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“3+4”中本教育物理课程知识衔接的实践探索

2021-09-10季晴

科技风 2021年25期
关键词:内能热力学大学物理

季晴

摘 要:“3+4”中本教育物理课程知识衔接的潜在问题是:纵向知识跨度大,学生能力有限;横向不能满足专业課程需求。针对问题,提出策略:首先比较各阶段物理课程标准的内容;其次分析确定中专阶段物理教学内容,做好与大学物理的衔接;然后依据人才培养方案,调整教学内容,做好与专业课的衔接;最后在教学时要夯实基础,循序渐进,实现知识内化过程的衔接。

关键词:3+4;物理课程;知识衔接

2014年教育部等六部联合颁布了《现代职业教育体系建设规划》提出了“职业教育与普通教育相互沟通,体现终身教育理念”。自此,各地启动了中职与本科衔接的多种模式。我校自2015年开始启动三年中专四年本科的中本衔接模式。

物理课程可以帮助学生客观地认识事物的发展变化,提高学生的科学素养,同时物理学的知识和研究方法也是其他工程技术发展的重要基础。2020年最新颁布的《中等职业学校物理课程标准》中将“限选课”改为“机械建筑类、电子电工、化工农医类等相关专业学生的必修课程”,进一步强调了物理课程对理工科专业的重要作用。

最初“3+4”分段培养模式的宣传力度不够,学生生源不理想,没有规定的教材。物理课时只有一学年,每周四学时,远少于普高的物理学时,只能选用中专教材或五年制高职教材。学生对物理知识的掌握程度太浅,为学生进入本科阶段学习带来很大困扰。语文、数学、英语和专业课有单招考试作为中本双方认可的考核标准。物理课程不进行单招考试,用中专的课程标准难度太低,达不到继续本科学习的要求,用高考的标准学生能力也达不到。我校中专和本科的物理课程负责人及一线教师经过不断的沟通实践,确定了用高中教材,物理学时由一学年改为三学年。两校教师合作,分析了物理教学中存在的问题,依据初中、中专、高中、大学的物理课程标准,结合专业需求,确定了中专阶段的物理知识的广度、深度、难度,选择物理教学内容,改进教学方法,帮助学生实现从初中到大学物理学习的顺利过渡。

一、物理课程知识衔接中潜在问题的原因分析

(一)纵向,初高中知识跨度大

初中到高中,物理课程从定性向定量转变。初中物理重在对现象的观察,比较形象,有少量的定量分析,只需要简单的四则混合运算。高中物理重在定量描述和抽象的概括,要用数学工具,数形结合解决物理问题。大学物理从力学开始就要用到微积分,对数学工具的使用要求更高。要学好中专物理和大学物理,除了对物理知识点的理解,还要能熟练运用数学工具,对于中考成绩处于中间段的学生来说是一个不小的挑战。

初中到高中,物理课程从经验性向逻辑性转变。初中物理主要依靠现象的观察和生活经验直接得出结论,中专和大学物理侧用于严密的逻辑推理和论证,间接得到结论。学生的感知过程发生了很大变化,对逻辑推理的能力也有较高要求。

初中到高中的物理知识跨度很大,学生相对基础比较薄弱,刚进入中专学习物理,易造成畏难情绪,也是普遍觉得高中物理难的重要原因。

(二)横向,忽视了物理课程知识对专业课程的基础作用

选用高中教材之后,高中物理没有专业的区分,而且高考中选修3-3和3-4选择一本考试,两部分内容与大学物理都有关联,与我校的“机电一体化”和“电子信息技术”专业的后续专业课程也都有联系。“3+4”的学生在中专阶段就要开始学习专业课程,物理是专业课的基础。例如,专业课程《工程力学》就是以物理中的力学为基础的,《工程力学》中用到力矩的知识,在高中不学习转动问题,若照搬高中教材,会影响学生实现“力学”向“工程力学”的知识迁移,造成物理课程与专业课程不能有效衔接。

总之,沿用原来的中专物理课程标准,无法满足大学物理的学习要求。照搬高中物理的学习内容,一方面学生的学习能力达不到,另一方面影响了物理课程为专业课程服务的需求。

二、物理课程知识衔接实践

(一)比较各阶段物理课程标准

物理课程知识要有效衔接,首先就必须了解之前的基础和之后的需求,将各阶段的课程标准进行对比。以热力学第一定律为例,表1比较了初中、中专、高中、大学物理课程标准的相关内容,并通过相应的例题呈现,更直观地体现了不同阶段对热力学第一定律的教学要求。表1中的课程标准分别选用了2011年版《义务教育物理课程标准》,2017年版《普通高中物理课程标准》,2020版《中等职业学校物理课程标准(机械建筑类)》,与我校合作的南京信息工程大学《大学物理教学大纲(工科)》。

(一)能量、能量的转化和转移

(1)通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和生活的关系。

(2)通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体,不同形式的能量可以互相转化。

(3)结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

(二)内能

(1)能区别固、液和气三种物态。能描述这三种物态的基本特征。

(2)了解内能概念。能简单描述温度和内能的关系。

(3)从能量转化的角度认识燃料的热值。

(4)了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。

(5)了解热量的概念。

(6)通过实验,了解比热容的概念。尝试用比热容解释简单的自然现象。[1]

例题:小芳探究水沸腾的特点,用热水做实验,这是为了(  );小芳发现水沸腾时继续加热,水温保持不变,停止加热,水很快停止沸腾,这说明水沸腾时需要(  ),烧杯中水的质量为100g,停止加热后,水温从100℃降至40℃,水放出的热量为(  )J,相当于完全燃烧(  )g酒精放出的热量.[c水=4.2×103J/(kg·℃),q酒精=3.0×107J/kg]

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