《自然科学发展概要》课程教学改革探讨

为了提高人文社科专业学生对自然科学的兴趣，激发学生学习、了解、探索自然科学的热情，使人文社科专业学生了解和掌握自然科学发展的基本规律和特征，熟悉了解支撑现代社会的前沿自然科学技术，培养和加强人文社科专业学生的科学思维能力。让学生了解到科学与人文的互通，了解科学的美丽，达到一名本科学生应该具备的科学文化素养，很多高校都会为文科学生开设通识限选课《自然科学发展概要》，该课程主要有理学背景的教师任教。以作者所在学校为例，2025 年春季学期开设《自然科学发展概要》课程的专业有15 个专业共计1600 多人，可见不管是专业还是人数范围都是较大的，本课程的教学质量影响范围较广，经过调查和走访学生发现一对矛盾，跟高等院校其他多数课程一样[1-10]，课程任课教师认为课难上学生不愿意听，学生认为上课枯燥没意思，针对此现象，作者基于教学调研，提出了课程教学改革，并于2025 年上半年在所教班级实践，实践结果表明，通过教学改革，能有效促进学生积极性，促进教学，提高学生对本课程的认可度。

一、课程特点与教学现状

课程特点主要是，《自然科学发展概要》为人文社科专业开设的通识限选课，旨在提供文科学生的科学素养。主要教学内容是物理学、化学、生物学、天文学等等，属于考查课，课时为16 学时，大班教学，每周一次2 节课，8 周完成教学任务，选择教材是王振彦主编北京邮电大学出版的《自然科学概论》，分五篇 30 章，以叙述方式阐述自然科学，没有太

作者简介：何玉平，男，1981 年生，汉族，江西信丰人，博士，研究方向为教育教学改革。

多公式，有利于文科学生读懂，任课教师主要以理学院教师为主， _2^-3 个自然班作为一个教学班（80—120人），教学模式以多媒体授课为主。

教学现状，本课程的教学需要教师和学生双方的共同付出，调研及走访发现，现状不尽人意，主要问题分学生与教师两个层面，学生层面：（1）不少学生认为是文科学生，没必要学习自然科学，对自己专业没有作用，存在不愿意学的主观想法；（2）课时少，是选修课且考查课，不想学习存在客观因素；教师层面，（1）内容多且涉及面广，涉及物理、化学、生物、天文等等范畴，任课教师对任教内容有部分不够熟悉；（2）教学模式相对单一，基本上依赖于教材配套的课件，授课方式主要是教师讲学生听，容易走神；（3）教学内容基本上来自教材，提不起学生的兴趣。

二、教育教学改革探讨与实践

结合不少任课教师、学生反映的《自然科学发展概要》课程枯燥无味，教师不想教、学生不想学的问题，作者2024 年深入调研与思考，并教学内容进行了反思，从教学前、教学中、教学后三方面提出了教学内容与模式改革思考，并于2025 年春季学期进行教学实践，教学反馈良好，有利于激发学生积极性、主动性。

（一）教学前的教学改革

教学过程不仅仅是课堂上授课，课堂授课之前就应该做些工作，以便有利于上课教学改革。作者主要从以下几方面进行。

1.提前了解学生及专业

为了更好的做好教学工作，需要做好学情分析。2024 年下半年教学任务安排时，我就知晓任教班级与专业，是音乐学和应急管理，比较详细的了解两个专业的培养方案、开设课程、毕业去向等等，策划如何在课堂上融入这两个专业，比如音乐学专业，归纳了物理学家中哪些有音乐天赋的，可以作为重点介绍，而且作者也自学过葫芦丝，将乐器发声的原理提前搞清楚，上课时就可以把乐器与物理紧密的联系起来，不会让学生觉得很远，让学生觉得这门课跟专业息息相关。

2.课前做好教学设计

为了课堂教学效果更佳，课前做好教学设计，课堂上应该怎么安排，为了调动学生积极性，作者做了几方面的设计；（1）平时成绩的改革，从过去的无作业仅靠考勤，变更为考勤+平时作业相结合的形式。考勤从过去单一的点名变为迟到、早退也纳入考

核体系中，而且座位靠前靠后也在考核范围之内，课堂上回答问题、课后问问题都纳入平时成绩，平时成绩从单一考勤模式演变为“1+N”模式，1 就是平时成绩为中心，N 就是多个方面，还有课后作业的设计等都时平时成绩范畴；（2）课题课堂的设计，从过去师

的满堂灌的一言堂到改革后的“1+3+N”方式，1 就是教师为引领，3 就是课堂分为三个板块（学生看，教师讲，学生回答问题或提出问题），N 就是所有学生都是参与者；（3）课后作业及考核题目的考核设计。平时成绩不仅要考勤，还要有平时作业，教师根据任教课程特点与学生专业特点，布置相关课后作业，以论述题为主。

3.授课内容的教学设计

教学内容的教学设计，是基于教师对内容的熟悉上，作为课程的核心——教学设计，

任课教师需要全方面的熟悉教材，熟悉教学内容，并且网上多搜索相关资料，教学内容不能完全念课件，应该将教学内容融入脉络与故事，并就内容的发展做到心中有数，做到哪些详细讲哪些粗略讲哪些不讲等等心中有数，并就教学过程设置问题；另外，每一次课内容相对较多，提前分配好时间，并根据学生的背景知道哪些易懂哪些较难，哪些学生有兴趣哪些可以完全忽略等等。这对任课教师要求较高，除了教材，还应该有若干参数资料和学习资源介绍，总之，做好授课内容的教学设计。

课堂中的教学改革探讨

课堂是整个教学过程的关键与核心，是教学成败的直接一环，也是传道、解惑、授业的途径，课堂教学从最初的教师一言堂到翻转课堂、多媒体教学，取得了一定的成效，但由于《自然科学发展概要》课程的特殊性，多年来还是以传统讲课为主，导致学生听课较少，难于调动学生积极性，作者认为，课堂最需要教学改革，而且也是改革最可能有效的关键。可以从以下几方面进行尝试。

1.引入自然科学演示实验

理论教学虽然可以直接传授知识，接受起来效果高，但是听讲之时却略有枯燥之感，为此，2025 年春季《自然科学发展概要》课程，大胆尝试，借助学院的省科普教育基地，中途引入自然科学演示，能极大的调动学生的好奇心和积极性，比如，本学期引入的驻波演示、水波演示，学生都非常有兴趣，而且课间都愿意上来尝试，不仅调动学生积极性，而且还能更直观的讲解知识，还利用PH 测试纸测试了水的酸碱度等等，看似的简单实验，却能带来不一样的效果。除了引入自然科学演示，针对音乐专业学生，还尝试把学生乐器带来，讲解其中的物理原理，甚至作者还带来了葫芦丝演奏，跟学生交流，效果出奇的好。

2.提问式反转课堂的应用

本学期教学中，每节课，作者都尝试引入一些思考题，让学生先思考，再讲解，总结，

发现学生记忆尤新，比如，物理篇中近代物理中的相对论，从平时生活中的相对性讲起是一般操作，但相对论部分内容相对较难，也比较抽象，作者就介入近些年影视剧中的穿越，先让学生思考并交流穿越原因，以及穿越结果，尤其可以讨论穿越好玩的事情，这样学生就不会感觉到枯燥无味；又比如生物篇达尔文的进化论部分，可以大胆的让学生展开想象，哪些方面存在适者生存法则？还可以沿伸到当今社会，作为学生该如何面对生存法则，这样学生就不会觉得这门课程很遥远，而且就是身边的事情，不仅讲授了知识，关键是应用性强，还融入了课程思政元素，一举三得。

3.教学内容的改革探讨

传统的教学内容一般是采用教师根据教材制作多媒体课件，上课基本上对着课件内容讲授，既省时又省力，但这种方式跟学生自己看书区别不大，学生会认为照本宣科，而且效果不理想，既然是选修课，不妨对教学内容进行拓展与改革，首先，任课教师需要对课件进行重组，突出重点，适当删去部分内容，然后加入一些应用、动画、视频、联系生活紧密的典型案例，比如宇宙篇，可以增加宇宙里银河系及太阳系，或者太阳、地球等日常可见的动画与视频，尤其可以增加中国天眼（贵州FAST）的建设、价值、意义以及最新成果，还可以增加近现代我国航天科技取得巨大成绩，介绍一些航空航天方面的常识，这样以来，教学内容得到极大的丰富，而且不枯燥，学生也容易接受，不过，由于课程涉及范围较多较广，教学学时有限，这很需要任课教师对课程的理解和把握，而且需要耗费大量时间、精力，这势必会让任课教师衡量得失。

4.授课模式的改革探讨

前面提到翻转课堂的应用，授课模式千万种，关键看是否合适，所以任课教师需要提前了解学期情况，除了采用翻转课堂，还可以考虑讨论法、启发式，授课过程需要多变，让学时感觉新奇，而且尽量想办法把学生作为课堂重要因素，而不仅是坐着听课的学生，被动接受的对象，当然，授课模式还需要结合授课内容进行选取，结合学生的时代特点，比如，课程中的自然篇，由于主要内容是现代科学技术带来的自然方面的影响，这方面很多学生估计感受不深，如果直接讲内容会难于理解，因为学生都是00 后，可以提前让学生跟家长了解之前乡下种的蔬菜跟现在超市的蔬菜区别，学生自己思考搜寻答案，课堂上进行分享与探讨，学生更能深层次的了解科学对自然带来深刻影响；还有就是天气，播放20 年前的天气预报与现在的对比，之前没有“霾”的天气，引导学生思考深层次的原因，将一言堂式教学变成探讨式、交流式的授课，把课堂的主动有教师变为教师与学生，有助于教学质量的提高。

5.考核方式的改革

传统考核方式就是给个提纲，然后一张试卷考核学生，这就是要求学生考前需要背很多知识点，考完就忘记了，教师也有点无奈。为此，2025 年春季学期，将考核方式进行改革尝试，首先作者创造性将平时成绩考核分成了很多部分，除了课堂考勤考核的变化，还增加了课外小作业，每两周一次，每次要求手写，不能相互抄袭，不能完全抄网上资料，作业也设计了要有自己的观点要求，比如，近20 年诺贝尔物理学奖有哪些？对人类生活有什么影响？你认为近代科学技术给我们生活带来哪些便利和负面作用？等等诸如此类的课外小作业；期末试题也适当变化，减少背诵题目，增加主观思考的题型。

（三）课堂后的教学改革探讨

课堂是决定课程教学内容的深度，课外的“隐形”教学就是课程教学的广度，传统的课程教学课外基本上没什么要求，尤其是像《自然科学发展概要》这一类的选修课，学时相对较少重视程度不够，课外学术基本上不会再去看书或者复习。为此，笔者进行了思考与探索，首先布置了课外小作业，直接影响平时成绩，学生还是会去完成小作业的，其次提供学习视频与网站，上课时讨论课外看过的资料；最后，课外如果有交流课程内容的同学平时成绩加分。课堂后的教学，完成有难度，这需要任课教师有严格的执行力，而且有执行多年方能见效果，对平时成绩不高的同学一定要体现在最终成绩的考核上，不仅如此，这也对任课教师提出了很高的要求，不仅需要对内容很熟悉，还需要知识面广，融会贯通。

三、实践与结语

2025 年春季学期的《自然科学发展概要》安排在1-10 周，目前已经结课，教学改革探讨中的改革思路基本上都用了，从教学实践看，旷课人数明显比以往少，而且多数同学上课也表现积极，课外小作业也愿意按时完成，最可喜的是，不少学生都感觉有趣且能学到东西。整体反馈来看，教学效果提高显著。不过却难于推广跟持续，因为需要任课教师花费太多时间和精力，而诸如本课程之类的选修课，对教师的考核作用难以体现，这很需要我们人民教师的责任心了。

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