證了該教學(xué)模式的真實(shí)有效.3.1.4雙語教學(xué)隨著全球一體化的快速發(fā)展,高校興起和逐步開展了英文為主要語言,中文為輔助語言的雙語課程.如東北大學(xué)理學(xué)院連續(xù)五年在大學(xué)物理課進(jìn)行雙語教學(xué),上課對象是全校所有理工科大一、大二學(xué)生.在課程開始和結(jié)束后采取問卷調(diào)查和座談會形式,以及對部分學(xué)生長時間跟蹤調(diào)查獲得學(xué)生學(xué)習(xí)情況與教學(xué)效果.關(guān)于雙語教學(xué)的研究論文以思辨方法為主,闡述雙語教學(xué)意義與方法為主.引用率較高的一篇實(shí)證文章證實(shí)雙語教學(xué)增加學(xué)生學(xué)習(xí)困難,但是雙語班和普通班學(xué)生對于物理知識的掌握程度沒有顯著差異[9].3.1.5其他教學(xué)研究除了以上有代表性的研究以外,還有一些其他有特色的研究.例如:對于非物理專業(yè)的物理課程開展研究.南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)對物理化學(xué)課程從師資隊(duì)伍,教材和課程建設(shè),教學(xué)內(nèi)容,方法各方面都進(jìn)行改革[10].陜西師范大學(xué)物理化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對物理化學(xué)課程存在的局限,構(gòu)建了具有特色的現(xiàn)代物理化學(xué)教學(xué)體系,提高學(xué)生對理科課程相關(guān)性的認(rèn)識[11].此外,高校研究學(xué)者介紹了國外先進(jìn)的、有影響的研究.例如:湖南大學(xué)的研究者在美國倫塞勒工學(xué)院(RensselaerPolytechnicInstitute,簡稱RPI)訪問一年回國后,介紹美國“工作室物理”教學(xué)模式(StudioPhysics).陜西師范大學(xué)研究者分析了一些國際一流大學(xué)(斯坦福大學(xué),耶魯大學(xué),麻省理工學(xué)院,牛津大學(xué),東京大學(xué))課堂教學(xué)模式、師生關(guān)系、培養(yǎng)目標(biāo)[12].西安交大理學(xué)院研究者前往美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校(UIUC)[13]考察學(xué)習(xí)該校物理課程教學(xué).以上研究關(guān)于教學(xué)方法、教學(xué)模式旨在提高大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量.雖然目前傳統(tǒng)的班級講授模式仍是大學(xué)物理教學(xué)常態(tài),但其主要地位卻在不斷地減弱,新的教學(xué)模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式并行.總之,大學(xué)物理課堂教學(xué)正由傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)變?yōu)閷W(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作探究,并且課堂的界限逐漸模糊,學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)生不局限于教室而可以在任何一個零碎的時間.3.2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究文章的關(guān)鍵詞共線網(wǎng)絡(luò)圖2中可以看到,“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”、“物理實(shí)驗(yàn)”與“教學(xué)體系”、“教學(xué)改革”、“改革”、“教學(xué)方法”等聯(lián)系緊密,這反映了物理實(shí)驗(yàn)的改革不但包括有教學(xué)方法的革新,更有物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè).3.2.1物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)研究對于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究,有影響的工作是由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心研究團(tuán)隊(duì)開展.中科大所建設(shè)的物理實(shí)驗(yàn)課程體系與教學(xué)模式被概括為“一個核心,多個層次”.核心指的是“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”歷來是該校培養(yǎng)學(xué)生思維能力與工作能力的核心課程,多層次指的是實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺包括有基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)平臺、自主設(shè)計研究性實(shí)驗(yàn)平臺、物理基礎(chǔ)高等實(shí)驗(yàn)平臺與專業(yè)性最強(qiáng)的凝聚態(tài)等離子等物理實(shí)驗(yàn)平臺共4個平臺,實(shí)現(xiàn)從低年級到高年級從物理專業(yè)到相關(guān)專業(yè)乃至全校各專業(yè)的物理課程全覆蓋[14].該校1998年組建物理實(shí)驗(yàn)中心,2006年成為首批國家級物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,至今在物理實(shí)驗(yàn)課程體系方面展開的改革探索有:設(shè)立了本碩貫通的實(shí)驗(yàn)選修課程、研究生實(shí)驗(yàn)必修課程和實(shí)驗(yàn)專題課程;構(gòu)建“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、多層次、開放創(chuàng)新研究型”的面向全體學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺;對于物理材料類高年級學(xué)生在四級實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上還設(shè)立了3個創(chuàng)新研究型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺[15].北京大學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心團(tuán)隊(duì)規(guī)范化管理實(shí)驗(yàn)室,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源的作用,以期通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)為培養(yǎng)創(chuàng)新人才做出貢獻(xiàn).具體工作包括[16]:建立實(shí)驗(yàn)室電子信息檔案,制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)工作指南,形成日常管理工作檔案.大連理工大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心從師資隊(duì)伍、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容三個方面展開改革,建立起一支素質(zhì)高技能強(qiáng)的師資隊(duì)伍,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)技能寬厚而扎實(shí)[17].西安交通大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心作為國家工科物理教學(xué)基地和國家級示范中心,系列教材被30多所高校常年使用[18],發(fā)文分享實(shí)驗(yàn)教學(xué)辦學(xué)經(jīng)驗(yàn).這些探索工作都是抓住建設(shè)國家級物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的契機(jī).以上這些高校近些年來做出改革舉措值得學(xué)習(xí)與借鑒.3.2.2信息技術(shù)對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)計算機(jī)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,使得虛擬仿真數(shù)值分析成為實(shí)驗(yàn)新途徑.電子科技大學(xué)在2002年成立數(shù)字物理實(shí)驗(yàn)室,使用軟件如ANSYS,MATLAB等,開發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目[19].吉林大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用“基于設(shè)計的研究”這一范式對大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計與開發(fā)[20].計算機(jī)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的巨大優(yōu)勢在于可以解決不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)代價過大的問題[19].進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)仿真已經(jīng)是高等教育工作者需要面對的重要任務(wù).3.2.3將研究性學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃和綱要(2010—2020)》中明確提出提高學(xué)生的“學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力”.這3個能力中創(chuàng)新能力是現(xiàn)代社會越來越重視的人才具有的品質(zhì),創(chuàng)新也是社會各界對教育提出的迫切要求[21].培養(yǎng)創(chuàng)新能力離不開“科學(xué)探究”的研究型教學(xué)模式.實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生動手能力,分析和解決問題能力,有利于開展學(xué)生研究性學(xué)習(xí).因此有人說,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的豐沃土壤[21].電子科技大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中引入研究性教學(xué),實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力的滲透式培養(yǎng)[19].其具體舉措是將實(shí)驗(yàn)與科研結(jié)合,就具體課題展開教學(xué)實(shí)踐.山西大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心建立背景反思、設(shè)計互動、研究自主和項(xiàng)目踐行四者連動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,將研究性學(xué)習(xí)貫徹實(shí)驗(yàn)始終[22].電子科技大學(xué)物理電子學(xué)院受到“STS教育(科學(xué),技術(shù),社會)”指導(dǎo)開發(fā)研究型教學(xué)新模式[23].東南大學(xué)物理系提出“案例教學(xué)”模式[24]實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí).中國數(shù)字教學(xué)工作室發(fā)表系列文章《現(xiàn)代數(shù)字物理教學(xué)連載———在數(shù)字技術(shù)平臺上的研究式學(xué)習(xí)》共十二篇,介紹了多個大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用數(shù)字技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)情況.關(guān)于大學(xué)物理教育研究主題發(fā)表的文章中研究性學(xué)習(xí)主題的文章大量存在,并且實(shí)踐證明,該方法用于培養(yǎng)學(xué)生效果顯著[25].3.2.4實(shí)驗(yàn)評價方式的創(chuàng)新西南大學(xué)分析國內(nèi)高校物理實(shí)驗(yàn)課程成績評定方式的弊端,改革本校課程評價方案后對2004級學(xué)生成績(傳統(tǒng)評定方式)和2005級學(xué)生成績(改革后的評定方式)對比發(fā)現(xiàn),兩者呈現(xiàn)顯著性差異,并且2005級學(xué)生成績呈現(xiàn)正態(tài)分布表明改革后的評定方式是更為科學(xué)有效的[26].華南師范大學(xué)提出發(fā)展性評價模式,即學(xué)生自評、同伴評價和教師評價相結(jié)合的方式,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)這一評價方式改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果[27].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究既圍繞體系建設(shè)展開,各高校積極投入改革之中并分享實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);同時關(guān)照引入新式教學(xué)方式方法提升教學(xué)效果,以研究性學(xué)習(xí)和計算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)為典型代表;而且已有研究開始探索實(shí)驗(yàn)評價的創(chuàng)新,突破傳統(tǒng)書面評價的局限.
4總結(jié)與展望
總體上看,近10年來的大學(xué)物理教學(xué)研究在以下方面取得了長足的進(jìn)步.第一,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于教學(xué)研究產(chǎn)生了巨大的影響,形成了大學(xué)物理課堂教學(xué)研究的新特色,具體表現(xiàn)在:提供師生交流通道既可以是課上實(shí)時的,也可以是課下的;互聯(lián)網(wǎng)以定量方式清晰偵測學(xué)生學(xué)習(xí)情況,并數(shù)據(jù)積累建立學(xué)生個人學(xué)習(xí)過程性資料;我國2011年頒布《教育部財政部關(guān)于“十二五”期間實(shí)施“高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程”的意見》提到“利用現(xiàn)代信息技術(shù)……按照資源共享的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對已建設(shè)的國家級精品課程進(jìn)行升級改造,更新完善課程內(nèi)容,建設(shè)一批資源共享課”.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與課程整合,實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)教育資源共享.第二,大學(xué)物理教學(xué)研究對課堂教學(xué)展開了更加具體而細(xì)致的研究.在高校中開展多種教學(xué)模式,實(shí)施多樣教學(xué)方法是近十年的重要研究主題.教學(xué)方法和教學(xué)模式的研究文章占據(jù)大學(xué)物理教學(xué)研究的絕大部分比例.這是因?yàn)閷W(xué)生的主動新和主體性不斷被加強(qiáng)為持續(xù)發(fā)展乃至終生學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).第三,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究有了顯著的發(fā)展.以往大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課題內(nèi)容陳舊、實(shí)驗(yàn)課程安排課時少、實(shí)驗(yàn)器材老舊、各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏學(xué)校特色[19].但現(xiàn)如今,各高校積極創(chuàng)建國家級物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革范圍廣、力度大.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生受到嚴(yán)格、系統(tǒng)的技能訓(xùn)練,掌握學(xué)科知識,方法與技巧,更重要的是獲得物理學(xué)科的思考問題的方式,培養(yǎng)將理論聯(lián)系實(shí)際解決問題的能力.盡管大學(xué)物理教學(xué)研究在近10年有了快速發(fā)展,取得了很多研究成果,但在以下方面存在較大發(fā)展空間:首先,現(xiàn)有的、數(shù)量眾多的大學(xué)物理教學(xué)研究中鮮有實(shí)證研究.目前的研究成果多采用分析論辯方法獲得的,而沒有采用實(shí)證的研究方法尤其是量化研究,導(dǎo)致許多研究成果的重復(fù)性和可移植性不佳,缺乏說服力,難以被推廣.國際上,特別是美國,研究工作者采取科學(xué)的研究范式進(jìn)行物理教育研究,使得研究具有量化的實(shí)證特點(diǎn),形成了美國物理教育研究成果具有可靠可信的特點(diǎn).可以預(yù)見,雖現(xiàn)階段我國缺少量化研究,但未來越來越多的研究采用定量方法是必然趨勢.其次,互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)對大學(xué)物理教學(xué)研究產(chǎn)生的沖擊將伴隨信息技術(shù)與課程整合的深入越來越大,或許在可以預(yù)見的未來,教室不再是一個固定的學(xué)習(xí)環(huán)境,學(xué)生可以隨時隨地開始學(xué)習(xí),師生互動的方式也將頻繁和便捷.互聯(lián)網(wǎng)獲得信息豐富、快速,可以減少人力操作,其結(jié)果量化、信效度高,成為開展實(shí)證研究的技術(shù)支持.再其次,不論是大學(xué)物理理論課還是實(shí)驗(yàn)課,對于教學(xué)方法的探索仍會是未來研究的熱點(diǎn).不同于目前的、關(guān)注于將國外的大學(xué)物理教學(xué)研究方法的引進(jìn)與本土化,未來的研究將重點(diǎn)放在如何創(chuàng)新與發(fā)展在我國本土生長出的、具有中國特點(diǎn)的教學(xué)方法.這需要研究者掌握越來越豐富的心理學(xué)、教育測量學(xué)的理論與方法.最后,眾多的研究論文中“改革”是鮮明存在并反復(fù)提及的一個詞.高等物理教育為何一直強(qiáng)調(diào)改革?社會、經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,對人才的要求越來越高,學(xué)生的訴求也越來越多元化,導(dǎo)致大學(xué)物理課程越來越不能滿足所有學(xué)生的需求.并且存在師生交互通道狹窄低效等問題,這些都影響了教學(xué)質(zhì)量.可喜的是,對大學(xué)物理教學(xué)研究的梳理與分析中顯示出參與大學(xué)物理教學(xué)研究中的團(tuán)隊(duì)、教師人數(shù)正逐漸增多,發(fā)表文章數(shù)量逐年增長;但是,與物理教育研究高水平的國家相比,我國研究團(tuán)隊(duì)占全體教師比例、教育研究類文章占高校發(fā)文總數(shù)比例都是非常低的,我國物理教育研究水平還有一定的差距.因此,物理教育研究仍需要國家、社會、高校更多的關(guān)注與支持,需要每一位高校老師更多的努力與付出.