引导学生从中学物理到大学物理学习的转变

张晓燕，李维雅，李继军，李文才

（内蒙古工业大学理学院物理系，内蒙古呼和浩特010051）

引导学生从中学物理到大学物理学习的转变

张晓燕，李维雅，李继军，李文才

（内蒙古工业大学理学院物理系，内蒙古呼和浩特010051）

文章论述了大学物理和中学物理的区别和联系，从教学内容、教学方法、教学手段、教材建设以及教师培养方面进行了探索和实践.通过对教学内容对比研究，找到大学物理和中学物理的知识点的联系，重新进行内容整合，利用现代科技改变教学手段、建立立体化教材，形成渐进的学习模式，提高了学习大学物理课程的兴趣，学生自主学习的能力得到了培养，实现素质教育，拓展了学生思维和知识面，通过教学改革实现了对学生全方位的引导，转变学习方式，使得学生从中学物理的学习模式顺利地过渡到大学物理的学习.

比较研究；中学物理；大学物理

大学物理是为高等学校理工科专业学生开设的一门重要的基础理论课程，也是其他自然科学的基础，是工程技术的重要支柱.大学物理对于其他后续课程的学习可以提供理论基础和支持，同时还可以提高学生的综合素质.在多年的教学工作中发现，学生经过5年多中学物理的熏陶，在分析和处理物理问题中形成固有思维模式，在大学物理的学习中很难建立正确的思维模式和处理问题的方式方法.要想让学生学好大学物理，关键是教师要充分认识中学物理和大学物理之间的区别和联系，才能引导学生从思维及方法上实现根本的转变，顺利过渡到大学物理的学习中来.本文从五个方面入手进行分析对比，探寻引导学生正确学习大学物理的途径.

1 整合教学内容，建立全新的知识体系

中学物理的教学内容包括力、热、电磁、光和原子物理五大部分，与大学物理基本相同，但大学物理不是对中学物理的重复，而是在思维、方法上的更加深入，知识层面也有所提高和拓展，解决问题所采用的数学工具则更为复杂，限制条件更少、更抽象.

中学物理中的内容大都有很强的限制条件，如速度是在匀速条件下定义的；功为力与位移方向一致；在热力学中研究理想气体是要求气体质量和压强不变等等.纵观中学物理研究的内容，发现讨论的物理问题比较全面，但是都是大学物理特定条件下的相对简单的情形.然而，学生在利用这些方法、概念去处理物理问题的时候，利用学到的定理得到结果，经过题目训练、强化，逐渐形成了思维定式，这对于学习了五年物理的学生最后只留下了结论，却忽略了物理条件.

大学物理却更贴近“真实世界”，研究问题的条件变得更自然，如研究变速运动、变力做功，非均匀电场、磁场等等.所有这些自然的条件需要利用高等数学的知识来解决，通过数学抽象把现实的物理问题转化为物理模型，这种物理思想是分析解决大学物理问题的基本思路和方法，是学习和掌握大学物理基本内容的重要一点，这在教学内容上给学生造成较大的障碍，其一，大学生刚入校接触高等数学，涉及许多抽象的思维和方法，比较难以接受，有好多学生没有很好掌握其中的数学思想和方法，给后续大学物理的学习造成困难，其二，讨论的物理问题也有很大变化，很难从以前的思维定式中走出来.

所以，在教学内容设计上应该充分考虑到学生的实际情况，既要把大学物理中概念、方法、量与量之间关系同高等数学中“抽象”的数学概念、方法、公式建立联系，又要考虑学生的中学物理思想的存在，恰当的选取教学内容，从中学物理的“理想世界”利用高等数学的极限、微积分、微元、初始条件等实现由不变到变、由宏观到微观、由整体到局部，让学生顺利从中学物理过渡到大学物理的学习，让学生不会感到很唐突、很难理解，又要感到大学物理是一门新的课程，中学物理只是其中特定条件下的特例[1,2].

2 改进教学方法，构建渐进的学习模式

2.1 目前大学物理教学方法

大学物理在很多理工类高等学校中具有教学内容多、学时少、教师少，这样“一多两少”的特点，教师需要在一学期或者1.5学期内把“力、热、光、电磁、近代物理”的内容全部讲完，仍然采用传统的快节奏“灌输式”教学方法，虽然近几年提出“慕课、翻转课堂”等新的教学方法，但是针对现状很难实际开展新的授课模式.

这种讲解方式的授课方法忽视了学生在教学中的中心地位，以教师单边活动为主，缺乏师生互动、交流，基本没有学生的参与探究.在课下学生很少能够接触到老师，或者学生没有主动性去和教师交流，教师和学生的沟通出现了屏障，教师没法了解学生的学习情况，学生也没法传递自己的见解，只有期末考试才能看出学生对所学知识掌握的很差，但是一学期结束，没法补救，甚至学生产生厌学情绪[4].

2.2 目前中学物理教学方法

在新课改下，高中物理教学内容采用模块化，大部分中学是从“力、热、光、电磁”中选2～3个模块作为必修内容，这样就形成中学物理课时多、内容少的特点，教学进度缓慢，教师可以针对每个知识点进行详细分析、练习、讨论、实验，加深学生对知识点的理解，还可以辅以讨论法、问题引导法等教学方法，配合多媒体教学手段，整个教学环节体现了师生互动.

高中教师和学生接触时间较多，教师容易得到学生的反馈，另外通过课堂练习、单元测验、期中考试、期末考试等环节掌握学生的学习程度，再加上课外辅导、答疑，师生之间可以得到良好的沟通.

2.3 教学方法的衔接

大一新生已经适应了中学的教学方法，对于大学的快节奏、教法单一的教学方式不能适应，导致教学和学习效果差，针对这种情况，需要从以下几点入手，改变现有的大学教学方法，使学生有一个连贯、循序渐进的学习过程.

2.3.1 加强对学生的思想引导，建立正确的学习观点.大学物理是一门更高层次的物理课程，不是中学物理的简单重复和延续，虽然在知识点上有重复，但从整个物理思维的建立、分析问题、解决问题的方法都是全新的，让学生认识到，即使中学没有学过物理，也能学好大学物理课程.

2.3.2 加强学生学习方法的引导，提高自学能力.大学课程的教学更主要体现在培养学生的自主学习能力上，教师引导学生课前预习，带着问题来听课，课后讨论、查阅资料、拓展问题，逐步建立起学生的自主学习、创新思维的能力.

2.3.3 以大学物理演示实验为切入点，提高学习兴趣.目前大多数高校都有物理演示实验室，这些实验大多是对视觉、听觉有非常大的冲击力，学生往往都非常感兴趣，好奇的去探究内在的物理规律.利用演示实验对大一新生开设4学时左右的新生研讨课，让学生参观、探究演示实验，提高对物理课的兴趣.

2.3.4 减少课内学时，增加课外学时，放活学生.大学物理的教学适当减少课内教学时间，可以少讲、精讲知识点，留有部分时间让学生参与讨论，增加学生自主学习的机会，逐步培养探究精神和钻研精神.

2.3.5 让学生参与物理科研课题，进一步深入学习物理知识.对学有余力的学生，可以参加教师的研究课题，通过课题参与可以进一步对物理产生浓厚的兴趣，加深对物理的理解.

3 更新教学手段，建立全方位的学习环境

目前中学物理的教学方法仍然采用讲授为主，利用传统的黑板板书教学，主要讲解物理现象、规律及其应用，辅以一定量的演示实验.而大学物理的教学要求是让学生掌握基本物理知识，注重培养学生的综合应用能力和物理素质[2]，这就要求大学生除了掌握基本的物理知识点，还要接收信息量更大、范围更广的物理知识，拓展思维，提高分析问题、处理问题的能力.因此，大学物理的整体知识结构、教学内容以及深度、广度等都与中学物理存在较大差异.在大学物理的教学改革与实践中，由于教学内容与高中物理教学要求上的差异，以及学生自主学习意识的要求有所加强，决定了大学物理的教学手段应该更新，可以借助现代科技，构建全方位的教学环境[5].

首先可以利用现代网络技术开发高质量、多功能的大学物理网络课程，可以不受师资、场地、设备等时空资源方面的限制，加大课程信息容量，适应现代教学要求.

开发体现现代教育思想的大学物理电子教案，突出重点和难点内容.开发基于网络的视频、多媒体动画，使用这些素材学生可以更好地理解教学知识点.教师备课时可以自由选择，也可作为学生自由学习的多媒体素材.合理利用现代技术开发基于移动端的学习课件和网络教学方式，采用如微助教或蓝墨云班课等新兴的教学辅助模式，适当把传统授课和慕课、虚拟实验辅助教学相结合，虚拟教学系统和网络教学系统要设计新颖、功能齐全，在教学手段上形成一个完全立体化的教学环境，具有信息量大、视觉冲击力强、学生愿意接受的现代授课方式，使交互性比普通的多媒体教学更接近于现实.

4 加强教师队伍建设，结合专业特点授课

在教师队伍建设过程中，必须让教师充分了解中学物理教学内容，还要充分挖掘选修大学物理的学生所学专业基础课与大学物理课程之间的关系，这样才能尽快地引导学生转变学习方式，尽早地进入到大学物理的学习.

如果教师对中学物理的内容没有足够的了解，在授课时重复中学物理内容，浪费教学时间，还会让学生产生大学物理是中学物理的重复的误解，导致在学习的过程中失去兴趣、开小差，产生厌学的情绪.此外，充分了解中学物理的教学内容，教师在授课时就会更加自然地从中学物理的概念中引入大学物理的概念，没有突兀感和冗余感，讲授大学物理的内容、物理方法就变得很顺畅自然[2].

对于学生所学专业与物理的联系教师应有一定了解，这样在授课时可以采用层次教学，更有利于学生专业课的学习.由于大学物理是理工科的一门公共必修基础课，不同专业对大学物理的要求不同，只有对学生所学专业有一定程度了解，掌握他们后续专业课对物理的要求，我们在选取教材、制订适应不同专业方向的教学计划、讲解重点内容的时候可以因专业而变化，甚至在选取例题都应该分专业有所区别.例如，对电子通信等专业，电磁学部分要求高一些；对工程专业，则力学、热学比较重要.只有充分了解了学生的专业课程与物理的联系，在授课中才能将物理与学生所学的本专业相联系，让学生真正觉得大学物理是一门非常有用的课程，在专业课的学习中能够找到大学物理的影子，提高学习兴趣.

5 重视教材建设，构建数字化立体教材

好的教材可以引导学生进行更好的学习，现行工科物理教材有很多种类，都是根据大学物理教学纲要编制，大都没有考虑与中学物理的衔接，在内容上与高中物理重复过多，有的内容衔接不当，存在空白，与理论力学、热学、电工学等课程在教学内容也存在分工不明确、衔接不合理，对相对论、量子力学、现代科学技术体现不足，部分新编教材不适应现代化，没有体现现代数字化的特点[6].

在教材设计时首先考虑到中学物理的知识点和大学物理知识点的衔接.找出新知识与相关联知识的相似点，应用类比的方法进行讲解.教材的设计既要考虑到大学物理的高起点、高要求，又要和中学物理的概念、知识点进行衔接，还要注重整体内容的连贯性，这样才能编制出优秀的教材.大学物理教材对新知识点的设计应注重知识点之间的联系，还应该在引入物理问题、分析解决问题的方式上灵活多变.总之，大学物理教材的设计应该是以提高学生的物理素养、培养学生综合分析能力和知识应用能力为目标，在教学内容的设计上要衔接中学物理，既不重复，又不能出现断点.

其次，还应该应用现代科技手段结合现代学生的特点进行数字化教材的设计.现代学生接触手机的时间较多，并且有问题求助网络的比例较高，成了教育教学关注的焦点问题，我们在设计教材的时候可以利用这一特点，在教材的新知识点、新概念、物理现象、物理实验上可以放一些二维码，学生通过扫描这些二维码立刻就可以得到相应的一些知识解答、物理视频、动画，甚至是一些慕课资料，还可以做一些知识上的拓展，恰好符合大学物理教学的特点，既利用了学生使用手机的特点，又能够很好地拓展书本知识，即减少了教材内容，又增加了学生学习的多样性，符合现代学生学习的习惯.

6 结束语

综上所述，在大学物理的教学实践过程，以充分调研、研究大学物理和中学物理的联系和区别为基础，找到两者的接口为承前启后的作用，以学生为中心，大胆创新教学方法、教学手段，利用现代科技建设优秀教材，重视教师的培养，注重学生的引导，建立适合学生个性发展的学习环境，体现学生主体.在对学生进行素质教育的前提下，探索对学生因材施教的途径和方法，针对不同专业学生的特点，教师可自主选择不同的教学方法，提高大学物理教学水平和教学质量.

〔1〕吴钦，周雨青，丁萍，等.浅谈大学物理与中学物理的衔接[J].高等工程教育研究，2012(3):176-180.

〔2〕张章.论从中学物理到大学物理学习转变的引导策略[J].矿业工程研究,2005,27(4):128-130.

〔3〕韦建卫，侯清，胡南.浅谈大学物理教学过程与中学物理的有机衔接[J].科技创新导报，2013(23):140-140.

〔4〕朱文霞，李宝臣，王乐新.大学物理教学与高中新课改的衔接研究[J].黑龙江教育:理论与实践，2017(4):79-80.

〔5〕宋国利，梁红，苏春艳.大学物理课程与中学物理课程有效衔接方式的研究[J].物理与工程，2012，22(1):56-58.

〔6〕窦瑾.高中物理新课程之“新”对大学物理教学的要求和启示[J].物理通报，2015(4):17-20.

〔7〕孙大威，孙丙西.大学物理课程实例教学法初探[J].内蒙古民族大学学报(自然科学版),2016（04）.

G642.423

A

1673-260X（2017）11-0014-03

2017-09-15

内蒙古工业大学高等教育教学改革项目：大学物理课程与中学物理课程教学及教材的衔接研究（2015241）