研討型方法在大學物理·熱學課程教學中的應用與實踐

李小康 車碧軒 張宇 楊雄 黃敏超 王墨戈 程謀森

摘? 要：熱學課程是大學物理課的重要組成部分，其教學內容兼具理論性與實踐性，教學對象是正經歷著學習方式和學習習慣轉變的大學初年級學生，教學目標是使學生掌握熱學知識的同時，培養(yǎng)其探索精神和創(chuàng)新能力。在教學實踐中，探索了以BOPPPS教育模型為框架，融入研討型教學方法的模式，可以讓學生更大程度地參與課堂教學，積極思考與討論，實現深刻理解課本知識，升華理論應用。不僅如此，通過這一過程，學生可以完成從靜態(tài)學習知識到動態(tài)解決問題思維方式的轉變，養(yǎng)成獨立思考的良好習慣，為其他課程的學習打下基礎。

關鍵詞：大學物理;熱學;本科課程;研討型教學;BOPPPS模型

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）27-0120-04

Abstract： Thermology course is an important part of College Physics. The characteristics of teaching content are both theoretical and practical. The teaching object is the freshman undergraduate who are experiencing changes in learning styles and learning habits. The teaching goal is not only to enable students to master thermal knowledge， but also at the same time， to cultivate their exploration spirit and innovative ability. In the teaching practice， the BOPPPS model is used as the framework and the seminar-style teaching method is integrated， which allows students to participate in classroom teaching to a great extent， actively think and discuss. They could finally achieve a deep understanding of textbook knowledge， and sublimate theoretical applications. And students can complete the transition from static learning knowledge to dynamic problem-solving thinking mode， develop a good habit of independent thinking， and lay the foundation for other courses.

Keywords： University Physics; Thermotics; undergraduate course; seminar-style teaching; BOPPPS model

大學物理是高等教育的一門基礎課程，屬于科學通識教育的一部分[1]。通過對該課程的學習，學生可熟悉自然界物質的結構、性質、相互作用及其運動的基本規(guī)律，并為后續(xù)其他課程的順利學習打好基礎。課程不僅要求學生掌握課本中的知識，更重要的是幫助學生擁有建立物理模型的能力、估算與精算結合的能力、定量分析與定性分析的能力及理論聯系實際的能力。因此，在對大學物理課程進行教授的時候，應當著重培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，特別是需要培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識。

熱學課程是大學物理課的重要組成部分，對理工科類后續(xù)多種課程具有支撐作用。熱學課程主要是從能量轉化的觀點來研究物質的熱性質和熱現象，其中的內容既涉及事物發(fā)展的宏觀過程，又涉及物質微觀粒子的運動狀況。不僅如此，大學物理課程中含有的辯證唯物主義世界觀和方法論，其充滿著宏觀的哲學思辨精神，可為學生建立科學的世界觀和思維習慣[2]。因此，學好這門課，對學生而言大有裨益;教好這一門課，也是教師所肩負的重要責任。

一、教學開展前的預評估

大學物理這一課程的基礎性，決定了其面向的授課對象具有一定的特殊性。不同于高年級專業(yè)課程授課時學生已經逐漸開始適應高等教育教學模式，大學物理課程面對的更多是初入大學校門的學生。這一類學生正處于從中等教育到高等教育的過渡期，在學習方法和學習習慣方面均處于重要的轉型期。故在開展熱學課程教學時，需要充分考慮學生的知識習得特點，幫助他們調整學習習慣，更好更快地接受熱學課程內容。一方面，大學一年級新生年輕有朝氣，愿意探索和發(fā)現，對新的知識渴求度較高。熱學課程中的部分內容在中等教育中已有初步涉及并在高等教育中進行加深，因此在課程講授的前期，需要了解學生對這門課程的熟悉和生疏部分，從而在課程講授的過程中靈活調節(jié)，不斷觸發(fā)學生的熟悉點和興趣點。另一方面，中等教育多年來的教育方式使得學生在某種程度上對教科書有著金科玉律式的信仰。同一物理規(guī)律，如果換一種說法或者換一套符號體系，就會出現迷惑和自我懷疑。針對這一情況，需要老師去引導，使學生能以一種更加開放的視野去看待課本、國內外的其他參考書籍、甚至是最新文獻，從而以一種更加接近事物本質的思路去理解問題。

就教學內容而言，熱學課程兼具理論性與實踐性。熱學課程中的眾多理論均是從大量實踐中歸納總結而來，并形成了焓、? 、熵等抽象概念以及熱學基本定律。隨后，熱學課程又要求學生能夠將這些抽象概念反向用于指導具體工程實踐[3-4]中。不僅如此，熱學課程中思想甚至已拓展到數據與信息傳播、生命和宇宙發(fā)展等層面[5]。因此，在教學實施過程中，不僅應當秉承大學物理課程教學的基本原則和規(guī)律，更要根據教學對象的實際學情以及熱學課程本身抽象與實踐交織的特點，注意把握教學內容抽象與實踐的對立性和統(tǒng)一性[6]。