王鐵寧 ,郭柳青 ,封順珍 ,吳淑花 ,史少輝 ,陶春鳳
(1.石家莊學(xué)院 物理學(xué)院,河北 石家莊 050035;2.石家莊市第十七中學(xué),河北 石家莊 050051)
物理學(xué)在整個自然科學(xué)中占有重要地位.“進入科學(xué)技術(shù)的任何一個領(lǐng)域,都必須敲開物理學(xué)的大門”.大學(xué)物理已經(jīng)成為理工科大學(xué)生的必修公共課程. 中學(xué)物理與大學(xué)物理的銜接問題一直是教育界討論的熱點. 早在1984 年,梁昆淼[1]就曾提出:“中學(xué)物理課程與大學(xué)物理課程對學(xué)生的要求很有些不同,剛?cè)雽W(xué)的一年級大學(xué)生還保留了不少中學(xué)生的特點,不能立刻適應(yīng)大學(xué)物理課程的要求. ”1989 年,中、日、美物理討論會在美國夏威夷大學(xué)舉行,會議的主題是“大學(xué)前物理教育問題”,其中“中學(xué)物理和大學(xué)物理的銜接問題”作為會議的討論專題之一,受到了物理教育工作者的高度重視[2]. 2010 年,“大學(xué)物理課程與中學(xué)物理課程銜接研究”被列為高校物理基礎(chǔ)課程教改項目的七大內(nèi)容之一,中學(xué)物理和大學(xué)物理有效銜接的研究將為物理課程改革的有序進行奠定基礎(chǔ)[3]. 當前,我國推行中學(xué)新課改和新高考改革,以往的必修課程具有了選修性,大學(xué)和中學(xué)物理出現(xiàn)脫節(jié),如何使中學(xué)和大學(xué)物理學(xué)習(xí)實現(xiàn)更加有效的銜接依然是教育工作者的研究熱點[4].
對于剛剛邁入大學(xué)校園的理工科大學(xué)生來說,當他們學(xué)習(xí)第一節(jié)大學(xué)物理課程時,總有這樣一個疑問:“我們初中就開始學(xué)習(xí)物理,高中時更深入地學(xué)習(xí)了物理知識,現(xiàn)在進入大學(xué)了,為什么還要學(xué)習(xí)大學(xué)物理?”帶著這個疑問,筆者主要討論大學(xué)物理和中學(xué)物理存在的主要差別.
以高中物理為例,高中物理與九年義務(wù)教育物理或者科學(xué)課程相銜接,在普通高中物理課程標準中,依然注重基本的物理知識和技能,如“形成物質(zhì)觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念等,能用其解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題”“具有建構(gòu)模型的意識和能力”等;注重情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng),如“具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心和求知欲”“認識科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系,具有保護環(huán)境、節(jié)約資源、促進可持續(xù)發(fā)展的責任感”等. 而大學(xué)物理的課程學(xué)習(xí)目標,無論在物理知識的廣度和深度上,還是在科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)上,都有了進一步比較明確的要求,以石家莊學(xué)院2020 級大學(xué)物理理論課程的大綱為例,通過對大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí),讓大學(xué)生達到以下學(xué)習(xí)目標:1)培養(yǎng)學(xué)生對物理的興趣,激發(fā)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神,提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng);為學(xué)生今后進一步學(xué)習(xí)專業(yè)知識,適應(yīng)新理論、新技術(shù)、新工藝、新材料的發(fā)展,參與高新技術(shù)研究開發(fā)打好必要的物理基礎(chǔ). 2)使學(xué)生對物理學(xué)的基本內(nèi)容有較全面、系統(tǒng)的理解,熟練應(yīng)用物理學(xué)中的定理和定律來解決實際問題,培養(yǎng)學(xué)生的物理思維和物理圖像的構(gòu)建能力. 3)了解物理學(xué)的前沿理論、應(yīng)用前景和發(fā)展動態(tài),培養(yǎng)學(xué)生積極交流、虛心請教的學(xué)習(xí)習(xí)慣;讓學(xué)生學(xué)會反思,掌握反思方法和技巧. 可見,中學(xué)物理和大學(xué)物理的課程學(xué)習(xí)目標有著十分顯著的差異[5].
無論是中學(xué)還是大學(xué),課堂講授教學(xué)都是最為常見的教學(xué)模式,但是由于自身的特點,中學(xué)和大學(xué)在教學(xué)手段和學(xué)習(xí)方式上還是存在一定的差異. 中學(xué)物理的課時相對較多而應(yīng)掌握的內(nèi)容相對較少,并且學(xué)生一整天都待在固定的教室中,有效學(xué)習(xí)時長較多,每一科目的任課老師課時都比較寬裕,課上的講解過程一般很詳細,通過實驗進行演示,不斷加深學(xué)生的記憶,促進學(xué)生對知識點的掌握. 相比之下,大學(xué)物理的課時要少得多,而學(xué)生應(yīng)掌握的內(nèi)容相對來說要多得多,并且學(xué)習(xí)的內(nèi)容深度上增加了很多,課上基本不使用課堂演示實驗,想要學(xué)生很輕松就能掌握整節(jié)課內(nèi)容的難度很大,更加側(cè)重學(xué)生對知識的理解和物理方法的靈活運用[6,7]. 隨著線上課程的不斷普及,課堂講授和線上教學(xué)相結(jié)合逐漸成為大學(xué)物理課程的教學(xué)模式.
眾所周知,物理學(xué)是定量描述物質(zhì)世界的理論,而物理的有關(guān)思想通常需要借助數(shù)學(xué)公式來體現(xiàn),但是受到認知能力和數(shù)學(xué)水平的限制,中學(xué)物理以定性介紹常見物理現(xiàn)象為主,還只是物理教育的啟蒙階段;大學(xué)物理以定量描述和分析為主,高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用始于大學(xué)物理的學(xué)習(xí),因為大學(xué)物理大量使用高等數(shù)學(xué)中的矢量、微積分等相關(guān)知識[8]. 從大學(xué)物理課程中學(xué)到的物理知識、思想和方法,是形成科學(xué)的世界觀和提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)必不可少的基礎(chǔ). 在具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容上,大學(xué)物理新添加一些重要的和相對復(fù)雜的理論,比如,剛體的定軸轉(zhuǎn)動這部分內(nèi)容,在高中的時候并未涉及,屬于比較新的內(nèi)容;再比如靜電場的高斯定理和穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理,可以分別用來求解帶電體周圍的電場和電流周圍的磁場,高中的時候還沒有這么高的要求. 可見,相對于中學(xué)物理,大學(xué)物理在內(nèi)容的深度和廣度上都有明顯的提高[9].
中學(xué)期間,學(xué)生絕大部分時間都是在與其他同學(xué)共同學(xué)習(xí)中度過,每天幾乎都能和各科老師見面,無論是在學(xué)習(xí)上還是在生活中出現(xiàn)任何一點問題,比如不小心遲到一會兒,立刻就會有班主任的身影出現(xiàn),接著就是苦口婆心的教育. 大學(xué)生活與中學(xué)完全不同,大學(xué)生離開了父母,更多的時間是和舍友們在一起,到了上課的時間點就去相應(yīng)的教室上課,學(xué)習(xí)的科目很多,基本上只有在上課的時間才能見到相應(yīng)科目的老師.沒課時大學(xué)生可以自由支配時間,可以選擇在自習(xí)室學(xué)習(xí)或者去圖書館看書,也可以選擇參加社團活動,不會再有人催著學(xué)習(xí). 與之前中學(xué)班主任角色類似的是大學(xué)里的輔導(dǎo)員,他們一般帶好幾個班級,見面的機會大多是開會的時候,布置學(xué)校交待下來的各項事務(wù). 可以說學(xué)習(xí)生活環(huán)境發(fā)生了巨大變化,要求學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,不斷提高自律意識[6,10]. 如果一開始把諸如大學(xué)物理等較難的學(xué)科拋之腦后,不去認真聽講,沒有及時解決學(xué)習(xí)問題,等快期末考試的時候再去補習(xí)已經(jīng)晚了,結(jié)果就是掛科,甚至有的還要重修.
針對中學(xué)物理和大學(xué)物理的主要差別可能造成的過渡學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的問題,筆者提出了幾條建議.
在明確大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)總目標的前提下,學(xué)生就能夠懂得大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)要求以及學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的必要性和意義[10],而在具體的每次課的學(xué)習(xí)中,由于內(nèi)容量很大,學(xué)生應(yīng)該提前了解本課堂的學(xué)習(xí)目標,把握本堂課內(nèi)容的重難點,才能做到帶著重難點、帶著目標和要求去聽課. 為此,作為任課教師,應(yīng)當高質(zhì)量地授好每堂課,每次課前可以向?qū)W生推送必要的預(yù)習(xí)資料,包含下次課的學(xué)習(xí)目標、學(xué)習(xí)重難點及其他必要預(yù)習(xí)知識. 作為學(xué)生,關(guān)鍵在于執(zhí)行,在老師每次布置完預(yù)習(xí)資料后,認真了解下次課的學(xué)習(xí)目標,把握內(nèi)容的重難點,做到心里有數(shù). 只有靠師生共同努力,才能將每次課的課前工作做到最好,最大限度地促進聽課效果.
課堂是教學(xué)的主陣地,提高教師的授課質(zhì)量是學(xué)生學(xué)好每門課程的關(guān)鍵[11]. 對于剛剛邁入大學(xué)校園的已有一定物理基礎(chǔ)知識的大學(xué)生而言,再次學(xué)習(xí)大學(xué)物理,又該如何做好物理知識的學(xué)習(xí)過渡以及如何讓學(xué)生適應(yīng)剛剛開始的大學(xué)課堂,教師在具體的授課過程必須要考慮進去. 在充分備課的前提下,在以下幾個方面可以多下些功夫:1)由于大學(xué)物理每堂課內(nèi)容較多,學(xué)生極易產(chǎn)生疲倦和懈怠,課堂上教師要多關(guān)注學(xué)生,與學(xué)生互動,活躍課堂氣氛. 2)時常強調(diào)物理學(xué)科的特殊學(xué)科特點. 物理不同于政治、歷史學(xué)科,知識的獲得在于平時的理解和掌握,期末的臨時突擊復(fù)習(xí)起不到太大作用,應(yīng)該注重平時的學(xué)習(xí). 3)多樣化的教學(xué)手段和方法. 對于授課內(nèi)容,除了傳統(tǒng)的講授法,還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點選擇小組討論或者線上學(xué)習(xí);對于課后習(xí)題和練習(xí)的講解,可以作為線上學(xué)習(xí)的內(nèi)容;也可以讓學(xué)生上臺講,老師給予適當?shù)难a充,讓更多的學(xué)生參與其中[7]. 4)多元化的考核和評價手段. 學(xué)生最終的期末成績由多方面綜合構(gòu)成,如考勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)、測驗等,這無疑對學(xué)生的平時學(xué)習(xí)狀態(tài)起到督促和保障作用. 5)搭建有效的師生交流和溝通平臺. 可以通過QQ 或者微信建立學(xué)習(xí)群,或者通過面對面的答疑方式,及時有效地解決學(xué)生在大學(xué)物理學(xué)習(xí)中遇到的問題. 方法總比困難多,只要不斷摸索和嘗試,總能找到適合學(xué)生的高效的教學(xué)方式,這無疑將潛移默化地增加學(xué)生對大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)興趣,實現(xiàn)良性的學(xué)習(xí)循環(huán)[12].
中學(xué)物理和大學(xué)物理雖然都包含力、熱、光、電磁和原子物理這幾個主要部分,但相對而言,中學(xué)物理中都是很基礎(chǔ)的知識,尤其是對學(xué)生們的數(shù)學(xué)能力要求并不高,即便數(shù)學(xué)偏科的同學(xué),學(xué)習(xí)起來也并沒有很大的困難;而大學(xué)物理所涉及的都是相對專業(yè)的物理問題,和中學(xué)物理的難度不在一個量級上;大學(xué)物理更多的是以定量描述和分析為主,大學(xué)物理大量使用高等數(shù)學(xué)中的矢量、微積分等相關(guān)知識,高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用始于對大學(xué)物理的學(xué)習(xí). 比如描述一個物體的運動狀態(tài),中學(xué)階段只能解決很簡單的物體的勻速或者勻變速運動,學(xué)習(xí)完大學(xué)物理第1 章的內(nèi)容后,便可以通過求導(dǎo)來準確描述一個更復(fù)雜的變加速運動的物體的運動狀態(tài). 所以,要想學(xué)好大學(xué)物理,大學(xué)生必須要有扎實的高等數(shù)學(xué)功底. 當然,對于理工科的大學(xué)生來說,高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用絕不僅限于大學(xué)物理課程,很多專業(yè)課中的推導(dǎo)和分析都會經(jīng)常用到高等數(shù)學(xué)知識,因此,應(yīng)該充分認識到高等數(shù)學(xué)的工具作用[12].
進入大學(xué)后,學(xué)習(xí)環(huán)境發(fā)生了很大的變化,尤其是在生活上,沒有了父母每天的陪伴和監(jiān)督,學(xué)生要做好思想上的準備,明確目標,學(xué)會獨立,增強學(xué)習(xí)的自主性. 首先,大學(xué)生對自己的大學(xué)生活要有一個比較清晰的定位,制定一個未來的人生規(guī)劃,然后朝著自己既定的目標努力. 其次,大學(xué)生應(yīng)主動適應(yīng)大學(xué)生活,分配好自己的娛樂和學(xué)習(xí)時間,抵擋住各種誘惑,平衡好自己的生活與學(xué)習(xí),對自己負責. 最后,在學(xué)習(xí)上,大學(xué)生要養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,遇到不懂的地方要積極主動地向老師或?qū)W長咨詢,學(xué)會及時反映和表達自己的困難,做學(xué)習(xí)的主人.
對于理工科大學(xué)生而言,大學(xué)物理是接觸較早的一門課程,一些學(xué)校直接放在第1 學(xué)期開設(shè). 對于大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣是十分必要的. 簡單地來說,大學(xué)生應(yīng)在課前做好預(yù)習(xí),明確學(xué)習(xí)內(nèi)容中的重難點,對于一些特別重要或者新的內(nèi)容章節(jié),自己可以先進行深入的預(yù)習(xí);課上時間,大學(xué)生要跟著老師的節(jié)奏走,尤其是重難點部分,更要集中精力去理解;課后,大學(xué)生應(yīng)對課上的內(nèi)容進行回顧和梳理,高質(zhì)量地完成課后練習(xí)和作業(yè)[5,12].
研究了理工科大學(xué)生從中學(xué)物理到大學(xué)物理的過渡學(xué)習(xí). 首先給出了過渡學(xué)習(xí)的研究背景,然后介紹了中學(xué)物理和大學(xué)物理的主要差別,最后提出做好從中學(xué)物理到大學(xué)物理過渡學(xué)習(xí)的幾條建議,如明確課堂學(xué)習(xí)目標、把握知識中的重難點、提高授課質(zhì)量、強化學(xué)生對大學(xué)物理學(xué)習(xí)的興趣等. 實現(xiàn)好從中學(xué)物理到大學(xué)物理的過渡學(xué)習(xí)需要師生共同的努力,最終使學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成適合個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力.