艾靜 熊建文

摘? ?要：在新課程改革背景下，從培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的視角出發(fā)，重新審視高中物理與大學(xué)物理教學(xué)銜接的相關(guān)問(wèn)題，明確基于物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的視角進(jìn)行銜接教學(xué)研究的價(jià)值，淺議銜接教學(xué)的方法與路徑，以及銜接教學(xué)實(shí)踐中需要注意的問(wèn)題。基于差距比較和多路徑整合的方法對(duì)銜接教學(xué)路徑進(jìn)行嘗試性探索研究，為銜接教學(xué)研究提供新的思路。

關(guān)鍵詞：新課程改革;銜接教學(xué);物理核心素養(yǎng);整合

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2021）2-0015-5

已有的高中物理與大學(xué)物理銜接教學(xué)研究，大多基于雙基或三維目標(biāo)進(jìn)行探索研究。在當(dāng)前的教學(xué)實(shí)際中仍以知識(shí)或技能作為銜接教學(xué)的核心，且更多的是將銜接教學(xué)視為輔助應(yīng)試的工具，弱化或忽視了銜接教學(xué)的其他教育屬性或價(jià)值，使得銜接教學(xué)的價(jià)值未能得到合理的開(kāi)發(fā)與利用。新課程改革背景下，必須重新審視銜接教學(xué)，基于物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的階段性與承繼性，理清高中物理與大學(xué)物理銜接教學(xué)研究的價(jià)值、路徑、方法等問(wèn)題。

1? ? 新課程背景下銜接教學(xué)研究的價(jià)值

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》[1]對(duì)

課程性質(zhì)的闡述清晰地指出了物理教育的功能定位，其內(nèi)涵不僅僅指向高中物理教育，也體現(xiàn)了對(duì)物理教育延伸價(jià)值開(kāi)發(fā)的思考。物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有階段性、承繼性等特征，這使得物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)成為鏈接與貫穿各學(xué)段的內(nèi)在主線。

1.1? ? 銜接教學(xué)研究利于課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

物理課程目標(biāo)正由培養(yǎng)學(xué)生“三維目標(biāo)”[2]向培養(yǎng)“物理核心素養(yǎng)”[1，3]轉(zhuǎn)變。從中學(xué)物理知識(shí)、能力、素養(yǎng)到大學(xué)物理知識(shí)、能力、素養(yǎng)的培養(yǎng)與延伸發(fā)展，是物理學(xué)科在促進(jìn)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力形成的延伸價(jià)值的重要表現(xiàn)，也體現(xiàn)出高中物理與大學(xué)物理在育人目標(biāo)上的內(nèi)在一致性。

1.2? ? 銜接教學(xué)研究促進(jìn)教師專業(yè)能力發(fā)展

高中物理教師在師范教育階段均接受了大學(xué)物理教育。但在長(zhǎng)期高中物理教學(xué)實(shí)踐中，大多教師弱化了對(duì)大學(xué)物理知識(shí)的應(yīng)用，使其物理知識(shí)體系逐步弱化、窄化，這一問(wèn)題嚴(yán)重束縛教師自身專業(yè)發(fā)展。對(duì)僅能以高中物理知識(shí)進(jìn)行教學(xué)的物理教師，由于知識(shí)受限，導(dǎo)致其對(duì)課程育人目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)方法與路徑等理解不深刻，甚至較為片面。銜接教學(xué)研究的開(kāi)展能促進(jìn)教師自身專業(yè)知識(shí)體系的重新建構(gòu)，能使教師在教學(xué)中對(duì)于課程理解更透徹、對(duì)涉及到方法或原理的應(yīng)用更靈活、思維更具有發(fā)散性與變通性，對(duì)課程育人本質(zhì)的理解更深刻，是實(shí)現(xiàn)教師自身專業(yè)能力提升的一條有效途徑。

1.3? ? 銜接教學(xué)研究提升學(xué)生個(gè)體素養(yǎng)增益空間

銜接教學(xué)研究能有效擴(kuò)大學(xué)生個(gè)體素養(yǎng)提升空間，彌合高中物理與大學(xué)物理的間隙。高中階段的教育在當(dāng)前存在著較為明顯的“應(yīng)試化”傾向，表現(xiàn)為對(duì)知識(shí)的掌握或建構(gòu)并不完全基于深度理解，大多學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)似懂非懂，思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、靈活性不夠，忽視物理學(xué)科的內(nèi)在文化與價(jià)值觀念等。學(xué)生所經(jīng)歷的高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程與其對(duì)物理學(xué)科預(yù)期的“有趣”“嚴(yán)謹(jǐn)”“應(yīng)用性強(qiáng)”等認(rèn)識(shí)產(chǎn)生較大偏差。上述諸多因素導(dǎo)致學(xué)

生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)效率低下，學(xué)習(xí)興趣下降，學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)等培養(yǎng)難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，

嚴(yán)重影響學(xué)生高中階段物理學(xué)業(yè)的發(fā)展。高中階段的應(yīng)試化學(xué)習(xí)或思維方式等也會(huì)阻礙學(xué)生在大學(xué)階段的學(xué)習(xí)，表現(xiàn)為自主學(xué)習(xí)能力差，學(xué)習(xí)興趣低下，批判性思維、創(chuàng)造性思維等缺失，對(duì)大學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)造成較大阻礙。高中階段的銜接教學(xué)研究，以銜接的理念整合學(xué)生的知識(shí)體系，從更高的視角審視物理知識(shí)的建構(gòu)與應(yīng)用，擴(kuò)大了學(xué)生自身素養(yǎng)提升的空間，使其學(xué)習(xí)能力得到延續(xù)性發(fā)展，利于終身學(xué)習(xí)能力的提高。

2? ? 銜接教學(xué)研究的具體方法與路徑

以往對(duì)中學(xué)到大學(xué)物理銜接的研究比較模糊，大多停留在具體而繁雜的知識(shí)點(diǎn)上的銜接，少有較為具體的方法或路徑研究，大多是憑借教師的專業(yè)知識(shí)。新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課程目標(biāo)的界定為研究銜接教學(xué)提供了新的思路，可從物理核心素養(yǎng)的四個(gè)維度出發(fā)，對(duì)比中學(xué)物理與大學(xué)物理的差距，尋找銜接教學(xué)的平衡點(diǎn)。物理核心素養(yǎng)的四個(gè)要素在高中與大學(xué)間的培養(yǎng)目標(biāo)、方式等的差距為銜接教學(xué)研究提供了四條具體路徑，將四條路徑進(jìn)行整合則構(gòu)成了銜接教學(xué)的整體研究路徑。

2.1? ? 從物理觀念的差距比較尋找銜接教學(xué)路徑

物理觀念能整合物理課程知識(shí)體系中繁雜的知識(shí)點(diǎn)。首先尋找高中物理與大學(xué)物理課程中所涉及到的相同物理觀念，進(jìn)而深入分析兩者在觀念形成過(guò)程中所涉及到的核心知識(shí)、建構(gòu)方法等差距，反思高中物理與大學(xué)物理在知識(shí)與方法的承繼上是否存在不連貫，思考如何通過(guò)銜接教學(xué)填補(bǔ)，保障物理觀念形成的系統(tǒng)性和承繼性。

高中與大學(xué)物理課程主要是以力、熱、光、電、原知識(shí)模塊為基礎(chǔ)，依據(jù)知識(shí)邏輯與學(xué)生心理發(fā)展兩條邏輯主線編寫(xiě)教材，使知識(shí)緊密關(guān)聯(lián)，便于進(jìn)行認(rèn)知性學(xué)習(xí)與建構(gòu)?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》[1]對(duì)物理觀念進(jìn)行了界定，將高中階段的物理知識(shí)進(jìn)一步精簡(jiǎn)為物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀、能量觀，是對(duì)知識(shí)的深層認(rèn)知與連續(xù)性建構(gòu)。模塊知識(shí)之間深層次的聯(lián)系可以通過(guò)大觀念進(jìn)行整合，整合過(guò)程一方面能使學(xué)生從更高、更廣闊的視野認(rèn)識(shí)物理本質(zhì)，同時(shí)也能激發(fā)其深入探究的積極性，成為銜接教學(xué)挖掘觀念教學(xué)的銜接點(diǎn)。力學(xué)模塊多為宏觀物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)力產(chǎn)生相互作用，關(guān)系到力的作用效果，如力對(duì)時(shí)間的累積效果或力對(duì)空間的累積效果等。電磁學(xué)中包含了宏觀物體或微觀物質(zhì)在相互作用中運(yùn)動(dòng)或能量的分析，熱、光、原從微觀的角度分析物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等問(wèn)題。因此，高中階段的物理觀念整合了力、熱、光、電、原等高中物理知識(shí)體系。大學(xué)物理仍以五個(gè)知識(shí)模塊為基礎(chǔ)，因此可以認(rèn)為大學(xué)物理知識(shí)整體也是圍繞上述三個(gè)核心物理觀念進(jìn)行建構(gòu)，只是在建構(gòu)的方式、建構(gòu)的深度或廣度上不同。

以力學(xué)部分在圍繞三個(gè)核心觀念建構(gòu)知識(shí)時(shí)存在的差距為例，主要表現(xiàn)為：

（1）觀念建構(gòu)過(guò)程中所涵蓋的知識(shí)范圍不同。如力學(xué)部分，大學(xué)物理與中學(xué)物理的教學(xué)重點(diǎn)都集中在三大守恒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，但中學(xué)物理以質(zhì)點(diǎn)平動(dòng)研究為主，大學(xué)力學(xué)加入剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的研究;中學(xué)物理以恒力作用下的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題研究為主，大學(xué)力學(xué)深入研究變力作用;中學(xué)力學(xué)以質(zhì)點(diǎn)等理想化模型為主，大學(xué)力學(xué)模型更豐富（剛體）;中學(xué)物理以一維問(wèn)題為主，大學(xué)物理主要研究二維或多維問(wèn)題。

（2）觀念所涵蓋的知識(shí)建構(gòu)順序有差異。如力學(xué)中探究物體運(yùn)動(dòng)與相互作用時(shí)，在牛頓第二定律的建構(gòu)上存在差距，中學(xué)主要由控制變量法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，通過(guò)合力與質(zhì)量對(duì)加速度的影響分析，歸納出牛頓第二定律，且在進(jìn)行牛頓第二定律教學(xué)之后才學(xué)習(xí)動(dòng)量;但大學(xué)物理中則先定義動(dòng)量，通過(guò)推導(dǎo)合力與動(dòng)量的變化率的關(guān)系得出牛頓第二定律[4]。因此，中學(xué)以牛頓第二定律為先，動(dòng)量為后，而大學(xué)以動(dòng)量為先，牛頓第二定律為后。不同的知識(shí)建構(gòu)順序是基于怎樣的考量、又有怎樣不同的素養(yǎng)培養(yǎng)價(jià)值等都是值得深入思考的問(wèn)題。

（3）觀念建構(gòu)過(guò)程中所運(yùn)用的方法不同。在中學(xué)，對(duì)牛頓第二定律的建構(gòu)較為注重實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，大學(xué)則更為注重理論的推導(dǎo)，且推導(dǎo)運(yùn)用到微分，對(duì)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力要求也不同。不同的建構(gòu)方法體現(xiàn)了不同階段對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)的差異，對(duì)學(xué)生個(gè)體發(fā)展有不同的價(jià)值。

物理觀念統(tǒng)領(lǐng)下的教學(xué)強(qiáng)調(diào)從更高、更系統(tǒng)的視角看待物理課程[5]，但在現(xiàn)階段對(duì)于物理考生而言，其學(xué)習(xí)能力存在較大差距，并非所有考生都適用于直接從物理觀念的角度開(kāi)展高中物理教學(xué)。對(duì)于部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生而言，模塊化的教學(xué)更利于其知識(shí)建構(gòu)，以物理觀念統(tǒng)領(lǐng)物理教學(xué)需要學(xué)生具備較為扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)和較高的學(xué)習(xí)能力。因此，探索在銜接教學(xué)中運(yùn)用物理觀念統(tǒng)領(lǐng)銜接教學(xué)研究具有一定的實(shí)踐價(jià)值和可操作性，特別是對(duì)實(shí)施分層教學(xué)具有重要的意義。部分觀念的完整建構(gòu)（如能量觀念），具有學(xué)科交叉特征，在銜接教學(xué)中通過(guò)對(duì)學(xué)科觀念的深入理解，實(shí)現(xiàn)高中與大學(xué)知識(shí)間縱向銜接的同時(shí)，也能開(kāi)展各學(xué)科間的橫向銜接。這相較于各學(xué)科獨(dú)立知識(shí)體系教學(xué)，對(duì)促進(jìn)個(gè)體形成系統(tǒng)的科學(xué)知識(shí)體系具有不可比擬的作用，對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)具有更大的潛在價(jià)值。

2.2? ? 從科學(xué)思維培養(yǎng)的差距挖掘銜接教學(xué)路徑

科學(xué)思維包括了在調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、證據(jù)評(píng)估、推斷和思辨等過(guò)程中的一切思維技能[6]。高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中將科學(xué)思維的培養(yǎng)作為物理核心素養(yǎng)要素，但在高中實(shí)際教學(xué)中，對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)力度存在明顯不足，與對(duì)大學(xué)新生入學(xué)所需達(dá)到的科學(xué)思維目標(biāo)存在較大差距。高中與大學(xué)物理科學(xué)思維培養(yǎng)的差距主要表現(xiàn)在培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)與培養(yǎng)水平上的差距，其差距分析形成了不同的銜接教學(xué)路徑，包括：

（1）重視批判思維與實(shí)際問(wèn)題解決能力培養(yǎng)的銜接教學(xué)。高中物理教學(xué)注重對(duì)邏輯思維能力的培養(yǎng)，對(duì)批判思維培養(yǎng)不足;重視對(duì)去情境化問(wèn)題[7]的習(xí)得，對(duì)實(shí)際問(wèn)題解決能力培養(yǎng)不足。如在下面列舉的實(shí)際問(wèn)題研究性學(xué)習(xí)的測(cè)評(píng)中發(fā)現(xiàn)，部分高中學(xué)生不能判斷真?zhèn)?，只有少量學(xué)生能寫(xiě)出論證方案。

題目1：長(zhǎng)久以來(lái)，很多人相信從摩天大樓上落下的一枚硬幣，如果擊中一個(gè)人的頭部會(huì)要了這個(gè)人的命。但有科學(xué)家最近進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，這種說(shuō)法只是一個(gè)謠言，毫無(wú)科學(xué)根據(jù)，城市里的人可以放心大膽地在摩天大樓下方穿行。你認(rèn)為這是一個(gè)謠言嗎？如果落下的是一支圓珠筆呢？寫(xiě)出你的觀點(diǎn)并加以論證。

題目1的設(shè)計(jì)主要指向“模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新”等科學(xué)素養(yǎng)的較高水平的培養(yǎng)，對(duì)于導(dǎo)引學(xué)生注重批判性思維和實(shí)際問(wèn)題解決能力具有較好的作用。

（2）重視對(duì)學(xué)生高階思維能力培養(yǎng)的銜接教學(xué)。高中物理教學(xué)雖提倡注重對(duì)學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)，但大多教學(xué)對(duì)邏輯思維的培養(yǎng)停留在較為淺層“復(fù)制邏輯推理及簡(jiǎn)單應(yīng)用”的階段。其主要表現(xiàn)在對(duì)認(rèn)知過(guò)程中的思維培養(yǎng)主要以低階認(rèn)知階段（認(rèn)識(shí)、理解、應(yīng)用）的思維培養(yǎng)為主，對(duì)高階思維（分析、綜合、評(píng)價(jià)）的培養(yǎng)存在明顯不足。大學(xué)物理對(duì)自主學(xué)習(xí)能力的要求較高，在深化邏輯思維能力培養(yǎng)的同時(shí)，應(yīng)以高階思維能力的培養(yǎng)為重點(diǎn)。因此，銜接教學(xué)研究中應(yīng)積極思考如何提高學(xué)生的高階思維能力，反思建構(gòu)高中與大學(xué)物理在高階思維培養(yǎng)路徑上的銜接，例如科學(xué)思維中模型建構(gòu)思維的培養(yǎng)，題目2選自北京2020年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試物理科第14題，體現(xiàn)了對(duì)銜接教學(xué)的需求，特別是科學(xué)思維中模型建構(gòu)的培養(yǎng)需求。

題目2：在無(wú)風(fēng)的環(huán)境里，某人在高處釋放靜止的籃球，籃球豎直下落;如果先讓籃球以一定的角速度繞過(guò)球心的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖1）再釋放，則籃球在向下掉落過(guò)程中偏離豎直方向做曲線運(yùn)動(dòng)。其原因是，轉(zhuǎn)動(dòng)的籃球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中除受重力外，還受到空氣施加的阻力f1和偏轉(zhuǎn)力f2。這兩個(gè)力與籃球速度v的關(guān)系大致為：f1=k1v2，方向與籃球運(yùn)動(dòng)方向相反;f2=k2v，方向與籃球運(yùn)動(dòng)方向垂直。下列說(shuō)法正確的是（? ? ）

A.k1、k2是與籃球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度無(wú)關(guān)的常量

B.籃球可回到原高度且角速度與釋放時(shí)的角速度相同

C.人站得足夠高，落地前籃球有可能向上運(yùn)動(dòng)

D.釋放條件合適，籃球有可能在空中持續(xù)一段水平直線運(yùn)動(dòng)

題目2答案為C選項(xiàng)。此題選取實(shí)際生活情境為背景，其情境在其他涉及球類的運(yùn)動(dòng)中較為普遍，例如足球中的香蕉球、電梯球等，以及乒乓球中各類旋轉(zhuǎn)球技法[8]。該題可運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、圓周運(yùn)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)換與守恒等知識(shí)，通過(guò)科學(xué)推理、建構(gòu)模型、科學(xué)論證、質(zhì)疑等科學(xué)思維方法解決。題中提供了空氣阻力和偏轉(zhuǎn)力的大小、方向等信息，其中籃球下落中的偏轉(zhuǎn)力本質(zhì)是由于馬格努斯效應(yīng)所產(chǎn)生的橫向力，從物理現(xiàn)象的本質(zhì)看，其涉及到大學(xué)物理的知識(shí)，體現(xiàn)了馬格努斯效應(yīng)對(duì)旋轉(zhuǎn)物體運(yùn)動(dòng)軌跡帶來(lái)的影響。偏轉(zhuǎn)力可從伯努利原理出發(fā)進(jìn)行解釋并推導(dǎo)其具體形式，為F=cρωr3v，與物體轉(zhuǎn)速、相對(duì)流體的速度以及物體體積成正比，k2是與角速度直接相關(guān)的量，受角速度變化的影響。上述大學(xué)物理知識(shí)對(duì)分析A、B選項(xiàng)具有一定的積極作用，從題目的本質(zhì)看，其考查所涉及的科學(xué)思維，特別是建構(gòu)的平動(dòng)+轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模型是對(duì)學(xué)生較高認(rèn)知層次的要求，體現(xiàn)了科學(xué)思維培養(yǎng)在中學(xué)與大學(xué)教學(xué)銜接上的發(fā)展需求。以科學(xué)思維維度水平分析，按照《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017