立体化教学在放射物理与防护教学中的应用_杨雪玲.pdf

第 44 卷 第 1 期 广西物理 GUANGXI PHYSICS Vol.44 No.1 2023251立体化教学在放射物理与防护教学中的应用*杨雪玲1，苏凯2（1.齐鲁医药学院，山东淄博255000；2.淄博市博山区第二职业中等专业学校，山东淄博255000）摘要：放射物理与防护为基础课与专业课之间的衔接课程，新高考形式下部分学生理化基础参差不齐，难于开展教学，本文采取补充基础与专业结合的立体化教学，进行“学生为中心”教学研究，通过教学内容的立体化、教学方法的立体化、教学资源的立体化、知识与思政的立体化四个展开教学研究。关键词：以学生为中心；立体化教学；课程思政；科学素养中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1003-7551(2023)01-0251-030引言新高考形势下，某些专业学生近一半高中没有选学物理，学生缺乏自信心，学习理工类课程如大学物理、放射物理与防护等提出很大挑战。在此现状下，本文依据科学的教学理论，从教学内容的立体化、教学方法的立体化进行研究探讨，以学生为中心，让学生主动学习，调动学生的积极性，注重学生科学素养的培养和提高。本教学模式对其他学科教学也有一定的参考意义。1教学方法探讨的依据理论依据建构主义理论及 PI 教学法建构主义理论认为，学习知识的过程是学习者在原有的知识框架的基础上主动对信息加工、吸收、同化，形成新的知识体系。新知识是在旧知识的基础上的“重建和组合”，该理论强调了学生自身的知识基础及心理特点是影响教学效果的主要因素，在学生基础及心理因素基础上开展教学1。PI 教学法是哈佛大学 EricMazur 教授创立的，包括课前预习、完成自学内容；自我评价、检查预习情况；教师短时讲解、学生思考；概念测试、同学间讨论互教；直到学生掌握所学知识，做到了以学生学习为中心的教学模式2。放射物理与防护课程为基础课程与专业课程中的衔接课程，通过本课程的学习，把大学物理及专业课基础有效地统一联合，形成统一的知识体系，对教学内容、教学方法、教学资源进行优化整合，立足学生特点进行洋葱式教学，层层剖析，最大程度调动学生积极性和主动性。2教学内容上的立体化教学研究对象 70%在高中没有选修过物理，40%学生物理基础为初中水平，物理基础难以保障，放射物理与防护的一半多内容涉及原子物理、原子核物理、电磁学等知识，学生出现知识断层难以保障学生接受知识，在此现状下，教学内容上以“大学物理+放射物理与防护+专业拓展”层次分明的立体化教学。2.1剥洋葱式教学内容设定剥洋葱式教学核心为“由易到难，层层剖析，知识递进”，教学内容以“基础+新课+专业扩展”进行教学，收稿日期：2022-12-08*基金项目：校级课题：基于建构主义理论的放射物理与防护教学方法研究（2019-2021）通讯作者：第 44 卷 第 1 期 广西物理 GUANGXI PHYSICS Vol.44 No.1 2023252以学生特点和基础为出发点和依据。以第三章 X 射线产生原理知识的讲解为例，构造知识体系，首先补充大学物理波动、电磁学的必备知识，力求言简意赅、深入浅出，然后结合学生刚刚完成的大学物理实验分光计实验的现象及结果引出 X 射线谱的组成，形象直观，层层加深，教师引导学生由易到难层层分析讨论，利用数学预备知识拓展和加深，旧知识到新知识紧密地联系和过渡，温故而知新，学习效果大大提高。新课最后结合 X射线的应用进行拓展，与专业密切结合，鼓励学生课下延伸学习。2.2知识系统性整合，适当删减，重点突出，主线清晰放射物理与防护 对不同专业的侧重点有所不同，实际教学中需要把针对不同专业把教学的重点与专业需要结合，适当调节教学内容。在调节时围绕知识的系统性、条理性、分层化。如在讲原子结构时讲完基础预备知识后，在讲解新课时首先讲明本次课的核心是两个实验，一个理论、三个人物。以此为主线教学，结合实验及结论，层层展开，以故事代替抽象讲解，以问题为导向引出层层结论。对教材中繁琐复杂的数学推导删掉或简化，内容优化整合，适当补充，条理清晰简明，水到渠成，效果优于照本宣科，渗透物理思想、思维方法和逻辑推理能力，加强科学素养培养。对抽象公式及理论的推导简洁条理化，学生更易吸收理解。教学内容的优化整合、主线贯穿式教学对提高教学效果起到了明显的作用。2.3教学内容实时小结、前后联系体现知识的系统性在教学中教师可以在课堂上实时总结章节内容，也可以要求学生利用各种方式对本章内容灵活总结，如树状图、思维导图等，学生学到更好的学习方法，学生反应效果良好。体现了“授人以鱼不如授人以渔”的教学内涵。3教学方法的立体化教学在实验课中的学生自主讨论学习，充分利用实验人数较少、实验形象直观的特点，加强互动、讨论、自主探究、团队合作等，学生在实验情景下通过观察、动手、讨论构建新的知识3。提出任务，学生分组讨论。然后学生发言，提出方案。教师对学生发言补充、完善，确定最好方案。学生自主实验，教师观察、引导，在测量中实时观察数据并及时纠正。学生完成实验，教师引导学生并提出实验改进措施。结合与实验有关的科研论文进行展示和讨论，培养学生文献查阅能力及科研意识。在实验中结合专业论文进行讲解，如在输出量测量实验中，结合大量的关于照射量及剂量测量的论文，对所讲知识深入、升华，学习科研思想和科研方法，鼓励学生研究和思考，为以后的继续学习打下了方法基础。4教学资源立体化，使大学物理与放射物理与防护及专业课相互衔接对于基础薄弱的文科学生，预习和课下补充基础是最有效的方法，通过调查研究，有 63%学生喜欢看教材和视频讲解进行预习，故采取课下自学与课堂授课结合是较好的方法。在学期初把每一章或每次课堂教学需要自学的知识用列表的形式总结出来，发布给学生，教学资源中对应设置预备知识、新课及专业拓展、自测等必备模块，通过学生反馈把预习中的难点及疑点记录下来，教师在课堂中针对重难点进行补充讲解、答疑。4。在教学资源中可以设置与影像技术专业技师证考核题库及知识库，在自测和练习中结合专业发展和影像技术专业技师证考核题目，加强了专业认知能力的提高。并使教学与后续课程结合。5课程思政与专业教学融合的立体化教学，提高科学素养，关注影像技术发展前沿学生学习的内涵不仅仅是专业知识，更重要的是科学的思想、科学的思维、科学方法和创新能力及批判精神。在学生学习中通过各种方式加强科学素养的培养5。（1）实验课程中科学素养培养，通过自主学习和讨论学习激发科学思维方法，通过数据处理方法的多样性发掘学生创新能力，通过拓展加深实验内容激发学生探究能力和自学能力。（2）思政教学与知识融合。放射物理与防护在是理论与应用结合的课程，可以通过影像检查的案例穿插第 44 卷 第 1 期 广西物理 GUANGXI PHYSICS Vol.44 No.1 2023253思政教育，如根据新闻中“把病人遗忘在磁共振密闭空间”或“病人在检查中晕倒或死亡”“孕妇进行了影像检查导致医疗纠纷”等实际案例在教学中穿插思政课题，培养学生的医德，在课堂教学中渗透思政教学，做到“润物细无声”的效果。在医学影像技术工作中对病人做好安全防护等等教学，使学生成为德艺双馨的医学工作者，通过中外医学影像设备的对比，认识到我国医学发展的现状，为我国的影像技术发展贡献自己力量。6结论对影像技术本科在改革前（2019 年度）和改革后（2020、2021 年度）学生基础情况对比及满意度对比图如表格 1 所示。表 1改革前后教学满意度及平均分对比年度高中选学物理人数比例夏季高考比例教学满意度期末平均分2019 年度49%59.9%96.52%67 分2020 年度40%58.9%98.27%66 分2021 年度29%53%99.17%72 分总结教学研究资料得出如下结论：（1）高中基础薄弱是学生学习主要的因素，实施立体化基础教学可以有效弥补学生基础。（2）改革后学生满意度提高，在物理选课比例逐年下降的前提下，通过改革，学生满意度逐年上升。（3）理论及实验教学方法改革受到学生认可，调查问卷中学生肯定了讨论式教学的支持率达到 93%，有效提高教学效果和提高学生科学素养，但仍有超过三分之一的学生对实验讨论式教学没有很高兴趣，说明该教学还需要继续完善。（4）讨论式教学及 PI 教学主要是在实验课及小班教学中比较适合的。如何针对人数众多学生开展立体化教学，是以后研究的重点方向。（5）实行洋葱式分层教学效果良好，适合基础较薄弱的学生教学或难度较大、较抽象知识的教学。以学生为主体及教师为主导，教学内容、教学方法、课程思政等立体化教学离不开教师团队的引导和教学总体设计，教师在其中起到重要的作用，作为导演，教师也要做到学习及提高，教师自身也要各种方式学习先进的教育理论，拓展专业知识和科学视野，提高道德素养，加强基础课程与专业知识的融合，提高专业技能及教学技能，教师加强团队建设和合作，为教学提供良好的支柱和平台6。参考文献1 龙卧云.基于建构主义的农科大学物理网络课程的设计与实践 J.教书育人,2019(18):76-77.2 刘洙秀,欧阳晓晓.CT 剂量控制技术探讨 J.特别健康,2021(29):106-107.3 邓从杰.大学物理实验学习与教学方法的探讨 D.大连:大连理工大学,2013:21-26.4 陈志强.核心素养视角下高中与大学物理实验教学衔接的研究 D.扬州:扬州大学,2021:3-13.5 郑钧正.放射防护领域的新进展 J.辐射防护,2016(36):393-405.6 蔡群青.基于科学素养的课程设计改革以美国“2061 计划”为例 J.宁波大学学报（教育科学版),2022(2):39-46.