高一物理学习的常见问题及教学策略

1、高一物理学习的常见问题及教学策略无锡市第六高级中学 张树志【摘要】有相当一部分高一学生感到物理很难学。本文从阅读观察、抽象思维、 巩固应用三个方面与青少年心理卫生结合分析了畏难心理产生的原因；分别从高一学生学习环境变化，青少年心理特征，影响高一学生思维障碍的各个层次的本 质上找答案，即以初中知识对高中知识、生活经验对物理本质、数学公式和物理 公式的等同及数学知识的欠缺等方面进行论述。同时本文从指导学生阅读教材、 培养观察、实验、作图等能力方面出发来提出解决问题的尝试。【关键词】高一物理心理思维障碍问题教学作为高中物理老师，经常会听到：“老师，我们对物理很感兴趣，但上了高 中，感到物理很难，这是

2、怎么回事？物理为什么这么难学呢？”等问题。另外， 据调查显示高一学生进入高中不久， 充满着努力学习、奋发进取的热情，但经一 段时间学习后，相当部分人发现高中物理难学，望而生畏，进而在文理分科时选 择了文科。因而笔者对成因进行了思索，并针对成因，进行了问题教学的较长时 间的探索。1、 对物理学习产生“望而生畏”的原因。首先，我们从初中科学学科标准与高中物理标准的要求上来分析它们之间的 联系与区别。科学标准指出初中科学教学的目标应引导学生学习科学的初步知 识，了解知识的应用，从而培养学生初步的分析和概括能力及应用自然科学知识 解决简单问题的能力。而高中物理标准的要求则为：着重引导学生学习基本要领

3、和基本规律，通过对这些概念和规律的广泛应用，从而培养学生进行抽象思维的 推理能力，分析和综合能力，应用数学工具处理物理问题的能力。 从两者的对比 来看，无论从掌握知识内容的难易程度还是能力要求， 都有了质的提高从两者的 对比来看，无论从掌握知识内容的难易程度还是能力要求， 都有了质的提高，这 内在的要求也在无形之中决定了从初中的科学到高中的物理学习必将有很大的 不同。第二，教材从单一浅显到复杂严密。初中物理教材即包含在自然科学中， 文 字叙述通俗易懂，多是简单的物理现象和结论。各章内容相对独立，内在联系较 少。解题时研究对象明了单一，计算时只需一个比例式就可以。 高中物理概念和 规律表述严谨精

4、炼，物理现象较为复杂，由于学生抓不住叙述的要领，往往对文 字所表达的意思不够明确，对这些知识的本质内涵不甚理解。加之各章知识前后 关系紧密，相似相近的要领和规律较多，学生不善于归纳总结，不能加以区分和 辨别。解题时要涉及多个研究对象，多个运动状态和规律所制约的过程。 因此学 生一进入高中便被众多的定义和规律，复杂的物理过程弄得眼花缭乱，无所适从。第三，描述从直观具体到抽象概括。初中研究问题的方法往往是建立在实验 观察的基础上，通过直接观察学生就能得出物理规律。在介绍物理量时重点讲其 定义，引入物理规律重点讲物理量之间的数量关系，而对概念和规律的物理意义 和建立过程中所用的科学方法讲解甚少。 而

5、高中阶段很多概念和规律是通过抽象 概括、想象假说、分析推理得出。如用比值定义物理量、引入理想模型，建立理 想化过程及理想化实验，物理规律公式引入比例系数等。这些抽象的思维方法接 踵而至，作为高一学生一时难以适应，认为物理深奥莫测，进而对物理产生了畏 惧心理，对能否学好物理产生动摇甚至丧失信心。第四，高一阶段也是学生心理发展上的一个关键时刻，相当多一部分学生在初中是佼佼者，一进入高中，由于不能及时适应高中的学习，在短时期内多门功课学习成绩出现大幅度的下降，不及格的现象频频出现，学生的自我意象即自我评价将自己列入弱者行列，这对正处于转变期尚未成熟的十五、六岁的青少年来讲无疑是一种极其沉重的压力，其

6、自信心与自尊心开始动摇，对其健全人格的形成是不利的。不正确地引导，他们对理想的追求就会泯灭，精神支柱与学习动力即将丧失，学习发展通道被堵塞，精神世界会自我封闭，人会变得消沉悲观，由此产生了物理思维障碍。2、 解决问题的策略（1） 培养学生学习物理的信心，激发物理学习的兴趣。从心理学的角度而言，学生的理想、自信心、 自尊心和奋发精神是学生赖以发展成长的最根本的内在动力和最宝贵的积极的心理因素。在高一物理教学中乃至整个教学中保护培养与发展学生学习物理的兴趣是至关重要的。爱因斯坦在论及达到工作目标的精神状态时说： “促使人们去做这种工作的精神状态，同信仰宗教的人或谈恋爱的人的精神状态相类似，它们每天

7、的努力并非来自深思熟虑的意向或计划，而是直接来自激情。” 因此如何促使学生在物理学习时有这种激情，以达到学生思维系统处于开放状态，以饱满的情绪、浓厚的兴趣投入物理学习，是物理教师在物理教学时首先需要考虑的环节。因此教师在平时的教学中要：（ 1）积极观察、激发兴趣。要观察学生的每一节、每一阶段情绪的变化，学习态度的变化， 经常让学生的心理于不断探索新知识的不平衡状态。善于从常见的物理现象中发掘出意想不到的结果，让学生经常在课堂活动中流露出惊讶、疑惑、 兴奋喜悦激动的情绪状态中。用学习的乐趣、满足感激发出来的兴趣才是持久的兴趣。（2）及时反馈、保持兴趣。及时了解学生学习内容的掌握情况，当学生学习出

8、现困难时，能及时帮助腾飞。每次作业学生出现的错误要及时讲评，每次重要考试对成绩要正确地反馈信息，不看绝对分而相对比较情况，让学生正确评价自己。当天交的作业当天批改当天评价，及时将学习困难消灭在初生阶段。（3）美化心理，巩固提高兴趣。当学生在学习中取得成功，心理上会出现成功的喜悦，教师及时给予肯定鼓励给以成功与满足感，并经常有意识地设计一些较为简单而基本的问题不经意地让学生回答，让各类学生均获得满足，这种理性美的享受，会使学生的兴趣得到巩固和提高。（4）理解学生、增进感情。关心学生的学习、生活，了解他们的喜好；加强对学习心理发展状况的了解，特别要有长者风度对学生出现的一些偏差采取宽容的态度；允许

9、学生在作业中对做不出的题留空白等，让学生真正感到教师是良师益友，使学生由喜欢教师逐步变为喜欢物理课。除了激发学生的学习兴趣外，还要从根本上让学生尽快地适应高中学习的新环境， 还应做好下列工作：（ 1） 对高一物理学习心理上要有承受挫折的心理准备；（2）让学生了解初高中物理学习的区别及方法；（3）要能正确地评价自已，正确对待高中物理的成绩；（4）帮助学生改进学习方法，尽快建立一套适合高中物理学习的方法；（ 5）建立良好的师生关系，上好第一堂物理课是极其重要的，这是高中物理及教师在学生面前的第一次亮相，会给学生留下极其深刻的影响，某种程序上会决定其今后对本门学科的喜恶程度。（2） 改进教师教学方法

10、，提高课堂效益。教师要了解学生在学习物理时会遇到的哪些思维障碍，然后设计问题，铺路搭桥，让学生通过老师的问题引导，越过一个个思维障碍，将问题引向深入，实现由物理表面现象向物理实质的研究，增强学生的抽象思维品质。第一， 高一学生学习高中物理首先遇到的思维障碍就是初中知识对高中知识的干扰形成的。从标准上我们可以知道，对初中物理的教学要求低，又因初中生受到生理和心理的局限，他们对物理学知识的理解能力和思维能力尚处于低级阶段，因此，初中物理知识对他们的思维训练来说，不可能立刻达到深入、全面地分析问题的思考水平，这样， 在初中教学中教授物理知识某些问题时，就可能因为侧重为多讲授而忽视了当时看起来次要，但

11、对以后的学习却能产生深远影响的因素。 由于这种纯粹的侧重点对学生大脑的强刺激，容易使学生将物理问题中的侧重因素误认为是唯一因素，以致于在后来的高中物理学习中，总爱带着这种思维方式来看待物理问题，缺乏全面分析思考问题的思维素质，因此， 他们常常会遇到许多高中物理问题的答案和结论完全出乎他们的意料之外。要改变这种思维定势， 需要老师利用发散式问题设计，拓展学生思路，鼓励学生在课堂上积极提出各种各样问题，逐步实现全面考虑问题的习惯，这需要一个较长时间的坚持。第二， 生活经验和已有知识对物理本质的干扰也会形成一定思维障碍。人们生活在物理的世界中，每时每刻都在跟各种各样的物理现象打交道。正因为如此，人们

12、常常对那些司空见惯的现象反而很少去追究什么样的原因什么样的理由，觉得眼前所发生的一切物理现象本来就该如此，因此， 人们常常被予一些生活常识中的错觉和假象所蒙蔽，干扰人们对现象的物理本质的认识。那些生活常识的印象干扰人们对其物理本质的认识的例子是很多的，诸如： “马拉车的力大于车拉马的力” 、 “重的物体由于比轻的物体受到重力大而下落得快”以及 “运动得快的物体惯性大”等屡见不鲜。一些物理现象在学生的观察和分析中，会存在一些错觉，存在一些错误经验，对我们学习有负面影响，教师要精心设计问题，层层递进，拨开造成错觉的神秘面纱。我们看一个案例：观察离心运动现象，让学生思考物体为什么做离心运动？学生答：

13、受离心力作用。老师继续问：什么样的物体受离心力作用？学生答：做圆周运动的物体。接下来学生做实验感受一下。手通过细线拉小球做圆周运动。老师问：离心力什么方向？向外?老师解释：是手受到向外的“离心力”，而我们研究的对象是做圆周运动的小球，它受向外的离心力吗？不是，它受到细线向内的拉力。球没有受到向外的拉力。通过分析得到，没有施力物体往外拉小球，小球不受离心力。可见， 离心力对我们有错觉的成分，其实是我们把向心力的需求感觉成了离心力。平时在教离心运动时，很多学生提出离心力这个概念，把它放在受力分析中，老师讲做圆周运动的物体并没有受到离心力，但学生感觉比较生硬，不理解其中的道理，特别是在学离心运动时，

14、他们觉得用离心力解释离心运动特别顺，因此特别设置这样环节，想要来解决学生心中存在这样的疑惑。解决这个疑惑我首先想到的是学生真实感受，学生在生活实验中确实好像感觉到有这个离心力的存在，因此我们还是回到这个实验，通过实验搞清楚，原来我们的感觉错在哪个地方，究竟应该如何研究问题。解决这些问题的关键：老师要尊重学生的感受，正视学生内心的疑惑，正确对待学生的 “错觉” 从根源上挖掘得到错误经验的原因，在这个基础上重新建立起科学的直觉和经验。 这样学生错误感受也可以变成我们课堂教学的宝贵资源。因而适时地，有针对性地纠正学生长期以来的错误的生活经验，设计问题引导学生科学地分析物理现象，形成科学的思维方法是非

15、常必要的。第三， 对物理概念和物理规律的理解不全面形成思维障碍。使学生弄清物理概念的外延是深化对物理概念的理解，正确运用物理概念解决实际问题的前提条件。 但由于物理概念的外延指的是适用该概念的一切有关事物，学生在理解或实际运用物理概念时, 有时会不自觉地缩小或无条件地外推概念的外延, 因造成错误的结果。缩小概念外延主要表现为，忽视同一概念下物理情景的多样式，以较熟悉的个别的图景来代替图景的全部。如对于处在平衡状态的质点，只考虑其静止时的情况，忽视其做匀速直线运动时的情况。发生这一错误的原因，一方面由于学生头脑中的物理图景建立的不全面，同时也暴露出学生的思维缺乏缜密性； 无条件外推概念外延主要表

16、现为对概念的种属关系不明，以下位无条件外推概念外延主要表现为对概念的种属关系不明，以下位概念来代替上位概念。滑动摩擦力与正压力成正比，高一学生有时将其作为摩擦力大小与压力的一般关系，以滑动摩擦力概念代替了摩擦力概念。所以， 老师在讲述概念和规律时，要紧跟其后设计几个概念辨析题，让学生在具体情境中理解物理概念和规律的内涵和外延。第四， 学生把数学公式和物理公式等同形成的思维障碍。数学是物理推理思维的基础，是量化物理变量，定义物理概念表述物理过程的工具。良好的数学基础是学好物理课程的根本保证。如高一物理的重要物理量加速度，用数学表达其定义式为a=AV/At ,学生感到明显地不适应，他们在具体判断加

17、速度大小时， 总习惯把加速度跟速度联起来考虑，他们认为，根据定义式，加速度跟AV成正比，跟At成反比。例如，竖直上抛物体运动到最高点时aw0的事实，学生的思路就是通不过，他们认为此刻的V =0,物体都停止运动了，哪儿还有什么加速 度？而且令学生更加不可思议的是，加速度的大小跟AV、At均无关。出现这 种错误的原因在于：把加速度跟速度概念混淆不清，认为物体只有运动起来才可能有加速度：不理解公式的物理意义，而把定义式纯数学化了，从而引起思维错误，把“量度”公式跟“决定”条件混淆不清。其实，定义式a=AV/At只是加速度的“量度”式，而不是其“决定”式。正如初中的强调密度公式 , 密 度跟m、 v

18、均无关一样。对这些抽象的概念，我们应着重讲清其物理意义、公式的适用条件，使学生逐步养成科学的分析方法，全面提高学生的科学素养。部分同学数学知识的欠缺，不能适应物理教材内容而卡壳，此时，客观地说， “物理难学”的心理产生不完全在于物理本身。 “工欲善其事，必先利其器”，对于物理教学中涉及的数学问题，应先了解学生的掌握情况，酌情必要的复习，以扫除拦路虎。如：从建立坐标系开始就包括确立自变量，找出函数关系的数学问题，进行矢量运算时涉及到平面几何、三角等方面的知识等。可见数学对学物理有多么重要。 我们在推导公式或讲解例题时，不仅要分析其物理过程，对数学问题也要示范， 板演， 不能因为是数学问题而回避。

19、要尽快培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。从简单的比例运算到复杂多样的数学运算，也是造成思维障碍的原因。初中解题往往只涉及一个正比函数公式就可以解决问题，而进入高中后大量的物理概念和规律既要求用函数形式表达，又要求用图象形式表达。图象的几何量如截距、斜率、 面积在不同的场合又表达不同的要求和物理意义。好多场合要运用数学方法表达物理过程，建立物理模型。解题时地要将物理问题转化为数学问题。常用到的数学知识的列方程、函数图像、几何图形、三角函数、比例、不等式以及近似计算等。其中有些数学知识在高一才学到，甚至滞后于物理学习，本身物理知识概念性难于掌握，再加上要用到这些数学方法分析研究解决问题，对高

20、一学生来说，这些无疑是雪上加霜。作为高一物理教师，一定要了解学生的学习水平，尤其是学生的数学水平，根据学情设计例题和练习题，不要因为数学问题而影响学生学习物理的积极性。综上所述，高一物理教师，作为学生学习高中物理的领路人，改进教师教学方法，提高课堂效益非常重要，认真设计课堂问题，找出新旧知识的连接点，从旧知识的不足处找出问题，激发学生兴趣，使学生消除畏惧心理，学好高一物理。 问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确， 避免出现教师提出的问题大而无当， 内涵外延不明确，使学生无从下手。问题设 计要精，能够举一反三，触类旁通。教师向学生提出的问题，应有利于促进学生 认知

21、能力的发展而非纯知识性的提问。 问题设计又要有适当的难度和梯度， 即既 要让学生有成功的可能，同时更要具有培养物理思维的价值，如一些能引起认知 冲突的问题，能引起争论的问题，或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。 教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（即最邻近发展区），通过提问来引导思维，切忌直接告诉学生应该做什么，即不能包办代替学生的思维 过程。问题的设计要有利于建立学生的思维模型，有利于培养学生的发散性思维 和创造性思维。（三）指导物理学习的方法，提高学习效率研究学习方法将会使每个当代高中生的才能得到最充分的发挥、越学越明 了，给物理学习带来的是高效率。学生学习的过程，是在

22、教师指导下认识客观世 界使之在头脑中再组织的过程。在这个过程中，教师起着指导帮助和组织的作用。 在当今学生学习的负担过重的情况下， 用汗水加时间的方法是没有出路的。 正确 指导学业习改进学习方法更具有重要意义， 要把学习方法的指导渗透到物理教学 过程中，即一方面改革教法，着重能力培养，一方面具体指导学习改进学习方法， 结合几年的教学经验，抓好听课、笔记、作业、复习等环节。具体指导学生如何 听好一节课的开场白、结束语、问题的提出概念的引入、规律的得出、例题的分 析，并帮助指导学生当场记忆，指导学生如何记笔记，如何阅读教材，怎样进行 章节复习及期末复习，当然学习方法的形式主要是靠学生自己的努力， 但学生刚 开始高中物理艰难学习的时候，教师利用多年的教学经验总结出来的学习方法对 学生进行指导更具有重要意义。针对学生在高一上学期出现的方法问题， 特别是强调以下几点：第一，对典 型例题的理解、记忆与应用，通过典型例题的学习来掌握