淺談高中物理必修與選修３的銜接教學(xué)

按照高中物理新課程的模塊構(gòu)成，選擇理科的學(xué)生一般均在完成共同必修模塊物理1、2的學(xué)習(xí)后，進入選修模塊物理3系列的學(xué)習(xí)。目前大多數(shù)學(xué)校均在高一下學(xué)期期中后不長時間即完成了對物理必修1、2的學(xué)習(xí)。筆者在教學(xué)實踐過程中感到對高一學(xué)生來說，物理必修1、2，與選修3-1之間有一個較大的“臺階”，認清“臺階”的成因，做好必修1、2與選修3-1之間的銜接，幫助學(xué)生跨過這一“臺階”，對貫徹新課程的理念，實現(xiàn)新課程的目標，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，均有重要的意義。

一、必修與選修3之間的臺階

必修1、2與選修3-1之間的“臺階”的形成，是由新課程所設(shè)置的必修和選修框架決定的，具體表現(xiàn)在：

1 理論和實踐之間的臺階

必修1、2中，只講高中物理力學(xué)部分中的主干知識。為了適應(yīng)必修課時的要求，教材的編寫者，把動量、機械振動、機械波等內(nèi)容放到了選修課中，這樣學(xué)完必修1、2后，學(xué)生缺少用力的觀點和能量觀點分析物理問題的歷練，還未形成用力學(xué)的理論和方法分析問題的習(xí)慣，力學(xué)基礎(chǔ)知識是單薄的，而選修3-1的第一章對電場的分析，正是基于力的觀點和能量觀點的應(yīng)用，致使學(xué)生普遍感到吃力!生澀！

2 宏觀和微觀之間的臺階

從物理學(xué)發(fā)展史來看，物理學(xué)家們對物理現(xiàn)象的探索和認識有一個從宏觀到微觀逐漸深入的過程，理論的成熟是先力學(xué)、后熱學(xué)，再電磁學(xué)發(fā)展而來的。在必修1、2的學(xué)習(xí)中，學(xué)生研究的是宏觀世界中機械運動現(xiàn)象，與學(xué)生的生活經(jīng)驗較近，而在選修3-1第一章電場學(xué)習(xí)中，一開始就涉及到導(dǎo)體的微觀結(jié)構(gòu)，正離子熱振動、自由電子雜亂無章熱運動，這對學(xué)生來說“太突兀”，很難想像，學(xué)生極不適應(yīng)，究其原因，“分子運動理論”等熱學(xué)知識被安排在選修3-3中，學(xué)生還未學(xué)，缺少了由實驗和分析從宏觀世界進入宏觀世界這一環(huán)節(jié)。

3 具體和抽象之間的臺階

在必修1、2中，學(xué)生遇到的力只是常見的具體的重力、彈力、摩擦力，均能用感官直接感受。即使萬有引力有一定的抽象性，但對其討論也僅停留在“超距作用”層面，未深究其本質(zhì)。而在選修3-1第一章中對帶電體間的作用力討論進入到了“近距作用”層面，場的概念及其特性描述也比較抽象，不能用感官直接感受，加上電場是分布在空間中的，所以需要有較強的抽象思維能力和空間想像能力，才能形成正確的物理圖景。

4 進度和程度之間的臺階

按照新課程的教學(xué)進度，必修1、2應(yīng)在高一年級一學(xué)年教完，而目前大多數(shù)學(xué)校只用一學(xué)期半就完成了。心理學(xué)理論告訴我們：人的認知速度與知識內(nèi)容的深廣度和人的心智成熟度相關(guān)，對高一學(xué)生來說，他們的心智能力決定了對高一必修1、2中物理知識和概念的掌握程度趕不上這樣的課程進度，在3-1第一章電場的教學(xué)中常常出現(xiàn)對電學(xué)概念的內(nèi)涵和外延還未認清，就要求學(xué)生熟練運用力學(xué)知識分析的狀況，學(xué)生缺少了回味、思考、感悟的時間，導(dǎo)致力學(xué)知識不會用，力學(xué)和電學(xué)概念混淆不清的情況。

二、必修與選修3之間的銜接

在完成必修1、2學(xué)習(xí)后，怎樣使學(xué)生適應(yīng)選修3-1內(nèi)容的學(xué)習(xí)，是進行物理新課程教學(xué)過程中一個不容忽視的問題，在這一“臺階”處銜接教學(xué)工作的好壞，將直接影響學(xué)生對整個選修課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量和學(xué)習(xí)興趣!為此，教者必修遵循教學(xué)原則，努力做到：

1 耐心算，展現(xiàn)宏觀和微觀的聯(lián)系

正如3-1教材編者所認為的那樣，“學(xué)生以前學(xué)習(xí)物理、化學(xué)知識時，已知道物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子是由原子組成的，對原子結(jié)構(gòu)也有了解”。因此教科書直接從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度闡述物體帶電以及物體電中性的本質(zhì)，用物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)理論去解釋摩擦起電和感應(yīng)起電的本質(zhì)。教學(xué)現(xiàn)實告訴我們，盡管這兩個演示實驗現(xiàn)象很明顯，但學(xué)生對這樣的解釋還是顯得很困惑，有強迫記憶的現(xiàn)象發(fā)生，究其原因，學(xué)生缺少了由宏觀世界進入微觀世界的體驗和探究，正如諾貝爾獎獲得者費恩曼說過：“如果在某次大災(zāi)難中所有的科學(xué)知識都將被毀滅，只有一句話能夠傳給下一代人，那么怎樣的說法能夠以最少的詞匯包含最多的信息呢?我相信那就是原子假說，即萬物是由原子構(gòu)成的。［1］”物質(zhì)是由原子構(gòu)成的，學(xué)生個個知道，但這句話的信息量是如此之大，能理解其內(nèi)涵，能用它來理解宏觀現(xiàn)象則不是一件容易的事情。必須給學(xué)生補上這一課，要花時間介紹分子和原子大小的測定方法?阿伏伽德羅常數(shù)是怎樣得出的?并且讓學(xué)生耐心地計算，一立方厘米鐵塊中有多少個鐵原子?估算有多少個自由電子?然后，讓學(xué)生猜想演示實驗中枕形銅導(dǎo)體中自由電子和銅離子是如何構(gòu)成一個不帶電光滑無縫的銅導(dǎo)體的，導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電荷是怎樣形成的?這樣才能收到預(yù)期的教學(xué)效果。

2 耐心導(dǎo)，揭示現(xiàn)象與本質(zhì)的關(guān)系

“人類對電現(xiàn)象的認識和研究是物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的源頭之一”［2］。選修3-1的第一章是高中階段電學(xué)內(nèi)容的開始，教科書致力于從物質(zhì)結(jié)構(gòu)出發(fā)揭示物體帶電的本質(zhì)和從場的角度研究帶電體的相互作用規(guī)律。人們常說要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，實際教學(xué)中學(xué)生能對電荷守恒定律、庫侖定律、電場強度等知識倒背如流，但就是答不出什么叫電現(xiàn)象?為什么說電子是帶負電的?什么是電場?產(chǎn)生這些問題的原因，歸根結(jié)底在于教者在教學(xué)過程中忽略了從現(xiàn)象到本質(zhì)的探究過程，學(xué)生對電現(xiàn)象感到陌生，為此選修3-1在第一章導(dǎo)語中講了電現(xiàn)象的研究簡史。在教學(xué)過程中，必須高度重視這段內(nèi)容的教學(xué)，耐心引導(dǎo)學(xué)生循著人類對電現(xiàn)象研究的歷史過程，了解我國古代和與古希臘關(guān)于電的知識都是由經(jīng)驗得出，比較零散，而且在一千多年時間內(nèi)很少進展；了解吉爾伯特是如何把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象區(qū)別開的；了解在18世紀40年代的德國整個社會都對電現(xiàn)象感興趣，許多人出于好奇心購買摩擦起電機做實驗來娛樂；了解18世紀杜菲是如何發(fā)現(xiàn)電有兩種的。從而使接下來對電的本質(zhì)的研究，建筑在堅實的現(xiàn)象基礎(chǔ)上，提高學(xué)生的興趣。

3 耐心比，落實從具體到抽象的過渡

學(xué)生通過必修1、2的學(xué)習(xí)，對力的概念應(yīng)該有清晰的認識，但教學(xué)實踐告訴我們，大多學(xué)生往往對力的運算比較關(guān)注，對力的物質(zhì)性認識并不深刻，因此對帶電體間的作用力是怎樣發(fā)生的這一問題沒有強烈的疑問?！俺嘧饔谩?觀點根深蒂固，這也是電場概念及其特性的描述一直是教學(xué)難點的原因，由于概念比較抽象，不能用感官直接感受，因此教學(xué)中要耐心運用類比的方法；介紹庫侖定律時，將它與萬有引力定律類比；介紹電場性質(zhì)時，可把電場與“風(fēng)”比，樹頭動有風(fēng)，電荷受力有電場；介紹電場強度定義時讓學(xué)生類比求出重力場強度表達式；介紹電勢能時與重力勢能、引力勢能類比；介紹電勢概念時把等勢面與等高線類比。通過耐心比，幫助學(xué)生從具體到抽象，有利于學(xué)生用相互聯(lián)系，相互影響的觀點去看待事物，使思維水平躍上新臺階。

4 耐心做，追求“進度”與“程度”的協(xié)調(diào)

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，電場這章的演示實驗眾多，而且靜電實驗的效果受環(huán)境影響大，耐心做好多個演示實驗，對學(xué)生正確理解基本現(xiàn)象和形成基本電學(xué)概念，具有不可替代的作用，考慮到學(xué)生在初中的學(xué)習(xí)狀況，還應(yīng)補充“帶電體吸引輕小物體”，“同種電荷互相排斥”，“異種電荷互相吸引”，“電中和”等演示實驗。堅決克服“做實驗不如講實驗”，“講實驗不如背實驗”的思想。在耐心做好演示實驗的同時，還要耐心分析實驗現(xiàn)象中蘊涵的物理思想，如：關(guān)于電容器教學(xué)，如果教者只是像教科書中所講的那樣，直接告訴學(xué)生“任何兩個彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成了電容器”，顯然不能解除學(xué)生心中的疑問：容納電荷為何要兩個彼此絕緣的導(dǎo)體呢?如果啟發(fā)學(xué)生分析靜電感應(yīng)演示實驗，啟發(fā)提問：把不帶電的導(dǎo)體B接近帶電導(dǎo)體A，在B兩端出現(xiàn)感應(yīng)電荷±Q，如將B接地，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?如果斷開B的接地線，將A接地會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?在學(xué)生探究得出結(jié)論的過程自然發(fā)現(xiàn)：只要保持A、B不導(dǎo)通，即絕緣，無論將誰接地，其上的電荷均能保持住!可見，任何兩個彼此絕緣的導(dǎo)體是能夠容納等量異種電荷的，所以叫電容器，此時學(xué)生一定會對電容器的充、放電及容納電荷本領(lǐng)的大小的問題興趣盎然，對電容器知識的理解和掌握就比較自如。

參考文獻：

［1］《費曼講物理(入門)》湖南科學(xué)技術(shù)出版社.2004年5月第一版第二次第4頁

［2］《物理選修3-1教師教學(xué)用書》.人民教育出版社.2007年5月第二版第2版

(欄目編輯鄧 磊)