倪忠強(qiáng) 吳天剛 顧 牡 劉海蘭 宋志懷

(同濟(jì)大學(xué)物理科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200029)

1 背景

長期以來，中學(xué)生一直背負(fù)著沉重的高考負(fù)擔(dān)，高考給學(xué)生和家長造成了很大的壓力。為此，教育部對高考制度進(jìn)行了重大的改革，并于2014年率先在上海和浙江兩個地區(qū)啟動試行。此次改革力度很大，首次實(shí)行文理不分的考試制度，考試科目采取3+3模式，主考語文、數(shù)學(xué)和外語，另外3門在物理、化學(xué)、生物、政治、地理、歷史等科目中任選。

改革方案的出臺，立即引起了各大學(xué)的關(guān)注，中學(xué)生對其他3門課程的選擇情況尤其引人關(guān)注。通過在中學(xué)做的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)選擇物理科目的學(xué)生人數(shù)明顯下降，此外，高考方案啟動后，中學(xué)物理也已經(jīng)做了很多的削減，這引起了各高校的高度重視。因為物理課程是大學(xué)各專業(yè)，尤其是理工科類專業(yè)學(xué)生最重要的基礎(chǔ)課之一。物理課程的削減勢必影響到大學(xué)物理的教學(xué)，以至無法達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)方案設(shè)計

新高考制度對大學(xué)物理教學(xué)的沖擊，勢必要求我們的大學(xué)物理課程做相應(yīng)的改革和調(diào)整。但大學(xué)物理課程不能因為中學(xué)物理課程的削弱而降低教學(xué)目標(biāo)，也不能影響原有的教學(xué)質(zhì)量。

為迎接2017年新高考模式下的學(xué)生的到來，2017年年初，我校大學(xué)物理教學(xué)團(tuán)隊就開展了調(diào)研工作。通過走訪高中學(xué)校，了解新高考機(jī)制下的高中物理課改情況，具體情況見表1，并制定了周密的大學(xué)物理教學(xué)計劃。

表1 高中物理課改情況

雖然新高考模式現(xiàn)階段僅適用于上海和浙江兩個地區(qū)，但考慮到今后的高考改革的推廣，必定對以后的大學(xué)物理教學(xué)有較大的影響。所以，希望今天所開展的大學(xué)物理教學(xué)方案的調(diào)整及教學(xué)實(shí)踐，可以為今后的大學(xué)物理教學(xué)方案的改革提供一個可行的、有效的依據(jù)。秉持這樣的理念，我們從兩個方面著手，一方面是對新入學(xué)的學(xué)生開設(shè)“大學(xué)物理先導(dǎo)課”，另一方面執(zhí)行分班教學(xué)。

大學(xué)物理先導(dǎo)課程內(nèi)容以人教版高中物理為基礎(chǔ)，結(jié)合后期大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)要求而制定。該課程以線上學(xué)習(xí)為主，依托中國大學(xué)MOOC平臺，開設(shè)SOPC在線課程，如圖1所示。學(xué)生在入學(xué)的第一個學(xué)期通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。分級教學(xué)則是通過對來自高考改革的兩個地區(qū)的新生進(jìn)行入學(xué)水平測試，以成績作為分級教學(xué)的劃分依據(jù)。物理基礎(chǔ)較好的學(xué)生進(jìn)入正常教學(xué)班學(xué)習(xí)，物理基礎(chǔ)較差的學(xué)生要求進(jìn)入“先導(dǎo)班”進(jìn)行學(xué)習(xí)。先導(dǎo)班的教學(xué)時數(shù)比正常教學(xué)班多24學(xué)時。

圖1 大學(xué)物理先導(dǎo)課在線課程

2017年，我校共招收學(xué)生大約4580人，工科類學(xué)生大約2850人，表2是上海和浙江兩個地區(qū)學(xué)生高考的基本情況。

表2 上海和浙江兩個地區(qū)學(xué)生高考的基本情況

注： 西藏和新疆兩地部分學(xué)生參加了上海和浙江地區(qū)的高考。

3 教學(xué)實(shí)踐

“大學(xué)物理先導(dǎo)課”的教學(xué)目標(biāo)：一是彌補(bǔ)入學(xué)新生物理基礎(chǔ)知識的差異；二是做好中學(xué)物理與大學(xué)物理的銜接。為此我們制作了28個微課視頻，其中力學(xué)部分12講、電磁學(xué)部分8講、熱學(xué)部分6講、光學(xué)部分2講，同時也制作了高等數(shù)學(xué)微課視頻5講。并且給出了各章節(jié)的導(dǎo)學(xué)，如圖2所示。希望來自新高考改革地區(qū)的學(xué)生按導(dǎo)學(xué)所要求的知識點(diǎn)，通過在線課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，以達(dá)到學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的要求。

圖2 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)導(dǎo)學(xué)圖

2017年新入學(xué)的學(xué)生按分級考試成績，實(shí)際開設(shè)了3個“先導(dǎo)班”，兩個大學(xué)物理B班和一個大學(xué)物理A班，A班和B班均比正常教學(xué)時數(shù)多24學(xué)時。

教學(xué)實(shí)踐不是集中補(bǔ)習(xí)高中物理，而是將內(nèi)容整合到大學(xué)物理的教學(xué)之中，“先導(dǎo)班”的授課計劃見表3。例如針對高中物理刪掉的動量部分，原來是直接通過牛頓第二定律給出動量的概念，現(xiàn)在則是首先介紹什么是動量，它的物理含義是什么，然后說明牛頓第二定律是物體所受外力等于物體的動量隨時間的變化率，對比高中物理講授過的功的定義，說明并推導(dǎo)出動量定理。講解過程中，先讓學(xué)生回顧高中所學(xué)有關(guān)功的物理意義，引入力在位移上的作用效果。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到力在時間上的作用效果——沖量，進(jìn)而導(dǎo)出動量定理。

教學(xué)模式與普通班教學(xué)模式一樣，依托中國大學(xué)MOOC平臺，采取線上和線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式。除了課時數(shù)多于普通教學(xué)班，教學(xué)要求和目標(biāo)均與原教學(xué)一致，期終考核也是統(tǒng)一試卷。

經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，以普通物理學(xué)B“先導(dǎo)班”92名學(xué)生的物理期末考試平均成績與原來應(yīng)修先導(dǎo)班課程而實(shí)際進(jìn)入普通班的39名學(xué)生的平均成績比較，“先導(dǎo)班”成績高出5.47分，學(xué)生反映開設(shè)普通物理學(xué)先導(dǎo)課班很有必要，對考試成績也比較滿意。

表3 大學(xué)物理B“先導(dǎo)班”授課計劃

4 結(jié)語

通過“先導(dǎo)班”的教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)為，首先應(yīng)充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，對新生開展“大學(xué)物理先導(dǎo)課”SPOC在線課程的教學(xué)，為后繼的“大學(xué)物理”課程打下良好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。通過分級考試，將物理基礎(chǔ)較差的學(xué)生編入“先導(dǎo)班”進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)方法上采用線上和線下相結(jié)合的方式，加強(qiáng)課堂互動和線上互動，在互動過程中，教師隨時掌握學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，然后對此加強(qiáng)練習(xí)?！跋葘?dǎo)班”授課不必特意補(bǔ)漏高中的物理內(nèi)容，可將“大學(xué)物理先導(dǎo)課”(24學(xué)時)和“大學(xué)物理”融為一體，在教學(xué)中將高中物理中沒有學(xué)過的知識點(diǎn)結(jié)合“大學(xué)物理”的教學(xué)進(jìn)行細(xì)講，并增強(qiáng)該知識點(diǎn)的訓(xùn)練，最終達(dá)到大學(xué)物理的教學(xué)目標(biāo)。

2018年9月將再次迎來新高考模式的學(xué)生，我們將總結(jié)前一年的教學(xué)經(jīng)驗，進(jìn)一步探究新高考模式下的大學(xué)物理的教學(xué)模式的改革，為今后全面推廣的新高考模式下的大學(xué)物理教學(xué)分享經(jīng)驗。