新高考背景下醫用物理學與高中物理教學銜接調研和探究

劉淑靜 劉峻宇 唐萬宇 謝明念 羅明艷 巨丹丹 王大珅 儲信煒 吉強

關鍵詞 新高考;物理;銜接教育;醫用物理學先導課

2014年9月，國務院印發《國務院關于深化考試招生制度改革的實施意見》，新一輪考試招生制度改革全面啟動。新高考改革下設計的“3+3”新高考選科模式，賦予學生充分的自由選擇權，可以自主決定科目組合，適應經濟社會發展對多樣化高素質人才的需要。然而物理知識具有一定的深度和廣度，相對來說難學難考，不易獲得高分。在新高考背景下，學生常常趨利避害，出現了大量學生在高考中棄選物理學科的情況，未選考物理的學生對整個物理學科知識框架掌握的不完善，與高考時選考物理科目的學生存在斷層現象。大學物理是高校重要的基礎理論課，具有知識結構復雜和對基礎知識要求較高等特點，學生高考棄考物理會直接影響以大學物理作為必修基礎課的各個專業的學習，給大學物理課程中的教學提出了新的挑戰[1-6]。以醫科類大學為例，幾乎90%以上的專業都要學習醫用物理學，而并非所有學生在高中期間都選學了物理科目，所以在新高考背景下迫切需要做好高中物理與大學物理教學的銜接工作。

天津醫科大學從如何改善醫用物理學課程的教學方面去積極地尋找應對措施，對2020級新生采取了醫用物理學先導的線上課程和教師積極探索教學方法等措施，希望幫助未選考物理的學生掌握和補充物理基礎知識，同時在醫用物理學教學中調整知識結構，旨在進一步探究高中物理與醫用物理學的有效銜接。本文針對教學銜接實施情況，尤其是對線上先導課的學習效果及后續醫用物理學的學習情況展開調研，并根據調查結果不斷完善先導課及其他銜接教學手段，為各高校完成物理學科銜接教學提供一定的依據和建議。

1 醫用物理學課堂教學現狀調查及分析

1.1 調查樣本總量基本情況

為改善新高考改革背景下因物理選考情況不同而導致學習水平參差不齊的客觀現象，天津醫科大學為學生提供物理先導課程（課程均為高中內容），課程信息以二維碼形式刊印在錄取通知文件中，并在學期末對先導課及醫用物理學的學習情況展開調查分析。本次調研對象是天津醫科大學2020級新生，發放問卷700份，回收623份，回收率為89%。基本情況見表1。調查男性為214人（34.35%），女性為409人（65.65%），符合我校學生大致的性別比例，具有代表意義。其中高中選考物理的學生有481人，占比77.21%;高中未選考物理的學生有142人，占比22.79%。在623個樣本中，563名（占90.37%）學生認為高中物理的學習程度與學習醫用物理學課程的難易程度呈正相關，有107名學生（占比17.17%）認為自己在學習醫用物理學中存在較大困難，這與未選考物理的學生人數相近。

1.2 高考選考物理的學生

對在高中階段選考物理的481名學生進行醫用物理學和高中物理的差異性調查，如圖1所示。絕大部分學生認為醫用物理學具有新知識點較多、內容難度更大、高等數學知識跟不上等顯著特點，與高中階段物理學科有較大差異，僅有3.74%的學生認為高中物理與大學醫用物理學無較大差異。同時高中物理基礎對醫用物理學的學習是否有影響的調查，約90.64%的高中選考物理學生認為具有一定的影響。表2是學生對知識點的理解和掌握的比較分析，高中選考物理的學生依然普遍認為醫用物理學的理解程度較低，只有極少數學生可以完全理解醫用物理學內容，說明對此部分同學仍有必要開展銜接教學研究。

1.3 高考未選考物理的學生

高中未選考物理學生有142人，占比22.79%，89.44%的未選考物理學生認為高中物理的學習基礎對醫用物理學的學習有較大影響。調查問卷表明未選考物理的學生有80.28%認為學習醫用物理學需要投入更大精力。該類學生高中物理知識儲備不足，基礎不牢，難以滿足醫用物理學的需要，從而造成學習吃力，難以適應教學進度的情況，嚴重影響了學習效果。因此開展銜接教學，尋求解決知識斷層的有效手段是亟待解決的問題。

2 目前醫用物理學與高中物理教學銜接舉措效果分析

2.1 入學前線上醫用物理學先導課教學效果分析

2.1.1 線上先導課學習任務的完成情況

為解決高中物理基礎參差不齊，我們設置了線上醫用物理學先導課程，包含錄制的高中物理選修課全部知識點的視頻課程、網絡學習資料、自測題等，以二維碼的形式刊印在大學錄取通知書中。入學前學習先導課的情況調研結果表明，在未選考物理的142名學生中，有84.51%的學生注意到醫用物理學先導課的二維碼，充分證實隨錄取通知書發放宣傳的可行性。但僅有14.79%的學生完成了學習，部分完成的學生占比63.38%，完全未學習先導課的學生占比21.83%。一是高考結束后學生普遍存在放松的心理，假期學習意愿不強;二是高中畢業生對大學階段的學習不夠了解，不具有明確的規劃，對于銜接課程的重視程度不足;三是未選考物理的學生大部分對物理基礎知識掌握有限，難免產生一定的畏難心理和抵觸情緒。因此需要尋找措施確保學生掌握銜接課程的內容。

2.1.2 線上先導課的適應情況和學習狀態

線上先導課的適應情況和學習狀態調查結果如圖2所示，圖2（a）表明僅有6.03%同學非常適應網絡課程，59.48%學生能夠適應網絡教學方式，但學習過程中存在較大困難、非常吃力，有34.48%同學表示完全不適應線上先導課教學模式。圖2（b）表明僅有2.59%能夠跟上課程節奏，邊聽邊自主思考，25%學生能夠集中精力認真聽講，有72.14%學生線上學習物理較難，不能夠集中精力。以上數據表明，學習線上物理網絡課程的學習狀態不佳，導致學生學習先導課的積極性不高，完成度不足。

2.1.3 線上先導課的學習效果分析

高考未選考物理的學生中，僅有36.21%的同學完成了線上物理先導課的課后自測題，74.14%同學認為做自測題非常困難。調查結果顯示僅有9.48%的學生認為網絡先導課對于醫用物理學的學習有較大幫助，而63.79%的學生則表示仍然感到較為吃力，13.79%的學生認為沒有幫助。說明線上開展先導課的效果并不明顯，仍存在效率偏低、效果欠佳等問題，仍有較大的提升空間。醫用物理學學習情況調查的結果如圖3所示，圖3 （a）選考物理的學生上課完全聽懂占6.65%，而圖3（b）未選考物理上課完全聽懂僅占0.7%，在完全聽不懂的選項中，高中選考物理的學生占到9.36%，高中未選考物理的學生比例高達43.66%。大部分未選考物理的學生對于醫用物理學課程的接受程度明顯低于選考物理的學生，證明了入學前線上先導課未起到明顯效果。

2.2 課堂上教師的引導效果分析

教師在進行課堂授課時，客觀上無法完全兼顧選考物理和未選考物理的學生。如果教師較為遷就未選考物理的學生，可能會導致課堂拖沓，影響教學進度。但其又難以適應課堂進度，難免存在抵觸心理，最終導致學業成績不佳。因此，我校從以下幾個方面提出了應對這種難教難學現象的策略。一是在教學目標上進行分層次培養和教學考核上實現多元化評價，根據專業需求來進行分層次教學和設置考試試題，使得學生都能在原有的基礎上獲得最好的發展。鼓勵學生積極參與課堂，利用好課余時間查漏補缺，從而提高課堂效率。加強平時考核，把課堂互動情況、作業情況、小組討論、實驗考核等多元素作為期末成績的指標;二是在教學內容方面要注意課時分配，在講解重點、難點知識時，適當放慢講課的速度，以便學生把知識點理解透徹;三是教學方法上利用多媒體技術、網絡技術等來輔助教學，圍繞通過物理知識與醫學應用的案例講解，幫助學生們理解物理概念，鞏固學生對知識的掌握的效果，提升物理學習興趣。通過期末與學生座談和成績分析，我們發現以上教學過程中的舉措，能夠在一定程度上緩解未選考物理學生學習醫用物理學的焦慮情緒，幫助學生更好地適應課堂節奏。但因醫用物理學的學時有限，知識跨度廣，學習難度相對較大，仍需從教學要求、教學方法和教學考核等方面繼續探索和嘗試。

3 增強醫用物理學與中學物理教學有效銜接的舉措建議

3.1 加強引導學生對入學前線上先導課的重視

調查顯示61.54%未選考物理的學生認為自己的物理基礎知識還需加強，但在高考未選考物理的142名同學中，有22名（15.39%）同學根本沒有注意到錄取通知材料中關于醫用物理學先導課的二維碼，在120名（84.51%）注意到醫用物理學先導課二維碼的學生中，只有21名學生堅持學完了所有課程。由此可見，大部分學生并未意識到先導課和銜接課程的重要性，無法利用假期時間有效完成銜接教學。因此，應采取多種措施引導學生重視線上先導課，使先導課能夠更好地發揮積極作用。第一，在錄取通知書中加入QQ 或微信群的二維碼，讓未選考物理的學生加入群，便于后續實時督促和指導;第二，入學前開展一次線上課堂對同學們做學業分析，強調物理課程與大學專業的關聯，醫學物理學和高中物理銜接的重要性，引導學生學習的積極性;第三，進一步完善學習體系，建立激勵機制和監督機制;第四，制定科學合理的學習計劃，完善學習資料及輔助習題;第五，授課教師可以定期線上答疑，增強互動，個性化的解決學生學習中遇到的問題，彌補網絡死板的局限性;第六，可通過建立臨時班級等形式，線上增設討論模塊[7-10]。

3.2 開設高中和醫用物理學銜接的線下選修課

我們對學生喜愛的授課和學習方式進行了調研，圖4表明79.94%的學生認為課堂面對面教學的效果是最為明顯和有效的，選擇視頻學習和線上直播的學生僅占10.6%。課堂面對面授課互動率高，具有即時性和實踐性，更能夠引導學生集中精力認真思考，因此，增設高中物理和醫用物理學銜接的線下選修課，完成對未選考物理學生薄弱知識點的重點講解，從而達到教學銜接的目的。同時根據圖5的數據分析，對于高中未選考物理的學生，有81.9%的學生認為銜接課程應以高中與醫用物理學知識點銜接為主，重點講授在醫用物理學中用到的高中知識，74.14%的學生希望教師多講解例題，另有36.21%的同學希望增加部分課后習題，便于對知識的鞏固和掌握。建議教師在授課過程中著重講解物理公式的實際運用與重點例題剖析，便于抽象公式具體化，使學生更容易理解教學內容。

3.3 分級與梯度教學有機銜接

在剛入學時對學生們進行高中物理基礎知識測試的方式客觀考察學生的基礎水平，進行分級式教學。成績在80分以上為一個教學班，即可進入正常的醫用物理學教學課程。低于80分為另一個教學班，此班級需要增加課時或增加晚上和周末的開放式課時，進行相應知識補充。根據本校的專業和招生情況，分級教學可對教學內容基本一致的專業合并分級，比如臨床5年制和5+3，每年有約8個班級，根據高中物理基礎知識等級分為兩個教學班，并不會對教學安排帶來影響。教師只需要在課程開始前進行小規模的水平性測試，就可以保證相同班級的學生接受程度相似，使教師更容易把控教學進度。同時按照學生掌握的知識點進行梯度教學，使學生在最短的時間內掌握到需要補充的知識點。下面我們按照選考物理和未選考物理兩種分級，得出梯度教學的幾點思路。

（1） 針對選考物理學生：由于高中階段各地政策和教學計劃不同，對于選考物理的學生依然存在基礎知識差異。因此對我校高中選考物理的481名學生進行了調研，如表3所示。80%以上學生都學習過的內容有：直線運動，相互作用，牛頓運動定律，曲線運動，萬有引力與航天、機械能、靜電場、恒定電流、磁場與電磁感應、交變電流。對此我們只需快速引入醫用物理學知識，適當加深，引導學生認識醫學上應用的物理高新技術，在學時安排上進行精簡。80%～50%學生掌握的內容有： 傳感器、分子動理論、氣體、晶體等固體液體物態變化、熱力學定律、機械振動、光學、電磁振蕩與電磁波、相對論簡介，可根據各專業需要選擇精講內容。有69.65%的學生認為磁場與電磁感應這部分知識學習時十分困難，對學生存在知識點理解程度不高的共性問題，在教學中要由淺入深，由易到難，比較細致的講解，可以適當增加課時重點講解。因此建議教師授課前對學生知識點的掌握情況進行調研，在教學中必須考慮到學生之間的差異，開展梯度教學，實現優質高效的課堂教學[11-12]。

（2） 針對未選考物理學生：首先對學習醫用物理學中存在的共性難點進行調研，結果如圖6所示。高達96.15%的學生認為靜電場、穩恒磁場等知識體系難度較大，力學基本定律、流體力學、相對論力學、振動與機械波、波動光學等部分的學習均較為困難。然而，這一部分內容又是醫藥類高校中醫學影像學、生物醫學工程等專業的必選內容。我們認為在醫用物理學教學中我們應該從基礎知識開始講解，而且特別注意概念的辨析。對于高中沒學過的知識點，可以采取逐層滲透的策略，逐步加深知識的深度，直至講透醫用物理學中的知識，通過專題訓練的方式對重難點內容進行重點攻克。教師更要靈活掌握知識重點，因地制宜，依據學情，整合教學內容。

3.4 突破高等數學運用的瓶頸

醫用物理學中很多物理概念在高中物理中都有涉及，但與之不同的是醫用物理學運用高等數學對相關內容進行更加嚴謹的表述，因此具有一定高等數學知識基礎是學好醫用物理學的關鍵。而很多學校的一些專業把高等數學和醫用物理學放在同一個學期進行教學，導致高等數學的知識儲備不足。圖7表明，高等數學與應用物理學課程同時開設的專業，學生壓力增大，反饋高等數學知識跟不上的學生占比例較高。而先學習高等數學的專業，反饋高等數學知識跟不上的學生比例相對較少。因此，在課程設置的時候，有必要把高等數學設置在醫用物理學之前，消除學習醫用物理學時的高等數學基礎瓶頸，激發學生的學習積極性，起到磨刀不誤砍柴工的效果。同時建議高校各教學研究和管理單位做好協調工作，使培養學生方案進一步完善合理。

4 結語

本文以天津醫科大學2020級學生醫用物理的學習狀態為樣本，對新高考背景下醫用物理教學銜接課程和模式的運用進行研究。首先，利用線上醫用物理學先導課、網絡課程資源和線上的物理水平測試等方式，希望通過醫用物理學先導課程的開設和相關教學資源體系的構建，對高中物理與醫用物理學教學銜接嘗試與探索。其次，對以上先導課程實施情況和實際效果進行調研分析，得到了醫用物理學和高中物理銜接教育舉措的幾點思路，以更好地適應有關政策和教學模式，為學生終身發展、應對健康中國和未來發展的挑戰奠定基礎。