大學(xué)物理與中學(xué)物理課程的銜接研究

苗文學(xué)

（深圳市龍城高級(jí)中學(xué) 廣東深圳 5181 72 ）

李若平 楊 錸 尹國盛

（河南大學(xué)物理與電子學(xué)院 河南 開封 4750 04 ）

1 引言

大學(xué)物理是中學(xué)物理的延展和加深，是理工科類各專業(yè)的必修課，是培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課．但是，由于中學(xué)物理和大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等差異較大，就目前大學(xué)物理的教學(xué)現(xiàn)狀來說，存在著“教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方法陳舊，學(xué)生素質(zhì)不齊，教學(xué)內(nèi)容難學(xué)，學(xué)時(shí)少，任務(wù)重”［1］等問題．因此，絕大多數(shù)大一學(xué)生不能很快適應(yīng)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)，常會(huì)出現(xiàn)上課聽得懂，但是在解決問題時(shí)卻不會(huì)分析，束手無策．如何使大一學(xué)生能從中學(xué)物理的學(xué)習(xí)慣性中解脫出來，這是大學(xué)教師首要必需解決的問題．因此，有針對(duì)性地做些中學(xué)物理和大學(xué)物理的銜接研究，是處理這類問題的根本方法．

2 大學(xué)生和中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)

2．1 大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)

大學(xué)生大都遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)父母，缺少了家長的督促和頻繁的考試，學(xué)習(xí)也不再是永遠(yuǎn)做不完的習(xí)題，也沒有人給他們制訂具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)．教師講課也往往是提綱挈領(lǐng)式的，有些講授的內(nèi)容并非都來自教材，也有些是介紹本專業(yè)最前沿知識(shí)、發(fā)展?fàn)顩r、科研動(dòng)態(tài)和成果．大學(xué)課堂通常節(jié)奏快，信息量大，思路介紹多，細(xì)節(jié)講解少，課后教師常常開列參考書目、資料等等，要求學(xué)生自己查閱．因此，大學(xué)生的學(xué)習(xí)大都是以自主學(xué)習(xí)為主，看似輕松，實(shí)則是外松內(nèi)緊．

2．2 中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)

高中學(xué)生一般在家長身邊，教師、家長對(duì)他們往往是保姆式的管理．他們認(rèn)知能力的發(fā)展接近于成熟，能運(yùn)用抽象的形式邏輯的（演繹的或歸納的）推理方式去思考解決問題，可以進(jìn)行獨(dú)立的探究活動(dòng)和自主的研究性學(xué)習(xí)．但是，高中學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容在很大程度上不是自選的，學(xué)習(xí)的效果也大多來自外部的評(píng)價(jià)，如作業(yè)的等級(jí)、考試的分?jǐn)?shù)等等．中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的目的是為了在高考中取得好成績，考入理想的大學(xué)．因?yàn)槟繕?biāo)明確，動(dòng)力較強(qiáng)，所以大多中學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)比較能吃苦．教師為了檢測學(xué)習(xí)的效果，通常會(huì)有連續(xù)不斷的小考、大考、聯(lián)考、模擬考等．

3 物理課程的地位和作用

3．1 中學(xué)物理課程的地位和作用

高中物理是普通高中學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)課程，它研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用，最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法．它要求中學(xué)生了解物理學(xué)是科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的主要支柱；同時(shí)，物理教育是科學(xué)教育的重要組成部分．從中學(xué)生的發(fā)展來看，物理課程教育的目的強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生有意識(shí)地學(xué)習(xí)科學(xué)，理解科學(xué)．

高中物理課程總目標(biāo)提出讓學(xué)生：“學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識(shí)和技能，了解這些知識(shí)與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢．學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問題．發(fā)展好奇心與求知欲，發(fā)展科學(xué)探索興趣；有堅(jiān)持真理、勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神；有振興中華，將科學(xué)服務(wù)于人類的社會(huì)責(zé)任感．了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的互動(dòng)作用，認(rèn)識(shí)人與自然、社會(huì)的關(guān)系，有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和全球觀念．”［2］

3．2 大學(xué)物理課程的地位和作用

大學(xué)物理課程是高等學(xué)校理工科類各專業(yè)學(xué)生一門重要的通識(shí)性必修基礎(chǔ)課，其基本概念、基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，是一個(gè)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的．大學(xué)物理課程為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力．大學(xué)物理課程的教學(xué)，應(yīng)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．在大學(xué)物理課程的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)在傳授知識(shí)的同時(shí)，注重學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展．

4 大學(xué)物理課程和中學(xué)物理課程內(nèi)容對(duì)比

4．1 大學(xué)物理課程內(nèi)容［3］

大學(xué)物理課程，以振動(dòng)和波為例其內(nèi)容要求如表1所示．

表1 大學(xué)物理課振動(dòng)和波

4．2 中學(xué)物理課程內(nèi)容［2］

中學(xué)物理課程，振動(dòng)和波的內(nèi)容要求如表2所示．

表2 中學(xué)物理課振動(dòng)和波

5 考核要求的比較

5．1 中學(xué)物理振動(dòng)和波的考核要求

中學(xué)物理教學(xué)關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和波的模塊考核要求如表3所示［4］．

表3 中學(xué)物理機(jī)械振動(dòng)和波考核要求

5．2 大學(xué)物理考核的要求從低到高分為以下3個(gè)層次

（1）了解：比較低層次要求．要求對(duì)所列知識(shí)的含義有初步的、感性的認(rèn)識(shí)，知道這一知識(shí)的內(nèi)容是什么，按照一定的程序和步驟照樣模仿，并能在有關(guān)的問題中識(shí)別和認(rèn)識(shí)它，即知道和記憶有關(guān)現(xiàn)象、概念和規(guī)律．

（2）理解：要求對(duì)所列知識(shí)內(nèi)容有較深刻的理性認(rèn)識(shí)，知道知識(shí)間的邏輯關(guān)系，能夠?qū)λ兄R(shí)作正確的描述、說明，并用數(shù)學(xué)語言表達(dá)，能夠利用所學(xué)的知識(shí)對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行比較、判別、討論，具體利用所學(xué)知識(shí)解決簡單問題的能力．

（3）掌握：要求明確有關(guān)現(xiàn)象、概念和規(guī)律的意義、內(nèi)涵、特征和原則，能夠利用所學(xué)知識(shí)對(duì)問題進(jìn)行分析、研究、討論，并加以解決．

6 教材的區(qū)分

6．1 中學(xué)物理教材

中學(xué)物理教材大都是一些基本常識(shí)，并且與數(shù)學(xué)知識(shí)的聯(lián)系還不是很多，即使用到也是已經(jīng)學(xué)過的，應(yīng)用起來困難較?。袑W(xué)物理教材的編寫大都由演示實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)際、生活經(jīng)驗(yàn)等引入，且配有較多的插圖．為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，教材力求形象生動(dòng)；每節(jié)內(nèi)容大都配有插圖和練習(xí)題，以幫助學(xué)生強(qiáng)化和理解所學(xué)內(nèi)容；另外，教師還會(huì)跟班輔導(dǎo)，這不但會(huì)提高學(xué)生學(xué)好物理的自信心，還會(huì)有一種成功的快樂感．

6．2 大學(xué)物理教材

相比中學(xué)物理教材來說，大學(xué)物理教材很少從演示實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)際和生活經(jīng)驗(yàn)等引入，它注重理論上的闡述、推理、論證；插圖較少，比較抽象；每章后才配有思考題和習(xí)題，且大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不編排在教材中．大學(xué)物理內(nèi)容多、課堂的信息量大，學(xué)時(shí)少，很少有時(shí)間進(jìn)行課堂練習(xí)；上課形式主要是以教師講授為主，且側(cè)重物理思維、要領(lǐng)的運(yùn)用，學(xué)生要理解所學(xué)內(nèi)容，必須要在課后花很多時(shí)間自修．

7 對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的建議

為了搞好大學(xué)物理與中學(xué)物理課程振動(dòng)和波部分的銜接，建議注意以下幾個(gè)問題．

7．1 重視每部分的前言和結(jié)論的教學(xué) 加強(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)

因?yàn)橹袑W(xué)生和大一學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)不同，教師的講授方法不同，側(cè)重點(diǎn)也不同，而且物理學(xué)各部分的特點(diǎn)也不同．在每部分開始，將本部分的授課計(jì)劃、授課內(nèi)容、要達(dá)到的要求、考查辦法、評(píng)價(jià)要領(lǐng)及學(xué)習(xí)本部分知識(shí)的方法等提前告訴學(xué)生，使學(xué)生一開始就對(duì)中學(xué)和大學(xué)的學(xué)習(xí)差別有很好的了解．這樣可以促進(jìn)學(xué)習(xí)，更易達(dá)到要求．

7．2 溫故知新 由中學(xué)物理順利過渡到大學(xué)物理

教師在講授前要先研究中學(xué)物理的教材，隨即指出中學(xué)物理的局限性或者特殊性，從而自然地引入新課題，例如簡諧運(yùn)動(dòng)的相位在中學(xué)物理里沒有明確的要求．為此，可在復(fù)習(xí)中學(xué)物理的基礎(chǔ)上，引入相位的概念，并突出相位及相位差的物理意義．這樣就會(huì)很順利地由中學(xué)物理過渡到大學(xué)物理，然后才是對(duì)大學(xué)物理知識(shí)的重點(diǎn)講授．

7．3 精選部分例題 強(qiáng)化所學(xué)的新知識(shí)

因?yàn)橹袑W(xué)生進(jìn)入大學(xué)后，學(xué)習(xí)方法的慣性不可能很快改變，要適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法和教師的講授習(xí)慣要有一個(gè)過程，因此，大學(xué)教師要適當(dāng)給學(xué)生過渡時(shí)間．同時(shí)，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況適當(dāng)放慢講課節(jié)奏，精選部分例題滲透教學(xué)思想和教學(xué)方法．對(duì)知識(shí)既要講清，又不能什么都講清，要給學(xué)生留有獨(dú)立鉆研、獨(dú)立思考的時(shí)間，使學(xué)生逐步適應(yīng)大學(xué)物理的教學(xué)．

7．4 利用信息技術(shù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

因?yàn)榇髮W(xué)物理課和實(shí)驗(yàn)課是分開的，因此，進(jìn)入大學(xué)后，學(xué)生普遍會(huì)感到大學(xué)物理比中學(xué)物理抽象、難懂．在這種情況下，可將信息技術(shù)有機(jī)地融入到大學(xué)物理教學(xué)中，使教學(xué)資源和教學(xué)要素有機(jī)的融合．根據(jù)教育技術(shù)理論，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)綜合應(yīng)用傳統(tǒng)媒體和信息技術(shù)手段，做到優(yōu)勢互補(bǔ)，相得益彰，可使大學(xué)物理問題簡化，有效地激發(fā)大一學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，可以提高物理的教學(xué)效果，引發(fā)大學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣．

7．5 注意培養(yǎng)學(xué)生用高等數(shù)學(xué)處理物理問題的能力

從數(shù)學(xué)的角度來說，中學(xué)物理是用初等數(shù)學(xué)處理問題，而大學(xué)物理趨向于用高等數(shù)學(xué)處理問題．?dāng)?shù)學(xué)不僅是一種計(jì)算工具，更是對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行抽象、概括的表現(xiàn)手段．在大學(xué)物理中，許多概念和規(guī)律都是用高等數(shù)學(xué)的形式表達(dá)出來的．例如簡諧運(yùn)動(dòng)在中學(xué)物理中，只是給出了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程．大學(xué)物理中不但給出微積分形式的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程，而且還用高等數(shù)學(xué)導(dǎo)出了速度和加速度的表達(dá)式，還給出了振動(dòng)的曲線表示法和旋轉(zhuǎn)矢量表示法．同時(shí)，對(duì)兩個(gè)方向上的簡諧運(yùn)動(dòng)的合成也做了定量的研究等．

不少同學(xué)進(jìn)入大學(xué)后，由于思維的慣性，只想用初等數(shù)學(xué)來處理問題，往往不能正確地應(yīng)用高等數(shù)學(xué)來表達(dá)和分析物理問題．然而用高等數(shù)學(xué)來理解和處理問題是大學(xué)物理給學(xué)生提出的基本要求．在大學(xué)物理教學(xué)中，教師要盡可能引導(dǎo)學(xué)生多加練習(xí)、用心揣摩，盡快學(xué)會(huì)使用高等數(shù)學(xué)這個(gè)工具［5］．

8 結(jié)束語

大學(xué)物理的課程內(nèi)容不是中學(xué)課程內(nèi)容的簡單重復(fù)或擴(kuò)展，而是在概念上深化，理論上提高且為螺旋式上升．二者存在諸多不同，如地位不同、作用不同、深度和廣度不同、所用研究工具不同等．因此，做好大學(xué)物理和中學(xué)物理教學(xué)的銜接，不僅可以提高大學(xué)物理教學(xué)的質(zhì)量，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有利于大學(xué)后繼課程的教學(xué)和學(xué)生綜合素質(zhì)的提高．

1 高明旭，金玲玲．大學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)問題．遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010 （2）

2 李尚仁．高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)教師讀本．武漢：華中師范大學(xué)出版社，2003

3 教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)物理課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)．理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求．北京：高等教育出版社，2008

4 廣東省普通高中物理模塊教學(xué)與考核要求．廣州：廣東教育出版社，2006

5 尹國盛，楊毅．大學(xué)物理（上冊(cè)）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010