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來源:期刊VIP網所屬分類:免費文獻發布時間:2021-09-27瀏覽:次
[摘 要]物理是中學和大學通識教育的基礎學科,也是教學實踐中問題較突出的學科之一。在新時代,課程改革壓縮了物理學科的教學內容,而信息化社會的發展改變了傳統的物理教學模式。這迫切要求中學和大學的物理教育工作者重新審視物理教學知識體系,加強中學物理教學與大學物理教學的銜接,并靈活運用現代化教學技術,破除“學生痛苦、教師辛苦”的困局,使教學工作與新時代同頻共振,為國家培養更多創新型人才。
[關鍵詞]中學物理; 大學物理; 課程改革; 教學銜接
物理是一門揭示事物發生和發展客觀規律的基礎學科。物理教師的根本任務是培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等物理核心素養。我國當前的物理教學實踐普遍存在“學生難學、教師難教”的狀況,這使物理成為教學雙方矛盾最多的課程之一。本文將結合中學和大學物理教學的特點,從教學銜接的角度出發,探索解決中學、大學物理教學困境的方法。一、中學和大學物理教學現狀任何一門學科的發展都離不開時代變革的影響,社會環境變化對物理課程教學的影響顯著。在新時代背景下,物理教育工作者必須深入了解教學現狀、剖析現存問題,進而改進教學方式方法,以達到更好的教學效果。(一)課程標準的沿革
1949-2011年,我國中學物理課程共經歷了17次教學大綱(課程標準)的改革與發展。"九年制義務教育制度確定后,中學物理課程進入自主發展階段。對大部分中學生而言,物理學習難度較大。因此,為了給學生減輕負擔,教學改革不斷壓縮物理教學內容、減少物理教學課時,而物理課程考試分數所占高考總分比例也逐年降低。
我國大學物理教育在恢復高考后重新發展起來。"改革開放后,科學技術作為第一生產力在經濟建設中起到了令人矚目的作用,這極大地激發了大學物理教育工作者的工作熱情。我國的大學物理師資隊伍迅速壯大,教育質量顯著提高。進入新世紀后,國家對強大創新科技人才隊伍的需求日益迫切,這更加突顯了物理這門基礎學科的重要性。
目前,我國高校的大學物理教育大多按專業分層級授課。以廈門大學(以下簡稱我校)為例,采用的是大學物理A.B、C類三層級教學模式,各層級課程分別面向對物理要求不同的非物理類理工專業。同時,我校開設了文科物理、物理學史等選修課程,以滿足文科專業中對物理感興趣的學生的學習需求。不同高校在滿足自身辦學特色的基礎上設置物理課程,其課程設置有些微差別,但總體框架相似。近年來,由于綜合學科發展的需求,特別是為了增加實踐環節的學時,很多高校均在不同程度上削減了大學物理的學時。教學內容多而課時少的現狀使物理教師疲于趕進度,學生一旦松懈,就很難再跟上進度。這影響了大學物理的教學質量。
(二)新高考政策的導向
高考政策的調整對中學教學的實施和發展影響深遠。2017年,浙江和上海首次啟動了新高考改革,此次改革的核心內容將高考科目改成了“必考+
選考”組合,而物理成為選考科目。從最后結果來看,此項為了提高學生選擇權的改革措施,導致物理科目被眾多學生棄選(圖1)。1造成如此局面的主要原因,一方面是物理科目本身難度較大,另一方面則是改革采用了等級賦分制。在以總分最大化為目標的驅動下,科目難度愈大,得高分愈難,報考人數愈少。
實際上,學生需要在中學階段的全科學習中才會逐漸意識到自己的科目優勢傾向,通過全面的檢驗才能為自己的未來做出理性判斷。部分學生在高一就進行科目的選考,尚未充分了解自身的興趣與優勢。同時,選擇物理的學生減少必然會導致對物理教師的需求減少,進而對該科目的發展產生更多負面影響。
經過“新高考元年”的探索,物理選考人數下降問題已經引起社會各界對理工科人才培養的擔憂。因此,教育部和各省市分別出臺了科目引導措施和選考保障機制。[4-5]在如此多重的導向性政策傾斜下,各地選考物理的人數略有上升( 圖 2) ,暫時緩解了其斷崖式下降的趨勢。[6]
在上述背景下升入大學的考生,物理知識水平參差不齊,對物理的學習熱情也兩極分化嚴重。以浙江省為例,只參加高中物理會考的考生,所學僅包含力學、電學和磁學的58個知識點,而高考選考物理的考生,需要額外掌握動量、電磁感應、振動波動、光學等共116個知識點。沒有選考物理的考生,所學的中學物理內容無法達到進一步學習大學物理的課程要求:即使是選考物理的考生,也沒有學習熱學的內容。因此,在學習大學物理時,部分學生會覺得內容重復,部分學生卻覺得跳躍性大。如果大學教師不及時更新教學方式,學生可能連基本內容都學不明白,更談不上對物理核心素養的培養。
(三)信息化社會的影響
當前以計算機和互聯網為代表的信息技術,正以驚人的速度改變著人們的學習和生活方式。在長期歷史發展過程中,教育活動形成了固有的傳統教學觀念,即教師為教學的主體,學生為教學的客體。而隨著信息高速公路的發展,教師不再是學生獲得知識的唯一來源,學生可以自主通過各種途徑進行學習。教師如果繼續單方面、單手段灌輸,就會禁錮學生的思維,不利于學生的學習,也會疏遠師生間的關系。對心智尚未成熟的中小學生而言,面對信息化社會提供的海量資源,他們難以區分良莠,容易在其中迷失自我,從而喪失對學習的專注力。
近幾年,借助信息技術的發展,線上教學呈現爆發式增長趨勢。線上教學模式不受空間限制,不僅豐富了學生的學習內容,也鍛煉了教師的教學技能。對教師而言,線上教學存在缺乏與學生的互動、課堂氛圍不活躍等弊病。而物理教學需要大量的板書推導和演算,線上教學效果不及線下。對學生而言,由于缺乏約束,其聽課效果也不及線下。線下課堂教學作為主流,線上教學作為有效補充,可以極大滿足學生的個性需求。面對這些新問題,師生雙方需要通過長期的教學實踐摸索解決。二、中學和大學物理的教學銜接針對以上存在的問題,筆者結合自身參與過的大學和中學物理教學實踐,提出幾點建議。
(一)扭轉學生學習態度
中學物理的教學目標是通過對日常生活中觀察到的現象進行思考總結,引導學生進入物理學科領域,培養學生基本的物理觀念。而影響這一目標實現的因素主要是教學內容的變化和參與教學實踐的人的變化。中學物理的教學內容受到課程標準的限制,可變動的余地較小,教師應將重點放在“人的變化”上。要想徹底解決物理選考人數下降這一問題,不能僅依靠政策引導,還需要改變學生的學習態度。如果教師能把課程標準中的學習要求轉變為學生的求知欲望,讓他們積極主動地學習,那么選考的人數自然就會增加。這要求教師充分利用各種教學手段,努力提高物理課程的吸引力。例如,教師授課時應有豐富飽滿的情緒:介紹物理概念時可穿插背后有趣的故事;引出物理問題時可適當結合生活實例:等等。有條件的情況下,教師可以讓中學生提前參與到大學的教學活動中。如我校每年暑期開展的物理科普拓展營會安排大學教師給中學生授課,帶領他們用全新的視角審視中學知識:充分利用大學里的教學資源,讓中學生參與眾多的物理實驗:全程有大學生陪伴導學,交流學習經驗。這些中學生在參加物理科普拓展營后,對物理的學習態度大多會得到正向的激勵。
(二)重新審視教學內容
表1對比了幾個在中學和大學中都會介紹到的力學概念和定律。
從表1中可以看出,在教學方式上,中學階段一般采用情境描述的形式建立物理概念,而大學階段用矢量、求導、積分等數學知識導出物理概念。大學的物理教學方式更能體現物理概念的本意。同時,中學課程改革為了降低難度、壓縮范圍,分離了本身邏輯性很強的物理知識體系。例如,中階段力學被劃分為6個主題:質點的直線運動、相互作用與牛頓運動定律、拋體運動與圓周運動、機械能、碰撞與動量守恒、萬有引力定律。各主題之間的層次不明導致學生不易建立模塊之間的聯系,不能從更高的角度看待問題。而在大學物理的教學中,力學從牛頓定律出發,經過矢量和微積分的演繹,可以拓展出動量、角動量和動能等概念(圖3),有清晰的理論體系。因此,教師在中學物理的教學中,可以在學生能夠理解的前提下,適當借鑒大學物理對問題的描述,讓學生從整體上理解物理知識點之間的聯系。在此基礎上,學生經過適當的訓練,就會形成處理物理問題的思維方式。
首先,對大學物理教師而言,對中學教材的了解、對高考政策的把握也極大影響其大學物理的課程設計。初中、高中、大學三個階段的物理知識的廣度和深度是逐漸遞增的,學生的理解程度也會螺旋式上升。在這個過程中,教師必須對學生已有的物理水平有所了解,才能在教學中有所取舍,充分利用寶貴的教學時間,提高教學效率。其次,大學物理教師針對要討論的研究對象,可以充分發揮想象力,抽象出簡化的物理模型,但中學教學普遍缺少這方面的專門教育。四中學生大部分不具備對模型和建模本質的深層次認知,更缺少建模的能力。大學物理教師在教學中,可以利用一些常見已知的模型,在潛移默化中向學生傳達建模思維。最后,大學物理對數學的依賴性很強,很多物理問題的解決是數學方法和物理思想巧妙結合的產物。教師在進行物理的概念、規律及物理問題的表達時,除了文字敘述,可通過數學式子或幾何圖像等數學語言描述。在處理物理問題時,教師也可以用數學方法建立合適的物理模型,再引導學生對模型進行數學求解。大部分學生覺得物理較難的原因,一方面是該學科知識本身比較艱深,另一方面是數學帶來的壁壘。這就要求教師在講授物理內容之前,了解學生的數學基礎,包括學生學習高等數學的進度,以及初等數學的知識儲備。如有缺失,教師則需要給學生補足相關數學知識。
(三)充分利用信息技術
現代信息技術于教學實踐的運用主要包括教學輔助和管理輔助。跨入信息時代,傳統教學中知識的主要載體--教材的知識量和網上的資料相比顯得嚴重匱乏,教材更新的速度也總是滯后于技術發展的速度。物理概念較為抽象,現代化的信息技術卻可以通過精美的圖片或生動的音視頻給予學生視覺或聽覺上的刺激,將物理世界多樣化地呈現給學生。同時,信息技術為師生之間的交流搭建了廣闊的平臺。學生通過網絡可以完成線上課程、分享學習資料,以及和教師交流。師生間少了面對面時的拘束,溝通更為自然和順暢,教師更容易了解學生的想法。近幾年,智能移動終端憑借其便攜性、互動性以及移動網絡的提升,在學生中的普及程度越來越高,原本需要在線下或者電腦上完成的教學工作均可以轉移到智能移動終端上。例如,我校在教學實踐中,利用自主開發的“掌理”小程序,開展了全校性的大學物理競賽。這種方式不僅節約環保,而且不受校區地域的限制,學生的參與度逐年提高,其影響力甚至延伸到了文科專業。利用該程序,教師還可以方便地進行在線隨堂小測,即刻就可得到測試成績和結果分析,這有利于教師時刻掌握學生的學習狀況。
在享受技術便利的同時,教師的常規教學能力依然需要不斷精進,并不斷適應時代發展的需要。現代化的信息技術手段,是在當今時代教師提升自我需要掌握的新技能。教師利用新技能“取長補短”,才能更有效地完成教學工作。
三、結語
本文從課程改革、新高考政策、信息化社會等方面入手,分析了我國中學物理和大學物理教學的現狀,找到了兩者教學銜接方面的問題,提出扭轉學生學習態度、重新審視教學內容、充分利用信息化技術等相應的對策和建議。中學和大學的物理教育工作者,都應主動加強與社會的溝通,加強相互交流,廣泛調查研究,及時發現問題,積極尋找方法,有的放矢地開展教育工作,進而使物理教學真正取得實效。
參考文獻:
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[4]普通高校本科招生專業選考科目要求指引(試行)[EB/OL].(2018-02-06)[2021-04-22].
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[6]上海高考2017-2020年小三門各科目選科人數匯總[EB/OL].(2021-01-04)[2021-04-22].
[7]宋志懷,張睿·高考改革后上海市和浙江省大一新生物理知識水平的比較研究[].物理與工程,2020(3):64-68.
[8]普通高等學校招生全國統一考試大綱[EB/OL].(2019-01-31)[2021-04-22].
[9]張惠作,高考題對物理建模能力的要求解讀[].中學物理教學參考,2012(3):55-59.
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文章名稱: 新時代下中學物理與大學物理教學銜接的思考
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