对高初中物理衔接问题的思考及对策.doc

对高初中物理衔接问题的思考及对策广东省东莞市东莞中学（523000） 梁宝南高一物理难学，难就难在初中物理与高中物理的衔接中出现的台阶。就初中物理的学习来说，认知特点为定性分析多，定量分析少，且探讨的物理现象(或过程)较为简单，并且多数为学生所熟悉的现象。而高一物理研究的力学现象(或过程)比较复杂、抽象，一般为学生所不熟悉的物理情境 ,认知特点表现为定性分析与定量分析相结合。且物理问题的解决以定量分析为主。刚从初中升上高中的学生普遍不能一下子适应过来，高一物理“难教难学”的现象十分突出。如何搞好高初中物理教学的衔接，降低高初中物理的学习台阶，如何使学生能尽快地适应高中物理的教学特点和学习特点，渡过学习物理的难关，就成为高一物理教师的首要任务。本文结合笔者近年来在初中和高中物理教学中的实践体会试图从以下几个方面探讨高中新生在学习物理中存在的问题和可能的解决对策。一、初，高中物理教材的差别显著现行高中物理课本（必修本），与初中物理相比，初步分析有其以下显著特点：1、从直观到抽象：如物体质点。2、从单一到复杂：二力平衡多力平衡；匀速直线运动变速运动、抛体运动、圆周运动。3、从标量到矢量：算术运算（加减法）几何运算（平行四边形法则）。4、从浅显到严谨，从定性到定量。初中物理教材的文字叙述通俗易懂，语法结构简单。所叙述的物理现象与日常生活联系紧密且比较表面。绝大部分与学生日常生活的感受或体验是比较吻合的、一致的。其规律不太复杂。运用的数学知识基本上是四则运算。并且公式中的参量也较少，实验原理简单，易于操作，因此，学生对初中物理并不感到太难。所以，就整个初中物理而言，“教师难教，学生难学”的现象还没有明显高中这么明显。高中物理每节的内容较多，篇幅较长，语言叙述较为严谨、简练，叙述方式较为抽象、概括理论性较强。描述方式较多；有文字法、公式法、图像法，它们互为补充，互相完善。对同一物理现象或规律从多个侧面观察它、研究它。对学生的思维能力和方式的要求大大地提高和加宽了。初中学生进入高中学习，往往感到模型抽象，不可以想象。由于高一学生的阅读理解、逻辑思维、推理判断、分析综合、比较鉴别、抽象概括、归纳演绎、空间想象、灵活应用等能力都还一时没能很好地形成，因此，思维求突然提高，再加之教材从物理学的知识体系出发，将力学、热学、电学、光学、原子物理学这五部分内容中最难的部分“力学”放在高一起始阶段，也就必然会给学生的学习带来困难，造成障碍。这也是目前课程体系上让人无可奈何的客观存在。二、学生学习方法上的不适应初中物理，由于涉及的问题简单，现象直观、生动、形象、具体、容易理解，篇幅少，概念、公式少，容易记住。题型简单，转弯少，数字小，易计算。因此，初中生的学习方法比较机械、简单。习惯于背，不习惯于推理、归纳、论证；习惯于简单计算，不习惯于复杂计算（如万有引力、人造卫星等题目）；习惯于仿，不习惯于创；习惯于课堂合唱，不习惯于独立思考；按学生的话说：就是“只要记住公式，把题中己知条件代进去就可得答案”。进入高中后，由于定义、概念、规律、现象、公式多，叙述多，进度快，方法灵活，题型花样多，加之科目多，如果仍靠初中那种以机械记忆为主的学习方法，显然是无能为力了。由于理解能力差，即使背得到定义、公式，因为解其意，不注意适用条件，便往往乱代公式，乱用数据，而对万花筒式的题型变化，更是束手无策，望而生畏，失去了信心。而对一些形同质异、形异质同的问题，由于遇到一些似乎两个看起来一样的问题，但要用两个不同的物理规律来解；而两个看起来完全不同的问题，却可以用同一规律来解的情况，因而觉得物理好象是天章可循。而高中物理的学习方法，必须在高一时，就应尽最大努力去培养他们。当然，整个的完善和提高，应贯穿于全高中阶段。二、学生运用数学的能力欠佳高一物理的力学部分所用的数学知识，远比初中物理所用的四则运算复杂得多。力的分解现合成中的三角知识；运动学中的二次方程以及根的合理性的判别；万有引力，人造卫星中的幂运算、及简单的极值运算等。然而，许多学生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都似是而非，这里既有学生本身的数学知识差有关，但更重要的是他们有目的、有意识地将数学知识应用到物理中来的数理结合能力差，这一特点在普通中学普通班的学生犹为突出。四、学生初中旧学识及日常生活经验严重负反馈学生通过十几年的成长与生活，接触、感受到许多物理学的现象，特别是力学现象。而在初中阶段，所研究的力学现象，如杠杆原理、浮力等问题，与他们的生活感受及生活经验绝大部分是吻合的、一致的。因此，他们有许多时候凭直观感受或主观想象，都能猜中正确的结论，而高中所涉及的物理感受更本质、更抽象一些，并且许多时候其生活经验或者潜意识中存在的一些比较根深蒂固的难点与实际的物理规律相矛盾；如在力的分解中，他们会认为拉电灯的绳或电线的拉力大小与绳或电线的长度有关，难于理解构成角度的二力的合成；在直线运动中，匀速的思想更是根深蒂固，难发接受变速运动所带来的变化；诸如此类的现象在力学中表现最为突出。学生这些想当然的错误，如果不能得到及时纠正现澄清，会使学生又多次地再出现抵触，并使他们学习物理本来就十分脆弱的信心更是雪上加霜。五、部分学生知识面窄，不注意观察高一学生，由于生活圈子的局限，课业的繁重，致使学生课外阅读少且单一，导致他们的知识面狭窄，不喜欢、更不善于对周围的事物进行观察、思考。即便是那些爱好体育运动、喜欢打球的男生，他们也不能将诸如篮球、足球、乒乓球、铅球、桌球等运动与抛体运动，碰撞等物理现象联系起来，只是把物理当着孤立的知识来学习。他们中绝大部分（特别是女生）科普知识不感兴趣，遇到理论性较强的地方，就会感到枯燥乏味，逐渐产生厌烦心理和应付心理，加之到了高中，因生理、心理因素的变化，易引起精力分散，产生一些莫名的焦虑和烦恼。加之日常活动少，好静而不喜动，这些等等因素对他们也会造成一种消极的影响，使得一部分学生慢慢地对物理不感兴趣，逐渐地失去信心。他们认为与其花那么多时间在物理上长途跋涉，还不如省点心，多抓一下别的科目算了。针对高一学生学习物理中存在的问题，笔者认为我们可以采取以下对策一、注意新旧知识的同化和顺应 同化是把新学习的物理概念和物理规律整合到原有认知结构的模式之中，认知结构得到丰富和扩展，但总的模式不发生根本的变化。顺应是认知结构的更新或重建，新学习的物理概念和规律已不能为原有认知结构的模式所容纳，需要改变原有模式或另建新模式。高中教师应了解学生在初中已掌握了哪些知识并认真分析学生已有的知识，把高一教材研究的力学问题与初中教材研究的力学问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比，明确新旧知识之间的联系与差异。其一使学生把新学习的物理概念和物理规律整合到原有的认知结构的模式之中，认知结构得到丰富和扩展，但总的模式不发生根本的变化。其二是新学习的物理概念和规律不能为原有的认知结构的模式所容纳，则需要改变原有的模式或重建新模式。例如：牛顿第一定律，初中教材的表述为“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态”，高一教材的表述为“一切物体总保持匀速直运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”。通过高初中的表述对比使学生对运动和力的关系的认知得到丰富和扩展。教学实践表明，学生能够比较自觉地同化新知识，但往往不能自觉的采用顺应的认知方式。在需要更新或重建认知结构的物理新知识学习中，应及时顺应新知识更新认知结构。二、注意概念形成的阶段性和层次性改进课堂教学，抓好物理概念和物理规律的教学，注意概念形成的阶段性和层次性。设法创造思维情境，组织学生的思维活动，使思维发散又巧妙收拢，引导学生运用分析比较、抽象概括、类比、等效，控制变量等思维方法，在学习中抓住主要因素和本质的联系，忽略次要因素和非本质的联系，抽象概括出事物的物理本质属性和规律，建立科学的物理概念和物理规律。例如：力的概念的形成和深化经历了如下阶段：1、定性分析（受力分析）与定量计算，从本质上突出力的物质性、相互性和矢量性，通过分析系统内部之间的相互作用得出牛顿第三定律，将概念的内涵加以深化。2、从力是改变物体运动状态的原因。加速度作为桥梁解决问题的思维方法牛顿运动定律中把握力的瞬时性。3、从力在时间上的累积效应，引起物体的状态量动量的变化，深化力的冲量效应。4、从力在空间位置上的累积效应做功过程，从而实现物体之间不同形式的能的相互转化，深化力的做功结果。在不同的阶段通过不同的物理规律来深化力的概念，通过解决具体的物理问题加深了对力的理解。三、在物理教学中强调数学的认识与实践1、我们经常看到。在相当多的学生中，存在着将学习数学和学习物理两者截然分开的现象。一方面他们学习了各种函数及其图象。直线和平面，三角方程、圆、抛物线等数学知识，另一方面在需要运用这些知识来解答物理问题时，如在高一中分析平抛运动的轨迹，直线运动的v-t图象。如力的合成和分解许多学生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都似是而非。比这些更为简单的问题，如物理量大小的数量级的运算的科学计数法等，却表现出滞后和吃力。面对这种情况，部分教师把原因片面地归结于数学教学上。而据我的了解，一些物理教师在教学中，由于担心“把物理课上成了数学课”、在物理教学中对必要的数学推导和运算，往往处理得过于草率，甚至还不同程度存在数学语言不准确、数学运算步骤不规范的现象。我认为，正是教和学两方面存在着对数学，物理之间特有的联系认识不够，在很大程度上影响了众多学生学习这两门课的兴趣的成绩。2、在教学过程是要对学生反复强调数、理之间的紧密联系。做到主动与数学教学相结合。尽管学生在学习物理的过程中。进行大量的数学运算，但他们中很少有人知道数学和物理的联系之紧，到了何种程度。对此，我们可以结合高一的教材内容，介绍在十七世纪物理是包含在自然哲学之中的。正是由于伽利略、牛顿为代表的一批学者，创立起在系统的实验基础之上，运用精确的数学方法去探索物理现象的规律，才使得物理从自然哲学中分离出来。伽利略关于时间和空间的数学论证和科学定量的实验方法，牛顿在伽利略、开普勒等前人的工作基础之上，将互不相关的力学知识，运用数学工具将它们联系起来，并用简练的数学表达式加以阐明。可以说正是数学才使得物理学比其它的学科更早成为一门精密的科学。我们不仅给学生强调数学和物理之间的紧密联系，而且还与数学教学相结合，在物理教学中身体力行，给学生以表率。可以经过精心准备，请数学教师在讲解有关的数学知识时，点明这些知识在学习物理过程中的作用。例如在讲解一次函数图象时，指明匀变速直线运动过程可用一次函数图象表示。讲解抛物线及图象时，点明在物理中研究平抛物体的运动和斜抛物体的运动的规律时要用到，又如讲解三角函数及图象时，指明简谐振动的质点的运动过程可用正弦函数规律来表示。而物理教师在公式的推导过程中，在解答和运算的过程中，也力求用准确的数学语言和规范的数学推算来充实讲解。教学实践证明，当学生从数学教师那里听到有关的物理概念和规律时，或者从物理教师这里看到数学知识所起的突出作用时，会骤然产生了一种“新鲜感”和“好奇心”，他们从中进一步体会到知识的价值，和运用知识得到成功的满足，这样做的确起到了诱发学习动机，增强学习兴趣的作用。3、精选例题重点讲解。在高中学段会遇到各种习题，其中不乏能够体现数学、物理之间紧密联系的题目，在运用物理知识进行分析、讲解的同时，指明在计算过程中用到的数学知识，这样做能引起学生的极大兴趣。同时也能起到触类旁通、加深印象的作用，在此仅举几个例子。1)教会学生用数学方程表示物理量的关系：在列方程时同一问题往往可以用不同的物理定律去解决。例：通过有恒定阻力作用下的竖直上抛运动来训练学生列数学方程。设将一质量为m的小球以初速度v1上抛，落回原处的速度为v2，所受阻力为f，其大小不变(如图一)。mgfV1V2mgf图一(1)应用牛顿第二定律：(设向下方向为正)上抛：mg+f = ma 下落：mgf = ma (2)应用动能定理：上抛：mghf h = mv12下落：mghf h =mv22(3)应用动量定理：上抛：mgt + f t = 0(mv1) 下落：mgtf t = mv2 2)教会学生用图象方法表示物理量：在用图线法表示物理量的关系时，从s-t图象起步，而后v-t图、F-t图、F-s图、F-s图、F-v图、a-F 图、a-1/m图及U-I图等等。用图象分析问题可以使抽象问题变得直观明暸。例：广东新课标选修3-1第47页用U、I关系图来处理数据。可以很直观地得出电源的电动势和内阻。 3)用函数知识求解物理问题：应用函数知识来解物理相关类型的问题，有其独特的优点：思路连续、清晰、过程简洁，使学生能扫除学习上的障碍，加深物理与数学相互关系的认识。图二F例：如图二所示。质量为m=20kg的物块与水平面间的动摩擦因素为/3，拉力F150N，要使物体运动的加速度最大，则拉力F与水平面间的夹角应为多大？最大的加速度为多少？解：根据对物体进行受力分析和运用牛顿第二定律，得Fcos(mgFsin)=ma则F(cossin)mgma ,由于F、m大小不变，那么a 的大小则由（cossin）的大小确定。在此处用数学和差化积知识，且引入一个辅助角，且令tan则有：cossin cossin2coscos/2cos 2sinsin/2cos（12）1/2cos()当时（cossin）具有最大值为（12）1/2，此时加速度a 的值最大。解tan得30，当拉力F与水平面间的夹角30时，加速度a的最大值为53m/s2。4)利用三角形的知识来巧解力学问题例：光滑的半球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图三所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况是（）。A、N变大，T变小B、N变小，T变大C、N变小，T先变小后变大D、N不变，T变小ARRL图三NGTGNTOBC甲乙解：设球面半径为R，BC=h，AC=L,AO=R,选小球为研究对象，小球受三个力的作用而平衡，重力G，半球的支持力N,绳的拉力T,力的矢量三角形如图乙所示，由于它和COA相似，可得：G/h+R=T/L=N/R 所以 N=GR/h+R T=GL/h+R因为h、R、G、R为定值，所以N为定值不变。T与L成正比，由A到B 的过程中，L变小，所以T变小。 四、注意学生学习兴趣的激发 1、从学生已有的知识出发，巧设悬疑，加強联想，以启发学生的思考，激起学生探求新知识的欲望，因此新课引入中要注意形成悬念。2、加强直观性教学、提高物理学习兴趣 高中物理在研究复杂的物理现象时，为了使问题简单化，经常只考虑其主要因素，而忽略次要因素，建立物理现象的模型，使物理概念抽象化。初中学生进入高中学习，往往感到模型抽象，不可以想象。针对这种情况，应尽量采用直观形象的教学方法，多做一些实验，多举一些实例，使学生能够通过具体的物理现象来建立物理概念，掌握物理概念，拉近物理学与实际问题的距离，使学生能通过具体的物理现象来建立物理概念，理解掌握物理概念，并通过实验演示的直观教学使抽象的物理概念与生活实例联系起来，变抽象为形象，变枯燥为生动。在解决实际问题的过程中，设法使他们尝到“成功的喜悦”，使学生更好更快地适应高中物理的教学特点。例如：超重和失重现象通过实验演示和学生自己乘电梯的生活体验，学生很容易地建立超重和失重的概念并理解掌握超重和失重的内涵。设法使他们尝到“成功的喜悦”。苏霍姆林斯基曾经指出：“有许多聪明的，天赋很好的学生，只有当他的手和手指尖接触到创造性劳动的时候，他们对知识的兴趣才能觉醒起来”。提高学生的物理学习兴趣，增强克服困难的信心。通过实物演示的直观教学使抽象的物理概念与生活实例联系起来，变抽象为形象，变枯燥为生动，提高了学生的物理学习兴趣，使学生更好更快的适应高中物理的教学特点。例如：超重和失重现象通过实验演示和学生自己乘电梯的生活体验，学生很容易地建立超重和失重的概念并理解掌握超重和失重的内涵。3、融洽师生关系激发学生的学习兴趣。学生的内心世界是丰富多彩的，他们渴望理解，渴求教师的帮助。因此在教学中教师和学生应是平等的，每当学生在学习中遇到困难时，我们应尽力模准学生的动情点，针对学生的疑难处，循循善诱，以情促知，使学生在思想感情上与教师产生共鸣，“亲其师、才能使其道”。师生情感的共鸣可以启发学生的思维，也是激发学生学习兴趣的有效方法。五、注意用教法促学法 长期以来教师在教学活动中的直接表现是“重教法”而“轻学法”这种意识在中学物理教学中尤其突出，在设计教法时忽视或不设计“学法”更多