物理学与人类文明 (2).doc

初高中物理知识的差异-高一物理学法衔接指导第一部分 初高中物理知识的差异同学们初中毕业升入高中学习，普遍感到物理难学，教师也感到难教，原因是由于初高中物理课程要求存在差异和初高中物理学习方法存在差异。处理好这些差异，顺利实现初、高中物理课程学习的衔接，是学好高中物理的一个重要前提，那么差异有哪些？如何处理这些差异？学完下面的内容，相信会对你的物理学习带来帮助。一、课程要求的差异高中内容仍然是从力学、电磁学、热学、光学和原子物理学的角度分成模块进行学习，但内容会更加细致丰富，比如：力学就可分成运动学和动力学；电磁学就可分成静电场部分、直流电和交流电部分、磁场部分和电磁感应部分等。概念多，规律抽象，尤其是涉及分析推理计算，是新进入高中学习的学生一时难以接受的，因此，及时转变思维，改进学习方法就变得尤为重要，下面归纳了一些课标要求方面的差异。1、定性分析和定量分析的差异初中物理课程中大多数问题都重在对现象及概念的定性分析，即使进行定量计算，也是相对比较简单的比例关系的运用；高中物理课程，进一步深入研究各种自然现象，细化原有概念的理解，同时增加定义了许多新的物理概念，如电场强度、磁通量等，并且大部分问题不仅仅是定性分析，更要求进行大量的、甚至相对复杂的定量计算。例如初中物理只要求知道弹簧的形变越大，弹力就越大；而高中物理不仅要求知道F=Kx，并且要求能够运用这个公式进行分析和计算，有时候还需要对该规律的实验进行分析探究。2、知识呈现的形象思维与抽象思维的差异 初中物理大多数问题是以形象思维为基础，以生动的自然现象和直观的实验为依据，让学生可以看到、感受到，从而获得知识。如：光沿直线传播形成日食、月食现象；融化、升华过程吸收热量，使人们感觉到下雪过后比正在下雪时寒冷等等。而高中物理则将生活现象加以提取，抽象为可以计算的物理模型。如：冰面抽象为绝对光滑水平面，运动的汽车抽象为质点，初中物理只要求知道速度是描述物体运动快慢的物理量，给的公式为s=vt,而高中物理要求区分平均速度、瞬时速度、平均速率、瞬时速率等等。故而，这些转变就要求学生将此前直观理解的认知能力，转变为通过逻辑推导、计算，而获得知识的能力。3、解决实际问题方法的差异 初中课程的问题多是较为简单模型的单一因素的逻辑关系，如水平面上的简单直线运动，如图甲所示；高中课程的问题则是多因素的复杂逻辑关系，且以递进式、归纳式的逻辑关系为主，如分析或光滑、或粗糙、或处于静电场中等，斜面上物体的运动或受理情况，分析问题时还需设置多个物理量，较多使用假设、判断的推理逻辑手段等。例如图乙中求斜面上的物体收到的摩擦力的大小和方向，就须根据实际力F的大小及斜面的情况，通过假设、分析、判断和推理才能完成。4、应用数学知识解决实际物理问题的差异 初中物理问题的解决，对运用数学工具的要求不高，主要使用算术、代数方法；高中物理问题的解决，使用数学工具提高到了需大量使用代数、函数、三角函数、图像、向量（即矢量）运算、极值等方法的综合应用上。例如利用v-t图像分析物体运动情况，并且求解物体运动的加速度和位移，如图丙所示。二、学生学习方法的差异1.初中物理的学习，同学们习惯于教师的知识传授。在学习中，对知识点的理解停留在“简单问题”的“简单理解”上。高中物理的学习则要求学生学生独立地在老师的指导下获取知识，要求学生要能把课本作为工具，利用手中多种资料辅助，逐步培养成“自主学习”的习惯，还要求学生在学习中逐渐学会多层次、多角度的逻辑分析问题，建立起知识点的“连续性”和“关联性”。2.初中物理知识的简单性，决定了学生在学习中较多运用记忆方式掌握知识，对理解、分析方法使用的程度要求不高，对基础知识要求较为重要；高中物理知识的复杂性，决定了学生在学习中需要以理解、分析、归纳为主的理性方法来进行学习，形成物理学思想，寻找物理课自己学习的门路，对能力的要求较高。3.高中物理习题的求解，要求学生掌握多种求解方法，如：有的题目可用牛顿运动定律求解，也可用能量知识求解等，尤其在数学工具的使用上，学会用数学语言表示和解决物理问题，学会数学工具的灵活运用，如：有时用图像解决运动问题，有时用公式也能求解计算等。第二部分 学好高中物理必须掌握的基本方法一、高中物理学习中经常出现的失误1.抛不开错误的生活经验，有碍于对物理概念与规律的深刻理解例如：对于力和运动的关系，平时看到马拉车的情况；马拉车时车就运动，马不拉车时，车就不动，因而就很容易形成“力是产生速度、维持物体运动的原因”这样一个错误原因，这一错误生活经验有碍于对牛顿第一定律的深刻理解，高一物理在总结第一定律的内容之前，先讲历史的回顾就是为了纠正这一错误观点。“先破后立”的方法是辩证唯物主义最基本的方法，也是学好物理的有效方法之一。2.不深入理解物理概念的物理意义，受到初中学习时的影响或只从字面去理解物理概念如：为了更加细致的描述变速运动的快慢，高中物理学中提出了“瞬时速度”的概念，而“瞬时”就很难理解。另外，重新定义速度是矢量，必须考虑方向，而初中从路程与时间的比值来定义，仅仅考虑大小，所以会在初期学习时，造成干扰，往往误认为只要大小一样，速度就一样。平均速度也是一个容易理解有误的概念，它指的是质点在一段时间内的总位移与该段时间的比值，而有的同学却认为平均速度就是速度的平均值，只从字面去理解物理概念，是学生在学习物理的过程中常犯的典型错误。3.抛开物理定律的适用条件和所表达的物理内容，单独从数学角度去分析讨论问题物理定律都是在一定的条件下用大量的实验事实归纳总结出来的，所以，学习物理定律时就必须了解它的适用条件，熟知它所表达的物理内容，而不能用学习数学的方法，单纯从数学角度去分析考虑问题，得出与事实不相符的结果。例如，学习了库伦定律后有同学误认为，当r时，F这一数学分析推理完全抛开了库仑定律的适用条件：两物体可视为真空中的点电荷。用学习数学的方法去学习物理是学不好的。在对物里公式进行数学讨论时不能抛开物理定律的适用条件和所表达的物理内容。4.将定义式和关系式混为一谈物理量有其定义和定义式，具有实际的物理意义。如E=F/q，C=Q/u,R=U/I等分别是电场强度、电容、电阻的定义式，对于任何一个定义式都不存在正比与反比的关系，它只表示量度该物理量的一种方法。对于任何一个定义式，如：I=U/R都可以说正比与反比的关系，因为关系式就是表示该物理量的大小都与哪些因素有关系，所以在学习时，要把物理量的定义式与关系式严格区分，深刻理解数学公式所表示的物理意义，不可只记住公式而将其关系混为一谈。5.忽视物理公式的适用范围及成立条件，乱套公式解题物理公式是对物理规律的定量描述，都有一定是适用范围或成立条件，初学者在利用物理公式时，往往不注意物理公式的适用范围及成立条件，乱套公式解题而出错。如：只有重力或弹力做功情况机械能守恒，但有的同学不管空气阻力做功，仍认为用降落伞匀速下降的运动员机械能守恒等。二、学习物理常用的学习方法在整个中学阶段，学生的思维能力迅速发展，其抽象逻辑思维处于优势地位，因此，中学物理学习应遵循思维发展的规律，着力培养思维能力，掌握研究物理的思维方法。1.建立合理的物理模型和理想化过程科学抽象法合理的物理模型和理想化过程是抽象思维的产物，是研究物理规律的一种行之有效的方法。比如，研究物体的运动，首先要确定物体的位置，物体都具有大小形状，运动的物体，各点的位置变化一般是各不相同的，所以要详细描述物体的位置及其变化并不容易。但在一定条件下，把物体抽象为质点，忽略物体的大小形状，问题就简单多了。如在平直公路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动，就可以把汽车当做质点。引入物理模型，可以使问题的处理大为简化而又不会产生太大偏差。对于比较复杂的研究对象，可以先研究它的理想模型，然后对研究结果加以修正，即可用于实际事物。高中教材中，要建立大量的物理模型，如“质点”、“单摆”、“理想气体”、“点电荷”、“核式结构”等都是理想模型，还有大量的理想化过程，如“匀速直线运动”、“简谐振动”、“等圧変化”、“绝热变化”等等。理想实验也是物理学中一种特殊的科学思维方法，它是在系统的观察与实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出更深入地逻辑分析和抽象的一种方法。如伽利略的斜面实验和自由落体实验。2.对感性材料的深加工归纳法初中物理强调以实验和观察为基础，在此基础上抽象出概念，归纳出规律。因为初中生的思维还属于经验型，需要感性材料做支持。高中生的思维虽属于理论型的，但对一些比较抽象的内容的理解，仍需借助于一些经验型思维或形象思维，向抽象思维的更高层次的转化，来理解这些抽象的内容。这种转化在高一表现尤为突出，所以，高中物理学习仍要借助观察实验，但有时会在已有知识的基础上，进行分析推理而得出结论，然后用实验来检验。3.跟已知的理性知识相类比类比法类比推理是人们认识事物的思维形式之一，它能帮助从已知事物的有关理论建立假说去说明新事物；用某些已知的属性来说明未知的属性，以增强