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探究热学课程教学在师范认证理念下的改革

2020-06-08 199 上传者：管理员

摘要：师范类专业认证的理念是“学生为中心、产出导向、持续改进”.在这个大背景下对物理师范专业的热学课程进行教学改革,转变传统的以“教”为中心的教学模式,发挥学生的主动性,以学生毕业所要求具备的素质能力为导向,反向设计教学环节,改进课程评价机制.本文针对上述几个方面的改革内容进行了探讨并提出了一些应对方法.

关键词：
力学教学
师范认证
热学
课程改革
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师范类专业认证是专门性教育评估认证机构按照认证标准对师范类专业人才培养质量状况实施的一种外部评价过程，目的在于证明当前和将来可预见的一段时期内，专业能否达到既定的人才培养质量标准美国至今已经开展了长达60多年的师范专业认证工作[1],2017年初我国教育部启动了普通高等学校师范类专业认证工作[2].近期，我校也开始启动师范专业认证工作.作为地方高校，我校过去的办学定位都是“做强工科、改造传统、打造特色”，现在提倡“做优师范”.因此，物理师范专业也迎来了一个良好的发展机遇.在当今师范认证的背景下，物理师范专业如何秉承以“学生为中心、产出导向、持续改进”的基本理念并将其贯穿到今后的教学工作中，改革人才培养机制，建立合理持续改进的教学评价机制，不断提高人才培养质量，这些都是值得我们深思和亟待解决的问题.热学课程作为物理师范专业的基础课程，具有承上启下的作用.一方面该课程衔接了高中物理的部分热学知识，比如分子运动论，热和功，固体和液体的性质，气体的性质；另一方面，热学为后续热力学与统计物理专业课的学习打下基础.因此，探讨热学课程的教学改革，设置以学生为中心的热学课程体系就显得尤为重要.

1、热学课程中存在的问题

师范认证标准要求以学生发展为中心，注重遵循师范生成长成才的规律，要求师范类专业把培养目标和全体学生的毕业要求达成情况作为评价的核心.在认证标准中倡导基于产出导向的教育，关注师范生“学到了什么”和“能做什么”.因此，在面向基础教育改革发展需求方面，物理师范生的人才培养要按照毕业要求科学合理设置课程体系和教学内容，然而原来的热学课程并不能满足这些要求，主要存在以下几个方面的问题.

1.1课程内容没有体现最新科研成果与课程的联系

长期以来，高校物理师范专业的热学教材一直注重物理理论，没有体现热学理论与当前科技发展的联系.高校物理师范专业的热学课程介绍了热力学的基本定律和气体分子运动理论以及固体、液体、相变等内容[3]，其与2017年修订的高中物理课程新课标选择性必修3中介绍的热学知识点一致，但是是高中知识的深化和延伸.当前高中物理学习强调培养学生的物理核心素养，注重课程的时代性，关注科技进步以及社会发展[4].如果以培养合格中学物理教师为目标的高等师范院校在自身的教学过程中都忽略了这一点，那么师范毕业生就不能很好地适应当前中学的教学改革.比如，固体部分的课程内容陈旧，甚至没有详细介绍固体材料在当今社会生产中的应用.这样导致学生在学习固体知识时很茫然，理论知识难理解，也不知道自己究竟“学到了什么”“有什么用处”.将来的热学课程教学改革要体现最新科研成果与课程内容的关联，这也符合当前师范认证的要求.

1.2课程设计没有考虑与当前基础教育新课标的衔接

2017年版的高中物理课程标准注重体现学科本质，培养学生物理核心素养，具体包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任4个方面.而“科学探究”这一个方面要求学生具备观察和实验、提出物理问题并解决物理问题的能力.目前，高等师范院校使用的教材中并未体现该特点.教师在教学中要注意课程内容与基础教育新课标的衔接，培养未来物理教师的物理素养，为中学输送合格师资.

师范认证要求以产出为导向，也就是要以师范生的学习效果为导向，对照师范毕业生核心能力素质要求，面向基础教育改革发展需求来设计课程大纲和采用匹配的教学内容和教学方法.而高等师范教学产出就是培养合格的中学教师，如果培养出来的教师不能适应中学物理教学的新要求，就不算是成功的师范教育.所以在高校热学课程内容设计方面也要适当与中学生物理核心素养培养方面衔接好.毕竟只有培养了合格的中学物理教师，才算真正意义上通过了师范专业认证.

1.3课程评价方式单一

在考试科目的课程评价上，以往都是以平时成绩和期末试卷卷面成绩按照一定百分比计算最后的总评成绩.在这种课程评价模式中，教师是决定学生成绩的唯一主体，单方面决定了学生的成绩.既不利于学生的全面发展，也不符合目前师范认证的基本理念.师范认证中有一条理念是持续改进，要求对师范类专业教学进行全方位、全过程跟踪与评价，并将评价结果用于教学改进，形成“评价—反馈—改进”闭环.所以，要切合师范认证的要求，在将来的热学教学改革中，教师还要建立新的课程评价机制，并且根据教学效果和学生的反馈情况持续改进教学方式和课程评价方式，以期望将这些环节形成一个闭合的流程，建立持续改进的教学质量保障机制，推动师范类专业人才培养质量不断提升.

2、师范专业热学课程的改革与实践

为了将师范类专业认证的理念贯穿到整个热学课程的改革体系中，教师作为这轮改革的实践者和引导者，在今后的热学课程教学中要进一步以学生为中心，对接社会需求，对照中学物理教师的核心能力素养，反向设计教学环节，持续改进教学过程和评价机制，具体的实践办法如下：

2.1丰富课程内容

在教学过程中适当让学生了解相应的热学理论的最新应用成果.在实际教学中可以给出一个主题，让学生自主去查阅资料并整理，最后以一堂微课的形式呈现出来，将某节课的前十分钟留给学生去讲解，让其他学生提问，讲解的学生进行回答，教师根据情况加以补充.比如，在热学教材固体部分的内容中，固体理论与材料技术有紧密的联系，而教材中并没有体现这一点.在讲授这部分内容时教师可以提出一个主题“热学超材料的研究进展”，让学生主动去了解当前新型人工热学超材料表现出的天然材料难以实现的特殊热学性质，查阅文献了解这些材料在热隐身、热防护、热管理和热信息等方面的研究进展[5].这样的课程设计方式，一方面丰富了课程的内容，拓宽了学生的知识面，另一方面培养了学生的探究能力，为中学物理教师的学术素质养成打下一定的基础.

2.2教学设计考虑与中学物理新课标的衔接，体现与师范认证要求的统一

在课程与教学等方面实现与师范认证要求的统一，组织课程的各个教学环节.只有培养了合格的中学物理教师才能把接力棒交给毕业生，让其更好地传承师范教育，将先进的教育理念和教学方式带到中学物理课堂当中，进而又为高校输送优秀的学生，最终形成一个良性循环.所以，大学物理师范教育与中学物理教学是互动的，相互联系的.要在师范认证标准中体现以学生为中心的思想离不开对中学教学的了解，大学教师甚至需要抽出时间到中学做些实际调研，了解中学的教学活动和课程标准.对于热学课程来说，高中阶段对热学的部分理论知识已有初步的介绍，如何将已有的热学知识延伸并和大学热学课程的知识有效衔接起来，是高校物理教师需要面对和解决的问题，也是热学课程教学改革的方向之一.

目前在修订后的17版高中物理课程标准中，热学属于选择性必修课程，涵盖了固体、液体和气体、热力学定律这些内容，高校物理师范专业的热学教材仍然包括这些内容，但增加了难度和深度，热学知识体系更完整.表1以热学部分知识点的讲授为例，说明上面的衔接问题.

表1高校与中学教材中热学部分知识点的对接

2.3增加课堂趣味性，充分调动学生的主动性

师范认证强调以学生为中心来安排教学活动，培养师范毕业生的学术性、师范性和专业性3方面的能力.热学是经典物理中唯一采用统计规律的课程，学生往往在学习过程中存在一定的困难，而且有些热学概念比较晦涩难懂.比如“熵的概念”，教师作为教学活动的引导者，必然要采用各种方法活跃课堂氛围，调动学生的学习主动性.

在热学课程的讲授中，可以充分挖掘物理学中的美学，它包含了统一美、简洁美等方面.例如，在讲授热力学第一、二定律之前，可以让学生赏析汉乐府诗《长歌行》，思考诗里面是否包含了热力学的规律[6]；讲授能量按自由度均分定理可以让学生体会热学中的简洁美.通过物理课程与文学艺术的结合，将枯燥的理论和公式与辩证的自然法则和谐统一起来.

在热学课时足够的情况下，可以留出一部分时间给学生，让他们分享热学学习中的体会.比如在某一章内容讲完后，可以让学生分组讨论，在课后把这章各节内容的逻辑关系梳理清楚，并用思维导图表示出来[7].

对于应用性较强的热学理论，引导学生在课后通过查资料，阅读资料，以小论文的方式阐述其在当前社会生产生活中的应用.另外，还可以结合广东省物理师范生教育技能竞赛，引导学生制作热学实验教具，并带到课堂上与学生互动，更直观地让学生看到热学现象，理解热学规律，比如，制作温差电演示实验装置[8].

2.4改进课程评价机制

在师范认证的大背景下，热学课程考核与评分标准要针对课程目标进行设计，考核结果要能证明目标的达成情况.按照师范认证的要求，热学课程的评价主体不仅是任课教师，还包括学生.评价发生在整个学习过程中[9,10]，而不是以往的期末时间.评价的目的是促进学生的学习而不是证明其能力，也不是对其排名.这种评价实施的主要方法有以下3种.

1）考核与教学同步进行，鼓励每个学生在热学课堂上有一次公开展示知识或能力的机会，并接受其他同学的评价；

2）重点考查学生对知识的应用能力，学生平时制作的教具、撰写的热学小论文等可以作为加分项；

3）更多采纳学生的评价，把学生的评教评学结果适当纳入到课程考核体系中.

3、结论

在当前师范认证的大背景下，热学课程的建设需要结合物理学专业的人才培养方案，在教学过程中及时改进教学方法和评价方式，契合学生毕业要求中的“一践行三学会”的要求.因此，我们要根据师范认证的要求，改进热学课程建设中的不足之处，把热学课程的科学性、实践性以及学科前沿知识引入课程中，及时更新课程内容，建立合理的课程动态调整机制，将本科师范生的培养目标真正落实到具体的课程上.

参考文献:

[1]龙宝新.论美国师范专业认证工作的特点与走向[J].教师教育学报,2018,5(3):93-102.

[2]张松详.我国师范专业认证需要关注的若干问题及其对策研究[J].教育发展研究,2017,37(15):38-44.

[3]李椿,章立源,钱尚武.热学[M].2版.北京:高等教育出版社,2008.

[4]赵长林.普通高中物理新课标的新理念新变化[J].课程教学研究,2019,89(5):61-67.

[5]张学骜,张森.热学超材料研究进展[J].光电工程,2017,44(1):49-63.

[6]李庚伟,邵素珍,张自力,等.浅谈古诗在物理教学中的妙用[J].中国地质教育,2006,15(2):75-76.

[7]李超华.思维导图在大学物理热学中的应用研究[D].上海:上海师范大学,2017.

[8]王婷.自制热电偶装置演示温差电现象[J].大学物理实验,2015,28(6):83-85.

[9]丁力.英国大学课程考核模式分析及其启示——以HUD大学教育专业课程为个案[J].广东技术师范学院学报,2010(2):117-119.

[10]李斌.“三性融合”教育理念下热学课程的改革与实践[J].成都师范学院学报,2015,31(3):105-108.

李晓霞,程绪信.师范认证背景下热学课程教学改革的探讨[J].肇庆学院学报,2020,41(02):28-31.

基金:肇庆学院教学改革研究项目(SJJX201712).

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期刊名称：大学物理

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国内刊号：11-1910/O4

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创刊时间：1982年

发行周期：月刊

期刊开本：大16开

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