概括
本文針對“3+3”新高考制度下大學物理與中學物理銜接的問題提出了解決方案。新高考制度下，大學與中學物理教學需要在知識體系、教學內容等方面進行有效銜接，同時解決中學應試教育向大學科學思維的過渡問題，提高學生自主學習的主觀能動性。哈爾濱工業大學物理學院大學物理教研室針對課程體系、教學內容、教學方法、教學模式、選課機制、考試方式等進行了深入研究，提出了解決方案，并在教學過程中付諸實施，取得了良好的教學效果。
關鍵詞：大學物理；中學物理；校中銜接
按照“3+3”新政要求??，在“三農”方面，要加強和優化配置，同時，要從“三農”向“三農”轉變，不斷提高“三農”水平。哈工大在“三農”模式下，深入推進“三農”建設，已取得階段性成果。
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自2017年暑假開始，全國高校迎來了首批參加“3+3”新高考改革試點的高中畢業生[1]（浙江、上海考生），到2021年，全國25個省市的高中畢業生均已參加“3+3”新高考模式。大學物理班迎來了一部分高中時期沒有選擇學習物理的學生。除了“3+3”新高考制度下的考生，還存在高中階段考生模塊化教學的問題[2]。例如，高考物理考試大綱將考試內容分為必考內容和選考內容兩大類，必考內容有5個模塊； 選修內容有2個模塊，包括：“熱力學（分子動論與統計學觀點固體、液體和氣體、熱力學定律與能量守恒）”和“振動波、光學與相對論（機械振動與機械波、電磁振蕩與電磁波、光、相對論）”。除必修模塊外，考生還須從兩個選修模塊中選擇一個模塊作為考試內容。這導致大多數高中畢業生的物理知識嚴重碎片化，知識體系不完整，與現行《理工科高校物理課程教學基本要求》不相符。為此，各高校的大學物理課程采取了相應的應對策略[3-6]，實現大學物理課程與高中物理課程的有效銜接。
1 大學與中學物理教學銜接的總體設計
在新的高考制度下，大學與中學物理教學需要在知識體系和教學內容上進行有效銜接，同時要解決好中學應試教育向大學科學思維的過渡問題，提高學生自主學習的主觀能動性。哈爾濱工業大學物理學院大學物理教研室自2018年秋季學期起，每年都對新生進行問卷調查。調查結果顯示，被哈爾濱工業大學錄取的學生中，只有0.16%的人高考沒有選修物理科目；但絕大多數學生選擇了高考兩個選修模塊中的其中一個。基于此情況，結合哈爾濱工業大學各專業集群的培養目標，大學物理教研室在課程體系、教學內容、教學方式、選課機制、考試方式等方面進行了全面的改革，總體設計思路如圖1所示，并在教學中全面落實這些改革方案。
2 大學與中學物理教學銜接的教學實踐
2.1 課程體系對接
針對“3+3”新高考模式、中學物理知識模塊化教學及嚴重碎片化、應用專業數量差異大等問題，按照“雙一流”建設和“新工科”建設對人才培養的新要求，結合哈爾濱工業大學各專業集群的培養目標，我們對2018年秋季學期新生進行了問卷調查。根據調查結果，“大學物理”課程分為四個系列和一門先修課[7]，即“大學物理A”：面向精英學院、數學學院等對物理要求較高的專業，其目標是培養卓越科學家和學術帶頭人；“大學物理B”：面向智能裝備學院、建筑學院、航空航天與自動化學院等各類工科實驗班； “大學物理C”：面向對物理學科要求較低的專業，其目標是培養具有理工文綜合素質的高水平創新型工程管理人才；“文科物理”：面向文科實驗班的專業集群，主要提高文科生的科學素養，培養其物理思維和研究方法；“大學物理預科”（預科）：面向高考沒有選修物理的學生和物理基礎薄弱的學生，是大學物理的必修課。如圖2所示，新的“大學物理”課程體系實現了大學物理與中學物理課程的有效銜接，為培養學生主動獲取知識的能力、實踐動手能力、創新創業能力提供了良好的課程體系。
2.2 教學內容的銜接與優化
為了有效銜接大學與中學物理教學內容，滿足不同層次學生的需求，避免大學物理教學內容與中學物理教學內容重復，我們研究了中學物理教材、教學大綱和高考大綱，結合大學物理課程的定位和培養目標，優化了大學物理教學內容。刪除了中學的重點內容如牛頓三運動定律、機械能守恒定律等，適當增加了現代物理特別是量子力學的內容，如表1所示。教學內容的優化也得到了學生的認可，如圖3問卷調查所示。
教學內容的銜接不僅是為了避免內容的重復，更重要的是引導自主學習，鼓勵個性發展，提高學生的學習能力和綜合素質。
2.3 教學方法改革
針對中學生應試教育和“保姆式”教學方式，學生只注重如何解決問題，不會思考的問題，我們提出了以“物理過程+物理問題”為引導的教學方式，即通過物理現象引入物理問題，引起學生興趣，引發學生對下一步教學內容的思考和期待，訓練“思維”，培養“能力”，改變學生的應試思維。我們通過演示實驗、視頻等方式演示物理過程（或引入物理問題）以集中學生注意力，再結合物理現象講解物理理論，之后緊密結合理論再次展示現象，展示實驗變化以加深對理論的理解，最后結合理論與實踐引入物理知識的應用。在選取物理現象時，盡量選取貼近生活、能讓學生感到意想不到的例子，效果會更好。
例如，在講解“反射和折射偏振”部分時，先讓學生從反射強的地方看黑板上的字跡，他們會說看不清楚。此時，老師遞給學生一張偏光片，調整角度，當透過偏光片能看清楚黑板上的字跡時，他們紛紛驚呼，學生的注意力立刻被吸引，好奇心也被調動起來，對后面的講解更感興趣。接著，針對這一現象講解了布儒斯特定律，并結合布儒斯特定律再次演示了反射偏振現象。然后，和學生一起判斷入射平面的方向。由于反射光中有很多垂直于入射平面的振動分量，可以旋轉偏光片的方向，使這個分量消失，反射光的強度就會大大降低，黑板上對應的位置就一目了然，加深了學生對理論的理解。 最后將理論與實踐相結合，達到“學以致用”的目的：汽車在夜間沒有路燈的道路上行駛時，需要開啟遠光燈，但對面駛來的汽車駕駛員會感到眼花繚亂，容易引發交通事故。解決的辦法是在汽車前照燈和擋風玻璃前安裝與地面呈45°角的偏光膜，當有對面車輛時，兩車的透射方向垂直，燈光互不影響[8]。
這種引導學生如何思考問題、解決問題的教學方式更容易激發學生的學習主動性，從而實現由中學時期的應試思維向大學的科學思維的轉變。
2.4 教學模式改革
為了解決傳統課堂教學中中學生學習主要在教師和家長的監督下進行，學生主觀能動性不強的問題，我們推行了真實互動的大學物理“圓桌教學”（又稱“工作室物理”[9]）新模式，讓學生自己動手做演示實驗，主動探索物理規律，實現了教學理念由“教為主”向“學為主”的轉變，培養了學生自主學習的能力，實現了由中學階段的被動學習向大學階段的主動學習的轉變。
如圖4所示，在這種學習環境中，學生可以親自參與教學，成為教學的主體。教師帶領學生分析實驗現象，總結實驗規律。在組織課堂教學時，我們先讓學生做演示實驗、觀看實驗現象，然后討論分析實驗現象產生的原因，引導學生掌握物理學的基本概念和原理。對于那些深奧的物理規律，學生做完演示實驗后，教師再根據演示實驗現象進行系統的講解。這種教學模式深受學生歡迎，課堂氣氛發生了巨大的變化，學生和教師可以在教室里站著走動，互相討論，形成了學生和教師“樂在其中”的課堂氛圍。如圖5所示。
2.5 選課機制調整
針對中學選課模塊化，我們改革了選課機制，即學生選擇老師授課的教學管理制度，又稱教師注冊制。這種教學管理制度，不再要求教學部門安排哪個老師教哪個班，而是教師把自己的教學理念、能力、水平展示給學生，學生可以選擇哪個老師來上自己的課。這種選課機制對傳統的教學模式是一種沖擊，也增強了學生的主體地位。
根據問卷調查，哈爾濱工業大學錄取的學生中，86.1%的學生在高中物理學習中采用模塊化教學機制。即在高中階段，“力學”和“電磁學”為必修內容，“熱學”和“振動波與光學”為選修內容，即二選一，或者選“熱學”模塊高中物理選修31實驗，或者選“振動波與光學”模塊。這就導致有的學生漏了“光學”部分內容，有的學生漏了“熱學”部分內容，給老師上課帶來了難題。以前在講這些內容時，老師面臨的情況是，總有一部分學生跟不上進度高中物理選修31實驗，因為中學階段沒有選修這部分內容，沒有相應的概念和基礎知識，所以學生學起來很費勁，老師也很難協調。 通常的做法是讓缺乏這些內容的學生自學，這給學生增加了新的壓力。為了改變這種情況，我們研究了大學與中學物理課程的銜接。從2019年秋季學期開始，試行按課程內容選課教師的選課機制。即按照上課時間把教師分成兩部分。一部分教師上課時間稍多的講“光學”部分，而對應的“熱學”部分課時相對較少。在講解“光學”部分時，放慢速度和進度，讓學生跟上并消化理解；而另一部分教師上課時間稍多的講“熱學”部分，而對應的“光學”部分課時相對較少。在講解“熱學”部分時，放慢速度和進度。實現大學與中學物理課程的銜接。表2是2020年秋季學期教師安排情況，我們將此表放入學生選課系統中，供學生選課時參考。 實現了中學模塊化教學與大學物理課程的對接。
2.6 考試方式改革
本著“以考核促學”的教學宗旨，進行考核方式改革，增設研究型作業和設計應用題，引導和啟發學生創新思維。學生期末成績由“常規成績+筆試成績”兩部分組成。常規成績占30%，包括常規作業、課內測試、研究型作業；筆試成績占70%，包括期中考試和期末考試。考核內容以知識考核為主，增設專題討論、案例分析、實驗設計等環節，考察學生的科學探索和創新能力。一是增設研究型作業，通過對具體問題的探究，如“結合課堂所學知識，談談壓縮式冰箱的工作原理及如何實現冰箱節能”，引導和啟發學生創新思維； 在試卷中增加了“設計與應用”類能力考核題，如“請利用所學的光學知識，設計一個實驗方案，測量某種透明液體的折射率，要求畫出示意圖，給出相應的理論解釋，簡述實驗步驟”，從“知識掌握”、“能力培養”、“邏輯思維訓練”等多個角度貫穿整個過程考核學生的學習情況。其次，成立了不同專業課程的出題小組，研究考試題目的知識能力重點，提供出題策略指導。第三，規范考試題目設置，要求期末考試題目分布與課程大綱要求一致進行考核，形成閉環，要求近三年題目重復率在10%以下，客觀題數量在30分以下，避免出現原題。 形成了“知識掌握考核+應用實踐能力考核+創新研究能力考核”的新型考核模式。
3 結論
教學實踐表明，哈爾濱工業大學物理學院大學物理教研室針對“3+3”新高考制度下大學物理與中學物理銜接問題所采取的解決方案是行之有效的。尤其是以物理過程（或物理問題）為核心的教學方式，更適合當前《大學物理》課程的教學環境，不僅適用于高考不選物理的學生，也適用于高考選物理的學生。這種教學方式不僅鍛煉了學生的物理思維，而且培養了學生的創新創造能力。真實互動的大學物理“圓桌教學”新模式，不僅讓學習變得輕松，而且提高了學生學習的主動性，實現了由被動接受到主動研究的“研究型”教學模式，從而培養了學生探索和研究科學知識的能力。 教學內容的適當增減，避免了大學與中學物理教學內容的重復，也優化了教學內容，有利于培養學生獨立思考、邏輯思維、理論聯系實際的能力；考試方式的改革，理論與實踐相結合，注重對學生能力素質的考核，考核內容鼓勵和引導學生創新思維。
參考
[1]朱邦芬. 浙江省高考物理專業考生人數大幅下降為何值得擔憂?[J]. 物理, 2017, 46(11): 761-762.
[2]普通高中物理課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[3]劉娜,胡繼超,米琪.基于校本銜接的高中物理選修課程設計.物理與工程,2016,16,6,78-83.
[4]孫光輝,龍云澤.大學物理與中學生物理銜接研究[C].物理與工程,2018,59-62.
[5] 李陽, 張國恒, 彭茂措. 新形勢下民主地區高校與張學物理對接研究[J]. 物理與工程, 2020, 30(3): 69-73.
[6]韓星星,朱友章.應用型本科大學物理與中學物理有效銜接研究[J].物理學報,2021(7):31-33.
[7]王曉鷗,張玲麗,袁成勛,等. 新工科背景下大學物理課程建設與實踐[J]. 大學物理, 2021, 40(4): 45-49.
[8]劉志國,黃希強,張玲麗,等.“光的偏振”課程教學的幾點嘗試[J].物理與工程,2020,30(3):84-88.
[9]王曉鷗,劉志國,鄭陽東,等.“工作室物理”教學模式在大學物理課程中的應用[J].物理學報,2016,9:25-28.
資助項目：哈爾濱工業大學第六批教學發展基金項目（項目編號：）；教育部大學物理學課程教學委員會項目（編號：，編號：）；黑龍江省高等教育科學“十三五”規劃項目（）。
作者簡介：王曉鷗，女，哈爾濱工業大學教授，博士生導師，主要從事大學物理教學和塵埃等離子體研究。
王曉鷗, 張玲麗, 袁成勛, 等. “3+3”新高考制度下大學與高中物理教學銜接的研究與實踐[J]. 物理與工程, 2023, 33(1): 162-166.
引用本文：王曉燕，張玲玲，袁曉霞，等. “3+3”新政下高校思想政治理論課建設的思考[J]. 東北財經大學學報，2023，33（1）：162-166.
結尾