概括
本文针对“3+3”新高考制度下大学物理与中学物理衔接的问题提出了解决方案。新高考制度下，大学与中学物理教学需要在知识体系、教学内容等方面进行有效衔接，同时解决中学应试教育向大学科学思维的过渡问题，提高学生自主学习的主观能动性。哈尔滨工业大学物理学院大学物理教研室针对课程体系、教学内容、教学方法、教学模式、选课机制、考试方式等进行了深入研究，提出了解决方案，并在教学过程中付诸实施，取得了良好的教学效果。
关键词：大学物理；中学物理；校中衔接
按照“3+3”新政要求，在“三农”方面，要加强和优化配置，同时，要从“三农”向“三农”转变，不断提高“三农”水平。哈工大在“三农”模式下，深入推进“三农”建设，已取得阶段性成果。
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自2017年暑假开始，全国高校迎来了首批参加“3+3”新高考改革试点的高中毕业生[1]（浙江、上海考生），到2021年，全国25个省市的高中毕业生均已参加“3+3”新高考模式。大学物理班迎来了一部分高中时期没有选择学习物理的学生。除了“3+3”新高考制度下的考生，还存在高中阶段考生模块化教学的问题[2]。例如，高考物理考试大纲将考试内容分为必考内容和选考内容两大类，必考内容有5个模块； 选修内容有2个模块，包括：“热力学（分子动论与统计学观点固体、液体和气体、热力学定律与能量守恒）”和“振动波、光学与相对论（机械振动与机械波、电磁振荡与电磁波、光、相对论）”。除必修模块外，考生还须从两个选修模块中选择一个模块作为考试内容。这导致大多数高中毕业生的物理知识严重碎片化，知识体系不完整，与现行《理工科高校物理课程教学基本要求》不相符。为此，各高校的大学物理课程采取了相应的应对策略[3-6]，实现大学物理课程与高中物理课程的有效衔接。
1 大学与中学物理教学衔接的总体设计
在新的高考制度下，大学与中学物理教学需要在知识体系和教学内容上进行有效衔接，同时要解决好中学应试教育向大学科学思维的过渡问题，提高学生自主学习的主观能动性。哈尔滨工业大学物理学院大学物理教研室自2018年秋季学期起，每年都对新生进行问卷调查。调查结果显示，被哈尔滨工业大学录取的学生中，只有0.16%的人高考没有选修物理科目；但绝大多数学生选择了高考两个选修模块中的其中一个。基于此情况，结合哈尔滨工业大学各专业集群的培养目标，大学物理教研室在课程体系、教学内容、教学方式、选课机制、考试方式等方面进行了全面的改革，总体设计思路如图1所示，并在教学中全面落实这些改革方案。
2 大学与中学物理教学衔接的教学实践
2.1 课程体系对接
针对“3+3”新高考模式、中学物理知识模块化教学及严重碎片化、应用专业数量差异大等问题，按照“双一流”建设和“新工科”建设对人才培养的新要求，结合哈尔滨工业大学各专业集群的培养目标，我们对2018年秋季学期新生进行了问卷调查。根据调查结果，“大学物理”课程分为四个系列和一门先修课[7]，即“大学物理A”：面向精英学院、数学学院等对物理要求较高的专业，其目标是培养卓越科学家和学术带头人；“大学物理B”：面向智能装备学院、建筑学院、航空航天与自动化学院等各类工科实验班； “大学物理C”：面向对物理学科要求较低的专业，其目标是培养具有理工文综合素质的高水平创新型工程管理人才；“文科物理”：面向文科实验班的专业集群，主要提高文科生的科学素养，培养其物理思维和研究方法；“大学物理预科”（预科）：面向高考没有选修物理的学生和物理基础薄弱的学生，是大学物理的必修课。如图2所示，新的“大学物理”课程体系实现了大学物理与中学物理课程的有效衔接，为培养学生主动获取知识的能力、实践动手能力、创新创业能力提供了良好的课程体系。
2.2 教学内容的衔接与优化
为了有效衔接大学与中学物理教学内容，满足不同层次学生的需求，避免大学物理教学内容与中学物理教学内容重复，我们研究了中学物理教材、教学大纲和高考大纲，结合大学物理课程的定位和培养目标，优化了大学物理教学内容。删除了中学的重点内容如牛顿三运动定律、机械能守恒定律等，适当增加了现代物理特别是量子力学的内容，如表1所示。教学内容的优化也得到了学生的认可，如图3问卷调查所示。
教学内容的衔接不仅是为了避免内容的重复，更重要的是引导自主学习，鼓励个性发展，提高学生的学习能力和综合素质。
2.3 教学方法改革
针对中学生应试教育和“保姆式”教学方式，学生只注重如何解决问题，不会思考的问题，我们提出了以“物理过程+物理问题”为引导的教学方式，即通过物理现象引入物理问题，引起学生兴趣，引发学生对下一步教学内容的思考和期待，训练“思维”，培养“能力”，改变学生的应试思维。我们通过演示实验、视频等方式演示物理过程（或引入物理问题）以集中学生注意力，再结合物理现象讲解物理理论，之后紧密结合理论再次展示现象，展示实验变化以加深对理论的理解，最后结合理论与实践引入物理知识的应用。在选取物理现象时，尽量选取贴近生活、能让学生感到意想不到的例子，效果会更好。
例如，在讲解“反射和折射偏振”部分时，先让学生从反射强的地方看黑板上的字迹，他们会说看不清楚。此时，老师递给学生一张偏光片，调整角度，当透过偏光片能看清楚黑板上的字迹时，他们纷纷惊呼，学生的注意力立刻被吸引，好奇心也被调动起来，对后面的讲解更感兴趣。接着，针对这一现象讲解了布儒斯特定律，并结合布儒斯特定律再次演示了反射偏振现象。然后，和学生一起判断入射平面的方向。由于反射光中有很多垂直于入射平面的振动分量，可以旋转偏光片的方向，使这个分量消失，反射光的强度就会大大降低，黑板上对应的位置就一目了然，加深了学生对理论的理解。 最后将理论与实践相结合，达到“学以致用”的目的：汽车在夜间没有路灯的道路上行驶时，需要开启远光灯，但对面驶来的汽车驾驶员会感到眼花缭乱，容易引发交通事故。解决的办法是在汽车前照灯和挡风玻璃前安装与地面呈45°角的偏光膜，当有对面车辆时，两车的透射方向垂直，灯光互不影响[8]。
这种引导学生如何思考问题、解决问题的教学方式更容易激发学生的学习主动性，从而实现由中学时期的应试思维向大学的科学思维的转变。
2.4 教学模式改革
为了解决传统课堂教学中中学生学习主要在教师和家长的监督下进行，学生主观能动性不强的问题，我们推行了真实互动的大学物理“圆桌教学”（又称“工作室物理”[9]）新模式，让学生自己动手做演示实验，主动探索物理规律，实现了教学理念由“教为主”向“学为主”的转变，培养了学生自主学习的能力，实现了由中学阶段的被动学习向大学阶段的主动学习的转变。
如图4所示，在这种学习环境中，学生可以亲自参与教学，成为教学的主体。教师带领学生分析实验现象，总结实验规律。在组织课堂教学时，我们先让学生做演示实验、观看实验现象，然后讨论分析实验现象产生的原因，引导学生掌握物理学的基本概念和原理。对于那些深奥的物理规律，学生做完演示实验后，教师再根据演示实验现象进行系统的讲解。这种教学模式深受学生欢迎，课堂气氛发生了巨大的变化，学生和教师可以在教室里站着走动，互相讨论，形成了学生和教师“乐在其中”的课堂氛围。如图5所示。
2.5 选课机制调整
针对中学选课模块化，我们改革了选课机制，即学生选择老师授课的教学管理制度，又称教师注册制。这种教学管理制度，不再要求教学部门安排哪个老师教哪个班，而是教师把自己的教学理念、能力、水平展示给学生，学生可以选择哪个老师来上自己的课。这种选课机制对传统的教学模式是一种冲击，也增强了学生的主体地位。
根据问卷调查，哈尔滨工业大学录取的学生中，86.1%的学生在高中物理学习中采用模块化教学机制。即在高中阶段，“力学”和“电磁学”为必修内容，“热学”和“振动波与光学”为选修内容，即二选一，或者选“热学”模块高中物理选修31实验，或者选“振动波与光学”模块。这就导致有的学生漏了“光学”部分内容，有的学生漏了“热学”部分内容，给老师上课带来了难题。以前在讲这些内容时，老师面临的情况是，总有一部分学生跟不上进度高中物理选修31实验，因为中学阶段没有选修这部分内容，没有相应的概念和基础知识，所以学生学起来很费劲，老师也很难协调。 通常的做法是让缺乏这些内容的学生自学，这给学生增加了新的压力。为了改变这种情况，我们研究了大学与中学物理课程的衔接。从2019年秋季学期开始，试行按课程内容选课教师的选课机制。即按照上课时间把教师分成两部分。一部分教师上课时间稍多的讲“光学”部分，而对应的“热学”部分课时相对较少。在讲解“光学”部分时，放慢速度和进度，让学生跟上并消化理解；而另一部分教师上课时间稍多的讲“热学”部分，而对应的“光学”部分课时相对较少。在讲解“热学”部分时，放慢速度和进度。实现大学与中学物理课程的衔接。表2是2020年秋季学期教师安排情况，我们将此表放入学生选课系统中，供学生选课时参考。 实现了中学模块化教学与大学物理课程的对接。
2.6 考试方式改革
本着“以考核促学”的教学宗旨，进行考核方式改革，增设研究型作业和设计应用题，引导和启发学生创新思维。学生期末成绩由“常规成绩+笔试成绩”两部分组成。常规成绩占30%，包括常规作业、课内测试、研究型作业；笔试成绩占70%，包括期中考试和期末考试。考核内容以知识考核为主，增设专题讨论、案例分析、实验设计等环节，考察学生的科学探索和创新能力。一是增设研究型作业，通过对具体问题的探究，如“结合课堂所学知识，谈谈压缩式冰箱的工作原理及如何实现冰箱节能”，引导和启发学生创新思维； 在试卷中增加了“设计与应用”类能力考核题，如“请利用所学的光学知识，设计一个实验方案，测量某种透明液体的折射率，要求画出示意图，给出相应的理论解释，简述实验步骤”，从“知识掌握”、“能力培养”、“逻辑思维训练”等多个角度贯穿整个过程考核学生的学习情况。其次，成立了不同专业课程的出题小组，研究考试题目的知识能力重点，提供出题策略指导。第三，规范考试题目设置，要求期末考试题目分布与课程大纲要求一致进行考核，形成闭环，要求近三年题目重复率在10%以下，客观题数量在30分以下，避免出现原题。 形成了“知识掌握考核+应用实践能力考核+创新研究能力考核”的新型考核模式。
3 结论
教学实践表明，哈尔滨工业大学物理学院大学物理教研室针对“3+3”新高考制度下大学物理与中学物理衔接问题所采取的解决方案是行之有效的。尤其是以物理过程（或物理问题）为核心的教学方式，更适合当前《大学物理》课程的教学环境，不仅适用于高考不选物理的学生，也适用于高考选物理的学生。这种教学方式不仅锻炼了学生的物理思维，而且培养了学生的创新创造能力。真实互动的大学物理“圆桌教学”新模式，不仅让学习变得轻松，而且提高了学生学习的主动性，实现了由被动接受到主动研究的“研究型”教学模式，从而培养了学生探索和研究科学知识的能力。 教学内容的适当增减，避免了大学与中学物理教学内容的重复，也优化了教学内容，有利于培养学生独立思考、逻辑思维、理论联系实际的能力；考试方式的改革，理论与实践相结合，注重对学生能力素质的考核，考核内容鼓励和引导学生创新思维。
参考
[1]朱邦芬. 浙江省高考物理专业考生人数大幅下降为何值得担忧?[J]. 物理, 2017, 46(11): 761-762.
[2]普通高中物理课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[3]刘娜,胡继超,米琪.基于校本衔接的高中物理选修课程设计.物理与工程,2016,16,6,78-83.
[4]孙光辉,龙云泽.大学物理与中学生物理衔接研究[C].物理与工程,2018,59-62.
[5] 李阳, 张国恒, 彭茂措. 新形势下民主地区高校与张学物理对接研究[J]. 物理与工程, 2020, 30(3): 69-73.
[6]韩星星,朱友章.应用型本科大学物理与中学物理有效衔接研究[J].物理学报,2021(7):31-33.
[7]王晓鸥,张玲丽,袁成勋,等. 新工科背景下大学物理课程建设与实践[J]. 大学物理, 2021, 40(4): 45-49.
[8]刘志国,黄希强,张玲丽,等.“光的偏振”课程教学的几点尝试[J].物理与工程,2020,30(3):84-88.
[9]王晓鸥,刘志国,郑阳东,等.“工作室物理”教学模式在大学物理课程中的应用[J].物理学报,2016,9:25-28.
资助项目：哈尔滨工业大学第六批教学发展基金项目（项目编号：）；教育部大学物理学课程教学委员会项目（编号：，编号：）；黑龙江省高等教育科学“十三五”规划项目（）。
作者简介：王晓鸥，女，哈尔滨工业大学教授，博士生导师，主要从事大学物理教学和尘埃等离子体研究。
王晓鸥, 张玲丽, 袁成勋, 等. “3+3”新高考制度下大学与高中物理教学衔接的研究与实践[J]. 物理与工程, 2023, 33(1): 162-166.
引用本文：王晓燕，张玲玲，袁晓霞，等. “3+3”新政下高校思想政治理论课建设的思考[J]. 东北财经大学学报，2023，33（1）：162-166.
结尾