《理論力學(xué)》是建筑工程和材料化學(xué)以及航空航天等專業(yè)的重點課程,該課程的特點是邏輯思維縝密,對高等數(shù)學(xué)能力有較高的要求。由于其教學(xué)內(nèi)容非常抽象,課程中各個單元之間又有內(nèi)在的聯(lián)系,這就導(dǎo)致了灌輸式教育方法無效,學(xué)生死記硬背無效?;邮浇虒W(xué)法是在生本教育理念下應(yīng)運而生的新教學(xué)方法,該教學(xué)方法中學(xué)生和老師之間有語言上的交流和思維上的互動,老師可以給學(xué)生答疑解惑;該教學(xué)方法中學(xué)生之間也可進行討論和分析,增強學(xué)生的交流能力和表達能力。
本文首先分析了《理論力學(xué)》課程在互動式教學(xué)中的實施要點,然后討論了互動式教學(xué)模式應(yīng)用于《理論力學(xué)》中的創(chuàng)新教學(xué)關(guān)鍵因素。旨在為高校理論力學(xué)課程教學(xué)工作提供參考。
一、《理論力學(xué)》課程實施互動教學(xué)要點解析
1.課堂互動教學(xué)實施
例如,講授“質(zhì)點運動微分方程”一節(jié),分析力是速度的函數(shù)建立運動微分方程時,首先提出跳傘運動員為什么會平安落地?學(xué)生通過思考,很多同學(xué)認識到,是空氣阻力作用的結(jié)果,這時對學(xué)生的正確回答應(yīng)給于積極的肯定,但是學(xué)生對空氣阻力的具體情況并不了解,在普通物理力學(xué)中只考慮重力的影響,而忽略了空氣阻力的影響。通過教師的提問和學(xué)生的回答,學(xué)生認識到,只有考慮了空氣阻力的影響,解決的問題才更符合實際,這樣也激發(fā)了學(xué)生想知道考慮空氣阻力的影響時,落體(或拋體)運動規(guī)律如何?這時教師按照力是速度的函數(shù)規(guī)律分析物體受力情況,建立坐標(biāo)系,根據(jù)牛頓定律建立運動微分方程,再根據(jù)初始條件進行積分,對積分結(jié)果讓學(xué)生自己分析、討論,將更多的發(fā)言權(quán)留給學(xué)生,鼓勵不同的討論形式,可以讓學(xué)生上講臺,分析極限速度。最后教師做出總結(jié),指出極限速度由阻尼系數(shù)決定,而阻尼系數(shù)是由很多實際因素決定的,比如跳傘運動員撐開傘的橫截面積等。這樣的教學(xué)方法,能夠讓學(xué)生在課堂上順著老師的思路在思考,充分將自己的主動學(xué)習(xí)性發(fā)揮出來,經(jīng)過學(xué)生自己分析得出的結(jié)論,學(xué)生會記憶深刻,同時也會體會到學(xué)習(xí)的樂趣,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感和自信心。
2.課后互動教學(xué)實施
課后互動是對課堂互動教學(xué)內(nèi)容的順勢延伸,是將互動的時空做了轉(zhuǎn)換。下面從互動的內(nèi)容和互動的方式兩個方面來論述。從互動內(nèi)容方面分析,《理論力學(xué)》是對力學(xué)知識理論層面的分析,課堂的時長有限,在課堂互動式教學(xué)中學(xué)生和老師討論中會碰撞出知識的火花,這些課堂上衍生出來的問題有可能未有討論完就下課了。問題的懸而未決會對接下來的教學(xué)非常不利,堆積問題也會影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,在課堂之外對課上問題進行補充討論,能夠讓課堂教學(xué)內(nèi)容更加完整。此外,互動內(nèi)容還可以拓展到課堂教學(xué)之外,可以是以《理論物理》中的各個模塊為主題,學(xué)生和老師之間進行互動。此外,可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)和智能手機,學(xué)??梢越M建校內(nèi)網(wǎng),學(xué)生將自己的學(xué)習(xí)困惑提交到網(wǎng)上,教師對學(xué)生的問題進行分析解答。這樣可以讓師生的交流不囿于時空上的限制,充分利用了自己的碎布塊時間。對于某些邏輯性非常強,需要較多的語言表達的問題,師生可以用微信群或者QQ群的群聊的語音功能,這樣可以打破空間上的限制,給學(xué)生和老師提供了互動交流的新平臺。
二、《理論力學(xué)》課程實施互動教學(xué)的創(chuàng)新關(guān)鍵
1.“教師主導(dǎo),學(xué)生主體”保證互動教學(xué)不跑偏
通過對互動式《理論力學(xué)》課程的實踐研究發(fā)現(xiàn),在互動式教學(xué)模式下,老師要在課堂上起到主導(dǎo)作用,必須具有主持人的本領(lǐng)。只有這樣才能夠避免學(xué)生在課堂上發(fā)散思維過頭導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容跑偏,最終無法按時完成教學(xué)任務(wù)。
2.互動教學(xué)要選擇適合的教學(xué)內(nèi)容以避免流于形式
通過對《理論力學(xué)》的教材進行分析,并非所有教學(xué)內(nèi)容都要應(yīng)用互動式教學(xué)法。對于邏輯思維嚴密的教學(xué)內(nèi)容,對于各個單元知識進行綜合運用的知識可以應(yīng)用互動式教學(xué)法,這樣可以在辯論和討論中明確解題的方法,同時給學(xué)生留下深刻的印象;可以在師生互動中,老師引導(dǎo)學(xué)生將各個單元的知識貫穿起來,從而有利于學(xué)生融匯貫通,最終靈活處理力學(xué)問題。但是對于《理論力學(xué)》入門課程中的概念講解和學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)等內(nèi)容就不必采用互動式教學(xué)法了,因為這些內(nèi)容屬于識記性內(nèi)容。對于識記性內(nèi)容沒有思維交流碰撞的因素,這樣勉強使用互動教學(xué)法只能是流于形式。
3.互動教學(xué)教師要有扎實的基本功以應(yīng)對學(xué)生的突發(fā)問題
解決問題的方法不只一個,每個《理論力學(xué)》的習(xí)題都有很多種解題思路,老師在備課過程中會準(zhǔn)備一到兩種解題思路。然而在互動教學(xué)中,學(xué)生的思路可以和這兩種都不相同,這時老師可以順著學(xué)生的思路來探索解題的方法,者對教師的理論力學(xué)基本功和高數(shù)基本功都有更高的要求。因此,互動式教學(xué)在培養(yǎng)理論力學(xué)人才方面具有絕對的優(yōu)勢,同時對教師的教學(xué)方法和專業(yè)基本功也有新的挑戰(zhàn)。教學(xué)方法的創(chuàng)新需要教師的卓越的綜合能力作為支撐。
三、結(jié)語
綜上所述,《理論力學(xué)》教學(xué)內(nèi)容抽象,學(xué)好理論力學(xué)必須構(gòu)建起良好的物理性思維。互動式教學(xué)法對于老師來說是一個挑戰(zhàn),當(dāng)學(xué)生在課堂上有了更多的話語權(quán),教學(xué)的方向就容易出現(xiàn)偏差,也會出現(xiàn)很多老師沒有預(yù)料到的突發(fā)問題。因此,高?!独碚摿W(xué)》教師要具有主持人和專家的能力,從而把握好互動式課堂的教學(xué)節(jié)奏,同時能夠從容應(yīng)對學(xué)生提出的各種問題。
(作者單位:1.河南大學(xué)土木建筑學(xué)院2.河南大學(xué)科研處)