时间:2024-04-11 16:11:24
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇初中物理的思维方法,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
上了高一后,学生应着力培养自己思维能力,掌握研究物理的思维方法。下面我从物理的思维方法方面谈谈初高中物理的衔接问题。
一、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,就可把汽车当中质点。引入物理模型,可以使问题的处理大为简化而又不会发生太大的偏差。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。例如,忽略分子的体积和分子之间的相互作用的理想气体是不存在的,它只是实际气体在一定程度上近似,对于高温低压下不易液化的实际气体,如氢、氧、氮、氦气和空气等,在常温常压下就可看成理想气体,这样处理误差小,应用简便。“理想气体状态方程”的导出就是把空气当作理想气体,然后在一定条件通过实验观察、研究气体状态变化时,压强、体积、温度三个参量之间的关系,从而得出在不同条件下理想气体的三个实验定律,即玻-马定律、查理定律和气体的状态方程。在常温、常压下,用理想气态方程处理实际问题,带来的误差小且非常简单。但对高压、低温条件下的气体就不适用了。不过,从分子的引力和斥力两方面对理想气体状态方程加以修正、推广,得范德瓦耳斯方程即可应用于实际气体了。
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”、“等压变化”、“绝热变化”、…
…这就要求学生了解到,建立合理的物理模型和理想化过程,对于学习和研究物理问题的重要性。学生要主动思考在处理较复杂问题时采用的具体分析、合理简化、科学抽象的方法,这有利于思维能力的培养
,以免学习接触到理想模型时感到陌生,或认为是凭空想象的。
合理假设逻辑推理验证结论是研究物理学得主要方法之一,这对培养学生的抽象思维、空间想象力很有利。
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,对实际过程作出更深入的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。初中介绍伽利略的斜面实验,目的不是单纯地让学生了解惯性定律发现的历史,关键是使学生懂得逻辑推理和理想实验相结合的研究方法:
①从用力推小车,小车运动,停止用力,小车还能继续运动的感性认识出发,分析得出,运动着的物体,若不受外力作用仍要作直线运动,初步突出了物体不受外力作用仍能保持原来运动状态的本质联系。
②如图,用毛巾铺在斜面下端的水平木板上,让小车从斜面滑下,它在毛巾上通过的距离很小。撤去铺在木板上的毛巾,再让小车由斜面同一位置滑下来,它在平板上通过的距离就远得多。在愈光滑的平面,小车运动得愈远。从这一事实分析得到:运动物体速度的变化是受到其它物体作用的缘故。
③在以上实验事实的基础上,运用想象和推理,就可设想一个理想实验:让小车在绝对光滑的平面上运动,它不受任何阻碍作用,则它保持匀速直线运动状态。这里突出了小车这个物体不受其它物体的作用时,将保持匀速直线运动这一本质联系,而摒弃那种某一物体要受到其它物体不变的作用(即恒力作用),才保持匀速直线运动这一乍看起来合乎一般“经验”的事实。
二、对感性材料的深加工------归纳法
归纳法是从个别事实中概括出一般规律的思维方法。它对学习和研究物理学有重要作用。许多定律和公式都是运用归纳法总结出来的。例如,高中必修课《电磁感应现象》,学生可以联系初中学习的阿基米德定律时的思维方法:观察实验分析推理归纳结论。首先在生动的“电磁感应”实验中获得鲜明的感性认识,然后对各种电磁感应现象进行比较与分析,就可以初步认识到:
①闭合回路中部分导线作切割磁力线运动时,产生感应电流;
②磁铁与闭合线圈作相对运动时,线圈中产生感应电流;
通电螺线管(原)与闭合线圈(副)作相对运动时,闭合线圈(副)中产生感应电流;线圈(原)中的电流突然接通或断开时,闭合线圈(副)中会产生感应电流;通电线圈(原)中的电流强度大小发生变化时,闭合线圈(副)中也会产生感应电流。
这些结论,都是从实验事实中抽象出来的,只分别反映了“电磁感应”现象的一个侧面,而没有反映其本质。把这些结论归纳起来,得出“穿过闭合回路所围面积通量发生变化时,会产生感应电流”的结论。“磁通量的变化”并不是直观感知的对象,而是一个抽象概念,是在大量实验的基础上抽象思维的产物。我们借助磁通量的变化,便能够形成关于电磁感应现象的相对完整的认识。
应当注意的是:初中教学强调以实验和观察为基础,在此基础上抽象的概念,归纳为规律。因为初中生的思维还属于经验型,需要感性材料作支持。高中生的思维虽属于理论性,但对一些比较抽象内容的理解上,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。这种转化在高一年段表现尤为突出。
三、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,以增强说服力,使人们容易理解。例如,惠更斯把光现象与声现象进行类比,提出光的波动说,德布罗意从光的波粒二象性类比得出微观粒子的二象性原理。因此,类比也是物理教学中一种常用的方法。例如,初中“电压”与“水压”类比来说明电压的作用,即抽水机(保持)水压水流,类比得出电源(保持)电压电流。利用类比教学时要注意,类比推理得出的结论是否正确需要经过实验的验证,才能确定。如“水管中有水流动的必要条件是水管两端有水压”,与此相似“导体中有电流的必要条件是导体两端有电压”,此结论理由不充分,只能说“可能有电压”,至于是否有电压,有待于实验的验证。如果不注意推理的严密性,容易使学生在将来的学习中滥用类比,导出不正确的结论。
【中图分类号】G427 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2012)12(b)-0125-01
当今社会高科技迅速发展,教师教学不仅要传授基础知识,更重要的是发展学生的思维能力。首先我们来了解一下中学生学习物理的思维过程和思维特点:
1 学习物理的思维过程
1.1发现问题
因为思维是从问题开始的,所以物理学习中要学会善于发现问题,而问题又从疑问开始。在中学物理学习中发现问题的一般方法主要有:1)因果法:见到一个现象,要习惯于问一问产生的原因是什么,就会提出一系列的物理问题。2)比较与联想法:比较同一物体的不同部分或不同物体、不同现象之间的异同;比较某一瞬时前后的情况变化;比较相互矛盾的解释、说法;比较新事实与原有知识之间的矛盾,联系到类似现象之间的异同等,常常可发掘不少物理问题。
1.2分析问题
发现问题后要进一步明确问题的意义,分析问题的特点与条件,理解问题的症结所在,正确地归纳和表达问题。例如:在讲授声音的发生时,可让学生用手摸摸自己的喉咙,让学生惊奇的发现原来每天都听到的声音是由声带的振动而产生的等等,这样可以激发学生的兴趣,使学生在掌握物理基础知识和技能的同时,了解这些知识的实用价值,懂得在社会中如何对待和应用这些知识,培养学生的科学意识和分析问题的能力。
1.3提出假设
为了解决问题,要提出假设,考虑解答问题的方法,着手解决问题,这样,思维就在寻求问题的解答中深入发展了。例如:在讲声学和光学时候,可以问为什么打雷和闪电明明是同事发生的,为什么我们总是先看到闪电,再听见打雷的声音?进而引导学生思考产生这种想象的原因,这样学生通过不断地设疑,不断地质疑,有利于激发学生浓厚的学习兴趣和求知欲望,为下一步学习物理学知识打下坚实的基础。
1.4检验结论
根据假设,一旦找到解答,还要回到原来的问题中,弄清解答是否符合原来问题的条件,思维就在检验的过程中进一步发展了。
2 学习物理的思维特点
2.1建立和掌握物理概念思维定势具有重要作用
中学物理教学的核心和关键是概念与规律的教学,特别是概念的教学更为基础。因此,在物理概念和规律的教学中作为教师应该重视思维定势的运用。因此在教学中无论是做实验还是提问题,或是运用概念分析问题,如果反复扣住了相互作用,造成一种一提到力,学生就会出现相互作用的心理倾向,这种思维的定势在刚建立概念的时候,对于把握概念、规律的实质是很有作用的。
2.2在思考和分析物理问题时易于用生活观念代替物理概念,因而较长时间不能纳入物理学的思维轨道
生活中存在的大量物理现象,经过他们的主观感受形成了许多生活中的物理观念(生活观念),开始学习物理以后逐渐建立了反映事物本质特征的科学而严格的物理概念,但学生并不能很快纳入以概念、规律为依据的物理学思维轨道上去。如夏天在太阳光曝晒下用手接触铁制的双杠和木制的双杠,问它们的温度是否一样高?不少学生都会说不一样高,观念和感受都会使他们认为铁制的温度高。这说明物理概念和规律要真正被学生接受,必须重视在运用过程中的思维训练。
2.3表现出强烈的思维独立性与批判性
学生的思维具有独立性与批判性,特别是当现象与本质不一致的时候,这种批判性将持续很长时间。很多学生认为,当人站在车上,车刚开时人向后倒,刹车时人向前倾是由于人的惯性,当人随车平稳前进时就没有惯性的作用了。这说明他们并没有真正接受惯性是物体的固有属性,即不随运动状态的变化而改变的论断。针对这几种学生共性的心理障碍,有以下几个解决办法:
2.3.1重视情感沟通,与学生交朋友,是提高物理教学效果的前提条件
要讲授好中学物理这门相对枯燥的专业课,老师既要有深厚的知识底蕴,又要有丰富的教学经验,更要热爱、关心学生,与他们建立民主、平等的和谐关系,这样,学生才会从内心喜欢老师,并喜欢老师所授的课程,这就是“爱屋及乌”。事实证明,良好的师生关系,可以使教学产生事半功倍的效果。
2.3.2运用兴趣与学习的心理学原理,开启学生兴趣的心灵钥匙,是提高物理教学效果的重要保证
1)讲述物理学史,激发进取心理
(一)初中物理教材与高中物理教材的主要差别。
1.初中物理研究的对象往往是物体,而高中物理研究的对象常常是质点。
2.高中物理比初中物理复杂得多。比如:初中只研究二力平衡,而高中要研究多力的平衡;初中主要研究匀速直线运动,而高中常常研究的是变速运动;高中物理的物理量有标量和矢量,而初中物理不提及矢量。
3.初中物理比较浅易,而高中物理比较严谨。初中物理教材上的内容大多数是与学生的生活有关的,学生在日常生活中的感受和教材上的物理知识的叙述大体是相同的。而且,教材上的文字简单,通俗易懂;涉及的物理规律很简单,计算也不复杂。而高中物理教材表述的方法很多,有文字的,有公式的,还有图像的。文字叙述的内容比较严密、抽象,由于叙述的理论性很强,学生不容易理解。
(二)学习物理的方法存在着很大的差异。
初中学生在学习物理时往往不用推理,因为初中物理比较直观、形象,容易计算,学生只要能记点公式,就能应付物理的解答。一些学生因而养成了死记硬背的习惯。高中物理教学进度比较快,内容比较抽象,计算也比较复杂。很多学生进入高中以后,仍然采用初中学习物理的方法,因而学习效率低下,以致产生了悲观情绪,错误地认为高中物理太难,自己不是学习物理的料。
因此,教师应该在学生一进入高中时,就加强学生学习物理方法的指导,纠正那些不良的学习习惯,以达到预期的教学效果。
(三)学生运用数学的能力欠佳。
初中物理所用的数学基础知识是比较简单的,很少用到一元二次方程运算。而解高中物理题目时需要的数学基础知识就比较复杂了,有的要用到二次方程,有的要用到三角函数的运算,等等。很多学生的数学能力欠缺,影响了他们对物理题目的解答。
(四)某些初中的旧知识干扰了高中物理知识的接受
学生在初中学到的物理知识大多数是与生活经验一致的,有时候学生只凭生活知识就能解答物理题目,不需要进行抽象的思维活动。而高中物理很多题目要求学生进行抽象的思维、严密的推理,否则无法解答。比如,很多学生错误地认为平抛物体落地的时间与初速度有关,初速度越大,飞行的时间就越长。如果类似的问题不加以纠正,势必影响到学生学习物理的效率。
二
(一)加强初、高中物理知识的联系。
在高中物理教学中,教师要将物理概念和物理原理与初中物理的概念和原理进行有机地整合;对学生在初中物理中所学的知识做到心中有数;对高中物理的新知识要弄清楚哪些知识是和初中知识有联系的,哪些知识是存在着显著差别的。教师要采取适当的教学方法,使学生将新知识和旧的基础知识进行有效的对比、同化,使学生建立新的物理知识体系。
(二)努力激发学生学习物理知识的兴趣。
在高中物理教学的起始阶段,教师要加强对学生学习兴趣的培养,充分利用实验,利用第二课堂来激发学生的兴趣。兴趣是最好的老师,学生学习物理的兴趣提高了,就有克服困难的信心。在培养学生学习物理兴趣时,教师要加强直观性教学,通过各种模型、各种实践活动,使抽象的物理知识具体、直观,使枯燥无味的理论生动活泼。学生学习物理的兴趣提高了,就能加快适应高中物理的学习,从而缩短适应高中物理教学的时间。
(三)改进教学方法,重视学生思维能力的培养。
在高中物理教学中,教师要注重学生思维能力的培养。亚里士多德说过:“思维开始于疑问与惊奇,问题启动于思维。”所以,教师在实际的教学中,要向学生多问几个“为什么”。在备课时,教师要投入更多的精力和时间,设计好各种问题,同时要鼓励学生多提出问题,即使学生提出的问题不恰当或没有质量,教师也要对他们进行鼓励和表扬,绝不能对他们进行打击,否则就会挫伤他们的自信心,阻碍他们思维能力的培养。
设计问题是培养学生思维能力的好方法,一题多解与一题多变是培养学生思维能力的重要手段。因此在教学中教师要善于一题多变,善于引导学生一题多解。
(四)加强学生对解题方法的指导。
很多学生升入高中后仍然使用乱套公式的方法来解物理题目。而高中物理题目内容比较复杂,主要因素和次要因素常常混杂在一起。比如,力学中的连体题目常用“隔离的方法”来解决,而机械能守恒定律的有关题目常用“整体的方法”来解决,因为不需要考虑系统内部物体的相互作用。针对这些情况,教师要加强对学生的学法指导,否则学生就会无所适从。
(五)遵循循序渐进的原则。
1、重视绪论课的教学
良好的开端是成功的一半。在中专物理的第一堂课,应将中专物理和初中物理的区别,学习中专物理的目的,本学期的教学计划,教学内容,教学方法,成绩,考核,评定方法告知学生,同时介绍一些好的学习方法和经验。
2、适当放慢起始教学进度,是学生逐渐适应后在过渡到正常的教学进度。
教育心理学的研究表明:学生由原来已习惯了的教学方法过渡到一种新的教学方法,需要一定的时间。学生已习惯于初中物理课堂教学慢节奏,少容量,讲练结合的教学方法,若一开始就进行快节奏,大容量的教学,学生一下子不能适应,这不仅影响了中专物理的教学效果,同时也会挫伤学生学习物理的积极性。所以,要使学生有一个逐渐适应的过程,最后过渡到正常的教学进度。
3、研究初中教材内容,有初中物理知识顺利过渡到中专物理知识的学习。
物理知识具有系统性和连贯性,中专物理的部分知识,是在初中物理基础上的提高,在进行这部分内容教学时,首先简要复习初中物理知识,随后指出初中物理知识的局限性或特殊性,从而比较自然地引入课题,要做到这一点,首先必须了解和研究初中物理教材内容,这部分内容较多,如直线运动,初中研究的是匀速运动的规律,其速率不变,中专物理有是怎样呢?在教学中有一点要注意,复习初中的内容要重点突出,简明扼要,目的是要由此引入中专物理新内容,重点是讲解中专物理知识。
二、中专物理教学中应培养的能力
1、加强学生思维能力的培养
思维能力是人们在感性认识的基础上,运用思维的基本方法形成概念并造成判断和推理,从而获得对事物的本质和规律认识的能力。它包括形象思维能力和抽象逻辑思维能力两种形式。一方面,形象思维能力在物理教学中起着十分重要的作用。物理学是一门以实验为基础的自然科学,大多物理规律都可以用实验演示。很多物理知识是建立在具体或理想的模型之上。因此通过具体形象或图景去认识物理知识是最常用的方法。就单从物理本身的这一特点上说,学生形象思维的培养是学好物理的前提。另一方面,抽象逻辑思维是学习物理必备的能力。思维是人类认识世界、改造世界的最重要的主观来源,是智力的核心和标志。在中专教育中我们就应当注重发展学生的逻辑思维能力,培养他们思维的灵活性和创造性。
2、加强学生自学能力和创新能力的培养
一方面,自学能力的培养和形成对学生的全面发展起着至关重要的作用。自学能力是指学生在教师的指导下,自觉主动地总结自己学习活动的方式、规律,有效地组织、利用影响自己学习活动的各种因素以成功地完成学习任务的能力。中专学习阶段是学生思维始终处于积极活跃的重要时期,自学能力的培养,可以充分发挥学生主体意识,激发学生探索创新和开发智力潜能,更有利于提高学生综合素质、培养自立自强的精神。另一方面,创新是实施素质教育的关键。培养创新型人才,就必须着眼于学生创新能力的培养和科学素质的养成。为此,中专物理教师必须用新世纪的教育观点,积极构建适应和推进创新人才培养的新理念,努力探索,开拓进取,培养学生的创新能力。
二、中专物理教学中能力培养的途径
1、引导课文教学
学生踏入高中学期,所学的科目增加了,学习任务更加繁重,并且学习的难度加大,许多学生感到无法适应。同样的,许多高一学生无法适应高中物理教学的学习难度,对高中物理感到畏惧,
学习物理的积极性不高,导致学习成绩的下滑。因此,实现初高中物理教学的合理衔接,对帮助学生顺利渡过难关,积极投入高中物理学习中有着重要的意义。
一、认识初高中物理学习的差异
要探讨实现初高中物理教学合理衔接的方法,首先需要认清初高中物理学习难度和学习要求的差异。
1.高中物理更重视抽象思维的运用
在初中的物理教学中,物理问题都可以通过描绘具体的图像,寻找问题的关键所在来解决。例如,初中的电学学习,学生在解决电路问题时,常常可以通过描绘出简单的电路图,而将问题形象化,从而发现解决问题的关键。然而,高中物理对抽象思维的要求更高,如:日常生活无法感性、认识力的合成与分解,这就要求学生要具有较好的抽象思维。
2.高中物理对于数学水平的要求更高
初中物理通常仅仅涉及简单的加减乘除运算,对数学水平的要求比较低。然而高中物理要求学生能够灵活地运用所学的物理知识和物理公式的同时,对于学生的数学计算能力和思维能力的要求更高。例如,在力的分解中,需要运用数学中的三角函数的知识。可以说,没有较好的数学功底,是无法学好高中物理的。
3.高中物理要求学生不仅认识表象更要深入探究原理
初中物理的学习内容往往在生活上可以找到实例,学生理解和记忆知识更容易。初中物理的学习仍然停留在对物理现象表象的认识上,而没有深入探究“为什么”。然而,在高中,许多物理现象在生活中并不常见。特别是电磁学,虽然在生活中有不少应用到电磁学知识的例子,但是对于原理的学习,电磁学的公式众多,并且容易混淆。因此,在解决相关的物理问题时,通过抽象思维发现问题关键,并灵活运用所记忆的公式解决问题。
二、实现初高中物理衔接的方法
1.培养学生兴趣,抓住学生的好奇心
为激发学生的学习兴趣,教师可以通过演示实验,亦可以在课堂上,多与学生进行交流,用幽默风趣的语言讲述与所学物理知识相关的小故事,引起学生对物理知识的探索。
2.联系初中知识,唤醒学生对物理的熟悉感
许多学生对高中物理学习表现出畏惧的情绪,是因为对高中物理的学习内容和难度感到陌生和恐惧,因此,教师需要寻找有效的方法,消除学生对物理的陌生感。笔者认为,教师要做好初高中物理教学工作的衔接,需要了解初中物理所学的知识,帮助学生在联系初中物理的基础上,学习高中物理知识,体会初高中物理学习内容的差异,并由此调整学习方式。
此外,由于初中物理的一些知识内容存在模糊之处,教师需要帮助学生正确认识初中物理的学习成果,引导学生接受新的物理知识。
3.培养学生的抽象思维能力
高中物理所涉及的内容更加广泛,许多现象不能在日常生活中见到,因此,就需要学生具有抽象思维,能够正确地理解各方面的物理知识。例如,在力的分析的学习上,可以培养学生养成画图分析问题的习惯,从图形感受力的分解和合成。又如,在摩擦力的学习中,可以通过画图判断力的方向。
同时,教师应充分利用多媒体技术进行演示。有些实验现象可以通过实验操作获得,而有些却需要在“理想条件”下进行实验。例如,匀速直线运动在现实生活中基本不会出现,然而,可以通过匀变速直线运动的实验,最后得出匀速直线运动的运动规律。教师可以通过多媒体演示,让学生感受匀变速直线运动和匀速直线运动的差异和共同点。
4.提高学生在物理学习中的灵活性
初中的物理学习只是要求学生知道和记忆概念、公式便可解决大部分的物理问题。然而,高中的物理学习要求学生在运用知识解决物理问题方面更具灵活性。因此,教师应该让学生明确不同的物理公式所适用的特定范围,并通过练习加深对知识的了解。
帮助学生脱离题目形式的局限,灵活运用知识,做到举一反三。
5.培养学生养成适应高中阶段物理学习的学习习惯
高中物理的学习需要理解概念,要求学生将书本的内容化为属于自己的知识。因此,教师需要引导学生转变学习方法,养成良好的学习习惯。学生在高中物理的学习中,应该养成探究式学习习惯,对所学的概念一定要理解透彻,在知道概念“是什么”之后,需要探究“为什么”。
在高中物理学习中,学生更应学会自主学习。在课前,能够根据自习提出问题,在课后,学生应该对自己所学的知识进行总结,探究不懂之处并解决问题。这样,学生才能通过温故而知新,将新旧知识联系在一起,形成自己的知识体系,真正将所学的知识变为自己的。
作为教师,需要帮助学生正确认识初高中物理学习的差异,
发现学习物理知识的乐趣,激发学生的好奇心和对物理学习的积极性、主动性。同时,教师需要根据初高中物理学习的差异,着重培养学生的良好学习习惯,提高学生的抽象思维能力,帮助学生顺利度过初高中物理学习的过渡时期。
参考文献:
[1]刘利媛.如何实现初高中物理教学的衔接[J].学周刊,2013(25).
[2]李仕新.浅谈如何帮助高一学生渡过物理学习的难关[J]. 科学大众:科学教育,2013(7).
[3]刘丽敏.让学生爱上高中物理[J].教育教学论坛,2013(26).
学生对高中物理产生畏惧心理的原因主要为:初、高中物理知识本身难度和要求相差太大。初中物理多为定性地介绍物理知识和简单的物理规律,多以介绍科普知识的形式出现,而要求也只是了解并会利用所学的物理知识解释简单的物理现象,能进行简单计算。而高中物理强调的是:加强物理的基础教学,把那些最重要、最基础的物理主干知识作为课程的主要内容,而且教学内容随着时代的发展而不时地有所更新。同时,还要使学生受到科学方法的训练,“培养学生的观察和实验能力、科学思维能力、分析和解决问题的能力”。(引自《普通高中物理课程标准》)从两者的内容和要求来看,存在相当大的梯度。再者,刚从初中升入高中的学生的认知能力暂时还达不到高中物理的较高要求。高中物理主要是培养学生的各种能力,包括观察实验能力、科学思维能力等,但学生由初中到高中的衔接阶段,学生的学习方式、方法都一时难以改变过来,这需要一个适应的过程。另外,相关学科的知识也难以跟上。根据《标准》编写的物理教材的安排是有其科学性、合理性的,是符合客观规律的。但我们如果在教学中不顾学生的实际情况,只顾教材规定的教学进度,自然会让学生跟不上,从而使部分学生对高中物理产生畏难的情绪。
作为高一物理教师,我们要想方设法处理好初、高中物理教学衔接问题。我们可以跟初中的物理教师搞物理教学研究活动,提倡在初中阶段就要有意识地注意高中阶段物理的教学方法。如适当教给学生掌握、运用研究物理的思维方式,在传授物理知识的同时,向学生适当渗透处理复杂物理问题的科学方法等。在能力上,要重点培养学生的理解能力、推理能力、应用数学工具处理物理问题的能力、分析综合能力、观察和实验的能力等。最为重要的是要教给学生良好的物理学习习惯。初中学生学习物理,学生更多地习惯于被动地接受知识,复现知识,对概念规律习惯于死记硬背。这种学习习惯到了高中肯定是不行的。
当学生由初中进入高中后,在高一的开始阶段,物理教学应放慢进度,降低难度,以着重培养学生学习高中物理的思维方法。等学生适应高中物理的学习方法后,再适当地加快教学的进度。在高一刚入学的时候,学生如果掌握了学习物理的方法、技巧,并对物理学习产生兴趣,就能够为高二、高三和以后继续学习物理奠定坚实的基础。
二、通过物理实验和习题训练,激发学生学习物理的兴趣
在物理教学中,教师应根据学生的需要,结合物理学科的特点,采用切实可行的教学策略,有效地激发和强化学生的物理学习动机,促进学生的物理学习。物理是一门实验性很强的学科,在物理教学中,要加强实验教学,以便增强物理教学的形象性、直观性。另外,在物理教学中,进行习题训练是一个有效的环节。如学习“力”的知识,可以设计如下的练习题。在汽车、火车、飞机的客运站,常用输送带运送旅客、行李。如图1所示,图(a)为水平输送带,图(b)为倾斜输送带。当一个行李箱随输送带一起做匀速直线运动时,下列几种判断中,正确的应该是哪一项?A.(a)(b)两种情况中的行李箱都受到两个力的作用。B.(a)(b)两种情况中的行李箱都受到三个力的作用。C.情况(a)中的行李箱受到三个力的作用,情况(b)中的行李箱受到四个力的作用。D.情况(a)中的行李箱受到两个力的作用,情况(b)中的行李箱受到三个力的作用。
以行李箱为研究对象,它受到重力的作用,在两种情况中,行李箱只与输送带有联系。由于行李箱对输送带的压力作用,输送带对行李箱产生弹力,其方向垂直输送带向上。
如图2所示,在情况(a)中,行李箱随输送带一起做匀速直线运动,两者没有相对运动或相对运动的趋势,输送带对箱子不会产生摩擦力。因此,图(a)中的行李箱仅受两个力的作用。在(b)中,行李箱虽然同样随输送带一起做匀速直线运动,但它时刻都有沿输送带下滑的趋势,只是由于输送带对行李箱的静摩擦力的阻碍作用才没有下滑,因此,图(b)中的行李箱受三个力的作用。所以,正确答案是D项。
通过以上习题的训练和分析,学生能够加强对“力”的认识,掌握有关“力”的知识,同时认识到物理与我们的现实生活是密切相关的,从而提高学习物理的信心和兴趣。通过这样的训练,也能够很好地培养学生的实验探究能力、逻辑思维能力等。
三、对学生充满爱,充分调动学生学习物理的积极性
1.思维与学习方法的差异。
初中物理研究的内容大多非常简单和直观,学生的思维多半停留在对直观现象的形象思维上,涉及的物理运算也是相对简单的代入公式方法。高中的物理学习不再拘泥于背诵物理公式的机械模式,而是要对物理问题进行多层次、多角度的研究,运用的抽象思维也要多于形象思维。
2.学习内容上的差别。
初中物理分析物理过程和物理现象的方法比较通俗浅显,与日常生活物理现象联系紧密,并且只要求了解相关的物理现象,不探求它的本质深层含义。高中物理研究的现象相对复杂,分析物理现象不但要从现象出发,而且要建立物理思维模型,透过现象研究它的本质,如高中学习的加速度、能量守恒定律、从能量角度认识物体的运动规律等,这将物理学习的层面上升到另一高度。
二、教师做好初中物理到高中物理衔接的有效途径
1.教师应该熟悉初、高中物理教材,为学生的高中学习做好铺垫。
初中教师应该首先了解高中物理的相关内容,找出这两个阶段学习的契合点,在平时的教学中根据学生的实际学习情况,适当拓展和延伸高中物理的知识,为学生将来学习高中物理做好铺垫。
2.初中的物理实验活动可以适当引入高中实验器材。
例如,初中物理《直线运动》(苏教版)这节课,教材中安排的探究内容是研究充水玻璃管中气泡的运动规律,实验结果旨在得出气泡匀速直线运动的规律。然而在实际教学过程中,由于气泡运动的速度过快,学生操作不规范等因素,导致实验数据发生较大偏差,不利于得出实验发生的运动规律。此时,中学教师常常以实验存在误差为理由,牵强地将规律结果灌输给学生,缺乏可信度,教学效果不理想。
为了取得令人信服的实验结果,教师不妨借助高中实验中运用的气垫导轨、光电门、光电计时器,研究滑块在水平面放置的气垫导轨上的运动情况。利用这套装置所收集到的数据就会比较理想,学生更容易得出结论,找出规律。
3.把握初中物理和高中物理知识的衔接点,形成知识运用体系的过渡。
初高中的物理知识体系是相辅相成、密不可分的,教师在讲解初中物理知识时,一定要用发展的眼光弄清知识的来龙去脉,为学生进入高中学习物理知识打下良好的基础。到了高中物理学习阶段,教师要多做归纳总结,让学生在学习过程中对比之前初中物理知识体系,掌握两者间的共性。同时,教师多运用替代法、图像法、控制变量法等物理法则,能更好地让学生体会到物理物理思想和物理学习方法。
三、从初中物理学习有效过渡到高中物理学习的措施
如何顺利地跨越初中物理学习到高中物理学习的门槛,降低初中到高中物理学习的台阶,是每位老师和同学都必须思考和付诸实践的问题,我认为应从如下方面入手。
1.改变机械式学习物理的陈旧观念。
初中的物理知识内容相对简单,易于学生掌握,通过大量的题海战术强化训练,可以使物理成绩迅速得到提高。但是考试分数高,并不意味着能学会物理,学生要抛弃死板的题海战术,灵活运用高中物理知识,摸索出一套科学的学习方法。
2.提高学生学习物理的兴趣。
兴趣是最好的老师。浓厚的兴趣是人们刻苦钻研知识的强大动力,学生只有对物理感兴趣,才能够学得好。因此教师如何激发学生学习物理的兴趣,才是取得良好教学效果的关键。加强实验教学,通过有趣的物理实验来激发学生学习物理的兴趣就是一条非常好的途径。
3.温故知新,加强对旧知识的温习,启发学生对新知识的理解。
教师在备课过程中应认真思考学生已经掌握的知识,分析学生现有的知识水平,仔细摸索高中物理课程与初中课程在研究方法和思维特点等方面的差异程度,帮学生把以前学过的知识同化为新知识,顺利参与到高中物理学习中。
4.学生在课堂上的听课效率是最重要的。
课堂学习时间是漫长且关键的,学生听课效率的高低是能否提高学习成绩的关键。如何提高听课效率,保证良好的学习效果可以尝试以下措施。
(1)课前的预习可以把握老师的讲课内容。学生在预习过程中有不明白的地方,听课时就能有针对性地聆听老师的讲解,减少盲目和被动。预习后还能把自己理解的知识与老师的讲解作一番比较,分析自己的问题,提高自主学习能力。
中图分类号: G633.7 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2012)08-0147-01
1 高中新生在学习物理中存在的问题
1.1初中与高中物理教材存在显著差别
初中物理主要研究表面、浅显和比较直观的现象,而且多数是单一的、静态的,对学生的要求以识记为主;高中物理所研究的现象比较复杂和抽象,多数要用定量的方法进行分析、推理和论证,对学生的要求着重在运用所学知识进行分析、讨论和解决问题。高一物理的运算从初中单纯的算术、代数运算过度到极值、函数、图像等运算。这就要求学生具有较强的推理、分析、概括、推理、想象等思维能力,这对于刚上高中的只有形象思维或具有一定的抽象思维能力但尚处于经验型阶段的新生来说,高中物理要求确实有些高。高中物理难学是确实存在的现象,大部分的学生觉得高中物理成绩比初中差,在学生当中物理难学成为抹不去的阴影。过大心理压力的长期作用会使的学生无法承受,从而学习物理时产生障碍,结果“台阶”的跨越更显艰难。
1.2学生学习高中物理的方法明显不适应
初中物理,由于涉及的问题比较简单,现象直观、具体、形象,易理解,内容篇幅少,物理概念、公式也少,易记住。因此,初中生的学习方法比较机械、简单。学生的学习习惯于背,不习惯于推理、归纳;习惯于简单的计算,不习惯于复杂计算;习惯于模仿,不习惯于创新;习惯于课堂一起回答,不习惯于独立思考。
高中物理,由于概念、规律、公式多,,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简单记忆为主的学习方法,显然是无法适应。
1.3 学生在学习物理中运用数学的能力较差
高一物理力学部分所用的数学知识,比初中物理所用的简单的四则运算复杂得多。力的分解与合成中用到三角知识;运动学中追击类用到二次方程以及根的合理性的判别;万有引力、人造卫星中用到幂的运算等。然而,许多学生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都不太清楚,这里既有学生本身的数学知识差的因素,但他们更缺乏的是有目的、有意识地将已学的数学知识应用到物理中来。这一特点普通中学普通班的学生表现的更为明显。
1.4高中物理知识与很多日常生活经验不一致
学生在初中阶段,所学的力学知识,如杠杆原理、浮力问题等,与他们的生活经验绝大部分是一致的。因此,他们有很多时候凭直观感受就能猜中正确的结论。而高中所涉及的物理问题更本质、更抽象一些,学生许多时候的生活经验或者潜意识中存在的一些根深蒂固的观点与实际的物理规律相矛盾:如在力的合成与分解中,他们认为拉电灯的电线的拉力大小与电线的长度有关,线越长力越大,在对自由落体运动问题的认识上,学生认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的,物体越重,就应该下落得越快;学生这些想当然的错误,如果不能得到及时纠正与澄清,会使他们再多次反复犯错,严重挫伤他们学习物理的信心。
1.5学生在物理学习中存在性别心理障碍
在跨越从初中到高中的“台阶”的过程中,不乏落伍者。而落伍者中,有不少是女生。很多女生在理科是女生弱项的舆论和事例中不敢放胆去学习物理,学习信心不足,学习的劲头也运不如男生,对自己不敢要求太高,她们做题时,也没有男生灵活。科学研究表明男生在抽象、理解思维方面较强;女生在形象、机械思维方面较强。高中物理偏向逻辑推理,女生喜欢记忆的方法已不适用了她们在成绩上出现退步现象,使有的女生心理上产生障碍,缺乏学习物理的信心,从而畏缩不前。
2 解决问题的对策
2.1注意新旧知识的同化和顺应
高中教师应了解学生在初中已经掌握了哪些知识,并认真分析学生已有的知识,这样在教学过程中,才能帮助学生以旧知识同化新知识,使学生掌握新知识,顺利达到知识的迁移。例如: 学生初中已学过动能和重力势能,而且也知道决定动能和重力势能的因素是什么。高中教师在教这一节时,先复习一下初中所学内容,再推理出动能和重力势能的定量关系式,学生一目了然, 这样就可以做到初、高知识的同化和顺应。
2.2加强直观性教学、提高学习物理的兴趣
高中物理在研究较复杂的物理现象时,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,多做一些课件模型,使学生能够通过具体的物理现象来建立并掌握物理概念,设法使他们尝到“成功的喜悦”。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,使学生更好更快适应高中物理的学习。
2.3加强解题方法和技巧的指导
思维模式为我们提供了解决问题的思维程序和一般题的方法和技巧。刚从初中升上高中的学生,常常是上课一听就懂,但题目一做就错,这主要是因为学生对物理知识理解不深,综合运用物理知识解决问题的能力较弱。针对这种情况,教师应加强解题方法和技巧的指导。
作为高中物理教师,如何让高一新生尽快地适应高中物理的学习呢?我针对新课改对高一物理的要求,总结近几年的物理教学经验,在实际教学中进行了一系列的尝试,在教学实践和反思中逐步摸索,认为要教好高一物理需要把握好以下几个方面。
一、处理好初高中教材的梯度差异
高中物理教材和初中物理教材在梯度上有较大的差异,教师必须要处理好这一问题,才能在知识上完成初高中物理的衔接。初中物理教材主要是引导学生入门,其对物理知识只是以生活中的物理现象为辅做了浅显的解释,目的在于让学生认识物理,喜欢物理。初中物理实验也比较简单,比如天平的使用, 密度的测量等,都是基础性操作,是为以后高中更为复杂的实验研究做准备。教材的编写形式以生活观察与思考、动手实验与思考、读读想想、想想议议为主要形式,中间穿插一些吸引学生兴趣的小实践、丰富生活的小制作、古今中外物理名人的阅读材料与知识小结。其内容的简单、形式的多样让知识程度较低的初中生很容易接受。
高一物理是高中阶段物理学习的基础。学生对高一物理的力学部分的学习,尤其是在匀变速运动中的受力分析,会直接影响对高二、高三电学的学习。但是高一物理的教材梯度明显增大。比如说初中物理只要求学生掌握匀速直线运动,而高一物理教材要求学生必须掌握匀变速直线运动和曲线运动。初中学习的是速率和路程,而高一物理的要求是速度和位移,对物理量的矢量性进行学习。这样使刚上高一的学生的能力与高中物理教学要求的差距很大。作为高中物理教师的我们必须认真研究教材和学生实际水平,掌握初高中物理教材的梯度,在实际教学中帮助学生尽快实现初高中物理知识的衔接和过渡,只有这样才能真正教好高一物理,让学生顺利地完成高一物理教学的任务,教师的业务水平也就体现出来了。
二、要做好对学生能力的提升培养
初中物理教学知识的获得是建立在直观的形象思维基础之上的,而高中物理教学知识的获得是建立在抽象思维的基础之上的。从初中物理到高中物理的学习首先要实现从形象思维到抽象思维的衔接过渡。这对刚升入高中的学生,在推理能力和判断能力的要求大大提高,高一新生一时难以适应。
初中阶段只是通过直观教学介绍物理现象和规律,不涉及现象本质,比如说初中阶段重力的教学,只告诉学生有质量的物体就有重力,但不讲解重力的产生原理。学生习惯从生活经验出发,通过生活中一些经常看到的现象和经验形成一些自认为正确的观点和看法。比如很大一部分刚升入高一的新生会很自然地认为重力就是地球的引力。这种由生活常识和生活经验产生的物理知识的思维定势,不可避免地会干扰和影响学生在高中物理学习中对物理本质的认识,形成高中物理学习上的障碍。作为高中物理教师,我们必须突破学生这一学习上的障碍,在物理课堂学习中打破学生初中阶段形成的错误的思维定势。仍然以重力教学为例,高中学生学习了矢量的运算和牛顿的万有引力定律后,会知道自然界当中所有有质量的物体之间都存在相互吸引的作用力。学生会理解清楚到底什么是重力,为什么会有重力,对重力的方向也会理解清楚,还会知道在什么情况下重力会近似等于它和地球间的万有引力。这样会对以后的圆周运动中向心力来源的学习起到辅助作用。这样使学生对“力”“力的合成和分解”“重力”“万有引力”“圆周运动”等形成系统化的联系,真正分析到事物的本质,让学生在有限时间内提高理解能力和分析能力。
三、尽快扭转学生在初中形成的学习方法和习惯使其适应高中学习
由于初中物理与高中物理的知识跨度较大,导致初中物理教学与高中物理教学产生了断层。知识面的断层,使得高一新生适应高中物理的学习颇具难度,学生的物理成绩甚至产生严重分化。那么,初高中物理间到底有哪些区别造成如此大的断层呢?我们下阶段将如何来完成这两者之间的衔接呢?
一、初高中物理间的区别
1.从中考和高考试卷中的分值看初高中物理的区别
案例1:下表是2010-2012年绍兴市科学中考中物理计算分和浙江省高考理综中物理计算分的大致统计。
从上表我们不难看出,高中物理对定量计算的要求远远高于初中物理,并且在整个物理部分中占到了绝大部分。而初中物理的重点则是知识点在生活实际的应用和定性的分析。可见,初高中物理在分析计算上有较大差异。
2.从中考和高考的试卷结构看初高中物理的区别
案例2:下表是2010-2012年中考科学(物理部分)和高考理综(物理部分)试卷结构对比。
从中看出高中物理基本上延续了初中物理的基本结构,但高中物理将初中物理中考查基础的简答题分散到了选择题和分析计算题中;并且新增了最能体现高中物理特点的不定项选择题。这使得原本初中的排除法已经不再适用,每个选项都需要学生彻底弄懂,举出实例。这让学生认识到了,高中物理知识不仅仅是简单的应用,更应该认识物理的本质,在认知程度上较初中物理更深一步。可见,初高中物理在对知识本质的认识程度上是不同的。
3.从教材编写中看初高中物理的区别
案例3:下表是初高中物理部分力学物理量的不同描述。
从表中看出,初中物理课本表述概念时以定性分析为主,注重学生的感性认识,内容浅显直观;并且初中物理课本中往往图文并茂,既开阔了学生的眼界,又能激发了学生的学习兴趣。而高中物理课本在表述概念时相对抽象、严密,并以定量分析计算为主,注重学生的理性认识,而且在数学工具的应用上要求也有很大幅度的提高。可见,初、高中物理教材在编写理念上是存在着较大差异的。
4.从物理计算公式看初高中物理的区别
案例4:下表是初高中物理运动学公式的统计。
从表中看出,以运动学为例,高中物理公式远远多于初中,对公式的定量分析计算要求远高于初中。这说明,高中物理更注重学生抽象思维能力的培养。
5.从对数学工具的应用中看初高中物理的区别
案例5:下表是初高中物理对数学工具应用的统计。
从中我们看出,与初中物理相比,高中物理对学生应用数学工具的能力要求较高,教师讲述的物理知识更抽象,对学生思维能力要求更高。
综上所述,高中物理是初中物理的深化与提升,初中物理注重的是学生的定性分析和知识点的应用;而高中物理注重的是学生定量的分析和知识点本质的理解,并且对数学工具的要求较高,这使得初高中物理间产生了较大的断层,导致初中毕业生在学习高中物理时,由于思维方式自然延续了学习初中物理的方法,很难适应高中物理的学习节奏,因而导致物理成绩的严重滑坡。
二、初高中物理的衔接措施
初中教师一般只熟悉初中教材,并不清楚自己要在初中阶段把学生的认知水平提高到哪个程度才能适应高中;而高中教师一般也只熟悉高中教材,也不熟悉自己所面对的学生原先的认知程度。同理,只有让高中教师知道自己所教的学生的认知深度才能对学生对症下药。那么,怎样才能让初高中教师都能熟悉对方的教材呢?
1.提高教师自身素质,顺利完成初高中物理的衔接
加强初高中教师间的交流学习,逐渐替代现有的只有初中教师或高中教师间的单向教学交流。
2.制订详细的衔接教材,让高中教师和学生能详细了解初高中物理的区别
由教体局层面出发,由教研室指定专家级教师(最好是在初高中都进行过教学工作的老师),对比初高中物理教材,找出教材知识点的不同,然后进行汇总、归类,制订初高中物理的衔接教材。
3.在中考中设计衔接试题,自然引导教师在初中教学中做好衔接工作
中考是初中教学的指挥棒,在科学中考中设计初高中物理衔接类型的试题,此为引导初中物理教师注重学生知识的延伸和思维的拓展的最有效措施。
4.帮助学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程
由于高中物理比初中物理更具抽象性,因此,在初中物理教学中,要把重点放在物理过程的分析上,并尽量把物理过程图形化,让学生建立正确的物理模型,形成清晰的物理过程。
如,在力学、电学部分一定要在初中阶段养成画受力分析图和电路连接图的习惯,使得学生审题时养成边读题边画图的良好习惯,而此项习惯能使抽象的物理知识形象化、具体化。
在电学中,把复杂的电路图简化成简单的串并联电路图,这是解题的关键,这一步在高中物理电学学习中也是最关键的一步。如此,学生学习物理的过程即为整合能力的训练,最重要的是培养了学生的分析归纳能力,拓展了抽象思维,教师潜移默化地在教学中提升了学生学习物理的综合能力。
5.改变教师提问技巧,引导学生从本质上理解物理知识
初中物理注重的是定性的判断,所以教师提问或试题中往往是问“是不是”或“是否正确”,至于问题的所以然,学生却不能举例说明。因此,教师提问应多触及知识的本质。如,在初中学习能量知识点时,提问:(1)物体吸收热量,温度一定升高吗?举例说明。(2)物体内能增加,一定是外界对物体做了功吗?举例说明。
教师有指向性地引导学生主动思考,自主探究,既能巩固知识,又能提高能力,能为高中物理不定项选择的题型奠定基础。
6.注重初中物理知识的延伸,增强学生学习物理的兴趣
初高中物理间的断层,主要是因为知识难度上升幅度和知识间的跨度大于学生认知水平上升的程度。因此,激发学生学习物理的兴趣,提高学生的思维能力和认知水平是缩小初高中物理差距的重要措施。
教师在教学中多举一些学生熟悉、感兴趣的事例来说明物理学的广泛应用,使学生能从具体事例中体会到学习物理的重要性,体会到物理就在我们身边,产生学好物理的兴趣,自然就会消除学习物理的畏惧感。同时要引导学生延伸物理知识,撰写物理小论文。另外,展开物理知识解决生活问题的活动,加强学生学以致用的能力,拓展学生的学习思维,激发学习物理的兴趣。
7.将初中物理的定性分析逐步升华到定量计算
初中物理和高中物理的最大区别就是定性分析和定量计算的区别。因此,物理教师在初中阶段应逐步对所学知识进行适当延伸,不仅仅局限在定性的判断和分析上,还应让学生举一反三地进行定量计算,便于总结出物理规律,领悟并掌握学习物理的方法。
综上所述,初高中物理间存在着较大的断层。虽然断层无法消除,但我们可以在策略、教师和学生层面共同努力,做好初高中物理的衔接,缩小差距。我深信,不久的将来,物理将不再是高一新生畏之如虎的学科。
参考文献: