新高考背景下醫(yī)用物理學(xué)與高中物理教學(xué)銜接調(diào)研和探究

劉淑靜 劉峻宇 唐萬宇 謝明念 羅明艷 巨丹丹 王大珅 儲信煒 吉強(qiáng)

關(guān)鍵詞 新高考;物理;銜接教育;醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課

2014年9月，國務(wù)院印發(fā)《國務(wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》，新一輪考試招生制度改革全面啟動。新高考改革下設(shè)計的“3+3”新高考選科模式，賦予學(xué)生充分的自由選擇權(quán)，可以自主決定科目組合，適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對多樣化高素質(zhì)人才的需要。然而物理知識具有一定的深度和廣度，相對來說難學(xué)難考，不易獲得高分。在新高考背景下，學(xué)生常常趨利避害，出現(xiàn)了大量學(xué)生在高考中棄選物理學(xué)科的情況，未選考物理的學(xué)生對整個物理學(xué)科知識框架掌握的不完善，與高考時選考物理科目的學(xué)生存在斷層現(xiàn)象。大學(xué)物理是高校重要的基礎(chǔ)理論課，具有知識結(jié)構(gòu)復(fù)雜和對基礎(chǔ)知識要求較高等特點，學(xué)生高考棄考物理會直接影響以大學(xué)物理作為必修基礎(chǔ)課的各個專業(yè)的學(xué)習(xí)，給大學(xué)物理課程中的教學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)[1-6]。以醫(yī)科類大學(xué)為例，幾乎90%以上的專業(yè)都要學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)，而并非所有學(xué)生在高中期間都選學(xué)了物理科目，所以在新高考背景下迫切需要做好高中物理與大學(xué)物理教學(xué)的銜接工作。

天津醫(yī)科大學(xué)從如何改善醫(yī)用物理學(xué)課程的教學(xué)方面去積極地尋找應(yīng)對措施，對2020級新生采取了醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)的線上課程和教師積極探索教學(xué)方法等措施，希望幫助未選考物理的學(xué)生掌握和補(bǔ)充物理基礎(chǔ)知識，同時在醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中調(diào)整知識結(jié)構(gòu)，旨在進(jìn)一步探究高中物理與醫(yī)用物理學(xué)的有效銜接。本文針對教學(xué)銜接實施情況，尤其是對線上先導(dǎo)課的學(xué)習(xí)效果及后續(xù)醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)情況展開調(diào)研，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果不斷完善先導(dǎo)課及其他銜接教學(xué)手段，為各高校完成物理學(xué)科銜接教學(xué)提供一定的依據(jù)和建議。

1 醫(yī)用物理學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查及分析

1.1 調(diào)查樣本總量基本情況

為改善新高考改革背景下因物理選考情況不同而導(dǎo)致學(xué)習(xí)水平參差不齊的客觀現(xiàn)象，天津醫(yī)科大學(xué)為學(xué)生提供物理先導(dǎo)課程（課程均為高中內(nèi)容），課程信息以二維碼形式刊印在錄取通知文件中，并在學(xué)期末對先導(dǎo)課及醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)情況展開調(diào)查分析。本次調(diào)研對象是天津醫(yī)科大學(xué)2020級新生，發(fā)放問卷700份，回收623份，回收率為89%。基本情況見表1。調(diào)查男性為214人（34.35%），女性為409人（65.65%），符合我校學(xué)生大致的性別比例，具有代表意義。其中高中選考物理的學(xué)生有481人，占比77.21%;高中未選考物理的學(xué)生有142人，占比22.79%。在623個樣本中，563名（占90.37%）學(xué)生認(rèn)為高中物理的學(xué)習(xí)程度與學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)課程的難易程度呈正相關(guān)，有107名學(xué)生（占比17.17%）認(rèn)為自己在學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)中存在較大困難，這與未選考物理的學(xué)生人數(shù)相近。

1.2 高考選考物理的學(xué)生

對在高中階段選考物理的481名學(xué)生進(jìn)行醫(yī)用物理學(xué)和高中物理的差異性調(diào)查，如圖1所示。絕大部分學(xué)生認(rèn)為醫(yī)用物理學(xué)具有新知識點較多、內(nèi)容難度更大、高等數(shù)學(xué)知識跟不上等顯著特點，與高中階段物理學(xué)科有較大差異，僅有3.74%的學(xué)生認(rèn)為高中物理與大學(xué)醫(yī)用物理學(xué)無較大差異。同時高中物理基礎(chǔ)對醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)是否有影響的調(diào)查，約90.64%的高中選考物理學(xué)生認(rèn)為具有一定的影響。表2是學(xué)生對知識點的理解和掌握的比較分析，高中選考物理的學(xué)生依然普遍認(rèn)為醫(yī)用物理學(xué)的理解程度較低，只有極少數(shù)學(xué)生可以完全理解醫(yī)用物理學(xué)內(nèi)容，說明對此部分同學(xué)仍有必要開展銜接教學(xué)研究。

1.3 高考未選考物理的學(xué)生

高中未選考物理學(xué)生有142人，占比22.79%，89.44%的未選考物理學(xué)生認(rèn)為高中物理的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)對醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)有較大影響。調(diào)查問卷表明未選考物理的學(xué)生有80.28%認(rèn)為學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)需要投入更大精力。該類學(xué)生高中物理知識儲備不足，基礎(chǔ)不牢，難以滿足醫(yī)用物理學(xué)的需要，從而造成學(xué)習(xí)吃力，難以適應(yīng)教學(xué)進(jìn)度的情況，嚴(yán)重影響了學(xué)習(xí)效果。因此開展銜接教學(xué)，尋求解決知識斷層的有效手段是亟待解決的問題。

2 目前醫(yī)用物理學(xué)與高中物理教學(xué)銜接舉措效果分析

2.1 入學(xué)前線上醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課教學(xué)效果分析

2.1.1 線上先導(dǎo)課學(xué)習(xí)任務(wù)的完成情況

為解決高中物理基礎(chǔ)參差不齊，我們設(shè)置了線上醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課程，包含錄制的高中物理選修課全部知識點的視頻課程、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資料、自測題等，以二維碼的形式刊印在大學(xué)錄取通知書中。入學(xué)前學(xué)習(xí)先導(dǎo)課的情況調(diào)研結(jié)果表明，在未選考物理的142名學(xué)生中，有84.51%的學(xué)生注意到醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課的二維碼，充分證實隨錄取通知書發(fā)放宣傳的可行性。但僅有14.79%的學(xué)生完成了學(xué)習(xí)，部分完成的學(xué)生占比63.38%，完全未學(xué)習(xí)先導(dǎo)課的學(xué)生占比21.83%。一是高考結(jié)束后學(xué)生普遍存在放松的心理，假期學(xué)習(xí)意愿不強(qiáng);二是高中畢業(yè)生對大學(xué)階段的學(xué)習(xí)不夠了解，不具有明確的規(guī)劃，對于銜接課程的重視程度不足;三是未選考物理的學(xué)生大部分對物理基礎(chǔ)知識掌握有限，難免產(chǎn)生一定的畏難心理和抵觸情緒。因此需要尋找措施確保學(xué)生掌握銜接課程的內(nèi)容。

2.1.2 線上先導(dǎo)課的適應(yīng)情況和學(xué)習(xí)狀態(tài)

線上先導(dǎo)課的適應(yīng)情況和學(xué)習(xí)狀態(tài)調(diào)查結(jié)果如圖2所示，圖2（a）表明僅有6.03%同學(xué)非常適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)課程，59.48%學(xué)生能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式，但學(xué)習(xí)過程中存在較大困難、非常吃力，有34.48%同學(xué)表示完全不適應(yīng)線上先導(dǎo)課教學(xué)模式。圖2（b）表明僅有2.59%能夠跟上課程節(jié)奏，邊聽邊自主思考，25%學(xué)生能夠集中精力認(rèn)真聽講，有72.14%學(xué)生線上學(xué)習(xí)物理較難，不能夠集中精力。以上數(shù)據(jù)表明，學(xué)習(xí)線上物理網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)狀態(tài)不佳，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)先導(dǎo)課的積極性不高，完成度不足。

2.1.3 線上先導(dǎo)課的學(xué)習(xí)效果分析

高考未選考物理的學(xué)生中，僅有36.21%的同學(xué)完成了線上物理先導(dǎo)課的課后自測題，74.14%同學(xué)認(rèn)為做自測題非常困難。調(diào)查結(jié)果顯示僅有9.48%的學(xué)生認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)先導(dǎo)課對于醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)有較大幫助，而63.79%的學(xué)生則表示仍然感到較為吃力，13.79%的學(xué)生認(rèn)為沒有幫助。說明線上開展先導(dǎo)課的效果并不明顯，仍存在效率偏低、效果欠佳等問題，仍有較大的提升空間。醫(yī)用物理學(xué)學(xué)習(xí)情況調(diào)查的結(jié)果如圖3所示，圖3 （a）選考物理的學(xué)生上課完全聽懂占6.65%，而圖3（b）未選考物理上課完全聽懂僅占0.7%，在完全聽不懂的選項中，高中選考物理的學(xué)生占到9.36%，高中未選考物理的學(xué)生比例高達(dá)43.66%。大部分未選考物理的學(xué)生對于醫(yī)用物理學(xué)課程的接受程度明顯低于選考物理的學(xué)生，證明了入學(xué)前線上先導(dǎo)課未起到明顯效果。

2.2 課堂上教師的引導(dǎo)效果分析

教師在進(jìn)行課堂授課時，客觀上無法完全兼顧選考物理和未選考物理的學(xué)生。如果教師較為遷就未選考物理的學(xué)生，可能會導(dǎo)致課堂拖沓，影響教學(xué)進(jìn)度。但其又難以適應(yīng)課堂進(jìn)度，難免存在抵觸心理，最終導(dǎo)致學(xué)業(yè)成績不佳。因此，我校從以下幾個方面提出了應(yīng)對這種難教難學(xué)現(xiàn)象的策略。一是在教學(xué)目標(biāo)上進(jìn)行分層次培養(yǎng)和教學(xué)考核上實現(xiàn)多元化評價，根據(jù)專業(yè)需求來進(jìn)行分層次教學(xué)和設(shè)置考試試題，使得學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上獲得最好的發(fā)展。鼓勵學(xué)生積極參與課堂，利用好課余時間查漏補(bǔ)缺，從而提高課堂效率。加強(qiáng)平時考核，把課堂互動情況、作業(yè)情況、小組討論、實驗考核等多元素作為期末成績的指標(biāo);二是在教學(xué)內(nèi)容方面要注意課時分配，在講解重點、難點知識時，適當(dāng)放慢講課的速度，以便學(xué)生把知識點理解透徹;三是教學(xué)方法上利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等來輔助教學(xué)，圍繞通過物理知識與醫(yī)學(xué)應(yīng)用的案例講解，幫助學(xué)生們理解物理概念，鞏固學(xué)生對知識的掌握的效果，提升物理學(xué)習(xí)興趣。通過期末與學(xué)生座談和成績分析，我們發(fā)現(xiàn)以上教學(xué)過程中的舉措，能夠在一定程度上緩解未選考物理學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)的焦慮情緒，幫助學(xué)生更好地適應(yīng)課堂節(jié)奏。但因醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)時有限，知識跨度廣，學(xué)習(xí)難度相對較大，仍需從教學(xué)要求、教學(xué)方法和教學(xué)考核等方面繼續(xù)探索和嘗試。

3 增強(qiáng)醫(yī)用物理學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)有效銜接的舉措建議

3.1 加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生對入學(xué)前線上先導(dǎo)課的重視

調(diào)查顯示61.54%未選考物理的學(xué)生認(rèn)為自己的物理基礎(chǔ)知識還需加強(qiáng)，但在高考未選考物理的142名同學(xué)中，有22名（15.39%）同學(xué)根本沒有注意到錄取通知材料中關(guān)于醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課的二維碼，在120名（84.51%）注意到醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課二維碼的學(xué)生中，只有21名學(xué)生堅持學(xué)完了所有課程。由此可見，大部分學(xué)生并未意識到先導(dǎo)課和銜接課程的重要性，無法利用假期時間有效完成銜接教學(xué)。因此，應(yīng)采取多種措施引導(dǎo)學(xué)生重視線上先導(dǎo)課，使先導(dǎo)課能夠更好地發(fā)揮積極作用。第一，在錄取通知書中加入QQ 或微信群的二維碼，讓未選考物理的學(xué)生加入群，便于后續(xù)實時督促和指導(dǎo);第二，入學(xué)前開展一次線上課堂對同學(xué)們做學(xué)業(yè)分析，強(qiáng)調(diào)物理課程與大學(xué)專業(yè)的關(guān)聯(lián)，醫(yī)學(xué)物理學(xué)和高中物理銜接的重要性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;第三，進(jìn)一步完善學(xué)習(xí)體系，建立激勵機(jī)制和監(jiān)督機(jī)制;第四，制定科學(xué)合理的學(xué)習(xí)計劃，完善學(xué)習(xí)資料及輔助習(xí)題;第五，授課教師可以定期線上答疑，增強(qiáng)互動，個性化的解決學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的問題，彌補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)死板的局限性;第六，可通過建立臨時班級等形式，線上增設(shè)討論模塊[7-10]。

3.2 開設(shè)高中和醫(yī)用物理學(xué)銜接的線下選修課

我們對學(xué)生喜愛的授課和學(xué)習(xí)方式進(jìn)行了調(diào)研，圖4表明79.94%的學(xué)生認(rèn)為課堂面對面教學(xué)的效果是最為明顯和有效的，選擇視頻學(xué)習(xí)和線上直播的學(xué)生僅占10.6%。課堂面對面授課互動率高，具有即時性和實踐性，更能夠引導(dǎo)學(xué)生集中精力認(rèn)真思考，因此，增設(shè)高中物理和醫(yī)用物理學(xué)銜接的線下選修課，完成對未選考物理學(xué)生薄弱知識點的重點講解，從而達(dá)到教學(xué)銜接的目的。同時根據(jù)圖5的數(shù)據(jù)分析，對于高中未選考物理的學(xué)生，有81.9%的學(xué)生認(rèn)為銜接課程應(yīng)以高中與醫(yī)用物理學(xué)知識點銜接為主，重點講授在醫(yī)用物理學(xué)中用到的高中知識，74.14%的學(xué)生希望教師多講解例題，另有36.21%的同學(xué)希望增加部分課后習(xí)題，便于對知識的鞏固和掌握。建議教師在授課過程中著重講解物理公式的實際運(yùn)用與重點例題剖析，便于抽象公式具體化，使學(xué)生更容易理解教學(xué)內(nèi)容。

3.3 分級與梯度教學(xué)有機(jī)銜接

在剛?cè)雽W(xué)時對學(xué)生們進(jìn)行高中物理基礎(chǔ)知識測試的方式客觀考察學(xué)生的基礎(chǔ)水平，進(jìn)行分級式教學(xué)。成績在80分以上為一個教學(xué)班，即可進(jìn)入正常的醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)課程。低于80分為另一個教學(xué)班，此班級需要增加課時或增加晚上和周末的開放式課時，進(jìn)行相應(yīng)知識補(bǔ)充。根據(jù)本校的專業(yè)和招生情況，分級教學(xué)可對教學(xué)內(nèi)容基本一致的專業(yè)合并分級，比如臨床5年制和5+3，每年有約8個班級，根據(jù)高中物理基礎(chǔ)知識等級分為兩個教學(xué)班，并不會對教學(xué)安排帶來影響。教師只需要在課程開始前進(jìn)行小規(guī)模的水平性測試，就可以保證相同班級的學(xué)生接受程度相似，使教師更容易把控教學(xué)進(jìn)度。同時按照學(xué)生掌握的知識點進(jìn)行梯度教學(xué)，使學(xué)生在最短的時間內(nèi)掌握到需要補(bǔ)充的知識點。下面我們按照選考物理和未選考物理兩種分級，得出梯度教學(xué)的幾點思路。

（1） 針對選考物理學(xué)生：由于高中階段各地政策和教學(xué)計劃不同，對于選考物理的學(xué)生依然存在基礎(chǔ)知識差異。因此對我校高中選考物理的481名學(xué)生進(jìn)行了調(diào)研，如表3所示。80%以上學(xué)生都學(xué)習(xí)過的內(nèi)容有：直線運(yùn)動，相互作用，牛頓運(yùn)動定律，曲線運(yùn)動，萬有引力與航天、機(jī)械能、靜電場、恒定電流、磁場與電磁感應(yīng)、交變電流。對此我們只需快速引入醫(yī)用物理學(xué)知識，適當(dāng)加深，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的物理高新技術(shù)，在學(xué)時安排上進(jìn)行精簡。80%～50%學(xué)生掌握的內(nèi)容有： 傳感器、分子動理論、氣體、晶體等固體液體物態(tài)變化、熱力學(xué)定律、機(jī)械振動、光學(xué)、電磁振蕩與電磁波、相對論簡介，可根據(jù)各專業(yè)需要選擇精講內(nèi)容。有69.65%的學(xué)生認(rèn)為磁場與電磁感應(yīng)這部分知識學(xué)習(xí)時十分困難，對學(xué)生存在知識點理解程度不高的共性問題，在教學(xué)中要由淺入深，由易到難，比較細(xì)致的講解，可以適當(dāng)增加課時重點講解。因此建議教師授課前對學(xué)生知識點的掌握情況進(jìn)行調(diào)研，在教學(xué)中必須考慮到學(xué)生之間的差異，開展梯度教學(xué)，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的課堂教學(xué)[11-12]。

（2） 針對未選考物理學(xué)生：首先對學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)中存在的共性難點進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果如圖6所示。高達(dá)96.15%的學(xué)生認(rèn)為靜電場、穩(wěn)恒磁場等知識體系難度較大，力學(xué)基本定律、流體力學(xué)、相對論力學(xué)、振動與機(jī)械波、波動光學(xué)等部分的學(xué)習(xí)均較為困難。然而，這一部分內(nèi)容又是醫(yī)藥類高校中醫(yī)學(xué)影像學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等專業(yè)的必選內(nèi)容。我們認(rèn)為在醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中我們應(yīng)該從基礎(chǔ)知識開始講解，而且特別注意概念的辨析。對于高中沒學(xué)過的知識點，可以采取逐層滲透的策略，逐步加深知識的深度，直至講透醫(yī)用物理學(xué)中的知識，通過專題訓(xùn)練的方式對重難點內(nèi)容進(jìn)行重點攻克。教師更要靈活掌握知識重點，因地制宜，依據(jù)學(xué)情，整合教學(xué)內(nèi)容。

3.4 突破高等數(shù)學(xué)運(yùn)用的瓶頸

醫(yī)用物理學(xué)中很多物理概念在高中物理中都有涉及，但與之不同的是醫(yī)用物理學(xué)運(yùn)用高等數(shù)學(xué)對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎?，因此具有一定高等?shù)學(xué)知識基礎(chǔ)是學(xué)好醫(yī)用物理學(xué)的關(guān)鍵。而很多學(xué)校的一些專業(yè)把高等數(shù)學(xué)和醫(yī)用物理學(xué)放在同一個學(xué)期進(jìn)行教學(xué)，導(dǎo)致高等數(shù)學(xué)的知識儲備不足。圖7表明，高等數(shù)學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)課程同時開設(shè)的專業(yè)，學(xué)生壓力增大，反饋高等數(shù)學(xué)知識跟不上的學(xué)生占比例較高。而先學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的專業(yè)，反饋高等數(shù)學(xué)知識跟不上的學(xué)生比例相對較少。因此，在課程設(shè)置的時候，有必要把高等數(shù)學(xué)設(shè)置在醫(yī)用物理學(xué)之前，消除學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)時的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)瓶頸，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，起到磨刀不誤砍柴工的效果。同時建議高校各教學(xué)研究和管理單位做好協(xié)調(diào)工作，使培養(yǎng)學(xué)生方案進(jìn)一步完善合理。

4 結(jié)語

本文以天津醫(yī)科大學(xué)2020級學(xué)生醫(yī)用物理的學(xué)習(xí)狀態(tài)為樣本，對新高考背景下醫(yī)用物理教學(xué)銜接課程和模式的運(yùn)用進(jìn)行研究。首先，利用線上醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課、網(wǎng)絡(luò)課程資源和線上的物理水平測試等方式，希望通過醫(yī)用物理學(xué)先導(dǎo)課程的開設(shè)和相關(guān)教學(xué)資源體系的構(gòu)建，對高中物理與醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)銜接嘗試與探索。其次，對以上先導(dǎo)課程實施情況和實際效果進(jìn)行調(diào)研分析，得到了醫(yī)用物理學(xué)和高中物理銜接教育舉措的幾點思路，以更好地適應(yīng)有關(guān)政策和教學(xué)模式，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對健康中國和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。