導(dǎo)語：淺談理論力學(xué)探究式教學(xué)方法一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

探究式教學(xué)是指學(xué)生通過自主閱讀、思考、聽講等方式去獨(dú)立探索，教師在課堂起到引導(dǎo)啟發(fā)作用，學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)并掌握所學(xué)知識的一種教學(xué)方法。杜威最早提出在教學(xué)中使用該方法，他認(rèn)為科學(xué)教育最重要的是學(xué)習(xí)科學(xué)研究的過程或方法；教育家施瓦布認(rèn)為教師應(yīng)該用探究的方式展現(xiàn)科學(xué)知識，學(xué)生應(yīng)該用探究的方式學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容；20世紀(jì)五六十年代，施瓦布、杜威、布魯納和皮亞杰等提出的教學(xué)材料的共同點(diǎn)是讓學(xué)生參與到其中去。目前國內(nèi)理論力學(xué)課程教學(xué)存在兩個極端：一是偏重于數(shù)學(xué)推導(dǎo)，忽視理論的物理意義闡述和工程實(shí)例的引入，教學(xué)內(nèi)容枯燥無味，理論與實(shí)際脫鉤；二是偏重強(qiáng)調(diào)課程為專業(yè)服務(wù)，過多泛泛地講述案例，不深究理論基礎(chǔ)。采用探究式課堂教學(xué)理念并結(jié)合微視頻教學(xué)模式，開展探究式教學(xué)方法研究，將會提高學(xué)生對理論力學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)積極性和主動性，達(dá)到培養(yǎng)人才的教學(xué)目的。

一、理論力學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)，也稱為經(jīng)典力學(xué)。理論力學(xué)通常分為兩大部分：牛頓力學(xué)和分析力學(xué)。其中，牛頓力學(xué)是以牛頓運(yùn)動定律為基礎(chǔ)，從分析物體受力情況入手，探討物體的機(jī)械運(yùn)動規(guī)律；分析力學(xué)是以達(dá)朗伯原理為基礎(chǔ)，分析物體的能量情況，由此探討物體機(jī)械運(yùn)動規(guī)律。大部分工科專業(yè)都會接觸較多的機(jī)械運(yùn)動問題，所以理論力學(xué)是工科院校的技術(shù)基礎(chǔ)課。又因?yàn)槔碚摿W(xué)研究的是最普遍最基本的規(guī)律，所以也是一系列后續(xù)課程的理論基礎(chǔ)，很多課程如“材料力學(xué)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“彈性力學(xué)”“流體力學(xué)”“振動理論”“斷裂力學(xué)”都以理論力學(xué)的內(nèi)容為基礎(chǔ)。可見，理論力學(xué)是大學(xué)工科專業(yè)學(xué)生的必修課，在課程建設(shè)中占有重要地位。目前大多數(shù)理論力學(xué)教學(xué)采取傳統(tǒng)的教學(xué)模式。開學(xué)初，教師會根據(jù)教學(xué)大綱制定教學(xué)計劃，然后按照教學(xué)計劃中的教學(xué)進(jìn)度給學(xué)生上課。上課的時間是固定的，這使得教師很難根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行自主和拓展教學(xué)。而且在高校倡導(dǎo)縮減課時的大背景下，理論力學(xué)課時有限，對力學(xué)基礎(chǔ)要求高的專業(yè)如土木工程、機(jī)械工程等設(shè)置為72學(xué)時，而對于力學(xué)基礎(chǔ)要求不高的專業(yè)如消防和安全專業(yè)為64學(xué)時，這還包括4~6學(xué)時的實(shí)驗(yàn)。在這樣的條件下，教師在課堂上會用大部分時間講解基本概念、基本原理以及公式推導(dǎo)，很難有時間進(jìn)行課堂測試和練習(xí)。教師為了完成課時進(jìn)度，會忽略學(xué)生對課程學(xué)習(xí)和掌握的效果。

二、探究式教學(xué)方法理論背景和實(shí)施

探究性教學(xué)方法開展由問題開始，采用探索性學(xué)習(xí)方式，發(fā)揮了學(xué)生的自主性，具有合作交流的特征；探索性教學(xué)要遵循適度、引發(fā)興趣以及可操作原則；探索性教學(xué)通過教師創(chuàng)設(shè)情境、提出問題，學(xué)生分析問題、提出猜想、驗(yàn)證猜想、分析總結(jié)等環(huán)節(jié)來實(shí)施。由此可見，探究性學(xué)習(xí)是一種積極的學(xué)習(xí)過程。翻轉(zhuǎn)課堂是近年來教育界關(guān)注的熱點(diǎn)，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程中，教師提前制作學(xué)習(xí)任務(wù)的微視頻，讓學(xué)生在課前學(xué)習(xí)微視頻課程，課內(nèi)師生通過交流方式完成解惑和知識內(nèi)化的過程。這種模式激發(fā)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有效改善了灌輸式教育的弊端。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，微視頻設(shè)計和制作是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。微視頻要求短小精悍，長度在3~30分鐘為宜，方便學(xué)生利用移動終端如手機(jī)、平板電腦在碎片式的時間進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)微視頻的內(nèi)容必須是完整的，集中解決一個知識點(diǎn)，層次結(jié)構(gòu)清晰，循序漸進(jìn)。微視頻要生動形象，圖文并茂便于理解和記憶，長短適中，抓住學(xué)習(xí)者的注意力?？梢越梃b網(wǎng)絡(luò)科普微視頻制作的優(yōu)點(diǎn)，如畫面簡潔而靈動、知識點(diǎn)集中，但又要兼顧教學(xué)視頻的嚴(yán)謹(jǐn)和避免過多的娛樂性。

三、理論力學(xué)適合探究式教學(xué)方法的設(shè)計流程

理論力學(xué)不同于數(shù)學(xué)課，研究實(shí)際問題，關(guān)注物理意義；又不同于物理課，研究既定性又定量，會有大量數(shù)學(xué)推導(dǎo)。探究式教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計可以是與生活息息相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件問題，這容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。理論力學(xué)這門課程內(nèi)容多而抽象，為了在較短的學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生完成教學(xué)大綱所規(guī)定的內(nèi)容，并充分利用課下時間進(jìn)行知識點(diǎn)和題目的強(qiáng)化，所以借鑒探究式學(xué)習(xí)方法的新理念，采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)新模式，借助微視頻新媒體手段，具體的教學(xué)設(shè)計流程如圖1所示。理論力學(xué)探究式教學(xué)流程中，課前教師圍繞課程重點(diǎn)和難點(diǎn)，選擇一個完整的知識點(diǎn)，結(jié)合例題，按照前述微視頻制作的注意事項(xiàng)準(zhǔn)備能吸引學(xué)生注意力的教學(xué)微視頻。微視頻并下達(dá)課前任務(wù)書，同時將學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，小組成員完成微視頻的學(xué)習(xí)并查閱相關(guān)資料，通過QQ、微信等聊天工具進(jìn)行交流，共同完成任務(wù)書中的學(xué)習(xí)任務(wù)。在這一過程中，小組組長負(fù)責(zé)監(jiān)督，教師根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)完成情況給予考核評分。課堂上主要由教師和學(xué)生互動完成教學(xué)任務(wù)，首先教師會針對微視頻中所涉及的知識點(diǎn)進(jìn)行提問，了解學(xué)生掌握情況。再在課堂上播放微視頻，并針對重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和提醒，然后與知識點(diǎn)相關(guān)的舉一反三題目進(jìn)行隨堂測試，教師走下講臺做巡回指導(dǎo)。在這一過程中，教師發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)和講解。在這一輪中似乎并沒有節(jié)約課堂時間，但實(shí)際上由于學(xué)生主動參與，對問題反復(fù)認(rèn)識和消化，使得課堂講授變得容易和順暢，會節(jié)約課堂講授時間。課后，學(xué)生要完成作業(yè)，并把問題反饋給教師，教師對學(xué)習(xí)效果做進(jìn)一步評價，學(xué)生如果還存在疑問，可以進(jìn)行單獨(dú)答疑，如果發(fā)現(xiàn)整體學(xué)習(xí)效果不好，還要返回課堂重新幫助學(xué)生解惑。

四、理論力學(xué)探究式教學(xué)方法案例

現(xiàn)結(jié)合一個教學(xué)案例來說明理論力學(xué)探究式教學(xué)方法的實(shí)施。點(diǎn)的合成運(yùn)動中速度合成定理這部分內(nèi)容是教學(xué)難點(diǎn)。本案例中假設(shè)已經(jīng)講過了點(diǎn)的合成運(yùn)動中相關(guān)概念和定理，討論過簡單的例題。為了表述一個完整的知識點(diǎn)，在微視頻中首先把速度合成定理相關(guān)概念和定理交代清楚，如動點(diǎn)動系選取，絕對運(yùn)動、相對運(yùn)動、牽連運(yùn)動、絕對速度、相對速度、牽連速度概念、速度合成定理。注意微視頻制作過程中充分利用生活實(shí)例使概念和公理通俗易懂。微視頻中的單元包括：①引入單旋翼式直升機(jī)例子如圖2（P73），分析螺旋槳上M點(diǎn)運(yùn)動：在地面上看M點(diǎn)作螺旋線運(yùn)動，在飛機(jī)上看M點(diǎn)作圓周運(yùn)動，機(jī)身相對地面直線平移。②要弄清“一點(diǎn)二系三運(yùn)動”，“一點(diǎn)”即動點(diǎn)，此例中選M點(diǎn)；二系所指固結(jié)于地面上的靜坐標(biāo)系“Oxy”，固結(jié)于相對于地面運(yùn)動物體上的動坐標(biāo)系O’x’y’，如機(jī)艙。三運(yùn)動包括絕對運(yùn)動，即動點(diǎn)相對于靜系的運(yùn)動，如：P點(diǎn)相對于地面的運(yùn)動；相對運(yùn)動，即動點(diǎn)相對于動系的運(yùn)動，如：P點(diǎn)相對于飛機(jī)機(jī)身的運(yùn)動；牽連運(yùn)動，即動系相對于靜系的運(yùn)動，如：飛機(jī)相對于地面的運(yùn)動。③將實(shí)例上升為理論模型。微視頻中通過動畫顯示理論模型并配以解說來說明模型中各個量的物理量含義。用解析法推導(dǎo)和說明三大速度，并推導(dǎo)點(diǎn)的速度合成定理。④然后通過一道例題來生動的說明動點(diǎn)動系如何選取以及速度合成定理的應(yīng)用。例題可選如圖3所示機(jī)構(gòu)的經(jīng)典題目分析，但是要注意深入淺出的講解，讓學(xué)生容易理解。采取探究式的教學(xué)模式，由于微視頻的制作中所挑選的例題具有一定的代表性，能很好地反映知識點(diǎn)難度，并且微視頻是一個完整的知識點(diǎn)，學(xué)生可以通過自學(xué)來完成學(xué)習(xí)任務(wù)，在這一過程中學(xué)生會充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極性，提高對知識的掌握度，并大量的節(jié)省課堂時間，改善學(xué)習(xí)效果。

作者:李英杰 左建平 張 芳 劉德軍 單位:中國礦業(yè)大學(xué)

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