中高职贯通实用数理的教学改革与实践

陈珺

（上海医药高等专科学校，上海201318）

中高职贯通实用数理的教学改革与实践

陈珺

（上海医药高等专科学校，上海201318）

分析中高职贯通教学的特点，结合实用数理教学实践，提出中高职贯通实用数理开展项目课程案例教学的必要性。从时间匹配角度阐述数学知识在物理学习不同阶段的渗透。研究中高职贯通数学知识点和物理知识点，“先数后物”，开展实用数理项目课程案例教学的实践。

中高职贯通；数理渗透；案例教学

中高职贯通教育培养模式指入学时是中专生，毕业时是大专生，但不同于以往的“3+3”中高职贯通模式（高中+高职）。如今的新模式不是简单的物理上的叠加，而更类似于“化学变化”，不仅学习时间缩短一年，而且学校在课程方面的改革更是最大的亮点。我校开展中高职贯通实用数理教学改革，教师将数学和物理两门学科的知识进行融合，科学合理地编排，衔接好中高职的全部课程，真正体现贯通、渗透和融合的特点。

1 数理之间的辩证关系

数学和物理学是两门非常重要的基础学科，它对培养学生思维能力、提升科学素养具有无可替代的作用。数学是物理的工具，物理促进数学的发展，这种关系决定应该关注二者的相互渗透。数学是一门高度抽象的学科，它完全摒弃了具体的现象；而物理学研究的是客观物质的本质，是一门以实验为基础的自然科学。所以，当数学知识应用于物理学当中时，就必须受到客观事实即物理规律的制约。当我们在应用数学知识表述物理概念、总结物理规律、解答物理问题时，要注意其特殊性和局限性［1］。

在数学与物理学的整个发展历程中，两者总是相互联系、相互促进的。然而，由于现代课程的分科体系，导致数学与物理教学互相分离、彼此孤立。

2 改变学科本位，强调学科渗透

2.1 数理渗透面临的问题

首先，教师在教学中没有理顺物理和数学的关系。教师在数理教学中存在两种误区：一是忽视了物理学的科学方法，忽视了数学公式的推导和论证，仅告诉学生最后的结果；二是在教学过程中过分强调数学方法和数学推导，忽视对物理概念、规律、原理、公式以及物理现象等物理意义的讲解［2-3］。

其次，学生在数理学习中能力较差，数学知识与物理知识不匹配。当学生由初中进入中高职贯通时，对物理公式进行计算的要求也相应提高了。如：力的合成与分解中应用到三角知识、万有引力和人造卫星中幂的运算知识、简单的极值运算知识等。在这个过渡过程中，如果学生的数学知识跟物理知识不相匹配，就会导致学生对学习物理产生畏惧心理，失去兴趣。

再次，数学上的正负和物理上的正负不尽相同，数学上的等式和物理上的等式意义不同，物理学中物理量之间的函数关系与数学中的函数关系不尽相同。此时必须考虑物理量本身的含义、未知数的取值范围以及实际物理问题的要求等诸多方面，只从数学角度求解会得出错误的结论。

第四，不理解公式的内涵，乱套公式。当学生具备了必要的数学知识，也记住了物理中的公式，却不能深刻理解物理公式的含义时，便会乱套公式。

第五，忽略对结果的分析。物理问题反映的都是事物的客观事实，而有些学生在解决物理问题时却只顾计算，完全忽略了事实。对解题的结果不从物理意义上做分析、讨论，因而造成计算结果与物理事实的不相符［4］。

2.2 先数后物，探索数理渗透的途径

在教材的编排上要注意“先数后物”，探索两者渗透的途径。需打破数学和物理原有的知识框架，采用模块结构。例如可以将数学向量的知识前移，后面是力的认知及力的合成与分解；函数的性质后面就是运动学方程和牛顿运动定律；三角函数后面是振动与波动等，将数理知识相互渗透，打破学科壁垒。

首先，要注意数理结合教学的渐进性。教师要有意识、有计划地培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。这一能力的培养具有渐进性。在刚开始学习时，要求不应太多、太复杂，但必须让学生学会应用简单的数学知识进行计算，使他们意识到要想学好物理就离不开数学。随着学习的深入，逐步有意识地培养学生应用数学知识解决较复杂物理问题的能力。

其次，重视语言之间的转化。如何将物理问题转化为数学模型是教学的一个重点。在教学当中，教师要给学生充足的时间理解物理问题向数学模型转化的过程，而不能直接给出结果进行数学计算。在平时的教学过程中，应帮助学生掌握这种通过物理问题分析和归纳建立数学模型的方法，培养学生将物理语言转化为数学语言的能力。

在教学中要注意培养学生在物理学习中应用数学方法的能力。例如可以运用函数图像法来推导匀变速直线运动的平均速度公式和位移公式。

3 开展实用数理项目课程案例教学

项目课程案例教学是指以项目为中心，选择、组织课程内容，并以完成项目为主要学习目标的课程模式，其中包含着一个或多个有待解释和已解决的实际问题，引导学生利用相关的理论知识对案例进行分析、讨论，最终就案例中问题的解决提出各种合理可行方案的教学方法。项目课程案例教学与传统学科课程不同，它非常注重对课程宏观结构的全新设计，以案例问题的提出和解决过程中的知识结构关系来组织课程内容。

首先，要根据教育目标与专业特点，把数学和物理的教学内容进行归纳分类，尽可能找出数学和物理两者的交集，相互渗透。由简单到复杂，由现象到实质，由此到彼（迁移、联想、类比、整合），由特殊到一般，由浅入深，深入浅出，由表及里，层次递进。联系学生的生活实际，然后编写适宜的案例。

其次，对学习内容按照模块、项目进行编选和整合。每个模块有学习目标、学习内容、学习重点和难点及复习题与阅读材料，让学生明确每个模块的学习任务和要求。

再次，围绕项目组织安排教学，使学生一目了然，让学生明白学习实用数理的意义和用处。

4 开展实用数理教学改革与实践的体会

（1）教师要正确认识物理和数学之间的关系。要对数学物理不同时间段的学习内容比较了解，要充分备课。这样在教学过程中才能知道要调动学生的哪些知识储备去回忆，哪些需要与其他教师进行交流及沟通，甚至是联合教学。

（2）改变了“填鸭式”的教学方法。数理学科渗透教学改变了以往“填鸭式”的教学方法，进一步锻炼了学生的思维能力，使学生体会学科之间的联系，在一定程度上实现由“应试教育”向“素质教育”的转变，使学生的知识能力得到一定程度的提高。

（3）编写数理相互渗透、紧密联系的《实用数理》教材。跨学科渗透教学，改变“教材各自为政”的局面，让学生的思维有全新的体验。重新编排是为了更好地体现逻辑性、完整性、系统性，建议物理与数学实现跨学科综合（用数学观点解读物理，用物理思想诠释数学）。

综上所述，实用数理教学改革要尽可能找出数学和物理两者的交集，相互渗透，摆脱两者的孤立境地，不仅让学生知道应用数学解决实际问题的方法、技巧，而且要有这样的意识和习惯，使学生对知识有深层次的理解，有效地提高了学生的科学素养，为其以后进一步深造打下了基础。

［1］张奠宙.数学素质教育设计［M］.南京：江苏教育出版社，1996.

［2］王建华.多学科研究与高等教育学学科建设［J］.高等教育研究，2006，24（2）：87-89.

［3］潘懋元.多学科观点的高等教育研究［M］.上海：上海教育出版社，2001.

［4］刘仲林，宋兆海.发展中国交叉科学的战略思考［J］.中国软科学，2007（6）：17-12.

G420

A

1671-1246（2015）18-0072-02