从高中物理课选修情况看执行大学物理课程教学基本要求的意义

2017-06-26 雷鸣王永钢 物理与工程

目前我国中小学已普遍执行教育部制定的新课程标准（以下简称为《新课标》）.到2010年，《新课标》的内容已经在绝大多数省市的高等学校入学考试中得到体现.现实情况下，高考对高中教学有着重要的影响，这必然影响到高校入学新生的知识结构，从而影响高校相关基础课程的教学.因此，有必要调查研究执行《新课标》后，各地学生高中阶段物理课程的选修情况.

“教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会·物理基础课程教学指导分委员会”（以下简称为“教指分委”）对此情况非常重视，2011年上半年布置有关高等学校调查2010级新生在高中阶段的物理课选修情况.北京邮电大学对此也非常重视，设立了教改项目，分别研究新形势对大学高等数学和大学物理等课程教学的影响，本文作者担负物理方面的工作.下面将介绍我们的调查统计结果和在分析调查数据后的认识与建议.

1 高中物理《新课标》简介

按照教育部2003年制定的《普通高中·物理课程标准（实验）》[1]（仍简称为《新课标》），高中阶段的物理课程包括“共同必修模块”和“选修模块”两大部分.“共同必修模块”是全体普通高中学生的必修内容，包含除动量以外的全部力学内容；而动量、电磁学、热学、振动与波、光学、相对论和量子物理等内容都属于“选修模块”.

《新课标》将高中物理“选修模块”划分为3个系列.第一个系列包含“选修1-1”和“选修1-2”两个模块，侧重物理学与社会科学和人文学科的融合，强调物理学对人类文明的影响，这一系列所需学时最少，通常认为这一系列适合于侧重文科的高中生.第二个系列包含“选修2-1”“选修2-2”和“选修2-3”3个模块，侧重从技术应用的角度展示物理学，强调物理学的应用和实践，这一系列所需学时中等，通常认为这一系列适合于某些职业高中的学生.第三个系列包含“选修3-1”至“选修3-5”5个模块，在注重物理学的应用和社会意义的同时，较系统地介绍物理学的内容，进一步强调物理学的思想和方法，这一系列所需学时最多，通常认为这一系列适合于侧重理科的高中学生.

对于以上选修模块，并不要求学生学习某一个系列的全部内容.以北京市为例，2007—2009年升入高中的、侧重理科的学生都是学习“选修3-1”“选修3-2”“选修3-4”和“选修3-5”四个模块，也就是除去了“选修3-3”（热学）这一部分内容.

至于由谁决定学生选修哪些内容，各地的规定有所不同，有的省市由当地教育部门做出统一规定，有的则把选择权交给了学校或学生.这种多样性的选择方案，对面向全国招生的那些高等学校影响较大，因为新生来自全国各地，他们高中阶段学习的物理知识有一定的差别，大学阶段的物理课教学必须面对这个问题.

2 调查结果简介

笔者使用“教指分委”设计的问卷进行了调查.调查主要在我校工科有关专业的部分班级进行，这些学生当时正在学习大学物理课，配合调查的积极性高，反馈的信息准确. 本次调查共收回有效问卷159份，统计数据见附录一.

从知识结构看，调查结果表明大部分（但不是全部）省市的学生都学习了电磁学和振动与波这两部分内容，而“热学”和“狭义相对论”这两部分内容在不同省市间有较大的差别.值得注意的是，“碰撞与动量守恒”本是力学的一个重要组成部分，动量守恒定律是自然界三大守恒定律之一，但这部分内容列在“选修3-5”模块，并不是必修内容，而调查数据表明只有88%的学生学习了这部分内容，这是讲授大学物理力学部分时必须注意的问题.还应该注意，即便是“电路”“磁场”和“电磁感应”这些重要的电磁学内容，也不是全部学生都学习了，因为有的地方（例如上海市的某些学校）是由学生自己选择学习内容的.

“教指分委”设计的调查问卷，不但包含了对高中物理课程各知识点的调查，还有几项关于选修决定权和学生对《新课标》感受等方面的调查，这些数据和学生的选课情况之间有一定的关联性，可以用这些数据校验学生回答的选课情况的准确性，判断答卷的可信度.笔者对学生回答的这些选项进行了认真的分析，结果表明，多数学生的答卷是基本可信的，答卷反映的情况与我们最近几年讲课时的总体感觉也是复合的.当然，也有少数答卷的选项自相矛盾.尽管有矛盾的答卷为数不多，仍然暴露了少数学生对中学的印象淡漠，笔者认为，这是中学应试教育的一个副产品，也是大学教育应着力解决的一个问题.附录二列出了答卷中的一些问题，供参考.

北京邮电大学是一所以工学为主的多科性大学，并且大部分工学专业对物理基础要求较高，绝大多数学生高中阶段都是选修第三系列，预计此项调查结果与同类学校的学生情况是一致的.

3 认识与建议

笔者还阅读了人民教育出版社按照《新课标》编写出版的高中“物理”教材，并访问了几位北京市的高中物理老师，对调查内容有了比较具体的认识，在此基础上提出如下的观点和建议.

第一，大学物理课程应严格保证《理工科类大学物理课程教学基本要求（2010年版）》（以下简称《基本要求》）[2]所建议的最低学时.

首先，调查表明，不同地区高中的物理教学有一定的差异，这个差异需要在大学物理课程中弥补.其次，我们还从大学生中了解到，对于当前绝大多数省市，“物理”已不再是一个单独的高考科目，只是“理科综合”的一部分，所占分值少于“数学”、“语文”和“英语”；并且实际的考试时间和考查的知识范围也都减少了，应试教育思想导致高中生在学习物理课过程中投入的精力和时间也有所减少.总之，新形势下，大学物理的起点需要降低，若想保证大学物理课程的教学目标，则需要更多的教学时间.根据我们的教学实践，《基本要求》建议最低时数为126学时是科学的，少于这个时数很难完成《基本要求》规定的A类内容.

然而，当前的趋势是，不少高校（特别是高考录取线不高的高校）大学物理课程的课时越来越少.已经有不少文章论述物理学对于学生将来良性发展的重要性，这里不再重复.只想指出，如果大学物理课程不能包含《基本要求》所规定的全部A类内容，学生的物理知识就是明显有欠缺，对其长远发展是不利的，减少大学物理课时是一种短视的行为.

第二，应充分认识到《基本要求》中增加几何光学的意义.

透镜成像是典型的中学几何光学内容，这方面的知识不但在科研和生产中有广泛的应用，对于分析波动光学的现象和实验原理也很重要.笔者了解到，现在几何光学基本属于初中物理，高中物理的光学部分主要讲光的色散和波动光学（高中物理教材中有折射，但是没有反射和透镜成像）.目前高考只考高中阶段的内容，由于高考的压力极大，凡是高考不考的内容学生都漠不关心，因此现在大学新生对凸透镜的印象极为淡漠，影响到大学物理对光的干涉和衍射的讲解.这说明，《基本要求》中增加几何光学是符合当前学生的实际情况的.总之，早期的《基本要求》不需要列入几何光学，因为那时高中毕业生的几何光学基础很〖JP2〗好；现在的《基本要求》列入几何光学则很必要，因为现在高中毕业生的几何光学基础已经非常薄弱.

第三，应注意到各省市高中物理的选修内容会发生变化.

例如，北京市2007—2009年升入高中的学生选修除“3-3”之外的所有“3系列”模块，但是2010年以后升入高中的学生又在原基础上改为选修“3-3”的部分内容但不再学习“3-4”中的相对论部分（这些变动在各省市的高考考试说明中均有所体现，例如可以对比文献[3]和文献[4]），因此这方面的调查研究应该是长期的.

第四，除选修内容外，《新课标》的课程理念也值得注意.

例如《新课标》强调“情感态度与价值观”“探究式学习”等.与《新课标》配套的教材也有所变化，突出的表现是版本的多样性.其次，教材风格也有所改变，共同特点是比较注重对问题的探究过程而对结论的表述则相对弱化，这将对高校入学新生产生什么样的影响？我们今后在大学有关课程的教学中也应该进行研究.

致谢

本工作得到北京邮电大学教育教学研究与改革项目的支持，特此致谢！

参考文献

[1] 普通高中·物理课程标准（实验）.中华人民共和国教育部制定.北京：人民教育出版社，2003.

[2] 理工科类大学物理课程教学基本要求（2010年版）.教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会·物理基础课程教学指导分委员会编制.北京：高等教育出版社，2011.

[3] 2010年普通高等学校招生全国统一考试北京卷考试说明.北京教育考试院.北京：开明出版社，2009.

[4] 2013年普通高等学校招生全国统一考试北京卷考试说明.北京教育考试院.北京：开明出版社，2012.

引文格式: 雷鸣,王永钢. 从高中物理课选修情况看执行大学物理课程教学基本要求的意义[J]. 物理与工程，2013，23（6）：45-47,55.

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