楊凱超楊正義，2朱廣天

（1華東師范大學(xué)物理學(xué)系，上海 200062；2石林彝族自治縣第一中學(xué)，云南昆明 652200）

現(xiàn)行高中選修選考模式下的大、中學(xué)物理課程銜接

楊凱超1楊正義1，2朱廣天1

（1華東師范大學(xué)物理學(xué)系，上海 200062；2石林彝族自治縣第一中學(xué)，云南昆明 652200）

大學(xué)物理是大學(xué)理工類專業(yè)的必修課，但近幾年，隨著高中課程設(shè)置與高考模式的改革，大學(xué)物理與中學(xué)物理的銜接問(wèn)題愈發(fā)突出.本文根據(jù)現(xiàn)行高中物理的選修模式以及高考物理的選考模式具體分析了大學(xué)物理與中學(xué)物理的脫節(jié)之處，并以力學(xué)部分為例具體分析了學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理時(shí)遇到的困難.

中學(xué)物理；大學(xué)物理；大中銜接

1 現(xiàn)行高中的選修選考模式與大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)

1.1 高中選修模式

為適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展和需要，2003年3月教育部頒布了《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》［1］，隨之開(kāi)始了大范圍的新課程改革，截至2012年9月，我國(guó)各省市已全部進(jìn)入了普通高中新課程改革階段.在新的課程理念下，課程目標(biāo)上重視全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀3個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生.而高中物理課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容也發(fā)生了顯著性的變化，更加重視基礎(chǔ)，體現(xiàn)課程的選擇性.

現(xiàn)行的高中物理采取模塊教學(xué)，共12個(gè)模塊，每個(gè)模塊占2學(xué)分，具體分布如圖1所示［1］.物理1與物理2為共同必修模塊，其余為選修模塊.學(xué)生在完成共同必修模塊的學(xué)習(xí)后，可以獲得4個(gè)學(xué)分，接著必須再選擇學(xué)習(xí)一個(gè)模塊，以完成6個(gè)必修學(xué)分的學(xué)習(xí)任務(wù).在獲得6個(gè)必修學(xué)分后，學(xué)生還可以根據(jù)自己的興趣、發(fā)展?jié)摿σ约白约航窈蟮拇蛩憷^續(xù)學(xué)習(xí)若干選修模塊.選修部分分為3個(gè)系列:第一系列包括兩個(gè)模塊（選修1-1、1-2），側(cè)重物理學(xué)與社會(huì)的相互關(guān)聯(lián)和相互作用，適合文科學(xué)生選修.第二系列包括3個(gè)模塊（選修2-1、2-1、2-3），強(qiáng)調(diào)物理學(xué)與技術(shù)的結(jié)合，著重體現(xiàn)物理學(xué)的應(yīng)用性、實(shí)踐性，適合將來(lái)學(xué)習(xí)工農(nóng)醫(yī)等專業(yè)的學(xué)生選修，但就目前的現(xiàn)狀來(lái)看，第二個(gè)模塊選修的學(xué)生很少.第三系列包括5個(gè)模塊（選修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5），側(cè)重讓學(xué)生更為全面地了解物理學(xué)基本內(nèi)容，適合將來(lái)學(xué)習(xí)理學(xué)的學(xué)生選修［1］.

圖1 高中物理課程結(jié)構(gòu)

這種選修模式雖然體現(xiàn)了學(xué)生的自主性，但在一定程度上卻造成了高中物理與大學(xué)物理的脫節(jié).由于高中階段各省市各學(xué)校的學(xué)生選修情況不一致，使得在大學(xué)物理的教學(xué)中，同一個(gè)教學(xué)班級(jí)中的學(xué)生的先修知識(shí)不盡相同，對(duì)于某些知識(shí)點(diǎn)，有的學(xué)生由于高中學(xué)過(guò)，大學(xué)接受起來(lái)就比較容易，而另一些高中沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)該部分內(nèi)容的同學(xué)學(xué)習(xí)起來(lái)就十分吃力，給學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)造成很大的壓力.

1.2 高考選考模式

2014年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見(jiàn)》［2］，將于2017年在上海、浙江試點(diǎn)展開(kāi).試點(diǎn)地區(qū)高考將不分文理科，考試科目設(shè)置上也發(fā)生了很大的變化，考生總成績(jī)由語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、外語(yǔ)3個(gè)科目成績(jī)和高中學(xué)業(yè)水平考試3個(gè)科目成績(jī)組成.計(jì)入總成績(jī)的高中學(xué)業(yè)水平考試的3個(gè)科目，由考生根據(jù)自身的特長(zhǎng)以及以后要從事的工作，從思想政治、歷史、地理、物理、化學(xué)、生物、技術(shù)7門科目中任選3門參加考試，高校則根據(jù)辦學(xué)特色以及專業(yè)培養(yǎng)要求，分學(xué)科大類（或?qū)I(yè)）自主提出選考科目范圍，最多不超過(guò)3門，學(xué)生滿足其中任何一門即符合報(bào)考條件［2］.這一新的高考形式，將促使今后大學(xué)生之間的認(rèn)知背景出現(xiàn)更大差異，使大學(xué)物理教學(xué)的壓力更大.

與即將進(jìn)行的新高考模式不同，在現(xiàn)行高考模式下，學(xué)生仍然分為文科生與理科生.其中，理科學(xué)生在完成了必修1、必修2、選修3-1、選修3-2的學(xué)習(xí)之后，還需要從《選修3-3（熱學(xué)）》、《選修3-4（波動(dòng)與光學(xué)）》、《選修3-5（動(dòng)量與物質(zhì)結(jié)構(gòu)）》3個(gè)選考模塊中至少選擇一個(gè)模塊學(xué)習(xí)，在相應(yīng)的高考中，物理部分也出現(xiàn)了選做題.有些省份的學(xué)生只需要從這3個(gè)模塊中任選一題作答，有些省份則是從3個(gè)模塊中任選兩題，也有些省份是指定一個(gè)選修模塊作為高考內(nèi)容，不設(shè)選做題部分.這種選考模式，本是體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主選擇性，但在大學(xué)物理教學(xué)中，普遍存在各省份的高中生由于選修模塊的不一致而導(dǎo)致他們的先修知識(shí)存在很大的差異，而大學(xué)物理教材的編寫(xiě)并未考慮這個(gè)因素所引起的差異，導(dǎo)致教師的教學(xué)困難.例如，我們?cè)跒槿A東師范大學(xué)化學(xué)系開(kāi)設(shè)的大學(xué)物理課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，上海生源在目前上海的“3+1（數(shù)、語(yǔ)、外+一科選考）”高考模式下均選考了化學(xué)，高中物理僅僅學(xué)過(guò)非常有限的內(nèi)容，很多同學(xué)甚至連平拋運(yùn)動(dòng)都沒(méi)有學(xué)過(guò).由于大多數(shù)省份的同學(xué)都學(xué)過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容，受到課時(shí)的限制，教師上課時(shí)基本上會(huì)略去相關(guān)知識(shí)的講解，而這一部分知識(shí)的匱乏將貫穿在這些上海同學(xué)大學(xué)物理學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程中，增大他們的學(xué)習(xí)壓力，降低學(xué)習(xí)效果.

2 高中理科生物理選修選考情況

為了直接了解學(xué)生對(duì)于高中物理選修選考部分的學(xué)習(xí)情況，我們采取問(wèn)卷調(diào)查的形式選取了華東師范大學(xué)大學(xué)物理課程的一個(gè)班級(jí)的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查對(duì)象共114人，廣泛分布于全國(guó)各省市，高中時(shí)均為理科生，回收有效問(wèn)卷114份.

我們統(tǒng)計(jì)了學(xué)生在高中階段學(xué)習(xí)過(guò)的物理課程選考模塊（選修3-3，選修3-4，選修3-5），結(jié)果顯示，45%的學(xué)生只學(xué)過(guò)一個(gè)選考模塊，只有12%的學(xué)生3個(gè)選考模塊都學(xué)過(guò)，另外還有6%的學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)任何選考模塊（這部分學(xué)生為上海籍學(xué)生，高考選考化學(xué)，不學(xué)習(xí)物理選考模塊）.學(xué)習(xí)不同數(shù)目的選考模塊的學(xué)生人數(shù)分布如圖2所示.

圖2 學(xué)習(xí)不同數(shù)目的選考模塊的學(xué)生人數(shù)分布

我們也統(tǒng)計(jì)了不同省份的學(xué)生在高中階段沒(méi)有學(xué)習(xí)哪些物理選修選考模塊，結(jié)果顯示，有71%的學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)選修3-3（熱學(xué)），38%的學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)選修3-4（波動(dòng)與光學(xué)），44%的學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)選修3-5（動(dòng)量與物質(zhì)結(jié)構(gòu)）.沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)特定選修模塊的學(xué)生人數(shù)分布如圖3所示.動(dòng)量、波動(dòng)、光學(xué)和熱學(xué)都是大學(xué)物理課程中的重點(diǎn)內(nèi)容，特別是動(dòng)量的思想對(duì)于理解大學(xué)物理層次的內(nèi)容極為重要，缺少這一部分的先修知識(shí)將對(duì)學(xué)生順利學(xué)習(xí)大學(xué)物理造成很大的影響.

圖3 沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)特定選修模塊的學(xué)生人數(shù)分布

由以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，隨著高考物理選考制度的推行，學(xué)生在完成高中學(xué)習(xí)內(nèi)容之后，關(guān)于物理選考部分的知識(shí)點(diǎn)掌握數(shù)量不一致，學(xué)習(xí)內(nèi)容不相同，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理時(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、認(rèn)知背景也不一致.在每一個(gè)大學(xué)物理教學(xué)班級(jí)中，各個(gè)選修模塊都有相當(dāng)一部分同學(xué)在高中時(shí)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)相應(yīng)的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致大學(xué)物理教學(xué)課堂難以有效地開(kāi)展.

3 以力學(xué)部分為例具體分析學(xué)生銜接困難

3.1 物理概念規(guī)律上的銜接困難

力學(xué)是大學(xué)物理和中學(xué)物理課程的重點(diǎn)內(nèi)容，中學(xué)物理中涉及的許多力學(xué)概念，在大學(xué)物理中也要重新進(jìn)行深化學(xué)習(xí)［3，4］.為了研究高中物理選修選考內(nèi)容對(duì)于學(xué)生理解力學(xué)概念的影響，我們采用問(wèn)卷調(diào)查的形式統(tǒng)計(jì)了學(xué)生在不同階段對(duì)主要力學(xué)概念的理解程度，參與調(diào)查的對(duì)象為華東師范大學(xué)化學(xué)系正在學(xué)習(xí)大學(xué)物理的大一新生.學(xué)生要對(duì)自己在一些力學(xué)概念（如加速度、動(dòng)量等）上的理解程度進(jìn)行打分，且需要分別給出“高中階段”和“學(xué)習(xí)大學(xué)物理之后”對(duì)同一概念的理解程度.問(wèn)卷采用5分李克特量表形式，對(duì)某一概念打1分表示完全不理解，打5分表示完全理解.調(diào)查結(jié)果如下（圖4）.

從調(diào)查結(jié)果可以看出:對(duì)于必修部分的概念（如加速度、慣性等），學(xué)生高中和大學(xué)階段的理解程度相當(dāng).而對(duì)于選修部分的概念（如動(dòng)量、沖量等），學(xué)生高中和大學(xué)階段理解程度有較大差異，很多同學(xué)在高中階段沒(méi)有選修這部分內(nèi)容，對(duì)于相應(yīng)的物理概念理解程度不高.但很多大學(xué)教師又以為學(xué)生在高中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)這些基本物理概念，在大學(xué)物理課堂上往往對(duì)這些概念一帶而過(guò)，直接進(jìn)行更高層次的應(yīng)用練習(xí).這很容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)這部分概念的理解不透徹，造成他們學(xué)習(xí)的壓力［5，6］.

圖4 大一新生對(duì)部分力學(xué)概念的理解程度

例如，力矩概念，中學(xué)定義的是力與力臂的乘積，并沒(méi)有考慮其方向性；而大學(xué)則是從矢量叉乘的角度來(lái)定義，力矩是位矢與力的矢量積，具有方向性.由于學(xué)生缺乏矢量叉乘的基礎(chǔ)知識(shí)，就是這一點(diǎn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)變，也會(huì)使學(xué)生難以接受.又如牛頓運(yùn)動(dòng)定律，大學(xué)和中學(xué)物理教材上的表述看似比較接近，但對(duì)于這部分內(nèi)容，大、中學(xué)物理在知識(shí)的深度上有所不同，中學(xué)物理討論恒力作用下的物體（質(zhì)點(diǎn)）作直線運(yùn)動(dòng)的情況，而大學(xué)物理更多是討論變力作用下的物體（質(zhì)點(diǎn)組）作曲線運(yùn)動(dòng)的情況.我們也隨機(jī)采訪了十幾個(gè)正在學(xué)習(xí)力學(xué)的同學(xué)，他們普遍感覺(jué)變力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)題目不知道如何分析.大學(xué)教師在講授這一部分內(nèi)容時(shí)，應(yīng)充分考慮到學(xué)生的認(rèn)知背景，還要從解題思路上讓學(xué)生轉(zhuǎn)變，一步一步給學(xué)生搭好臺(tái)階，使學(xué)生強(qiáng)烈感受到大學(xué)物理內(nèi)容貼近生活，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及好奇心［7］，這樣學(xué)生才不會(huì)覺(jué)得跳躍過(guò)大，無(wú)法接受.

3.2 數(shù)學(xué)工具上的銜接困難

學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)物理的過(guò)程中，常常由于沒(méi)有很好地掌握數(shù)學(xué)工具的使用而造成大學(xué)物理學(xué)習(xí)困難，主要表現(xiàn)在矢量運(yùn)算和微積分兩方面.

矢量運(yùn)算可以說(shuō)是大學(xué)物理的基礎(chǔ)，雖然高中也有講過(guò)矢量，但其運(yùn)算通常是轉(zhuǎn)化成標(biāo)量進(jìn)行的，高中教材很少將矢量a寫(xiě)成帶箭頭的形式→a，這就導(dǎo)致了學(xué)生不習(xí)慣把物理量寫(xiě)成矢量形式，對(duì)矢量認(rèn)識(shí)不深刻，以至于大學(xué)物理中的矢量運(yùn)算經(jīng)常出錯(cuò).例如大學(xué)物理質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)中有一道題是這樣的:“一質(zhì)點(diǎn)在xy平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)函數(shù)為x=2t，y=4t2-8（采用國(guó)際單位制）.求在t1=1s和t2=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位置、速度和加速度？”在學(xué)生的作業(yè)中，有1/3的同學(xué)沒(méi)有采用矢量形式給出速度和加速度，而是按照高中階段的做法，把答案寫(xiě)成了標(biāo)量，、 a2=8.還有的同學(xué)受高中定式思維的影響，把矢量加、減、點(diǎn)乘、叉乘當(dāng)成標(biāo)量的四則運(yùn)算.所以，在講授大學(xué)物理課程時(shí)，教師應(yīng)注意區(qū)別矢量與標(biāo)量，強(qiáng)調(diào)矢量運(yùn)算的重要性.

微積分是高等數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容.大學(xué)物理與中學(xué)物理的一個(gè)重要區(qū)別就在于中學(xué)物理是以代數(shù)為基礎(chǔ)，大學(xué)物理則是以微積分為基礎(chǔ)［8］.但是學(xué)生在中學(xué)階段學(xué)習(xí)的微積分知識(shí)非常少，而高等數(shù)學(xué)和大學(xué)物理又常常放在同一學(xué)期開(kāi)課，導(dǎo)致在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，學(xué)生由于數(shù)學(xué)知識(shí)的匱乏而感到學(xué)習(xí)大學(xué)物理十分吃力.高中數(shù)學(xué)中雖然也講到了求導(dǎo)，可只僅僅局限于對(duì)簡(jiǎn)單函數(shù)的求導(dǎo)，學(xué)生往往只是會(huì)用求導(dǎo)法則，但對(duì)微分的意義以及作用全然不知.例如，學(xué)生在課堂上和作業(yè)中常常提問(wèn)，“答案上的是什么意思”“為什么勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度不變也可以求導(dǎo)”，等等.同時(shí)，由于學(xué)生對(duì)于微分和積分的含義理解不清，常常不知道某些題為什么要用微積分的方法求解；在面向大一新生開(kāi)設(shè)的大學(xué)物理課上，在前半學(xué)期學(xué)生往往無(wú)法進(jìn)行稍微復(fù)雜的積分運(yùn)算.這些問(wèn)題都制約了學(xué)生在大學(xué)物理課程中的學(xué)習(xí)效果.

4 結(jié)語(yǔ)

大學(xué)物理與中學(xué)物理銜接所面臨的主要問(wèn)題來(lái)自于學(xué)生先修知識(shí)參差不齊，這主要是由于現(xiàn)行高考的選修、選考模式引起的，這些問(wèn)題將貫穿學(xué)生整個(gè)大學(xué)物理的學(xué)習(xí).即便是高中階段最重要的力學(xué)部分，學(xué)生也會(huì)在概念、規(guī)律和數(shù)學(xué)工具的使用上產(chǎn)生困難.大學(xué)物理教師在教學(xué)中需要考慮到這些因素，適當(dāng)調(diào)整大學(xué)物理教學(xué)方法，提高大學(xué)物理教學(xué)效果.

［1］普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［S］.北京:人民教育出版社，2003.

［2］國(guó)務(wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見(jiàn)［S］.北京:人民出版社，2014.

［3］徐紅霞.大學(xué)物理和中學(xué)物理的力學(xué)教學(xué)的有效銜接［J］.物理與工程，2014（S2）:83-85.

［4］黃熙.如何做好大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)的有效銜接［J］.湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，33（04）:104-108.

［5］賀小光，陳敬艷，翁小芳，等.從中學(xué)到大學(xué)物理學(xué)習(xí)思維和學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)換［J］.長(zhǎng)春師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，33（02）:166-167.

［6］趙亞娟，陳浩.大學(xué)物理教育如何與中學(xué)物理教育更好地銜接［J］.物理通報(bào)，2010（11）:14-17.

［7］楊小蘭.大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)的有效銜接［J］.中國(guó)教育技術(shù)裝備，2014（14）:80-81.

［8］朱葉青.微積分在大學(xué)物理教學(xué)中的重要應(yīng)用［J］.科技視界，2014（22）:143.

THE TRANSITION BETWEEN HIGHSCHOOL AND UNIVERSITY PHYSICS CURRICULUM UNDER CURRENTELECTIVE SELECTED TEST MODE

Yang Kaichao1Yang Zhengyi1，2Zhu Guangtian1
（1Department of Physics，East China Normal University，Shanghai 200062；2First Middle School of Shilin Yi Autonomous County，Kunming，Yunnan 652200）

“University Physics”is a compulsory course for the students with the major in science or engineering in colleges.However，the reform of current college entrance exam mode causes difficulties in the transition between university physics and high school physics.We discusses the elective mode of the current high school physics curriculum and analyzed the mismatch between high school and university physics contents.We also use the contents of mechanics as a concrete example to illustrate the difficulties encountered by freshmen in learning university physics.

high school physics；university physics；curriculum transition

2015-12-04

（

）:朱廣天，男，副教授，主要研究領(lǐng)域?yàn)槲锢斫逃?gtzhu@phy.ecnu.edu.cn

楊凱超，楊正義，朱廣天.現(xiàn)行高中選修選考模式下的大、中學(xué)物理課程銜接［J］.物理與工程，2016，26（4）:18-21.