概括
本文針對“3+3”新高考制度下大學(xué)物理與中學(xué)物理銜接的問題提出了解決方案。新高考制度下，大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)需要在知識體系、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行有效銜接，同時(shí)解決中學(xué)應(yīng)試教育向大學(xué)科學(xué)思維的過渡問題，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動性。哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院大學(xué)物理教研室針對課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式、選課機(jī)制、考試方式等進(jìn)行了深入研究，提出了解決方案，并在教學(xué)過程中付諸實(shí)施，取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；中學(xué)物理；校中銜接
按照“3+3”新政要求??，在“三農(nóng)”方面，要加強(qiáng)和優(yōu)化配置，同時(shí)，要從“三農(nóng)”向“三農(nóng)”轉(zhuǎn)變，不斷提高“三農(nóng)”水平。哈工大在“三農(nóng)”模式下，深入推進(jìn)“三農(nóng)”建設(shè)，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(diǎn)的高中畢業(yè)生[1]（浙江、上海考生），到2021年，全國25個省市的高中畢業(yè)生均已參加“3+3”新高考模式。大學(xué)物理班迎來了一部分高中時(shí)期沒有選擇學(xué)習(xí)物理的學(xué)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(xué)的問題[2]。例如，高考物理考試大綱將考試內(nèi)容分為必考內(nèi)容和選考內(nèi)容兩大類，必考內(nèi)容有5個模塊； 選修內(nèi)容有2個模塊，包括：“熱力學(xué)（分子動論與統(tǒng)計(jì)學(xué)觀點(diǎn)固體、液體和氣體、熱力學(xué)定律與能量守恒）”和“振動波、光學(xué)與相對論（機(jī)械振動與機(jī)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(nèi)容。這導(dǎo)致大多數(shù)高中畢業(yè)生的物理知識嚴(yán)重碎片化，知識體系不完整，與現(xiàn)行《理工科高校物理課程教學(xué)基本要求》不相符。為此，各高校的大學(xué)物理課程采取了相應(yīng)的應(yīng)對策略[3-6]，實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理課程與高中物理課程的有效銜接。
1 大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)銜接的總體設(shè)計(jì)
在新的高考制度下，大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)需要在知識體系和教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行有效銜接，同時(shí)要解決好中學(xué)應(yīng)試教育向大學(xué)科學(xué)思維的過渡問題，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動性。哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院大學(xué)物理教研室自2018年秋季學(xué)期起，每年都對新生進(jìn)行問卷調(diào)查。調(diào)查結(jié)果顯示，被哈爾濱工業(yè)大學(xué)錄取的學(xué)生中，只有0.16%的人高考沒有選修物理科目；但絕大多數(shù)學(xué)生選擇了高考兩個選修模塊中的其中一個。基于此情況，結(jié)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)各專業(yè)集群的培養(yǎng)目標(biāo)，大學(xué)物理教研室在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、選課機(jī)制、考試方式等方面進(jìn)行了全面的改革，總體設(shè)計(jì)思路如圖1所示，并在教學(xué)中全面落實(shí)這些改革方案。
2 大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)銜接的教學(xué)實(shí)踐
2.1 課程體系對接
針對“3+3”新高考模式、中學(xué)物理知識模塊化教學(xué)及嚴(yán)重碎片化、應(yīng)用專業(yè)數(shù)量差異大等問題，按照“雙一流”建設(shè)和“新工科”建設(shè)對人才培養(yǎng)的新要求，結(jié)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)各專業(yè)集群的培養(yǎng)目標(biāo)，我們對2018年秋季學(xué)期新生進(jìn)行了問卷調(diào)查。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，“大學(xué)物理”課程分為四個系列和一門先修課[7]，即“大學(xué)物理A”：面向精英學(xué)院、數(shù)學(xué)學(xué)院等對物理要求較高的專業(yè)，其目標(biāo)是培養(yǎng)卓越科學(xué)家和學(xué)術(shù)帶頭人；“大學(xué)物理B”：面向智能裝備學(xué)院、建筑學(xué)院、航空航天與自動化學(xué)院等各類工科實(shí)驗(yàn)班； “大學(xué)物理C”：面向?qū)ξ锢韺W(xué)科要求較低的專業(yè)，其目標(biāo)是培養(yǎng)具有理工文綜合素質(zhì)的高水平創(chuàng)新型工程管理人才；“文科物理”：面向文科實(shí)驗(yàn)班的專業(yè)集群，主要提高文科生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)其物理思維和研究方法；“大學(xué)物理預(yù)科”（預(yù)科）：面向高考沒有選修物理的學(xué)生和物理基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，是大學(xué)物理的必修課。如圖2所示，新的“大學(xué)物理”課程體系實(shí)現(xiàn)了大學(xué)物理與中學(xué)物理課程的有效銜接，為培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力、實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力提供了良好的課程體系。
2.2 教學(xué)內(nèi)容的銜接與優(yōu)化
為了有效銜接大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容，滿足不同層次學(xué)生的需求，避免大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容與中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，我們研究了中學(xué)物理教材、教學(xué)大綱和高考大綱，結(jié)合大學(xué)物理課程的定位和培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化了大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容。刪除了中學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容如牛頓三運(yùn)動定律、機(jī)械能守恒定律等，適當(dāng)增加了現(xiàn)代物理特別是量子力學(xué)的內(nèi)容，如表1所示。教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化也得到了學(xué)生的認(rèn)可，如圖3問卷調(diào)查所示。
教學(xué)內(nèi)容的銜接不僅是為了避免內(nèi)容的重復(fù)，更重要的是引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)，鼓勵個性發(fā)展，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。
2.3 教學(xué)方法改革
針對中學(xué)生應(yīng)試教育和“保姆式”教學(xué)方式，學(xué)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(dǎo)的教學(xué)方式，即通過物理現(xiàn)象引入物理問題，引起學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生對下一步教學(xué)內(nèi)容的思考和期待，訓(xùn)練“思維”，培養(yǎng)“能力”，改變學(xué)生的應(yīng)試思維。我們通過演示實(shí)驗(yàn)、視頻等方式演示物理過程（或引入物理問題）以集中學(xué)生注意力，再結(jié)合物理現(xiàn)象講解物理理論，之后緊密結(jié)合理論再次展示現(xiàn)象，展示實(shí)驗(yàn)變化以加深對理論的理解，最后結(jié)合理論與實(shí)踐引入物理知識的應(yīng)用。在選取物理現(xiàn)象時(shí)，盡量選取貼近生活、能讓學(xué)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(shí)，先讓學(xué)生從反射強(qiáng)的地方看黑板上的字跡，他們會說看不清楚。此時(shí)，老師遞給學(xué)生一張偏光片，調(diào)整角度，當(dāng)透過偏光片能看清楚黑板上的字跡時(shí)，他們紛紛驚呼，學(xué)生的注意力立刻被吸引，好奇心也被調(diào)動起來，對后面的講解更感興趣。接著，針對這一現(xiàn)象講解了布儒斯特定律，并結(jié)合布儒斯特定律再次演示了反射偏振現(xiàn)象。然后，和學(xué)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(zhuǎn)偏光片的方向，使這個分量消失，反射光的強(qiáng)度就會大大降低，黑板上對應(yīng)的位置就一目了然，加深了學(xué)生對理論的理解。 最后將理論與實(shí)踐相結(jié)合，達(dá)到“學(xué)以致用”的目的：汽車在夜間沒有路燈的道路上行駛時(shí)，需要開啟遠(yuǎn)光燈，但對面駛來的汽車駕駛員會感到眼花繚亂，容易引發(fā)交通事故。解決的辦法是在汽車前照燈和擋風(fēng)玻璃前安裝與地面呈45°角的偏光膜，當(dāng)有對面車輛時(shí)，兩車的透射方向垂直，燈光互不影響[8]。
這種引導(dǎo)學(xué)生如何思考問題、解決問題的教學(xué)方式更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，從而實(shí)現(xiàn)由中學(xué)時(shí)期的應(yīng)試思維向大學(xué)的科學(xué)思維的轉(zhuǎn)變。
2.4 教學(xué)模式改革
為了解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)中中學(xué)生學(xué)習(xí)主要在教師和家長的監(jiān)督下進(jìn)行，學(xué)生主觀能動性不強(qiáng)的問題，我們推行了真實(shí)互動的大學(xué)物理“圓桌教學(xué)”（又稱“工作室物理”[9]）新模式，讓學(xué)生自己動手做演示實(shí)驗(yàn)，主動探索物理規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)理念由“教為主”向“學(xué)為主”的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，實(shí)現(xiàn)了由中學(xué)階段的被動學(xué)習(xí)向大學(xué)階段的主動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。
如圖4所示，在這種學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可以親自參與教學(xué)，成為教學(xué)的主體。教師帶領(lǐng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。在組織課堂教學(xué)時(shí)，我們先讓學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)、觀看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后討論分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，引導(dǎo)學(xué)生掌握物理學(xué)的基本概念和原理。對于那些深奧的物理規(guī)律，學(xué)生做完演示實(shí)驗(yàn)后，教師再根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)的講解。這種教學(xué)模式深受學(xué)生歡迎，課堂氣氛發(fā)生了巨大的變化，學(xué)生和教師可以在教室里站著走動，互相討論，形成了學(xué)生和教師“樂在其中”的課堂氛圍。如圖5所示。
2.5 選課機(jī)制調(diào)整
針對中學(xué)選課模塊化，我們改革了選課機(jī)制，即學(xué)生選擇老師授課的教學(xué)管理制度，又稱教師注冊制。這種教學(xué)管理制度，不再要求教學(xué)部門安排哪個老師教哪個班，而是教師把自己的教學(xué)理念、能力、水平展示給學(xué)生，學(xué)生可以選擇哪個老師來上自己的課。這種選課機(jī)制對傳統(tǒng)的教學(xué)模式是一種沖擊，也增強(qiáng)了學(xué)生的主體地位。
根據(jù)問卷調(diào)查，哈爾濱工業(yè)大學(xué)錄取的學(xué)生中，86.1%的學(xué)生在高中物理學(xué)習(xí)中采用模塊化教學(xué)機(jī)制。即在高中階段，“力學(xué)”和“電磁學(xué)”為必修內(nèi)容，“熱學(xué)”和“振動波與光學(xué)”為選修內(nèi)容，即二選一，或者選“熱學(xué)”模塊高中物理選修31實(shí)驗(yàn)，或者選“振動波與光學(xué)”模塊。這就導(dǎo)致有的學(xué)生漏了“光學(xué)”部分內(nèi)容，有的學(xué)生漏了“熱學(xué)”部分內(nèi)容，給老師上課帶來了難題。以前在講這些內(nèi)容時(shí)，老師面臨的情況是，總有一部分學(xué)生跟不上進(jìn)度高中物理選修31實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橹袑W(xué)階段沒有選修這部分內(nèi)容，沒有相應(yīng)的概念和基礎(chǔ)知識，所以學(xué)生學(xué)起來很費(fèi)勁，老師也很難協(xié)調(diào)。 通常的做法是讓缺乏這些內(nèi)容的學(xué)生自學(xué)，這給學(xué)生增加了新的壓力。為了改變這種情況，我們研究了大學(xué)與中學(xué)物理課程的銜接。從2019年秋季學(xué)期開始，試行按課程內(nèi)容選課教師的選課機(jī)制。即按照上課時(shí)間把教師分成兩部分。一部分教師上課時(shí)間稍多的講“光學(xué)”部分，而對應(yīng)的“熱學(xué)”部分課時(shí)相對較少。在講解“光學(xué)”部分時(shí)，放慢速度和進(jìn)度，讓學(xué)生跟上并消化理解；而另一部分教師上課時(shí)間稍多的講“熱學(xué)”部分，而對應(yīng)的“光學(xué)”部分課時(shí)相對較少。在講解“熱學(xué)”部分時(shí)，放慢速度和進(jìn)度。實(shí)現(xiàn)大學(xué)與中學(xué)物理課程的銜接。表2是2020年秋季學(xué)期教師安排情況，我們將此表放入學(xué)生選課系統(tǒng)中，供學(xué)生選課時(shí)參考。 實(shí)現(xiàn)了中學(xué)模塊化教學(xué)與大學(xué)物理課程的對接。
2.6 考試方式改革
本著“以考核促學(xué)”的教學(xué)宗旨，進(jìn)行考核方式改革，增設(shè)研究型作業(yè)和設(shè)計(jì)應(yīng)用題，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。學(xué)生期末成績由“常規(guī)成績+筆試成績”兩部分組成。常規(guī)成績占30%，包括常規(guī)作業(yè)、課內(nèi)測試、研究型作業(yè)；筆試成績占70%，包括期中考試和期末考試。考核內(nèi)容以知識考核為主，增設(shè)專題討論、案例分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，考察學(xué)生的科學(xué)探索和創(chuàng)新能力。一是增設(shè)研究型作業(yè)，通過對具體問題的探究，如“結(jié)合課堂所學(xué)知識，談?wù)剦嚎s式冰箱的工作原理及如何實(shí)現(xiàn)冰箱節(jié)能”，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維； 在試卷中增加了“設(shè)計(jì)與應(yīng)用”類能力考核題，如“請利用所學(xué)的光學(xué)知識，設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)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(yīng)的理論解釋，簡述實(shí)驗(yàn)步驟”，從“知識掌握”、“能力培養(yǎng)”、“邏輯思維訓(xùn)練”等多個角度貫穿整個過程考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。其次，成立了不同專業(yè)課程的出題小組，研究考試題目的知識能力重點(diǎn)，提供出題策略指導(dǎo)。第三，規(guī)范考試題目設(shè)置，要求期末考試題目分布與課程大綱要求一致進(jìn)行考核，形成閉環(huán)，要求近三年題目重復(fù)率在10%以下，客觀題數(shù)量在30分以下，避免出現(xiàn)原題。 形成了“知識掌握考核+應(yīng)用實(shí)踐能力考核+創(chuàng)新研究能力考核”的新型考核模式。
3 結(jié)論
教學(xué)實(shí)踐表明，哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院大學(xué)物理教研室針對“3+3”新高考制度下大學(xué)物理與中學(xué)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(xué)方式，更適合當(dāng)前《大學(xué)物理》課程的教學(xué)環(huán)境，不僅適用于高考不選物理的學(xué)生，也適用于高考選物理的學(xué)生。這種教學(xué)方式不僅鍛煉了學(xué)生的物理思維，而且培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。真實(shí)互動的大學(xué)物理“圓桌教學(xué)”新模式，不僅讓學(xué)習(xí)變得輕松，而且提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，實(shí)現(xiàn)了由被動接受到主動研究的“研究型”教學(xué)模式，從而培養(yǎng)了學(xué)生探索和研究科學(xué)知識的能力。 教學(xué)內(nèi)容的適當(dāng)增減，避免了大學(xué)與中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，也優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、邏輯思維、理論聯(lián)系實(shí)際的能力；考試方式的改革，理論與實(shí)踐相結(jié)合，注重對學(xué)生能力素質(zhì)的考核，考核內(nèi)容鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維。
參考
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資助項(xiàng)目：哈爾濱工業(yè)大學(xué)第六批教學(xué)發(fā)展基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：）；教育部大學(xué)物理學(xué)課程教學(xué)委員會項(xiàng)目（編號：，編號：）；黑龍江省高等教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃項(xiàng)目（）。
作者簡介：王曉鷗，女，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，主要從事大學(xué)物理教學(xué)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(xué)與高中物理教學(xué)銜接的研究與實(shí)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(shè)的思考[J]. 東北財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2023，33（1）：162-166.
結(jié)尾