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重点论文网    理科论文    物理论文    高中物理与工科物理(力学)的内容衔接研究
创建时间:11-01

高中物理与工科物理(力学)的内容衔接研究


目  录

摘要………………………………………………………………………………………1
前言……………………………………………………………………………………………2
1、高中物理与工科物理内容衔接的现状…………………………………………………3
2、分析出现衔接问题的原因…………………………………………………………………4
2.1大学和高中物理课程改革的“各自为中心”…………………………………………4
2.2高中物理新课程标准对力学部分要求的变化…………………………………………4
  2.3 2003~2006年高考中力学部分的变化…………………………………………………4
  2.4《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》对工科物理力学要求的变化…5
  2.5大学和高中物理教学方法和手段的变化…………………………………………………5
  2.6教育对象学习心理和兴趣的变化…………………………………………………………5
3、对工科物理教材(力学部分)编写合理化的几点建议……………………………6
  3.1工科物理教材的编写应关注高中的新课标与高考考试大纲的变化………………6
3.2工科物理教材的编写应体现《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》…6
  3.3 针对大一学生的心理特点编写教材………………………………………………………6
  3.4 针对大学和高中物理教学方法和手段的变化编写教材………………………………7
  3.5 工科物理教材的编写应注重内容顺序的合理性………………………………………7
  3.6工科物理教材的编写应体现物理内容广度的扩展……………………………………7
  3.7 工科物理教材的编写应考虑学生的要求…………………………………………………7
4、结束语………………………………………………………………………………………8
参考文献………………………………………………………………………………………8
致谢………………………………………………………………………………………9
附录………………………………………………………………………………………10

前言
科学技术的飞速发展,向教育提出了新的要求,使得传统教育已不能适应新形势的要求,教育改革势在必行。近年来,我国中等教育与高考方式发生了重大变革,许多省份已经开始实施高中物理新课程标准[1]。在新课程标准下,高中物理具有了选修性,学生可以根据自己的发展方向以及高考的不同要求来确定需要学物理、学多少物理或者不用学物理。这就使高中毕业生的知识与能力都将有较大的变化,因此,研究如何处理好大学物理与高中物理内容衔接的问题是如今工科物理内容改革的当务之急。而力学不仅是一门技术科学,是许多工程技术、科技前沿的理论基础,同时也是工科物理的基础,它作为工科物理教材的第一部分,研究其与高中物理内容衔接的问题得到了广大教育工作者的关注。
为了客观的分析工科物理与高中物理力学部分内容的衔接情况和了解工科物理教材中力学部分存在的问题,对我校计算机科学与技术、材料成型、建筑工程三个专业的学生进行了一项问卷调查,共发出100份问卷收回89份,部分调查选项以及调查结果如表(1)、表(2)所示。据调查现在高校比较流行的工科物理教材版式共有十多种,如:北京邮电大学出版社出版的赵近芳编写的《大学物理》(第二版)[2]、高等教育出版社出版的马文蔚编写的面向21世纪课程教材——《物理学》(第四版)[3]、清华大学出版社出版的张三慧编写的《大学物理学》(第二版)[4]、高等教育出版社出版的程守洙编写的《普通物理学》(第五版)[5]等。其中程守洙版的教材是一本使用广泛而又经典的教材,被许多高校作为非物理类专业工科物理基础物理课程的教材,在工科物理教材中具有很强的代表性。本文就选用程守洙版的工科物理教材——《普通物理学》(第五版)以及人民教育出版社物理室编著的全日制普通高级中学教科书——《物理》[6]作为研究对象,详细对比分析这两本教材的力学部分,找出两者之间内容衔接的状况。
表(1)  工科物理与高中物理内容的衔接(力学)调查情况及其结果
题干                         选项              赞成人数(人)       比例(%)
重复过多
工科物理与高中物理相比,               衔接很好
力学部分                        台阶过高
                                     有重复但不多
工科物理与高中物理相比,               广度扩展
欠缺                          深度挖掘
                              两者皆有
高中所学物理知识对工科物理            有很大帮助
学习的影响                      帮助不大
                                没有帮助    15
28
19
27
31
22
36
47
33
9    17
32
21
30
35
25
40
53
37
10


表(2)  对工科物理教材建议的调查情况及其结果
题干                               赞成人数(人)           比例(%)
是否有必要编排实验                            63                   71
是否有必要编入大量习题                         41                   46
是否与实际联系紧密                             41                   46
是否应该注重知识的结构化                         60                   67
是否应更多的编入物理前沿知识                       71                   80

1    高中物理与工科物理内容衔接的现状
    从部分问卷调查结果(表(1))可以看出32%的学生认为工科物理与高中物理的力学部分衔接很好,47%的学生认为有重复或者重复过多,21%的学生认为台阶过高。也就是说,68%的学生认为两者之间存在衔接问题,占调查人数的大半。 
    通过认真比较分析程守洙、江之永先生主编的工科物理教材——《普通物理学》第五版以及人民教育出版社物理室编著的全日制普通高级中学教科书——《物理》,粗略的总结了两本教材中重复的知识点,以下详细列出了重复的知识点。(见表(3))
表(3)  两本教材重复的知识点详表
选项        知识点        总数(个)        选项        知识点        总数(个)
            质点参考系                                        牛顿第一定律
质          位移                                              牛顿第二定律
点          速度                                              牛顿第三定律
运          加速度                7                            重力
动          匀速圆周运动                                       弹力
学          相对运动                                           摩擦力
            坐标系                                  质         万有引力
                                点         动量定理
刚         力矩                                     动         动能定理
体         平动                   4                 力         非惯性系 惯性力      17
力         传动                                     学         功 功率
学         刚体的平衡                                          势能
                                                               机械能守恒
相         狭义相对论基本原理                                  能量守恒
对         狭义相对论的时空观     4                            动量守恒定律
论         伽利略相对性原理                                    碰撞
           广义相对论简介                                      牛顿第二定律的动量表达     
续表(3)
选项        知识点       总数(个)      选项            知识点        总数(个)
相对论  质量和能量的关系     1       质点动力学        保守力做功        1

从表中可以看出,工科物理与高中物理重复过多,导致有许多学生认为工科物理只是在高中物理知识的基础上,用微积分的知识解决中学的物理问题。因此,有许多学生认为学了高中物理与高等数学的知识就没必要学工科物理了,抱着这样的心态,又怎么会认真学工科物理,又怎能学好工科物理。

2    分析出现衔接问题的原因
2.1    大学和高中物理课程改革的“各自为中心”
由于物理学科知识总量的逐年增加,工科物理内容也随着不断扩充,工科物理教材内容膨胀,而把一部分内容下放到高中物理的教材中,使得高中物理内容逐步加多、加深、加难。实际上,大学与高中物理教材又是“各自为中心”,工科物理和高中物理的教学内容分配不明确、不合理,两者内容重复过多,又缺乏连贯性。近年来,大学和高中的物理课程改革可谓越演越烈,但都是以自己为中心在各自的层面上进行,很少考虑到两者在教材中如何明确的分工,如何使得高中物理教师明确自己的教学内容以及要求,从而着重讲解最基本的原理、概念、规律和研究方法,如何使工科物理教师也能很好的了解学生的基础,其教学内容也能承上启下,相互配合、相互协调。
2.2    高中物理新课程标准对力学部分要求的变化
2003年国家教育部颁布了全日制普通高级中学课程标准(以下简称“新课标”),将新课标与旧的教学大纲[7](以下简称“大纲”)对比,其要求的变化主要体现在:要求学生关心生活、关注科学技术的现状及发展趋势,关注所学知识在现实生活和生产中的具体运用,提高自主学习的能力,培养创新精神和实际动手操作能力,并且在课后提供了相关的具体活动建议,让学生能得到更多的课外锻炼。选择工科的学生在高中都学习了必修+选修的物理,所以下面将新课标与大纲下的必修+选修的物理内容的力学部分进行详细的对比。新课标增加了下列内容:力偶、平动和传动、刚体平衡的条件、范性形变、经典力学的成就及局限性、惠更斯原理、波的反射与折射、常见的承重结构及其特点、影

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