關于教師教育改革的幾點思考

關于教師教育改革的幾點思考

1堅持開展教學研究教師的法律責任在于教育和培訓。堅持科教興國的基本國策,培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型人才,建設創(chuàng)新型國家,以適應國家經濟、社會發(fā)展的需要,是高等院校教師所肩負的歷史重任。要想站在五尺講臺上幾十年不辱使命,必須堅持數十年如一日地進行教學研究。教學活動所涉及的,都是教學研究的范圍,概括而言,包含教學的思想、內容、手段、方法、評價、監(jiān)督等等,內容十分廣泛。顯然教學研究不能可有可無,而是教育事業(yè)的客觀需要。只有開展教學研究才能不斷廣泛而深入地揭示教學應遵從的各種客觀規(guī)律,才能為自己的教學注入新的活力,推動自己達到高水平的教學,成為教學專家,而不至于停留在教書匠的水平上,也才能不斷改善和豐富教學科學知識,推動教學科學不斷發(fā)展,更廣泛而深入地促進教學進步。1.1要從傳統(tǒng)教學思想出發(fā),確立新的教學評價標準和監(jiān)督體系眾所周知,所有教學工作,包括每門課程的安排都是為實現學校教育目標而設置的,理所當然也應該密切地適應于實現教育目標的需要。但實際問題要比人們想象的復雜得多。人們的主觀意識因受這樣或那樣的局限,脫離教學客觀實際的現象時有發(fā)生,甚至長期未能解決好。教師習慣于傳統(tǒng)的教學方法:教學內容多而全、教學方法滿堂灌、教學目的重傳授知識輕實踐能力訓練……?，F在提出要培養(yǎng)高素質創(chuàng)新型人才,教學的路該怎樣走,用什么方法才能達到所要求的效果,許多教師卻沒有轍了。面對嶄新的教育目標,教師必須從傳統(tǒng)教學思想束縛下解放出來,樹立新的教學思想、改革教學內容、改進教學方法、運用新的教學手段,確立新的教學評價標準和監(jiān)督體系。培養(yǎng)高素質、創(chuàng)新型人才是教育目標的重大變革,僅一門課一個教師進行改革既是不夠的,也會受到多方面的制約。必須實行整個專業(yè),例如物理專業(yè)全盤教學計劃的改革,多門課、每個教師都進行改革、都加強教學研究,才有望實現預期的教育目標。全國三流本科院校與一流大校相比較,盡管專業(yè)相同,教育目標一般而言,實際上達不到一樣。全國各地學習一流的中學生都集中到一流大學,還具有全國一流的教師和一流的設備……這些大學應該把培養(yǎng)大批教授級、成批科學家、企業(yè)家和大師級人才作為教育目標。這些學校實際進行的是精英教育,理所當然要培養(yǎng)出全國最拔尖的人才。三流院校進行的是大眾教育,所具有的基本條件不能與一流大學相比,實際能達到的教育目標肯定要比一流大學低。做教學計劃、進行教學改革,就必須從實際出發(fā),盲目攀比,生搬硬套,是適得其反的。各院校應該開展教學研究,從教學思想、教學內容和教學方法等等形成一整套適合于自己培養(yǎng)目標的教學體系。唯有以科學觀統(tǒng)攬教學全局,不斷加強教學研究,揭示為實現培養(yǎng)目標教學工作所必須遵循的大大小小的科學規(guī)律,實施教學改革,才有望實現教育目標。1.2專業(yè)能力要求國家的希望在于教育,教育的希望在于教師。出色的教師具備很多優(yōu)秀條件,其中教學能力強是關鍵。一個教師人品好,教學能力強,教學研究成果豐富,……在學生中就能具有高的信任度、好的形象、強的感染力,對提高教學效果大有好處。教師的教學能力強集中體現在具有寬深的專業(yè)功底,較強的教材組織能力和熟練的課堂講授技藝。這是教學準備的三大環(huán)節(jié),也是教師的基本素質。包括物理教師在內,所有教師都會感受到這三個方面都大有學問。做好這些關鍵要端正教學思想,忠誠于教育事業(yè),以強烈的責任心和使命感,不斷地深入開展教學研究,加強拓寬與深化專業(yè)知識的學習和研究,理論如何聯(lián)系實際的研究,夯實專業(yè)功底;加強教材組織能力的研究,以及教案編寫能力和講授內容編排的邏輯性、條理性,提高運用淺顯而生動的事例,用簡明通俗、深入淺出的文字來闡明科學理論的能力;加強課堂講授技藝的研究,提高課堂講授效果。自己不開展教學研究,又不善于學習、消化別人的研究成果,怎么能豐富自己,提高自己,改進教學,適應新的教育目標的需要呢?勢必導致教學固步自封,照本宣科,滿堂灌,沿用老一套教學方法。只有開展教學研究才能不斷給自己的教學注入新的活力,產生新的認識,獲得新的手段和方法,不斷改進教學,保持高水平教學,取得良好的教學效果。1.3開展教學研究和教研經濟騰飛、社會進步、科技發(fā)展,為教育發(fā)展帶來前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。經濟的、國家實力的發(fā)展與國際競爭,就是科技的競爭,管理的競爭,說到底是教育的競爭,人才的競爭。教育必須適應經濟、社會發(fā)展的需要,迅速擴大招生人數,增設大批新專業(yè),改革計劃經濟時期的教育目標,以培養(yǎng)一代又一代高素質、創(chuàng)新型人才為己任;從精英教育到大眾教育,教育的對象發(fā)生了很大變化;科學技術迅速發(fā)展既豐富了高等教學的內容,也為改進高等教學增添了強有力的手段。凡此種種,促使教學工作必須與時俱進,不斷改革。這必然面臨許多新的困難和問題,教師必須及時開展教學研究,不斷解決新的困難和問題,才能確保教學工作緊密地圍繞著實現教育目標的正確途徑與時俱進。顯然,教學研究也必須與時俱進。教學與教研是一個整體,總是捆綁在一起的,教學需要教研,教學為教研提供豐富源泉,教研又促進教學,兩者相輔相成,形成良性循環(huán)。教學研究的重要性和必要性,物理學與其他學科大體相同。當然物理學也有其特點。例如,物理學充滿自然辯證規(guī)律,富含哲理,理論深奧、抽象、邏輯性強、寓意深刻、應用靈活;物理學又是一門實驗性很強的科學,許多理論是通過實驗建立起來的,或者依靠實驗來驗證其正確性。這就使物理學包含著一整套科學方法。重傳授知識、忽視科學方法,重理論、輕實驗的傳統(tǒng)教學是很不符合物理學特點的,也不符合當今培養(yǎng)目標的要求。物理學更富有教學研究課題,更值得加強研究。2關于本文章的介紹常有教師為找不到研究課題而犯愁。為此,我查閱了《大學物理》等集中發(fā)表高校物理教師教學研究論文的多種雜志,分析許多作者如何找到課題、發(fā)表文章的目的和性質,發(fā)現許多文章都是其作者在拓寬知識、深化知識和教學準備的閱讀與思考過程中發(fā)現問題而立題研究取得的成果。他們那種刻苦學習、深入思考、廣學深鉆、不唯人不唯書只唯實的精神是值得我們學習的。下面我把所查閱到的許多文章,根據其作者發(fā)現問題的性質和立題研究的目的不同,歸納為10個方面進行介紹,或許對有興趣進行教學研究的同行,尋找研究課題,實施研究有所裨益。教學研究范圍廣泛,這里所列舉的十個方面主要涉及教學內容、方法和手段,不要受此局限,應該開展廣泛的研究。2.1非水平均勻圓管無論為什么目的閱讀物理書籍,只要認真推敲是可以發(fā)現一些錯誤問題的。也常有這方面研究的文章發(fā)表。例1:“泊肅葉公式在非水平管中的形式及其在粘滯系數測定中的應用”一文作者發(fā)現所能找到的用奧氏或烏氏粘度計測定液體粘度的實驗教材中都認為豎直的粘度計毛細管兩端壓強差△P=ρg△h.ρ為液體密度,g為重力加速度,△h為毛細管兩端高度差。并以此推導出實驗所用公式。仔細推敲不難發(fā)現此處△P=ρg△h是不成立的。其一,這兩種粘度計都設計成毛細管兩端非常接近大氣壓,故△P≈0;其二,液體中壓強差△P=ρg△h是流體靜力學的規(guī)律,這里液體是流動的,這種關系不成立。還應該看到泊肅葉定律Q=πr4△P/8ηl僅適用于水平均勻圓管,在豎直的,斜的管中不適用。因為這時在管兩端壓強差△P=0,液體照樣能流下來,這與泊肅葉定律不符。于是作者立題研究在非水平均勻圓管中液體流動的規(guī)律,得出流量Q=πR48ηl(△Ρ+ρg△h)(1)Q=πR48ηl(△P+ρg△h)(1)η、l分別為液體粘度和毛細管長度。此式把泊肅葉定律的適用范圍從水平管推廣到非水平管。對于水平管△h=0,則Q=πR48ηl△Ρ(2)Q=πR48ηl△P(2)還原為通常的泊肅葉定律。對于△P=0時,式(1)變成Q=πR48ηlρg△h(3)Q=πR48ηlρg△h(3)用式(3)推導出奧氏或烏氏粘度計實驗用計算公式才是正確的,這篇文章就是這項研究的結果。例2:“關于液體從器壁流出離壁距離的討論”一文作者在閱讀中發(fā)現,對裝在容器中的液體從側壁小孔流出落地處到側壁間的距離(射程)大小與什么有關時各說不一。有認為小孔越高射程越遠。也有認為小孔越低射程越遠。作者意識到這兩種說法都是錯誤的,于是立題研究,撰寫此文。所得方程為x2Η2+(y-Η/2)2(Η/2)2=1(4)OY軸沿小孔所在的側壁向上,OX軸表示小孔流出液體的射程。由式(4)可得,當y=H/2時,射程最大,x=H。例3:“關于共軸球面系統(tǒng)的定義”一文,作者在備課中發(fā)現下面的定義經不起推敲:“由曲率中心同在一直線上的兩個或兩個以上球面組成的系統(tǒng),稱為共軸球面系統(tǒng)。諸中心所在的直線稱為系統(tǒng)的主(光)軸”。作者查閱了從上世紀50年代初到近兩年出版的,凡能找到的幾十種光學書籍,無一不是采用與此雷同的定義。其中包括頗具代表性、權威性的國內外編著的光學書籍,絕大部分還是全國普遍使用的大學教材。共軸球面系統(tǒng)如此定義,錯就錯在只確定了各球面的曲率中心,各球面還可繞曲率中心轉到任意方位,使各球面的主(光)軸一般不重合,一般不成為共軸球面系統(tǒng)。過各曲率中心的直線一般也不能成為主(光)軸。正確的定義可有兩種:其一、各球面頂點和曲率中心都在同一直線上的兩個或兩個以上球面組成的系統(tǒng),稱為共軸球面系統(tǒng)。各球面頂點和曲率中心所在的直線稱為該系統(tǒng)的主(光)軸。其二、各主(光)軸相重合的兩個或兩個以上球面組成的系統(tǒng),稱為共軸球面系統(tǒng)。各球面主(光)軸所重合于的直線稱為該系統(tǒng)的主(光)軸。作者為糾正這個錯誤的定義而撰寫此文。2.2發(fā)表了證明方法的總觀對一些定理、公式、方程為尋求新的證明方法而立題研究。例4:“穩(wěn)恒磁場高斯定理的一個證明”一文作者知道,這個定理從畢奧—薩伐爾定律出發(fā)已經獲得了嚴格的證明,但需要用矢量分析知識,較復雜被許多教材省略去了。為此作者進行研究,提出了一種新的較簡便的證明方法,而發(fā)表此文。作者從畢奧—薩伐爾定律出發(fā),利用曲面積分和曲線積分重新證明了這個定理。隨后,因受這個證明方法的啟發(fā),另一位作者在“也談穩(wěn)恒磁場高斯定理的證明”一文中又提出了改進意見,使證明更簡化。例5:“推導麥克斯韋速度分布律、速率分布律的簡單方法”一文作者認為麥克斯韋速度分布、速率分布律是熱力學的重點和難點,但現在教材都不加推導而直接利用結果,于是立題尋求簡便方法來證明此定律。最后發(fā)表了此文。例6:“盧瑟福散射公式的一個簡明推導”一文作者研究后尋找到這個簡明的推導方法而發(fā)表此文。不久,又有一位作者尋求到另一種簡便的方法再次證明了盧瑟福公式,發(fā)表了“導出盧瑟福公式的簡便方法”一文。2.3發(fā)表了“趨充效應”的討論這類文章常有發(fā)表,作者們對同一物理現象尋找到多種解釋方法,既使問題簡化,又對現象的認識更為深刻。例7:“趨膚效應的一種簡單解釋”一文,作者發(fā)現,對趨膚效應的論證分析,多有學者研究過,嚴格的論證分析需要借助比較復雜的數學運算,而且超出了普通物理學范圍。這位作者研究指出了福里斯《普通物理學》中對趨膚效應解釋的錯誤,并找到了文中的解釋方法而獲得成功。此后還有一位學者又找到另外一種解釋趨膚效應的方法而發(fā)表“趨膚效應淺析”一文。例8:“闡明多普勒效應機理的新方法”一文,作者發(fā)現所見物理學書籍中關于多普勒效應都是借助點波源發(fā)出球面波,通過波源和接收器的運動來解釋的。作者認為這種方法尚欠直觀形象,而加以研究,尋求新的更淺顯的解釋方法。在此文中,借助平面正弦或余弦波通過波源、接收器的運動,通俗易懂解釋了多普勒效應。例9:“對氣體栓塞的作用原理在闡述方法上的一點意見”一文,氣體栓塞現象是指血管中有氣泡而阻斷血流的現象。作者查閱能找到的所有醫(yī)用物理學教科書和參考書都是把兩個氣泡之間的液體段作為栓子來解釋氣體栓塞現象。這種解釋方法沿襲于原蘇聯(lián)1936年出版的醫(yī)用物理學。這種方法不直觀,也不形象。明明是氣泡栓塞了血管,把氣泡作為栓子來解釋不更直接,更好理解嗎?于是作者發(fā)表了此文,闡明氣泡栓塞的力學原理。在醫(yī)學物理界產生了廣泛的影響,首先被衛(wèi)生部統(tǒng)編教材《醫(yī)用物理學》(1982第二版)采用。自此以后,國內所有醫(yī)用物理教科書全部放棄了原蘇聯(lián)教科書中的解釋方法而采用此文的解釋方法。2.4導電平衡的量是不斷分布在雙板上,電人們發(fā)現有些問題闡述還不夠清楚,廣度、深度也不夠,而立題研究,發(fā)表論文也常有。例10:“外界干擾不會影響平板電容器極板間的電位差嗎?”一文,作者想到構成平極電容器的兩金屬板,并不象金屬球外套著金屬球殼構成的電容器那樣是完全封閉的,那平板電容器的電容量為什么比較穩(wěn)定呢?許多教科書都解釋為“一對平行平面導體的面積很大,而且靠得很近,電荷集中分布在兩導體相對的表面上,電力線集中分布在兩表面之間,外界干擾對兩平板間電勢差影響實際可以忽略”。作者認為這種說法不夠清楚,也不夠具體確切而立題研究,發(fā)表此文。在充分論證后得出結論:實際上,平板電容器處在不同的外電場中,不管其中一個極板接地與否,一般都要使兩極板間的電場發(fā)生改變,從而使兩極板間的電勢差改變,但兩極板內表面上的電荷量也成正比地改變,故使其電容量保持不變。例11:“靜電平衡條件下導體表面的電荷分布”一文,作者注意到有些普通物理學教科書認為導體處于靜電平衡時電荷面密度與導體表面的曲率半徑有反比關系,而對于導體表面有凹孔的情況則大多未作解釋。作者以此為題開展研究,發(fā)表此文。研究指出了面電荷密度在一般導體表面,錐形尖端附近和凹孔內表面的分布規(guī)律。2.5重力勢能轉換為彈性勢能有些物理問題看似互相矛盾,為解決這類問題,也有研究文章發(fā)表。例12:“mg=kH與mg=12kΗ矛盾何在?”一文,一位中學教師提出如下問題:把質量為m的物體放在倔強系數為k的直立的輕彈簧的頂端,彈簧被壓縮而靜止時縮短了H。從力平衡條件有mg=kH(5)又重力做功為mgH,克服彈性力做功為A=∫Ηokxdx=12kΗ2根據能量轉換與守恒定律,重力勢能轉換為彈性勢能,則有mgΗ=12kΗ2(6)mgΗ=12kΗ(6a)顯然,式(5)、(6a)是矛盾的,問題何在?作者研究后發(fā)表此文指出,式(5)是正確的,問題在于重力mg所做功mgH只一部分轉變成彈性勢能,12kΗ2,另一部分則轉變成物體的動能12mυo2,所以mgΗ=12mυυo2+12kΗ2故式(6)、(6a)是錯誤的。重物m具有動能12mυo2所以彈簧第一次被壓縮H后還要經歷一定時間的振動,消耗能量,才能靜止。2.6麥克斯韋分布律的適用范圍有些定律、公式適用范圍有一定復雜性,進行研究、開展討論、發(fā)表文章是必要的。例13:“麥克斯韋分布律的適用范圍”一文,作者發(fā)現多數著作未明確說明麥克斯韋速率分布適用于理想氣體或非理想氣體,也有些教科書明確指出僅適用于理想氣體。為此作者立題研究發(fā)表此文指出,麥克斯韋速率分布律不僅適用于理想氣體,也適用于單元和多元(多種氣體混合)非理想氣體。2.7深刻性的交變電壓的旋轉運動要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,重視實驗教學,提高實驗教學質量,培養(yǎng)學生實驗設計能力,創(chuàng)新思維能力和動手能力是十分重要的。實驗教學研究的文章比較多。例14:“變化的電場產生磁場的演示”一文,作者為了把抽象難理解的物理現象展現在學生面前,開展形象生動的直觀教學,費心研究此課題。他將感應圈產生的高頻交變電壓加到上下水平放置的電容器兩圓形極板上,使之在二極板之間的空間產生豎直方向的較強的交變電場。這時可見,與二極板平行放置的磁針圓盤上沿各同心圓環(huán)排列的所有小磁針都偏轉到各圓環(huán)的切線方向,生動形象,效果很好。例15:“落球法測液體粘度實驗的改進”一文,落球法測定液體粘度是普通物理實驗的基礎實驗之一,是個傳統(tǒng)實驗。2004年《大學物理》雜志第7期發(fā)表“落球法測液體的粘滯系數的研究”一文。本例作者又提出了新的改進意見而發(fā)表此文。他把傳統(tǒng)的手動計時改為光電計時,還進行了多方面的改進,提高了測量準確度和擴大測量范圍。例16:“電子標準電池的設計與制作”一文,作者充分肯定了常用的汞鎘標準電池的優(yōu)點,歷時近百年至今仍然成為精密測量中公認的電動勢標準,但也有不足之處。作者立題研究了這種電子標準電池以取代之。2.8研究對象為研究自我,在一定的時間關于物理學史的問題,包括介紹物理學家和物理學理論、實驗的創(chuàng)立與發(fā)展以及物理學事件的發(fā)生等等。雖然在教學中一般不作全面介紹,但適時地作些簡單介紹還是有必要的。作為物理教師應該有所了解,進行一些研究、交流是必要的。例17:“w·H·布拉格的科學生涯與科學貢獻”一文,作者在文中回顧了w·H·布拉格的人生軌跡,較系統(tǒng)地介紹了他的科學貢獻,對他在科學界的深遠影響作了充分肯定。例18:“赫茲對陰極射線的實驗研究及其重要影響”一文,作者認為赫茲對陰極射線的研究為勒納德和湯姆孫在這一領域的研究以及湯姆孫發(fā)現電子產生了直接影響。因此他根據赫茲的日記、書信、文集及相關文獻,對赫茲所進行的陰極射線實驗研究作了仔細考察而撰寫此文。例19:“什么是物理學——物理學概念之沿革”一文這是一篇介紹物理概念變遷史的文章。作者收集了從古到今,從國外到國內的翔實資料之后加以深入研究而形成此文。使讀者耳目一新。2.9國內對教學過程、技術的研究是提高教師教學水平的基礎進行教學改革、改進教學方法,探討教學經驗方面的文章較多,這表明在這些方面還有許多工作要做。教學改革研究,有如“關于電磁學與電動力學打通的設想”“數學物理方法教學內容改革的探索”,《使用英文物理教材進行教學的一種模式》等等文章,都是我們經常接觸到和想得到的研究課題。改進教學方法,現代科學技術為我們提供了有利的條件。開展這方面的研究,找課題應該說不是太難。這方面的文章也較多。從“物理過程的動化演示”、“夫瑯禾費衍射的計算仿真”、“在大學物理教學中使用Matlab制作圖像和動畫的幾個實