[摘要]我国是农业大国，合格农业人才的培养关系到我国的长远发展。大学物理学是高等农业院校重要的基础课之一，但当前农科大学物理教学面临严峻挑战。为提高课堂教学效率，探索以学生自主探索为主的课堂教学模式，这改变了以往枯燥的课堂教学，有效激发了学生的学习热情，提高了课堂教学效率，促进了农业人才的培养。
[关键词]大学物理；农业院校；自主探索；教学方式；教学效率
[中图分类号]G642.0 [文献标识码]A [文章编号]1005-4634(2011)04-0065-03
高等农业院校作为农业人才的培养摇篮，无疑肩负着重要的历史使命，如何培养出合格的农业人才关系到我国的长远发展。大学物理学作为自然科学和现代工程技术的基础，已越来越广泛地应用在农学与生命科学中。作为一门科学素质课，它对培养学生科学的思想方法、创新能力、理论联系实际能力以及树立科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观等，有着其他课程所不能替代的作用。然而随着我国高等教育大众化的推行，目前农业院校的大学物理教学面临严峻挑战：理论与实际脱节严重、教学内容陈旧、教学方式落后，导致学生学习热情不够，课堂教学效率低下，未能充分发挥大学物理学应有的优越育人功能。如何改进教学方法，提高课堂教学效率应是每个教师积极探索而又具有重要意义的问题。
1 农业院校大学物理的教学现状
物理学对农业科学的发展所起到的推动作用是不容忽视的，尤其是近代物理学中的声学、激光、遥感、电子显微镜等高新技术与农业的结合直接推动了物理农业的产生，因其无污染、可持续发展等特点，成为了近年来农业研究的热点。由于农业院校本身更倾向于应用化学方法，物理课基本上处于从属地位。以湖南农业大学为例，农科大学物理仅有36学时，实属罕见。面对如此少的课时量，教师不得不大肆缩减教学内容，只留下一些最基本的部分。近代物理及物理新技术在农业、生物方面应用的内容几乎从未提及，缺乏农业院校最基本的特色。这样，不但学生觉得收效甚微，而且各院系领导都觉得大学物理学与学生的后续专业课程关联不大，因而愈发不重视大学物理课程。作为一门系统性和逻辑性都很强的学科，若课时量太少，学生只能学到支离破碎的物理学，进而影响学习热情。长期以来我国在进行农业科技人才培养中，忽视了物理学的作用，使得很多的农业科技工作者物理素质不高，研究水平较低，这对提高我国农业科技水平是很不利的。此外，教师习惯于按传统的讲授式进行教学，只是教授学生简单了解表象而不能由表及里，深入分析缘由。
2 传统教学方式的不足
传统的教学方式，以接受程式化的知识为导向，习惯于传递现成的知识，注重聚合性思维和形象性思维的培养。不可否认，传统的教学方式系统性强，逻辑性强，但传统的教学方式过于强调教师的主导作用，多采用直接“注入式”，课堂教学是教师的“一言堂”，老师照本宣科，把教学大纲规定的知识内容机械地单方向灌输给学生，如同“填鸭”，忽视了学生的主体地位。学生处于被动接受状态，而对于学什么、学多少、如何学，完全由教师确定，课堂教学呆板、机械、单调，缺乏生气和活力。学生学习的独立性消失了，就很容易失去学习的兴趣和积极性。这种教学方式培养出来的学生只会按部就班继承前人的知识，而不会应用知识来解决实际问题，缺乏创造性思维能力和解决实际问题的能力。这样的教与学只是一种简单的机械式叠加，不能相干叠加，更不能产生教与学的共鸣。时间一久，学生很容易产生疲劳和厌倦，教师越教，学生越不想学。总之，传统教学的“教”不一定引起“学”，更不一定产生“会”。此外，传统的教学重知识而轻能力，重理论而轻实践。现代教育的目的不是单纯的传授知识，而更应该注重能力和素质的培养，特别是创新能力的培养。显然，这种教学方式不符合现代教育的本质。
3 大学物理学的自主探索式教学
“教”是为了学生“学”，而“学”是为了使自己“会”，要使学生由“教”而“学”并最终“会”，则其主要目标是要激发学生的学习兴趣和热情。教育心理学告诉人们，学习动机中最积极、最活跃的因素是学习的兴趣和求知欲望，兴趣和欲望是接受知识内在心理特征和思维活动的基本条件。教师的教学方式是实现教学目的的关键，因此，需要改革传统的教学方式，探索出一套既能发挥教师引导作用又能充分体现学生认知主体作用，充分激发学生学习热情的新型教学方式。
如何才能激发学生的学习兴趣和热情?孔子说：“疑是思之始，学之端。”著名心理学家鲁宾斯坦也说过，“思维通常是开始于疑问或问题，开始于矛盾”。学生只有对事物产生了好奇与疑问时，才能真正发自内心的去探究它。这就需要教师根据学生的特点，在课堂教学中最大限度地调动学生的求知欲望。为此，探索出新颖的自主探索式教学，实现学生由“教”而“会”的飞跃。在教学实践中，首先设计充满生机的学习情境，将物理学与学生的生活相融合，教师从日常生活现象或专业需求入手巧妙设疑，充分激发起学生的探疑兴趣，诱导学生主动参与。在教师的引导下，以学生自主(互助)探索为主，点拨启发学生利用已有的知识进行分析推证，归纳总结发现新规律，理解各种生活现象产生的缘由，最终教师适当地给予总结评价，指引学生利用新的知识进行实践运用，解释相关的生活现象，如图1所示。下面通过具体的教学实践加以说明。
表面张力是农学与生物学等专业都需要的一个非常重要的知识点，但该部分知识比较抽象，不好理解，是学生较难掌握的一个知识点。为此，在具体教学实践中教师首先应该根据生活现象设疑：为什么早晨的露珠呈现椭球状?为什么肥皂膜里松弛的弦线在某一侧皂膜被刺破后立即变张紧了?疑问一出，学生的学习兴趣立即被调动起来，纷纷表述自己的见解。针对这些疑问，引导学生根据已有的流体力学知识思考流体具有哪些特性?为什么流体可以呈现确定的形状?膜中的弦线为什么会张紧?学生们可立即意会到有力的存在。那这个力是什么样的力?是如何产生的?又如何表现出来?引导学生分析液体表面及其内部分子的分布特征，而分子间又具有相互作用力，从而获知液体表面分子的受力状态。适时插入一段放慢了的视频：绷紧的橡皮膜在释放外力后逐渐收缩，引导学生据此展开联想，很快就有学生意会到液体表面与橡皮膜的类似之处。因为受力不均匀，液体表面与橡皮膜一样，具有收缩的趋势。点拨学生认识到液体表面在收缩过程中所表现出的作用力称之为表面张力。启发学生从能量的观点来思考，由于液体的表面张力有使液体表面收缩到最小的趋势，这样分子间的势能就会发生变化，在内聚力的作用下，总是使表面积减小，即表面张力就是液体表面减小时所减小的表面自由能。这又说明了液体表面张力的影响因素，从而归纳出新的内容——液体的表面张力及其影响因素。再适当引导学生进行实践
运用，用新知识来解释前面的生活现象。同样，这些生活现象又可从另一方面证明刚才的理论分析。通过这样一种自主探索式的教学过程，牢牢吸引了学生的探疑兴趣，激发了学生创新的积极性，这样，学生大多都能准确掌握表面张力这个知识点。为了更进一步加深巩固，提高学生的应用能力，还可根据学生的具体专业进行适当拓展，比如说在喷洒农药时，如何才能使植物尽快吸收?植物的根茎如何输送养分等。
在传统的教学方式中，只是将表面张力这样一个知识点机械地传授给学生，虽然学生也知道表面张力的存在，也知道影响表面张力的各种因素，但在实践中时却不会灵活运用。通过考核对比发现，对于简单的识记或计算题目，大部分学生都能准确地完成，但对于灵活一点的题目如要求学生根据相关知识解释为什么通常人们看到小量筒的水面呈现下凹状，但当量筒里的水逐渐增多，液面最终呈现凸起状这一类型题目时，很多学生就不会实际运用了。而在自主探索式教学过程中，学生已深刻地掌握了表面张力产生的缘由及其作用机制，因而几乎都可对液面形状的变化作出正确的解释。
在教学过程中，教师不仅要善于“传道、授业、解惑”，更要善于“激励、唤醒、鼓舞”。通过自主探索式教学的实施，可有效激发起学生的学习热情，让学生主动地学，从被动接受知识转变为主动创造知识，实现从“学会”到“会学”、从“学中做”到“做中学”的飞跃。这改变了以往波澜不惊，暮气沉沉的课堂气氛，提高了课堂教学效率。而且在教学过程中将物理学与学生的生活、学习及专业联系起来，让学生学习有活力的、充满生机的物理学。将以往枯燥的课堂教学变成趣味盎然的知识转换站，让学生活学、活用，突出了物理思想体系对学生思维的影响。引导学生构建相关物理模型，用物理学的语言、思维来分析解决问题，指引学生透视现象看本质，抓住问题的关键所在，启迪学生实现知识的迁移，从而真正培养学生的科学素质与思维能力，使其善于观察、勤于思考、敏于分析。这样，使教与学从简单的机械叠加转变为相干叠加进而产生教与学的共鸣，实现师生互动。
当然，任何一种教学方式都有自身的不足之处，对于“自主探索”式教学也有很多需要注意的问题。首先，应用“自主探索”式教学无疑提高了对教师的要求，需要教师对所授内容精心设计，怎样提出问题，如何引导学生去思考、分析，对于可能出现的错误答案如何去辨析，同时还需广泛收集教学素材，拓展学生的知识面。只有当教师具有相对丰富的知识时才能巧妙设疑，恰当引导学生进行正确思考。其次，应用“自主探索”式教学需要较多的课时量，但在当前大学物理课时量越来越少的情况下，难以对所有知识点都实行这样的教学，只能精选重要的、难懂的知识点进行特殊教学。最后，自主探索需要学生具有良好的基础知识，能够较好地跟上教师的引导而进行思考，如若学生基础较差不能跟上教师的引导，则教学效果并不理想。这些需要教师不断完善进取，充分发挥新这种颖教学方式的特点，做到扬长避短。鉴于农业院校的特点，既然课时量被压缩，教学内容与其面面俱到，点到即止，学生收效甚微，还不如精选学生所需的重要知识点进行重点讲解，利用“自主探索”式教学，让学生真正掌握相关知识，并成为自身的能力。这样，不但可改变学生对上大学物理课学不到东西的感觉，改变大学物理课对专业课程用处不大的观点，而且加强了对农业人才物理素质的培养，间接推动了我国农业科技的进步与发展。
4 小结
在大学物理教学过程中，必须摒弃以往教师主导一切的落后教学方式，而应以学生为主体，充分实现师生互动。要充分激发起学生的学习兴趣和求知欲望，让学生从传统教学过程的束缚中解放出来，使学生从被动学习转变为主动学习，变知识接受者为知识创造者。通过“自主探索”式的教学，将生活实际与专业需求带入了课堂，牢牢吸引住了学生的学习兴趣，激发了学生的求知欲望，并且充分发挥了学生的主体作用，锻炼了学生的探索创新能力，使其思维敏捷，善于思考，能够利用已有知识建立合适的物理模型来解决实际问题，真正成为学习的主人。这样，改变了以往大学物理教学过程中理论与实际应用相脱离，教学内容与学生的专业需求没有紧密联系起来的缺陷，使学生切实感受到有趣的、有用的物理学，并真正掌握物理学知识和科学思维的方法，从而真正实现大学物理学对人才培养的目标。
参考文献
[1]韩红梅.论大学物理教学目的的应然和必然[J].中国教育导刊，2006，(14)：41-42.
[2]习岗，李伟昌.现代农业和生物学中的物理学[M].北京：科学出版，2001：1-2.
[3]李军，崔峰.传道 授方 启疑——教师职责基本内涵新探[J].中国高教研究，2007，(2)：87-89.
[4]陈建军，丁孺牛，谭佐军，等.农林类大学物理自主导学系统的研究[J].物理与工程，2008,18(5)：59-60.
[5]龙卧云.农科大学物理自主探索式教学的探讨[J].现代教育技术，2009,19(S1)：269-270.
[6]王垚.转变教学观念、探索教学方式[EB／OL].(2007-09-04)[2008-02-15].http：／／／YXSJ／XSYT／JXLW／200709／2788.hmd.
[7]朱红专，自主探索式教学课堂模式研究[J].湖南人文科技学院学报，2005，(3)：115-120.
[8]赵玉英.激励式教学培养了学生的创造性思维[EB／OL].(2006-04-06)[2008-07-25].http：／／／Article／jylw／200604／1699.html.
