中高職貫通實用數理的教學改革與實踐

陳珺

（上海醫藥高等專科學校，上海201318）

中高職貫通實用數理的教學改革與實踐

陳珺

（上海醫藥高等專科學校，上海201318）

分析中高職貫通教學的特點，結合實用數理教學實踐，提出中高職貫通實用數理開展項目課程案例教學的必要性。從時間匹配角度闡述數學知識在物理學習不同階段的滲透。研究中高職貫通數學知識點和物理知識點，“先數后物”，開展實用數理項目課程案例教學的實踐。

中高職貫通；數理滲透；案例教學

中高職貫通教育培養模式指入學時是中專生，畢業時是大專生，但不同于以往的“3+3”中高職貫通模式（高中+高職）。如今的新模式不是簡單的物理上的疊加，而更類似于“化學變化”，不僅學習時間縮短一年，而且學校在課程方面的改革更是最大的亮點。我校開展中高職貫通實用數理教學改革，教師將數學和物理兩門學科的知識進行融合，科學合理地編排，銜接好中高職的全部課程，真正體現貫通、滲透和融合的特點。

1 數理之間的辯證關系

數學和物理學是兩門非常重要的基礎學科，它對培養學生思維能力、提升科學素養具有無可替代的作用。數學是物理的工具，物理促進數學的發展，這種關系決定應該關注二者的相互滲透。數學是一門高度抽象的學科，它完全摒棄了具體的現象；而物理學研究的是客觀物質的本質，是一門以實驗為基礎的自然科學。所以，當數學知識應用于物理學當中時，就必須受到客觀事實即物理規律的制約。當我們在應用數學知識表述物理概念、總結物理規律、解答物理問題時，要注意其特殊性和局限性［1］。

在數學與物理學的整個發展歷程中，兩者總是相互聯系、相互促進的。然而，由于現代課程的分科體系，導致數學與物理教學互相分離、彼此孤立。

2 改變學科本位，強調學科滲透

2.1 數理滲透面臨的問題

首先，教師在教學中沒有理順物理和數學的關系。教師在數理教學中存在兩種誤區：一是忽視了物理學的科學方法，忽視了數學公式的推導和論證，僅告訴學生最后的結果；二是在教學過程中過分強調數學方法和數學推導，忽視對物理概念、規律、原理、公式以及物理現象等物理意義的講解［2-3］。

其次，學生在數理學習中能力較差，數學知識與物理知識不匹配。當學生由初中進入中高職貫通時，對物理公式進行計算的要求也相應提高了。如：力的合成與分解中應用到三角知識、萬有引力和人造衛星中冪的運算知識、簡單的極值運算知識等。在這個過渡過程中，如果學生的數學知識跟物理知識不相匹配，就會導致學生對學習物理產生畏懼心理，失去興趣。

再次，數學上的正負和物理上的正負不盡相同，數學上的等式和物理上的等式意義不同，物理學中物理量之間的函數關系與數學中的函數關系不盡相同。此時必須考慮物理量本身的含義、未知數的取值范圍以及實際物理問題的要求等諸多方面，只從數學角度求解會得出錯誤的結論。

第四，不理解公式的內涵，亂套公式。當學生具備了必要的數學知識，也記住了物理中的公式，卻不能深刻理解物理公式的含義時，便會亂套公式。

第五，忽略對結果的分析。物理問題反映的都是事物的客觀事實，而有些學生在解決物理問題時卻只顧計算，完全忽略了事實。對解題的結果不從物理意義上做分析、討論，因而造成計算結果與物理事實的不相符［4］。

2.2 先數后物，探索數理滲透的途徑

在教材的編排上要注意“先數后物”，探索兩者滲透的途徑。需打破數學和物理原有的知識框架，采用模塊結構。例如可以將數學向量的知識前移，后面是力的認知及力的合成與分解；函數的性質后面就是運動學方程和牛頓運動定律；三角函數后面是振動與波動等，將數理知識相互滲透，打破學科壁壘。

首先，要注意數理結合教學的漸進性。教師要有意識、有計劃地培養學生應用數學知識解決物理問題的能力。這一能力的培養具有漸進性。在剛開始學習時，要求不應太多、太復雜，但必須讓學生學會應用簡單的數學知識進行計算，使他們意識到要想學好物理就離不開數學。隨著學習的深入，逐步有意識地培養學生應用數學知識解決較復雜物理問題的能力。

其次，重視語言之間的轉化。如何將物理問題轉化為數學模型是教學的一個重點。在教學當中，教師要給學生充足的時間理解物理問題向數學模型轉化的過程，而不能直接給出結果進行數學計算。在平時的教學過程中，應幫助學生掌握這種通過物理問題分析和歸納建立數學模型的方法，培養學生將物理語言轉化為數學語言的能力。

在教學中要注意培養學生在物理學習中應用數學方法的能力。例如可以運用函數圖像法來推導勻變速直線運動的平均速度公式和位移公式。

3 開展實用數理項目課程案例教學

項目課程案例教學是指以項目為中心，選擇、組織課程內容，并以完成項目為主要學習目標的課程模式，其中包含著一個或多個有待解釋和已解決的實際問題，引導學生利用相關的理論知識對案例進行分析、討論，最終就案例中問題的解決提出各種合理可行方案的教學方法。項目課程案例教學與傳統學科課程不同，它非常注重對課程宏觀結構的全新設計，以案例問題的提出和解決過程中的知識結構關系來組織課程內容。

首先，要根據教育目標與專業特點，把數學和物理的教學內容進行歸納分類，盡可能找出數學和物理兩者的交集，相互滲透。由簡單到復雜，由現象到實質，由此到彼（遷移、聯想、類比、整合），由特殊到一般，由淺入深，深入淺出，由表及里，層次遞進。聯系學生的生活實際，然后編寫適宜的案例。

其次，對學習內容按照模塊、項目進行編選和整合。每個模塊有學習目標、學習內容、學習重點和難點及復習題與閱讀材料，讓學生明確每個模塊的學習任務和要求。

再次，圍繞項目組織安排教學，使學生一目了然，讓學生明白學習實用數理的意義和用處。

4 開展實用數理教學改革與實踐的體會

（1）教師要正確認識物理和數學之間的關系。要對數學物理不同時間段的學習內容比較了解，要充分備課。這樣在教學過程中才能知道要調動學生的哪些知識儲備去回憶，哪些需要與其他教師進行交流及溝通，甚至是聯合教學。

（2）改變了“填鴨式”的教學方法。數理學科滲透教學改變了以往“填鴨式”的教學方法，進一步鍛煉了學生的思維能力，使學生體會學科之間的聯系，在一定程度上實現由“應試教育”向“素質教育”的轉變，使學生的知識能力得到一定程度的提高。

（3）編寫數理相互滲透、緊密聯系的《實用數理》教材。跨學科滲透教學，改變“教材各自為政”的局面，讓學生的思維有全新的體驗。重新編排是為了更好地體現邏輯性、完整性、系統性，建議物理與數學實現跨學科綜合（用數學觀點解讀物理，用物理思想詮釋數學）。

綜上所述，實用數理教學改革要盡可能找出數學和物理兩者的交集，相互滲透，擺脫兩者的孤立境地，不僅讓學生知道應用數學解決實際問題的方法、技巧，而且要有這樣的意識和習慣，使學生對知識有深層次的理解，有效地提高了學生的科學素養，為其以后進一步深造打下了基礎。

［1］張奠宙.數學素質教育設計［M］.南京：江蘇教育出版社，1996.

［2］王建華.多學科研究與高等教育學學科建設［J］.高等教育研究，2006，24（2）：87-89.

［3］潘懋元.多學科觀點的高等教育研究［M］.上海：上海教育出版社，2001.

［4］劉仲林，宋兆海.發展中國交叉科學的戰略思考［J］.中國軟科學，2007（6）：17-12.

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1671-1246（2015）18-0072-02