在物理教育過程中科研和教學關系探究

1、在物理教育過程中科研和教學關系探究【摘要】教學和科研是高等學校的兩大職能，但我 國大部分高等學院過度重視科研，輕教學，以至于嚴重沖擊 教學，這樣既不利于教學也不利于科研，必須切實加以轉變。 例舉物理教學與科研的相互作用，把科研與教學有機地結合 起來，堅持以教學帶科研，以科研促教學，形成教學科研一 體化機制。【關鍵詞】物理教育；科研；教學【中圖分類號】g6【文獻標識碼】a【文章編號】1007-4309 (2013) 02-0031-2. 5一、科研與教學的重要性科研教學是個大概念。科研是教學工作的有力保障，是 提高教師的教學水平和培養(yǎng)合格人才的必由之路，教師可以 在科研中完善自己，科研水平得到提

2、高，可以完善教師的知 識結構，物理知識推動著科學的進步，作為一名物理老師更 應該隨時關注科技的進步和現在的研究結果。學生在科研中 提高自己，物理學家愛因斯坦說：“提出一個問題，往往比 解決一個問題更重要”。在教學中教師首先要設制疑問，放 手讓學生觀察、實驗、思考，讓具體的自然事物、有趣的自 然現象緊緊吸引學生，激活學生思維，使他們產生強烈的探 究欲望。從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和批評性思維，提高獨立 思考和學習的能力，更早地為將來做準備。社會受益于科研 教學，只有科技發(fā)展了，國家才會發(fā)展。高校教師只有在不 斷地研究中，才能找到教學的信心和動力，學生只有再科研 中增強興趣、創(chuàng)新能力、獨立思考的能力。

3、培養(yǎng)一代又一代 的高科技人才，我們的社會才會勇往直前，國家才會繁榮昌 盛。教學是科研工作的檢驗和有力的驅動力，是指教師系統 地向學生傳授知識成果和經驗心得的過程，是師生一種雙向 互動的共同行為活動。教學永遠是科研的源泉，沒有高水平 的教學就沒有高水平的科研，當然也就不能培養(yǎng)出高水平的 人才來。所以高校應貫徹“人才培養(yǎng)是根本，教學是中心， 科研是關鍵”的指導思想，充分認識教學對科研的促進作 用。二、科研與教學兩者的有利關系和不利關系堅持科研與教學并重，教學與科研互動是高校發(fā)展的主 旋律，是自身生存和發(fā)展的需要，是大學整體水平提高的有 利條件。當今世界，科學技術突飛猛進，知識的更新給高等 教育帶來

4、巨大的壓力。教師怎么教，學生怎么學，是教學改 革的首要話題。必須要研究兩方面的問題，及科研與教學兩 者的關系。（一）科研與教學兩者的有利關系1.科學研究是教學工作的有力保障據統計中國高級科技人才中90%分布于高等院校和科研 院所，所以任何一所高校不可能僅僅依靠教學來求得生存和 發(fā)展。如今科技的急劇發(fā)展，知識更新速度加快。面對更廣 闊、更困難的探索領域。要想在社會中生存，并有所進步和 發(fā)展的話，就必須做科學研究、更新知識，那么高校物理教 師應怎樣做。(1)科研工作促進教學水平的提高教師只有通過從事一定的科研工作才能夠發(fā)現本學科 領域的前沿并且主動跟蹤它們，通過科研工作與社會服務的 結合能夠發(fā)現或

5、者了解哪些知識是當今社會需要的和有時 效的，從而能不斷地自覺更新教學內容。第一，科研促進物 理教師革新教學內容，有效地提高授課質量。物理教師在從 事教學的同時要不斷從事科研，把最新科研帶到課堂。如德 國大眾公司研制出一款概念懸浮車，日本研發(fā)出世界第一支 透明觸控手機，科學家研發(fā)出一種無需針頭就能注射藥物的 新方法，最大太陽能飛機首次跨國飛行成功，科學家成功 “抓住”反物質原子長達一千秒。美國研制出世界上第一束 生物激光?？梢园堰@些最新的科研成果帶到課堂，來活躍課 堂氣氛，提高學生的興趣。第二，科研促進教師將科學的思 想方法、治學態(tài)度向教學轉化。因為很多物理教師通過科研 可能發(fā)現或者領悟到某種教

6、學方式已經過時或不合時宜的， 那么他們就會根據科研的邏輯思維方式，提出一些更有利于 學生接受知識、接受觀點、接受理論的一種簡捷明了的教學 方式。如探究“浮力的大小”的實驗中，讓學生思考：放入 水中的乒乓球，從它剛露出水面到最后漂浮在水面上不動的 過程中，從而讓學生對“浮力的大小與什么有關”作出猜想 和假設，在實驗探究活動中讓學生通過觀察、操作、體驗等 方式，經歷科學探究過程，不僅得出了影響浮力大小的因素, 更重要的是讓學生們逐步樹立科學方法的學習和科學世界 觀。用學探究的教學方法引入實驗，使變教師主講為引導學 生自主、合作、探究學習。第三，科研促進教師培養(yǎng)學生可 貴的創(chuàng)新精神和初步的科研能力。

7、現在國內的教學基本都是 教師在課堂上單方面講課，許多知識是教師直接給學生灌輸 到頭腦中去的，而不是學生真正能夠理解和接受的，這就限 制了學生創(chuàng)新思維能力的發(fā)揮。物理教材上所提供的問題是 有限的，當學完一些內容之后，就要引導學生學會科學探究 思想，學會創(chuàng)新知識。教師只有從事科研，才能培養(yǎng)學生開 拓進取的精神和初步的科研能力。如自制電動機、測力計、 潛望鏡、簡易望遠鏡、三棱鏡、電鈴、樓道電燈開關電路等。提倡學生自編實驗和自制實驗器材，既能鍛煉學生的動手制 作能力，又可培養(yǎng)動腦思考的習慣和動手創(chuàng)新的能力。第四, 科研促進教師教學突破課堂的限制，指向社會服務，指向知 識經濟?，F在有不少畢業(yè)生反饋的信息

8、是大學四年間所學的 知識到現場根本用不上，那么怎樣才能給學生傳授有效的知 識呢？教師必須在課堂內外通過教學，讓學生了解科研，接 觸科研甚至從事科研，從而把學生培養(yǎng)成為適合于知識經濟 時代需要的智能型人才。如在教“光的折射”現象時，可以 用刺魚實驗來界定生活中的現象與實驗之間的差別，出現在 日常生活實踐中對一些自然現象憑自己的經驗或直覺形成 錯誤的判斷。這樣引入“光的折射”現象，將光學原理融入 日常生活中來，可操作性，創(chuàng)設的簡易實驗把學生帶人一個 漁民叉魚的情景中去，符合初中學生對新鮮事物好奇好動的 特點，因而能很快地集中學生的注意力。第五，促進教師提 高學術品位，美化自我形象，在學生中產生良好

9、的聲望效應。 對他們今后的工作和生活將會起到良好的促進作用。(2)科研在情感教育、實踐教學、畢業(yè)環(huán)節(jié)中的應用 第一，強化創(chuàng)新意識，注重科研在課堂教學中的滲透。 就如物理學上很多發(fā)現都是靠直覺。安培從電流磁效應現象 直覺到磁的成因應該是電流，從而提出了分子電流的假說， 揭示了磁現象的電本質。德布羅意根據作為波動的光具有位 移性的事實，在逆向思維的基礎上和審美直覺的驅動下，大 膽地提出了實物粒子也應當具有波動性的科學假說，從而建 立了物質波的重要概念等等。只有通過教師精心設計物理情 景，才能使教學內容變美、變活，深入到學生的心靈之中， 實現物理教學的情感轉移，學生將對物理學和物理教師的情 感轉化為

10、學習的動力，這樣才能產生出藝術的效果。第二，加強科研與實驗教學的融合，培養(yǎng)學生實踐能力。實驗教學 是教學內容中必不可少的環(huán)節(jié)。培養(yǎng)學生分析問題、解決問 題的能力及創(chuàng)造力必須加強科研與實驗的融合。例如，“平 拋運動”、"單擺簡諧振動圖像”等實驗改為課堂學生小實 驗，讓學生自己動手獨立操作，通過認真觀察和思考得出結 論。實踐證明，這樣一方面使學生由被動學習變?yōu)橹鲃犹剿? 大大地調動學生學習的主動性和積極性；另一方面也直接培 養(yǎng)了學生的實際操作能力，細致的觀察分析能力，和自我解 決問題的能力，比單純由教師演示實驗的效果好得多。第三, 強化畢業(yè)環(huán)節(jié)對科研的依托，增強實習基地建設，畢業(yè)環(huán)節(jié) 是

11、教學活動的中一個十分重要的環(huán)節(jié)，它對于學生基礎知識 的運用、綜合能力的培養(yǎng)及終身學習能力、研究能力的提高 有著及其重要的作用。論文是培養(yǎng)學生綜合運用本學科基礎 理論、專業(yè)知識和基礎技能，進行工程技能和科學研究的基 本訓練，也是引導學生理論聯系實際向工作崗位過度的綜合 性實踐教學環(huán)節(jié)。2.教學是教師從事科研的驅動力隨著教育體制改革的不斷深入，教師這個職業(yè)也同樣面 臨著優(yōu)勝劣汰，一個教師要想在這場競爭中處于不敗之地， 必須提高自身的教學水平。第一，教師要更新知識，現如今 知識更新的速度非?？?，一些先進理論的不斷出現，學科的 高度交叉和高度分化以及專業(yè)調整和課程改革，使每位教師 都要講授新的課程，都

12、要學習新的知識。第二，教師競爭機 制的深入，促使教師從事科研活動，廣大教師都已經認識到 理論教學與實踐教學并重的重要性，注重使用先進的教學方 法和手段，合理運用現代信息技術等手段，改革傳統的教學 思想觀念、教學方法和教學手段，不斷提高自己的教學水平。3.發(fā)揮教學與科研的互饋作用教學和科研已經成為現代大學的兩個重要的職能。科研 與教學結合：一是提高教師學術水平的基本途徑。教師的學 術水平直接關系到髙校的教育質量，而提高教師的學術水平 的基本途徑，在于加強科學研究，教師的科研成果越多，教 學內容就越豐富。二是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的關鍵，江澤民總書 記在1995年全國科學技術大學上指出：'創(chuàng)新是一

13、個民族 進步的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭力?！备叩冉逃桥囵B(yǎng) 創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃，是知識創(chuàng)新的重要基地。這要 求教師必須將教學和科研緊密結合。只有教師自己擁有豐富 的科研成果和經驗，才能在教學過程中，更好地培養(yǎng)學生的 科研創(chuàng)新精神。三是改進教學方法的重要保障，教學過程是 雙邊活動的過程，僅僅講授有限的課本知識，學生思路難免 受到限制，不利于培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能 力。必須加強科研與教學工作有機結合，改革教學內容和教 學方法。如在教“壓強”應用時，可出示一張漫畫，題目是 “三毛應該怎么辦”，畫的是三毛陷入沼澤地里，正在下沉, 情況萬分危急、周圍又無人幫助，請你為三毛出主意，設計

14、 這樣緊扣學生心弦的情景問題，把學生帶入物理情景中，利 用學生善良的天性調動其思維的積極性，大家都主動地為三 毛出主意，達到促進學生積極思維的目的，同時也促進了學 生的發(fā)展，培養(yǎng)了學生運用知識解決問題的能力。四是培養(yǎng) 學生的科研能力的主要手段，科研能力主要指從事具體科學 研究工作的能力，包括創(chuàng)新能力、觀察能力、思維能力、實 際操作能力等。大學生科研活動的主要任務和主要目的在于 培養(yǎng)學生的科研素質和科研能力。如在科研課題中當教師或 科研人員的助手，承擔力所能及的科研任務，課程設計或畢 業(yè)設計。五是完善課程體系改革和教材體系建設的主要基 礎，教師經常參加科研活動，視野開闊，熟悉學科的發(fā)展和 企業(yè)的

15、需求，能很好地促進他們積極進行教學內容和課程體 系改革的教學研究，創(chuàng)造多樣化、個性化的教學方法，并將 本學科領域的新知識、新技術、新工藝、新方法及時充實到 課程教學內容中，編寫出能充分反映本學科優(yōu)勢和特點，具 有鮮明特色，對提高教學質量起關鍵作用的教材。教師可以 把部分驗證性實驗改為探索性實驗，在實驗思想上進行創(chuàng)新 設計，讓學生充分動腦、動手，發(fā)揮學生的學習主體作用， 培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維和意識。如人教版高一物理課本將 “驗證牛頓第二定律”演示實驗改成“探究加速度與力、質 量的關系”改為學生實驗。對比前幾年對該實驗的教學，新 教材課本以學生操作和思維活動為主的內容設計，增大了教 師課堂容量，加

16、強了實驗的探索功能，從定性的研究到定量 探索，突出了實驗的設計思想，展現了知識和規(guī)律的發(fā)現形 成過程，對學生大膽實驗，主動探索物理規(guī)律起到了積極影 響。（二）科研與教學兩者的不利關系19世紀上半期洪堡提出“教學與科研統一”的觀點，該 觀點一直被視為大學必須遵守的原則之一。但是我們發(fā)現20 世紀中葉以后，發(fā)達國家的大學科研出現兩個明顯的趨勢： 一是科學研究向研究型大學集中，二是科學研究向研究生教 育層次移動，大學本科教學與科研呈分離態(tài)勢，即所謂“科 研漂移”與“教學漂移”。主要是由于科學研究從“小科 學”走向“大科學”，高等教育從精英教育走向大眾化教 育，還有就是高校建立專門的研究機構，即教學機

17、構與科研 機構分設，政府推動科研與教學分離，使教學與科研逐漸分 離。那么我國的教學與科研發(fā)展不和諧的因素有哪些？下面 從三個方面入手，第一，教師在科研與教學兩個方面的精力 分配不當。如科研把教師教學義務的注意力轉移了，教師在 課堂上可能會過于關注自己的研究，而扭曲了課程，教學任 務會減少教師的科研時間；教師很少能從教學中產生新的研 究領域，等等。導致教師精力分配不當的原因：一是政府投 資的政策導向，二是高校評價導向，三是高校自身的急功近 利。第二，符合高?？蒲信c教學協調發(fā)展的教學理念尚未形 成，人才培養(yǎng)始終是高校的中心任務，教學工作始終是高校 的中心工作。然而，現實情況是，在相當多的大學里科研

18、與 教學之間存在尖銳的矛盾，教學明顯處于下風。多數學校的 辦學理念是科研取向，教學教育經費被擠占，教師教學精力 被擠占。第三，目前的狀況是，學術造詣深、教學經驗豐富 的教授、副教授為本科生授課的比例日趨減小，即使為本科 生授課，有些也是應付了事，高校中的教授、副教授，對本 科人才培養(yǎng)質量的提高起著至關重要的作用。因為他們可以 將科研中的前沿成果及時反映到課程教學內容中，使教學內 容跟得上科學技術的快速發(fā)展和現代化建設的步伐，教授、 副教授更具有選擇優(yōu)秀教材的能力，他們更有資格編寫新的 反映最新科技前沿水平的教材。三、科研與教學之間因怎樣共同發(fā)展處理好教學與科研的關系首先，轉變觀念，樹立教學與 科研整合的管理思想，教師要轉變觀念，由傳授科學內容轉 變?yōu)閭魇诳茖W研究的方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精 神，采用現代化的教學手段和方法，使學生從單純的文化知 識的接受者變成探索者和創(chuàng)造者。其次，建立協調的教學與 科研循環(huán)機制，消除教學與科研對立的障礙，協調教學管理 與科研管理兩個方面，建立起科學的教