新时代下中学物理与大学物理教学衔接的思考

　　[摘 要]物理是中学和大学通识教育的基础学科，也是教学实践中问题较突出的学科之一。在新时代，课程改革压缩了物理学科的教学内容，而信息化社会的发展改变了传统的物理教学模式。这迫切要求中学和大学的物理教育工作者重新审视物理教学知识体系，加强中学物理教学与大学物理教学的衔接，并灵活运用现代化教学技术，破除“学生痛苦、教师辛苦”的困局，使教学工作与新时代同频共振，为国家培养更多创新型人才。

　　[关键词]中学物理; 大学物理; 课程改革; 教学衔接

　　物理是一门揭示事物发生和发展客观规律的基础学科。物理教师的根本任务是培养学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等物理核心素养。我国当前的物理教学实践普遍存在“学生难学、教师难教”的状况，这使物理成为教学双方矛盾最多的课程之一。本文将结合中学和大学物理教学的特点，从教学衔接的角度出发，探索解决中学、大学物理教学困境的方法。一、中学和大学物理教学现状任何一门学科的发展都离不开时代变革的影响，社会环境变化对物理课程教学的影响显著。在新时代背景下，物理教育工作者必须深入了解教学现状、剖析现存问题，进而改进教学方式方法，以达到更好的教学效果。(一)课程标准的沿革

　　1949-2011年，我国中学物理课程共经历了17次教学大纲(课程标准)的改革与发展。"九年制义务教育制度确定后，中学物理课程进入自主发展阶段。对大部分中学生而言，物理学习难度较大。因此，为了给学生减轻负担，教学改革不断压缩物理教学内容、减少物理教学课时，而物理课程考试分数所占高考总分比例也逐年降低。

　　我国大学物理教育在恢复高考后重新发展起来。"改革开放后，科学技术作为第一生产力在经济建设中起到了令人瞩目的作用，这极大地激发了大学物理教育工作者的工作热情。我国的大学物理师资队伍迅速壮大，教育质量显著提高。进入新世纪后，国家对强大创新科技人才队伍的需求日益迫切，这更加突显了物理这门基础学科的重要性。

　　目前，我国高校的大学物理教育大多按专业分层级授课。以厦门大学(以下简称我校)为例，采用的是大学物理A.B、C类三层级教学模式，各层级课程分别面向对物理要求不同的非物理类理工专业。同时，我校开设了文科物理、物理学史等选修课程，以满足文科专业中对物理感兴趣的学生的学习需求。不同高校在满足自身办学特色的基础上设置物理课程，其课程设置有些微差别，但总体框架相似。近年来，由于综合学科发展的需求，特别是为了增加实践环节的学时，很多高校均在不同程度上削减了大学物理的学时。教学内容多而课时少的现状使物理教师疲于赶进度，学生一旦松懈，就很难再跟上进度。这影响了大学物理的教学质量。

　　(二)新高考政策的导向

　　高考政策的调整对中学教学的实施和发展影响深远。2017年，浙江和上海首次启动了新高考改革，此次改革的核心内容将高考科目改成了“必考+

　　选考”组合，而物理成为选考科目。从最后结果来看，此项为了提高学生选择权的改革措施，导致物理科目被众多学生弃选(图1)。1造成如此局面的主要原因，一方面是物理科目本身难度较大，另一方面则是改革采用了等级赋分制。在以总分最大化为目标的驱动下，科目难度愈大，得高分愈难，报考人数愈少。

　　实际上，学生需要在中学阶段的全科学习中才会逐渐意识到自己的科目优势倾向，通过全面的检验才能为自己的未来做出理性判断。部分学生在高一就进行科目的选考，尚未充分了解自身的兴趣与优势。同时，选择物理的学生减少必然会导致对物理教师的需求减少，进而对该科目的发展产生更多负面影响。

　　经过“新高考元年”的探索，物理选考人数下降问题已经引起社会各界对理工科人才培养的担忧。因此，教育部和各省市分别出台了科目引导措施和选考保障机制。[4-5]在如此多重的导向性政策倾斜下，各地选考物理的人数略有上升( 图 2) ，暂时缓解了其断崖式下降的趋势。[6]

　　在上述背景下升入大学的考生，物理知识水平参差不齐，对物理的学习热情也两极分化严重。以浙江省为例，只参加高中物理会考的考生，所学仅包含力学、电学和磁学的58个知识点，而高考选考物理的考生，需要额外掌握动量、电磁感应、振动波动、光学等共116个知识点。没有选考物理的考生，所学的中学物理内容无法达到进一步学习大学物理的课程要求：即使是选考物理的考生，也没有学习热学的内容。因此，在学习大学物理时，部分学生会觉得内容重复，部分学生却觉得跳跃性大。如果大学教师不及时更新教学方式，学生可能连基本内容都学不明白，更谈不上对物理核心素养的培养。

　　(三)信息化社会的影响

　　当前以计算机和互联网为代表的信息技术，正以惊人的速度改变着人们的学习和生活方式。在长期历史发展过程中，教育活动形成了固有的传统教学观念，即教师为教学的主体，学生为教学的客体。而随着信息高速公路的发展，教师不再是学生获得知识的唯一来源，学生可以自主通过各种途径进行学习。教师如果继续单方面、单手段灌输，就会禁锢学生的思维，不利于学生的学习，也会疏远师生间的关系。对心智尚未成熟的中小学生而言，面对信息化社会提供的海量资源，他们难以区分良莠，容易在其中迷失自我，从而丧失对学习的专注力。

　　近几年，借助信息技术的发展，线上教学呈现爆发式增长趋势。线上教学模式不受空间限制，不仅丰富了学生的学习内容，也锻炼了教师的教学技能。对教师而言，线上教学存在缺乏与学生的互动、课堂氛围不活跃等弊病。而物理教学需要大量的板书推导和演算，线上教学效果不及线下。对学生而言，由于缺乏约束，其听课效果也不及线下。线下课堂教学作为主流，线上教学作为有效补充，可以极大满足学生的个性需求。面对这些新问题，师生双方需要通过长期的教学实践摸索解决。二、中学和大学物理的教学衔接针对以上存在的问题，笔者结合自身参与过的大学和中学物理教学实践，提出几点建议。

　　(一)扭转学生学习态度

　　中学物理的教学目标是通过对日常生活中观察到的现象进行思考总结，引导学生进入物理学科领域，培养学生基本的物理观念。而影响这一目标实现的因素主要是教学内容的变化和参与教学实践的人的变化。中学物理的教学内容受到课程标准的限制，可变动的余地较小，教师应将重点放在“人的变化”上。要想彻底解决物理选考人数下降这一问题，不能仅依靠政策引导，还需要改变学生的学习态度。如果教师能把课程标准中的学习要求转变为学生的求知欲望，让他们积极主动地学习，那么选考的人数自然就会增加。这要求教师充分利用各种教学手段，努力提高物理课程的吸引力。例如，教师授课时应有丰富饱满的情绪：介绍物理概念时可穿插背后有趣的故事;引出物理问题时可适当结合生活实例：等等。有条件的情况下，教师可以让中学生提前参与到大学的教学活动中。如我校每年暑期开展的物理科普拓展营会安排大学教师给中学生授课，带领他们用全新的视角审视中学知识：充分利用大学里的教学资源，让中学生参与众多的物理实验：全程有大学生陪伴导学，交流学习经验。这些中学生在参加物理科普拓展营后，对物理的学习态度大多会得到正向的激励。

　　(二)重新审视教学内容

　　表1对比了几个在中学和大学中都会介绍到的力学概念和定律。

　　从表1中可以看出，在教学方式上，中学阶段一般采用情境描述的形式建立物理概念，而大学阶段用矢量、求导、积分等数学知识导出物理概念。大学的物理教学方式更能体现物理概念的本意。同时，中学课程改革为了降低难度、压缩范围，分离了本身逻辑性很强的物理知识体系。例如，中阶段力学被划分为6个主题：质点的直线运动、相互作用与牛顿运动定律、抛体运动与圆周运动、机械能、碰撞与动量守恒、万有引力定律。各主题之间的层次不明导致学生不易建立模块之间的联系，不能从更高的角度看待问题。而在大学物理的教学中，力学从牛顿定律出发，经过矢量和微积分的演绎，可以拓展出动量、角动量和动能等概念(图3)，有清晰的理论体系。因此，教师在中学物理的教学中，可以在学生能够理解的前提下，适当借鉴大学物理对问题的描述，让学生从整体上理解物理知识点之间的联系。在此基础上，学生经过适当的训练，就会形成处理物理问题的思维方式。

　　首先，对大学物理教师而言，对中学教材的了解、对高考政策的把握也极大影响其大学物理的课程设计。初中、高中、大学三个阶段的物理知识的广度和深度是逐渐递增的，学生的理解程度也会螺旋式上升。在这个过程中，教师必须对学生已有的物理水平有所了解，才能在教学中有所取舍，充分利用宝贵的教学时间，提高教学效率。其次，大学物理教师针对要讨论的研究对象，可以充分发挥想象力，抽象出简化的物理模型，但中学教学普遍缺少这方面的专门教育。四中学生大部分不具备对模型和建模本质的深层次认知，更缺少建模的能力。大学物理教师在教学中，可以利用一些常见已知的模型，在潜移默化中向学生传达建模思维。最后，大学物理对数学的依赖性很强，很多物理问题的解决是数学方法和物理思想巧妙结合的产物。教师在进行物理的概念、规律及物理问题的表达时，除了文字叙述，可通过数学式子或几何图像等数学语言描述。在处理物理问题时，教师也可以用数学方法建立合适的物理模型，再引导学生对模型进行数学求解。大部分学生觉得物理较难的原因，一方面是该学科知识本身比较艰深，另一方面是数学带来的壁垒。这就要求教师在讲授物理内容之前，了解学生的数学基础，包括学生学习高等数学的进度，以及初等数学的知识储备。如有缺失，教师则需要给学生补足相关数学知识。

　　(三)充分利用信息技术

　　现代信息技术于教学实践的运用主要包括教学辅助和管理辅助。跨入信息时代，传统教学中知识的主要载体--教材的知识量和网上的资料相比显得严重匮乏，教材更新的速度也总是滞后于技术发展的速度。物理概念较为抽象，现代化的信息技术却可以通过精美的图片或生动的音视频给予学生视觉或听觉上的刺激，将物理世界多样化地呈现给学生。同时，信息技术为师生之间的交流搭建了广阔的平台。学生通过网络可以完成线上课程、分享学习资料，以及和教师交流。师生间少了面对面时的拘束，沟通更为自然和顺畅，教师更容易了解学生的想法。近几年，智能移动终端凭借其便携性、互动性以及移动网络的提升，在学生中的普及程度越来越高，原本需要在线下或者电脑上完成的教学工作均可以转移到智能移动终端上。例如，我校在教学实践中，利用自主开发的“掌理”小程序，开展了全校性的大学物理竞赛。这种方式不仅节约环保，而且不受校区地域的限制，学生的参与度逐年提高，其影响力甚至延伸到了文科专业。利用该程序，教师还可以方便地进行在线随堂小测，即刻就可得到测试成绩和结果分析，这有利于教师时刻掌握学生的学习状况。

　　在享受技术便利的同时，教师的常规教学能力依然需要不断精进，并不断适应时代发展的需要。现代化的信息技术手段，是在当今时代教师提升自我需要掌握的新技能。教师利用新技能“取长补短”，才能更有效地完成教学工作。

　　三、结语

　　本文从课程改革、新高考政策、信息化社会等方面入手，分析了我国中学物理和大学物理教学的现状，找到了两者教学衔接方面的问题，提出扭转学生学习态度、重新审视教学内容、充分利用信息化技术等相应的对策和建议。中学和大学的物理教育工作者，都应主动加强与社会的沟通，加强相互交流，广泛调查研究，及时发现问题，积极寻找方法，有的放矢地开展教育工作，进而使物理教学真正取得实效。

　　参考文献：

　　[1]张正严.中国中学物理课程政策演变研究(1949-2011)[D].上：上海通大2，2014：31-33.

　　[2]徐峰·新时期中国大学物理教育发展史的研究[D].哈尔滨：哈尔1业大学，2014：23-25.

　　[3]轩梦娇.高考模式的变化对物理学科选考的影响研究[D].州：河大学，2019：28-29.

　　[4]普通高校本科招生专业选考科目要求指引(试行)[EB/OL].(2018-02-06)[2021-04-22].

　　[5]浙江省教育厅关于进一步做好学考选考工作的通知[EB/OL].(2021-02-26)[2021-04-22].

　　[6]上海高考2017-2020年小三门各科目选科人数汇总[EB/OL].(2021-01-04)[2021-04-22].

　　[7]宋志怀，张睿·高考改革后上海市和浙江省大一新生物理知识水平的比较研究[].物理与工程，2020(3)：64-68.

　　[8]普通高等学校招生全国统一考试大纲[EB/OL].(2019-01-31)[2021-04-22].

　　[9]张惠作，高考题对物理建模能力的要求解读[].中学物理教学参考，2012(3)：55-59.

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