新高考模式下“大學(xué)物理先導(dǎo)課”的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

倪忠強(qiáng) 吳天剛 顧 牡 劉海蘭 宋志懷

(同濟(jì)大學(xué)物理科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200029)

1 背景

長期以來，中學(xué)生一直背負(fù)著沉重的高考負(fù)擔(dān)，高考給學(xué)生和家長造成了很大的壓力。為此，教育部對(duì)高考制度進(jìn)行了重大的改革，并于2014年率先在上海和浙江兩個(gè)地區(qū)啟動(dòng)試行。此次改革力度很大，首次實(shí)行文理不分的考試制度，考試科目采取3+3模式，主考語文、數(shù)學(xué)和外語，另外3門在物理、化學(xué)、生物、政治、地理、歷史等科目中任選。

改革方案的出臺(tái)，立即引起了各大學(xué)的關(guān)注，中學(xué)生對(duì)其他3門課程的選擇情況尤其引人關(guān)注。通過在中學(xué)做的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)選擇物理科目的學(xué)生人數(shù)明顯下降，此外，高考方案啟動(dòng)后，中學(xué)物理也已經(jīng)做了很多的削減，這引起了各高校的高度重視。因?yàn)槲锢碚n程是大學(xué)各專業(yè)，尤其是理工科類專業(yè)學(xué)生最重要的基礎(chǔ)課之一。物理課程的削減勢(shì)必影響到大學(xué)物理的教學(xué)，以至無法達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)目標(biāo)。

2 教學(xué)方案設(shè)計(jì)

新高考制度對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的沖擊，勢(shì)必要求我們的大學(xué)物理課程做相應(yīng)的改革和調(diào)整。但大學(xué)物理課程不能因?yàn)橹袑W(xué)物理課程的削弱而降低教學(xué)目標(biāo)，也不能影響原有的教學(xué)質(zhì)量。

為迎接2017年新高考模式下的學(xué)生的到來，2017年年初，我校大學(xué)物理教學(xué)團(tuán)隊(duì)就開展了調(diào)研工作。通過走訪高中學(xué)校，了解新高考機(jī)制下的高中物理課改情況，具體情況見表1，并制定了周密的大學(xué)物理教學(xué)計(jì)劃。

表1 高中物理課改情況

雖然新高考模式現(xiàn)階段僅適用于上海和浙江兩個(gè)地區(qū)，但考慮到今后的高考改革的推廣，必定對(duì)以后的大學(xué)物理教學(xué)有較大的影響。所以，希望今天所開展的大學(xué)物理教學(xué)方案的調(diào)整及教學(xué)實(shí)踐，可以為今后的大學(xué)物理教學(xué)方案的改革提供一個(gè)可行的、有效的依據(jù)。秉持這樣的理念，我們從兩個(gè)方面著手，一方面是對(duì)新入學(xué)的學(xué)生開設(shè)“大學(xué)物理先導(dǎo)課”，另一方面執(zhí)行分班教學(xué)。

大學(xué)物理先導(dǎo)課程內(nèi)容以人教版高中物理為基礎(chǔ)，結(jié)合后期大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)要求而制定。該課程以線上學(xué)習(xí)為主，依托中國大學(xué)MOOC平臺(tái)，開設(shè)SOPC在線課程，如圖1所示。學(xué)生在入學(xué)的第一個(gè)學(xué)期通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。分級(jí)教學(xué)則是通過對(duì)來自高考改革的兩個(gè)地區(qū)的新生進(jìn)行入學(xué)水平測試，以成績作為分級(jí)教學(xué)的劃分依據(jù)。物理基礎(chǔ)較好的學(xué)生進(jìn)入正常教學(xué)班學(xué)習(xí)，物理基礎(chǔ)較差的學(xué)生要求進(jìn)入“先導(dǎo)班”進(jìn)行學(xué)習(xí)。先導(dǎo)班的教學(xué)時(shí)數(shù)比正常教學(xué)班多24學(xué)時(shí)。

圖1 大學(xué)物理先導(dǎo)課在線課程

2017年，我校共招收學(xué)生大約4580人，工科類學(xué)生大約2850人，表2是上海和浙江兩個(gè)地區(qū)學(xué)生高考的基本情況。

表2 上海和浙江兩個(gè)地區(qū)學(xué)生高考的基本情況

注： 西藏和新疆兩地部分學(xué)生參加了上海和浙江地區(qū)的高考。

3 教學(xué)實(shí)踐

“大學(xué)物理先導(dǎo)課”的教學(xué)目標(biāo)：一是彌補(bǔ)入學(xué)新生物理基礎(chǔ)知識(shí)的差異；二是做好中學(xué)物理與大學(xué)物理的銜接。為此我們制作了28個(gè)微課視頻，其中力學(xué)部分12講、電磁學(xué)部分8講、熱學(xué)部分6講、光學(xué)部分2講，同時(shí)也制作了高等數(shù)學(xué)微課視頻5講。并且給出了各章節(jié)的導(dǎo)學(xué)，如圖2所示。希望來自新高考改革地區(qū)的學(xué)生按導(dǎo)學(xué)所要求的知識(shí)點(diǎn)，通過在線課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，以達(dá)到學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的要求。

圖2 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)導(dǎo)學(xué)圖

2017年新入學(xué)的學(xué)生按分級(jí)考試成績，實(shí)際開設(shè)了3個(gè)“先導(dǎo)班”，兩個(gè)大學(xué)物理B班和一個(gè)大學(xué)物理A班，A班和B班均比正常教學(xué)時(shí)數(shù)多24學(xué)時(shí)。

教學(xué)實(shí)踐不是集中補(bǔ)習(xí)高中物理，而是將內(nèi)容整合到大學(xué)物理的教學(xué)之中，“先導(dǎo)班”的授課計(jì)劃見表3。例如針對(duì)高中物理刪掉的動(dòng)量部分，原來是直接通過牛頓第二定律給出動(dòng)量的概念，現(xiàn)在則是首先介紹什么是動(dòng)量，它的物理含義是什么，然后說明牛頓第二定律是物體所受外力等于物體的動(dòng)量隨時(shí)間的變化率，對(duì)比高中物理講授過的功的定義，說明并推導(dǎo)出動(dòng)量定理。講解過程中，先讓學(xué)生回顧高中所學(xué)有關(guān)功的物理意義，引入力在位移上的作用效果。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到力在時(shí)間上的作用效果——沖量，進(jìn)而導(dǎo)出動(dòng)量定理。

教學(xué)模式與普通班教學(xué)模式一樣，依托中國大學(xué)MOOC平臺(tái)，采取線上和線下相結(jié)合的混合教學(xué)模式。除了課時(shí)數(shù)多于普通教學(xué)班，教學(xué)要求和目標(biāo)均與原教學(xué)一致，期終考核也是統(tǒng)一試卷。

經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，以普通物理學(xué)B“先導(dǎo)班”92名學(xué)生的物理期末考試平均成績與原來應(yīng)修先導(dǎo)班課程而實(shí)際進(jìn)入普通班的39名學(xué)生的平均成績比較，“先導(dǎo)班”成績高出5.47分，學(xué)生反映開設(shè)普通物理學(xué)先導(dǎo)課班很有必要，對(duì)考試成績也比較滿意。

表3 大學(xué)物理B“先導(dǎo)班”授課計(jì)劃

4 結(jié)語

通過“先導(dǎo)班”的教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)為，首先應(yīng)充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，對(duì)新生開展“大學(xué)物理先導(dǎo)課”SPOC在線課程的教學(xué)，為后繼的“大學(xué)物理”課程打下良好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。通過分級(jí)考試，將物理基礎(chǔ)較差的學(xué)生編入“先導(dǎo)班”進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)方法上采用線上和線下相結(jié)合的方式，加強(qiáng)課堂互動(dòng)和線上互動(dòng)，在互動(dòng)過程中，教師隨時(shí)掌握學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)，然后對(duì)此加強(qiáng)練習(xí)?！跋葘?dǎo)班”授課不必特意補(bǔ)漏高中的物理內(nèi)容，可將“大學(xué)物理先導(dǎo)課”(24學(xué)時(shí))和“大學(xué)物理”融為一體，在教學(xué)中將高中物理中沒有學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合“大學(xué)物理”的教學(xué)進(jìn)行細(xì)講，并增強(qiáng)該知識(shí)點(diǎn)的訓(xùn)練，最終達(dá)到大學(xué)物理的教學(xué)目標(biāo)。

2018年9月將再次迎來新高考模式的學(xué)生，我們將總結(jié)前一年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步探究新高考模式下的大學(xué)物理的教學(xué)模式的改革，為今后全面推廣的新高考模式下的大學(xué)物理教學(xué)分享經(jīng)驗(yàn)。