劉 野 高慶慶
(1.貴州大學附屬中學 貴州 貴陽 550025;2.貴州大學 貴州 貴陽 550025)
物理學是研究物質(zhì)的基本結(jié)構、運動形式、物質(zhì)間的相互作用和轉(zhuǎn)化規(guī)律的科學,是自然學科和工程技術的基礎。開展物理學科教學,無論是對側(cè)重“應試升學”的高中教育階段還是對側(cè)重“專業(yè)教育”的大學教育階段,都具有重要意義。截至目前,已有14個省份實施了新高考,考生志愿填報采用“3+1+2”的“必選+首選+再選”模式,必選科目為語文、數(shù)學、外語,是考生必考科目;首選科目為物理或歷史;再選科目從地理、思想政治、生物、化學4門科目中選擇2門。選考物理的考生在專業(yè)選擇上覆蓋面最廣達到91%,幾乎涵蓋所有理工科專業(yè)。在新高考改革背景下,高中物理學科顯得尤為重要。而在大學教育階段,“大學物理”課程是大部分理工科專業(yè)的必修課程,也是培養(yǎng)學生科學邏輯思維能力和研究能力的基礎課。
然而,大學物理教育與高中物理教育在教學方法、教學內(nèi)容、教育管理等方面有很大的不同,造成了大學新生在入學初表現(xiàn)出不同程度的不適應。部分學生在物理學習上出現(xiàn)如知識儲備不足、知識結(jié)構斷層等問題。因此,如何做好高中與大學教育的銜接一直是教育界比較關注的話題。傳統(tǒng)觀點認為,高中與大學教育的銜接主要是大學教育工作者的責任。事實上,銜接教育需要相鄰階段的教育工作者之間的溝通與聯(lián)系。由于大學與高中教育銜接功能的缺失而暴露出的學生學習問題,其背后的根源與高中的教學模式有關。對大學新生物理學習情況進行調(diào)研發(fā)現(xiàn),如果高中教師能協(xié)同大學教師解決好教育銜接問題,在高中階段有意識地幫助學生做好學習適應和社會適應方面的學前預備教育,可使學生在心理、學習節(jié)奏轉(zhuǎn)換和人際交流合作等方面少走一些彎路,順利地實現(xiàn)由高中物理向大學物理學習的過渡[1]。因此,高中教師對解決好物理學科教育銜接問題扮演著重要的角色。
在新高考的背景下,填報價值取向力求打破成績分配模式,以專業(yè)為導向?qū)崿F(xiàn)精準培養(yǎng)人才。但目前升學仍是高中階段的主要目標。高中物理教學內(nèi)容仍圍繞物理知識及解算題目的熟練掌握程度來展開。教師通過對重要知識點進行細致講解,輔以大量題目的訓練和反復的考試,使學生對知識點形成牢固且熟練的掌握。然而,這種學習模式并不適合大學物理學習。大學教育的主要目的是為社會各領域輸送合格的人才,大學物理課程的主要目標在于培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、解決實際問題的能力以及創(chuàng)新能力等[2]。大學物理課程內(nèi)容多、難度大,但課時量較少,教師授課以物理思想和知識整體結(jié)構為主,集中于重、難點及思路與方法的講解。需要學生具備邏輯推理能力、知識的延展、歸納能力以及自主學習能力。此外,大學新生多存在 “休整”心理,并且尚未養(yǎng)成自主學習和獨立思考的習慣,加之高校師生之間缺乏足夠的溝通,導致大學物理課程整體學習狀況不夠理想。
高中物理學習不僅要為學生進一步的大學物理課程學習提供知識上的儲備,還要注重培養(yǎng)學生獨立思考、自主學習的能力。通過尋找高中物理與大學物理教學的銜接點,嘗試調(diào)整和改進教學模式,在物理課程內(nèi)容與學習習慣等方面為學生做好銜接和過渡。只有在相鄰教育階段協(xié)同做好有效的銜接,才能降低從高中物理到大學物理學習的階梯,促使學生順利適應新的物理學習模式。
常規(guī)的高中物理教學因教學任務繁重,通常采用“語言導入”方式,即教師通過語言描述,或直接用教材中的案例引入課程內(nèi)容,這種方式往往無法達到良好的啟發(fā)效果。通過把物理概念和規(guī)律與生產(chǎn)生活實踐結(jié)合起來引入,可激發(fā)學生對自然及生活中的物理現(xiàn)象的興趣,促使學生主動提出并解決問題。比如,在講力的合成與分解時,與停車場折臂抬桿等生活場景中的受力分析相聯(lián)系;在講解電路相關內(nèi)容時,引入家用“雙控電路”的介紹,使學生明白掌握這部分知識后能夠明確家庭“雙控電路”的原理以及“雙控開關”的電路設計,讓學生感受到學習內(nèi)容源于生活實際,也是為了更好地應用于生活實際。在講解流體部分內(nèi)容時提出如“航模或飛機翅膀截面為何上面是圓弧面下面是平面”的問題,讓學生切身體驗到“流速大壓強小,流速小壓強大”的知識應用。以實際、熱點問題和科學前沿問題的引入,增強學生的學習興趣,使物理學習更貼近生活和科技發(fā)展,開拓學生的認知維度,與大學物理實現(xiàn)有機結(jié)合。大學物理教學同樣也要更貼近于日常生活,讓物理不再枯燥。例如,根據(jù)牛頓力學深入探究汽車的啟動與制動問題,汽車打滑現(xiàn)象中摩擦系數(shù)與輪間距、質(zhì)心離地高度、加速度之間的關系;磁懸浮技術利用高頻電磁場在金屬中產(chǎn)生渦流,導體受到洛倫茲力而實現(xiàn)電磁懸浮;利用高強度聲波產(chǎn)生的聲輻射力來平衡重力,實現(xiàn)聲懸浮[3]。物理教學中恰當引入理論與實際相聯(lián)系的實例,不僅有利于加深學生對基本原理的理解,更有助于培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力。
實驗是物理學的基礎,物理概念的建立及規(guī)律的發(fā)現(xiàn)大多都來源于實驗[4]。高中物理課程包含著大量的演示實驗,在教學中適時引入實驗演示,不但使學生易于理解和鞏固物理概念和規(guī)律,還能激發(fā)其探究興趣。近年來高考命題也有意識的側(cè)重考察實驗細節(jié),鼓勵學生動手實驗。由于區(qū)域教育差異,部分學校的物理實驗課程存在實驗設備落后、實驗用具不足、師資缺乏以及教師缺少實驗教學積極性等情況。對此,教師可以對教學中的重難點內(nèi)容進行情景化設置,開發(fā)“低成本物理實驗”,引導學生用身邊的物品開展實驗,觀察真實的物理現(xiàn)象,適時地引導其思考現(xiàn)象背后的原理,激發(fā)學生的求知欲,這樣便能在學生心理建設、思維方式等方面做好銜接和過渡。此外,新形勢下物理實驗教學也要與時俱進,教師可以通過MATLAB等軟件進行仿真實驗。教師在物理實驗教學中側(cè)重幫助學生從物理現(xiàn)象出發(fā),逐步啟發(fā)其對物理原理的思考和理解,這將有益于學生適應大學物理的探究性學習模式。
應用于實踐是物理學的主要目的,高中階段注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力,不僅有利于更好地適應大學階段的學習模式,更有助于其未來職業(yè)發(fā)展和人生規(guī)劃。在課堂教學中適當組織開展“有效的課堂討論”,教師提出生產(chǎn)生活中能夠引發(fā)學生深入思考的實際問題,引導學生或小組提出具體的解決辦法和應對措施,既能提升課堂活躍度,還可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。高中階段的物理教學不應僅局限于求解書面題目的練習,更應加強對實踐操作的練習,并結(jié)合學校在開展的社團活動或興趣小組活動,讓學生開展具體實習操作。例如設計能夠?qū)崿F(xiàn)某種功能的電路,學生通過電路焊接操作,將設計的電路圖實物化,讓學生親身體驗電路設計到電路制作的整個過程;利用法拉第筒使學生從定性、定量兩方面認識靜電現(xiàn)象,在不同濕度、溫度等條件下測量有關參量,通過實驗設計原理計算電荷量,進而對所學靜電知識和生活實際加以總結(jié)。在課下實踐中培養(yǎng)學生研究性學習的習慣,為學生打下良好的實驗基礎。
物理知識具有系統(tǒng)性和連貫性,教師應努力幫助學生消除因大學與高中銜接不足而帶來的知識上的割裂感。高中階段涉及的物理問題和模型是簡單化的、理想化的,大學物理是在高中物理基礎上的拓展和深化[5]。高中教師均接受了主要大學物理課程的系統(tǒng)學習,在高中物理教學中,除了講授教學大綱規(guī)定的內(nèi)容,要適當?shù)叵驅(qū)W生指出高中物理內(nèi)容的局限性或特殊性,引導學生認識并思考更具一般性的物理問題。比如,高中物理探討的是理想狀況下勻速圓周運動的基本規(guī)律,但要指出一般情況下圓周運動速率是變化的,此時加速度不再只是向心的;恒力沖量和恒力做功的計算是高中物理需掌握的基本內(nèi)容,對于力變化時其沖量和做功問題,除了微元法、圖像法、恒定功率求功等常規(guī)高中求解方法外,可以適當介紹微積分方法。通過對高中物理教學內(nèi)容廣度和深度的拓展,使學生提前了解大學物理相關內(nèi)容,注意強調(diào)前提條件對研究問題的重要性,讓學生既開拓了思路又不至于造成階段性學習上的混淆。
實現(xiàn)大學物理與高中物理的有效銜接,對學生在物理知識方面不斷地深入學習和擴展具有重要意義。高中物理學習不僅要立足階段性目標,更應該為學生未來的可持續(xù)學習和發(fā)展負責。因此,教師需要充分認識到物理學科教育銜接問題的重要性,在教學中發(fā)現(xiàn)并思考銜接問題。不斷加強銜接意識,拓寬高中與大學教師交流與合作渠道,了解掌握物理課程在大學與高中階段的整體情況,拓展學科視野,改進教學模式、方法,引領學生提前適應自主學習、研究性學習環(huán)境,促進學生從高中到大學物理學科學習的順利銜接。