【摘要】想要幫助學(xué)生順利地從高中物理學(xué)習(xí)過渡到大學(xué)物理學(xué)習(xí),最關(guān)鍵的因素之一是實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的有效銜接,這就對高中物理教師的教學(xué)提出了更高的要求,高中物理
教師需要立足于大學(xué)物理學(xué)習(xí)的特點(diǎn),結(jié)合高中物理教學(xué)的目標(biāo),探討高中物理與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)銜接教學(xué)的有效方式.本文立足于大中物理實(shí)驗(yàn)銜接教學(xué),探討大中物理實(shí)驗(yàn)銜接教學(xué)的經(jīng)典內(nèi)容,分析大中物理實(shí)驗(yàn)銜接教學(xué)的有效策略,以供參考.
【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理;高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,既包含豐富的理論知識,又包含豐富的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐,是學(xué)生認(rèn)識世界、探索世界的重要工具.目前,高中物理學(xué)習(xí)與大學(xué)物理學(xué)習(xí)之間存在一定的隔閡,并沒有實(shí)現(xiàn)良好的銜接,這不僅不利于學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后開展更深入的物理研究,也不利于學(xué)生突破高中物理學(xué)習(xí)的束縛發(fā)展創(chuàng)新思維和探究意識.因此,高中物理教師應(yīng)該立足于大學(xué)物理與高中物理的銜接需求,探討實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效銜接方式,為高中學(xué)生進(jìn)入大學(xué)進(jìn)行物理學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).
1 大中物理實(shí)驗(yàn)銜接教學(xué)概述
作為自然學(xué)科的基礎(chǔ),物理學(xué)對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培育、創(chuàng)新意識啟發(fā)、探究精神形成有重要的影響.但是,許多學(xué)生從高中升入大學(xué)之后,并不適應(yīng)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)方法,依然采用較為刻板的實(shí)驗(yàn)方法和物理思維開展物理實(shí)驗(yàn),這就使得大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量無法提升.從教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)要求的角度來看,高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)是幫助學(xué)生熟悉物理實(shí)驗(yàn)的基本流程,具備物理實(shí)驗(yàn)的基本能力,對所學(xué)的物理知識進(jìn)行鞏固;而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目標(biāo)則是要求學(xué)生能夠擁有物理實(shí)驗(yàn)的綜合能力,能夠依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行獨(dú)立思考和獨(dú)立探究,形成分析問題和解決問題的基本能力[1].從教材內(nèi)容來看,高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容主要是圍繞學(xué)生的高考需求展開;大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要內(nèi)容則是要求學(xué)生能夠了解物理實(shí)驗(yàn)的原理、能夠自行處理并完善物理實(shí)驗(yàn)的步驟、能夠有效地分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).因此,高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在較大的差異,有重復(fù)交叉的部分,也有空白之處.因此,需要進(jìn)一步優(yōu)化高中物理和大學(xué)物理的銜接工作,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接質(zhì)量的提升,為高中學(xué)生步入大學(xué)開展物理學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).
2 大中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的典型銜接實(shí)驗(yàn)
2.1 光學(xué)類銜接實(shí)驗(yàn)
在光學(xué)類的物理學(xué)習(xí)中,高中物理知識和大學(xué)物理知識存在較多的相似之處,比如光的干涉、光的衍射等.但是,大學(xué)物理的知識深度進(jìn)一步提升,對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也進(jìn)行了深入拓展,比高中物理實(shí)驗(yàn)更加詳細(xì)、更加生動.比如大學(xué)物理中將光的干涉實(shí)驗(yàn)又細(xì)分為兩類:等厚干涉實(shí)驗(yàn)和等傾干涉實(shí)驗(yàn).
2.2 力學(xué)類銜接實(shí)驗(yàn)
高中物理學(xué)習(xí)中,力學(xué)是極為重要的組成部分,比如在學(xué)習(xí)滑動摩擦力的過程中,對影響摩擦力大小的因素進(jìn)行了討論,并通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解影響因素,主要包括壓力的大小、接觸面積的粗糙情況、物體運(yùn)動速度的快慢、接觸面積的大小,并且提供了滑動摩擦力的計算公式:F=μN(yùn).而大學(xué)階段的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),對力學(xué)進(jìn)行了更深入的探討,在滑動摩擦力實(shí)驗(yàn)中對摩擦力系數(shù)展開了研究,是在高中物理學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步升級.
2.3 電學(xué)類銜接實(shí)驗(yàn)
在電學(xué)類實(shí)驗(yàn)中,高中物理教師主要是帶領(lǐng)學(xué)生研究并聯(lián)電路、串聯(lián)電路,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解小電燈泡的電阻計算方式,帶領(lǐng)學(xué)生完成變阻器實(shí)驗(yàn).這些都是最基礎(chǔ)的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn),和生活中的電路存在一定的差異[2].而進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)后,教師需要帶領(lǐng)學(xué)生對生活中的實(shí)際電路進(jìn)行了解,要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中模擬實(shí)際電路的情況,要把高中學(xué)過的理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際生活中的實(shí)踐.
3 優(yōu)化大中物理實(shí)驗(yàn)銜接教學(xué)的策略
3.1 轉(zhuǎn)變教育理念,統(tǒng)一教學(xué)目標(biāo)
3.1.1 加強(qiáng)對物理實(shí)驗(yàn)的重視,注重物理實(shí)驗(yàn)課程規(guī)范化
高中物理教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變原有的教育理念,在思想高度上將高中物理學(xué)習(xí)和大學(xué)物理學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)有效的銜接和統(tǒng)一,這樣就能夠?yàn)楦咧形锢韺?shí)驗(yàn)與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)之間的銜
接奠定良好的基礎(chǔ),讓學(xué)生能夠更快地完成從高中物理學(xué)習(xí)向大學(xué)物理學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變.高中學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)對物理實(shí)驗(yàn)的重視,將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升到與物理理論教學(xué)相同的高度,推動高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理制度的有效落實(shí),建立起完善的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)督體系,同時為高中物理教師提供更加常規(guī)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn),建立更加完善的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核體制,讓高中物理實(shí)驗(yàn)課程更加規(guī)范化、制度化、系統(tǒng)化,為學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ),推動物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作質(zhì)量的有效提升[3].高中學(xué)校還可以進(jìn)一步豐富教師招聘的渠道,吸納更多擁有豐富物理實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)物理教師,與理論課程教師實(shí)現(xiàn)良好的配合,合理規(guī)劃每學(xué)期理論課程和實(shí)驗(yàn)課程的比重,根據(jù)理論教學(xué)的進(jìn)度設(shè)計合理的物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容,確定每學(xué)期物理課程的最少課時,根據(jù)高考大綱確定必須完成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目,從而為學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供更加規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn).此外,學(xué)校還應(yīng)該定期開展物理教師職業(yè)培訓(xùn),引導(dǎo)物理教師掌握更多的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)知識;定期組織學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的考試,并為學(xué)生制定更加完善的評價方案,考查學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn),從而循序漸進(jìn)地提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的技能水平,為進(jìn)入大學(xué)開展物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).
3.1.2 物理實(shí)驗(yàn)操作納入高考,注重物理實(shí)驗(yàn)技能銜接
從目前高考的模式來看,物理考試依然是采用卷面理論考試的形式,主要是考查學(xué)生的物理理論知識掌握情況,但是對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力卻難以有效的評估.因此,立足于高考改革的持續(xù)發(fā)展,可以探討將物理實(shí)驗(yàn)操作納入高考的可能性,通過權(quán)重占比的方式,將物理實(shí)驗(yàn)操作的考核成績納入到物理高考總成績中,這樣能夠?qū)W(xué)生的物理科目學(xué)習(xí)情況進(jìn)行更加全面的考查,也能夠進(jìn)一步提高教師和學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的重視程度[4].另外,學(xué)校還可以建立物理實(shí)驗(yàn)題庫,將與高中物理學(xué)習(xí)相關(guān)的各類物理實(shí)驗(yàn)納入到題庫之中,在每學(xué)期對學(xué)生進(jìn)行考查,通過線上抽題的形式確定學(xué)生的考查項(xiàng)目,并將學(xué)生的考查成績記錄到系統(tǒng)之中,作為學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的平時成績,幫助學(xué)生對自己物理實(shí)驗(yàn)操作的掌握情況有更加清晰的認(rèn)識,讓學(xué)生在未來的學(xué)習(xí)中通過不斷的努力掌握更多的物理實(shí)驗(yàn)操作技巧,規(guī)范自己的物理實(shí)驗(yàn)操作行為,為物理實(shí)驗(yàn)考查奠定良好的基礎(chǔ).如果將物理實(shí)驗(yàn)操作納入到高考之中,不僅能夠?qū)ξ锢砜疾榉绞竭M(jìn)行優(yōu)化,同時還能夠提高學(xué)校、教師和學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)操作的重視程度,能夠讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中投入更多的精力,使學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)得到有效提升,對學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).
3.2 拓展物理實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生興趣
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,開展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)方案,同時為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)類競賽機(jī)會,能夠進(jìn)一步提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成,與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)形成良好的對接.教師依據(jù)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求,根據(jù)教學(xué)大綱的內(nèi)容,選擇合適的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)主題,依據(jù)學(xué)生的興趣愛好和學(xué)習(xí)能力,為學(xué)生提供更加合適的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生對項(xiàng)目化學(xué)習(xí)產(chǎn)生更加濃厚的興趣,讓學(xué)生能夠在具有恰當(dāng)挑戰(zhàn)性的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)項(xiàng)目中充分挖掘自己的潛力,充分運(yùn)用所學(xué)的物理知識來解決實(shí)際問題.教師在設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)時,除了需要考查學(xué)生的物理知識和物理實(shí)驗(yàn)技能掌握情況,還可以融入一些基本的技術(shù)知識和工程知識,進(jìn)一步拓展學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).在項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的模式下,學(xué)生需要自主進(jìn)行資料的查閱和信息的整理,同時和小組成員一起擬定實(shí)驗(yàn)方案、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果、制定風(fēng)險預(yù)案,以便物理實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行.在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生和其他小組成員共同完成實(shí)驗(yàn)操作,記錄不同階段的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析處理,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和物理規(guī)律,并在班級中完成實(shí)驗(yàn)成果的展示[5].這樣能夠讓學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的流程有更加清晰的認(rèn)識,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識,為學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成奠定良好的基礎(chǔ),有利于學(xué)生沖破刻板的物理實(shí)驗(yàn)思維的束縛,為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).除此之外,教師可引導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)競賽,能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動力,讓學(xué)生根據(jù)競賽要求,對原有的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整,讓學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更強(qiáng)烈的興趣和熱情,讓學(xué)生的創(chuàng)新能力得到進(jìn)一步的鍛煉,同時又能夠靈活地運(yùn)用物理知識和其他學(xué)科知識來解決問題,將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中得到的經(jīng)驗(yàn)靈活地運(yùn)用在競賽之中.這不僅能夠避免高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)存在過多的重復(fù)之處,同時也能夠使高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)變得更加豐富多彩.
3.3 創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件,強(qiáng)化學(xué)生能力
3.3.1 中學(xué)加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè),滿足物理教學(xué)需求
為了更好地推動高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接,高中學(xué)校應(yīng)該進(jìn)一步重視物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作,滿足高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求.在條件允許的情況下,高中應(yīng)該進(jìn)一步增加實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的費(fèi)用,促進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施和軟件設(shè)施的有效改善,為高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)教學(xué)提供更加充足的材料、設(shè)備,有效地優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境.同時,應(yīng)該立足于時代的發(fā)展和物理學(xué)的進(jìn)步,及時引進(jìn)一些先進(jìn)的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料,確保經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和現(xiàn)代化高科技物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效融合,進(jìn)一步拓展學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)視野.高中學(xué)校還可以為物理實(shí)驗(yàn)室引入更多的計算機(jī)設(shè)備,讓學(xué)生可以直接利用計算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M,完成各類實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理,讓學(xué)生能夠在扎實(shí)的物理理論的指導(dǎo)下驗(yàn)證自己的猜想,讓學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)疑精神、探究精神和科學(xué)精神[6].此外,高中學(xué)校還應(yīng)該進(jìn)一步注重物理教師的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn),指導(dǎo)物理教師積極學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室引入的各類新設(shè)備、新材料和新技術(shù),以便在教學(xué)中更加規(guī)范地向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)過程,幫助學(xué)生提高物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效率.這樣一來,學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)能得到有效的提升,同時能夠產(chǎn)生更強(qiáng)烈的物理實(shí)驗(yàn)探究興趣,能夠?yàn)榇髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).
3.3.2 打造線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下,仿真實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為教育教學(xué)的重要工具之一,能夠?yàn)閷W(xué)生提供知識預(yù)習(xí)、操作模擬、實(shí)驗(yàn)論證、信息收集、數(shù)據(jù)處理和分享交流的平臺,同時也能夠與其他大學(xué)實(shí)驗(yàn)室、企業(yè)物理實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建合作關(guān)系,為學(xué)生提供更多優(yōu)秀的物理實(shí)驗(yàn)案例,借助翻轉(zhuǎn)課堂和慕課等形式幫助學(xué)生了解更多的經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)以及物理學(xué)科前沿科研項(xiàng)目,能夠讓學(xué)生根據(jù)自己的需求選擇更具針對性的學(xué)習(xí)資料和實(shí)驗(yàn)資源,進(jìn)一步拓展自己的學(xué)習(xí)視野、豐富自己的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、提高自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中能夠直接進(jìn)入在線學(xué)習(xí)課堂,了解大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的基本情況,同時也能夠借助線上實(shí)驗(yàn)操作功能來驗(yàn)證自己的想法,讓學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)水平循序漸進(jìn)地提升.教師也可以通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室了解學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況,查看學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案制定、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集與分析等方面的具體表現(xiàn),指導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中存在的問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的優(yōu)化和調(diào)整,幫助學(xué)生逐漸掌握自主實(shí)驗(yàn)的基本技能,提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),為學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).
4 結(jié)語
綜上所述,受高考模式的限制,高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)不可避免地存在一些差異.因此,需要立足于高考目標(biāo),結(jié)合高中物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,探究高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的有效銜接方式,積極推動高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,為學(xué)生進(jìn)入大學(xué)進(jìn)行物理學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).
【本文系教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教學(xué)指導(dǎo)委員會大中物理教育銜接工作委員會課題《大中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接的研究與實(shí)踐》(WX202216)階段性成果之一】
參考文獻(xiàn):
[1]李少梅.高中與大學(xué)銜接視角下的高中物理教學(xué)研究[D].廣州:廣州大學(xué),2023.
[2]陳貴明.高中與大學(xué)物理銜接知識的應(yīng)用研究[D].貴陽:貴州師范大學(xué),2023.
[3]周曉紅,曾維友,毛書哲,等.高中物理實(shí)驗(yàn)與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)銜接現(xiàn)狀調(diào)查及優(yōu)化路徑研究[J].物理通報,2023(01):127-131.
[4]高珊,王振國,王艷偉.中學(xué)與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的銜接問題與對策研究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2022,35(01):133-137.
[5]陳志強(qiáng).核心素養(yǎng)視角下高中與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接的研究[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2021.
[6]張容,楊祖念,李斌,等.地方師范院校普通物理實(shí)驗(yàn)課程與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接的探討[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2021,34(02):120-125.