關(guān)注初高中物理課程銜接的教學(xué)實踐

蔣娟花

摘 要：高中物理是高一學(xué)生普遍認(rèn)為難學(xué)的學(xué)科，其原因主要在于初高中課標(biāo)在能力要求方面跨度過大。解決好初高中課程學(xué)習(xí)的銜接問題，它不僅是高中教師的教學(xué)任務(wù)，也是初中教師在教學(xué)中必須關(guān)注且注意主動做好的工作。初中教師關(guān)注并做好初高中課程的教學(xué)銜接，主要體現(xiàn)在“引導(dǎo)學(xué)生初步領(lǐng)悟物理分析方法；引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題”這兩方面。

關(guān)鍵詞：課程銜接；分析方法；數(shù)學(xué)運(yùn)用

高中物理是高一學(xué)生普遍認(rèn)為難學(xué)的學(xué)科，其原因主要在于初高中課標(biāo)在能力要求方面跨度過大。初中課程僅要求學(xué)生定性了解或認(rèn)識簡單的物理現(xiàn)象，而高中課程則要求學(xué)生能定量分析較為復(fù)雜的物理過程或情景，這種初中課標(biāo)能力的低要求與高中課標(biāo)能力的高起點導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生難以適應(yīng)。它具體體現(xiàn)在兩方面：一是分析方法的欠缺或思維能力的不相適應(yīng)，對于復(fù)雜的物理過程或情景常表現(xiàn)為束手無策；二是在運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力方面存在問題，不能熟練地將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型或因數(shù)學(xué)能力欠缺而導(dǎo)致解題失敗。上述這兩方面的能力欠缺是制約高一學(xué)生學(xué)好物理的關(guān)鍵性原因，也是解決初高中課程學(xué)習(xí)銜接的焦點問題。

解決好初高中課程學(xué)習(xí)的銜接問題，它不僅是高中教師的教學(xué)任務(wù)，也是初中教師在教學(xué)中必須關(guān)注且注意主動做好的工作。

一、引導(dǎo)學(xué)生初步領(lǐng)悟物理分析方法

物理是一門蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)研究方法與科學(xué)思維方法的學(xué)科。在能力要求方面，它不僅要求學(xué)生具有善于構(gòu)建圖景式的形象思維，而且還要求學(xué)生具有形成概念式的抽象思維，它不僅要求學(xué)生具有一定的類化思維能力，而且還要求學(xué)生具有靈活變通的思維策略。因此，掌握科學(xué)的思維方法（也稱分析方法）是學(xué)好物理的關(guān)鍵。就初高中在課標(biāo)能力要求的差異，初中教學(xué)應(yīng)關(guān)注如下兩方面的銜接教學(xué)。

1.引導(dǎo)構(gòu)建物理模型

物理問題分析的過程實質(zhì)是構(gòu)建物理模型的過程。如對潛水艇在水面行駛就可以類化為“漂浮”模型，而對于潛水艇的潛行就可以看作“懸浮”模型。模型構(gòu)建正確，分析思路才會朝著正確的方向發(fā)展?？梢?，構(gòu)建正確的物理模型是分析與解決物理問題的首要任務(wù)。

物理是與生活實際緊密聯(lián)系的學(xué)科，課程教材中所介紹的模型問題是一些簡單典型的現(xiàn)象或事實，而生活中的實際情況與教材模型問題存在一定的差異，這就給學(xué)生在對模型構(gòu)建方面造成了一定的干擾。如在液體壓強(qiáng)公式p=ρgh的推導(dǎo)中，由于生活經(jīng)驗的影響，學(xué)生難以構(gòu)建液柱模型。高中物理中，類似這樣的問題很多，因此教學(xué)中要注意啟迪學(xué)生構(gòu)建物理模型的思維。

實際上，初中教材中蘊(yùn)含著大量引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物理模型的素材。如分析“托里拆利實驗”測定大氣壓值時，教學(xué)中就可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“連通器”模型，又如在開展“探究凸透鏡成像”活動后要求學(xué)生分析《光的折射》課題教材中“浸入水中的鉛筆為什么會變粗”的圖片，教師就可以啟發(fā)學(xué)生在平視水杯方向構(gòu)建“凸透鏡”模型。再如在引導(dǎo)學(xué)生理解“凸透鏡會聚”平行光的教學(xué)中，教師就可以借助構(gòu)建“平行光通過三棱鏡——平行光通過底邊相接的兩組合三棱鏡”的折射模型來啟發(fā)學(xué)生的類化思維。顯然，這樣的模型構(gòu)建引導(dǎo)，有利于發(fā)展學(xué)生在物理模型方面的構(gòu)建能力。

2.引導(dǎo)領(lǐng)悟分析方法

由于初中課標(biāo)要求較低，學(xué)生難以領(lǐng)悟物理分析方法的重要性。高中則不然，分析與解決復(fù)雜繁難的問題往往取決于分析方法的靈活運(yùn)用。高中物理課程中，分析方法豐富而靈活，但就重要且通用方法而言，大致可以歸結(jié)為整體法、隔離法、等效法、對稱法、極值法、臨界法等六種，初中課程教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟這些方法。

如對于“水池中有一裝滿石頭的船，若將石頭全部投入水中，試問池中的水面如何變化”的問題分析，教學(xué)中就可以進(jìn)行如下引導(dǎo)：

引導(dǎo)整體法分析：①石頭拋入水前，浮力與船（石頭）總重力具有怎樣的關(guān)系？②石頭拋入水后，浮力與船（石頭）總重力具有怎樣的關(guān)系？

引導(dǎo)隔離法分析：①石頭拋入水前，水對石頭的浮力與石頭重力具有怎樣的關(guān)系？②石頭拋入水后，水對石頭的浮力與石頭重力具有怎樣的關(guān)系？

引導(dǎo)等效法分析：①比較分析圖1中A與B，水面高度是否一樣？②剪斷繩子，在石頭下沉過程中，池中水面怎樣變化？

毋庸置疑，教學(xué)中注意分析方法的引導(dǎo)，不僅可以促進(jìn)學(xué)生對物理分析方法的領(lǐng)悟，而且還可以啟迪學(xué)生的靈活思維。

二、引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題

數(shù)學(xué)作為工具學(xué)科，其思想、方法和知識始終滲透、貫穿于整個物理學(xué)習(xí)和研究的過程中，為物理概念、定律的表述提供簡潔、精確的數(shù)學(xué)語言，為學(xué)生入門抽象思維和邏輯推理提供有效的方法，為物理學(xué)中的數(shù)量分析和計算提供有力的工具。高中物理試題的解答離不開數(shù)學(xué)知識和方法的應(yīng)用，而且借助物理知識考查數(shù)學(xué)方法應(yīng)用能力是高考的焦點。因此，在運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問題方面，初中教師應(yīng)做好如下三方面的教學(xué)銜接工作。

1.引導(dǎo)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型

物理中的數(shù)學(xué)模型，就是依據(jù)物理概念與物理規(guī)律和其中蘊(yùn)含的數(shù)量之間的關(guān)系而建立的數(shù)學(xué)形式。在高中物理課程學(xué)習(xí)中，由于要進(jìn)行定量分析，可以說，幾乎所有的物理問題都需要構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。由于初中課標(biāo)中絕大多數(shù)僅要求學(xué)生對簡單問題進(jìn)行定性分析，因此導(dǎo)致學(xué)生忽視數(shù)學(xué)知識與方法對分析與解決物理問題的重要作用，即使遇到較為復(fù)雜的定量問題，也不會熟練地運(yùn)用數(shù)學(xué)這個工具來構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。為此，初中教學(xué)應(yīng)重視引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。下面舉一例說明。

某同學(xué)在斜向上運(yùn)動的電梯上，以相對電梯不變的速度，從二樓走到一樓，數(shù)得電梯階級為60，從一樓走到二樓，數(shù)得電梯階級為20，求從一樓到二樓電梯的階級。

從物理知識來講，本題屬于勻速運(yùn)動問題，但由于題目給出的已知信息只有下樓數(shù)的60級階梯與上樓數(shù)的20級階梯，似乎條件不足，因而多數(shù)學(xué)生望題興嘆！對此，教學(xué)中可以引導(dǎo)學(xué)生假設(shè)某些物理量，然后再依據(jù)物理量之間的關(guān)系建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

設(shè)從一樓到二樓電梯的級數(shù)為N，電梯的運(yùn)動速度為每秒x個階梯，人的運(yùn)動速度為每秒y個階梯。那么人由一樓到達(dá)二樓的運(yùn)動速度為（x+y），所需的時間為t1=N/（x+y），則人由一樓到達(dá)二樓數(shù)的階梯級數(shù)方程為■y=20，同樣可建立人由二樓到達(dá)一樓數(shù)的階梯級數(shù)方程為■y=60，聯(lián)立兩個方程解得N=30（階）。

當(dāng)然，這道題的解答對數(shù)學(xué)能力的要求較高，然而高中物理中不少的問題都要求要具有較高的數(shù)學(xué)分析問題的能力，因此適當(dāng)進(jìn)行這樣的數(shù)學(xué)模型構(gòu)建教學(xué)，有利于與高中課程學(xué)習(xí)接軌。

2.引導(dǎo)數(shù)學(xué)演繹推理

借助數(shù)學(xué)演繹推理是高中物理問題分析的主要手段，初中教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。

如圖2所示，當(dāng)以方向始終水平的力F緩慢地使均勻豎直杠桿移到水平位置，在此過程中力F的大小怎樣變化？（桿重量為G）

對此問題，首先是引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“杠桿平衡”的物理模型，其次引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“杠桿平衡”的數(shù)學(xué)模型，然后是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)演繹推理。

設(shè)杠桿長為L，以O(shè)點為轉(zhuǎn)軸，依據(jù)杠桿的平衡條件有：■L·sinθ·G=Lcosθ·F，可得：F=■G·tgθ可知：θ逐漸增大，tgθ也逐漸增大，重力G不變，F(xiàn)則逐漸變大。

可見，本題雖屬于定性分析問題，但通過構(gòu)建定量的數(shù)學(xué)形式，不僅可以使分析過程嚴(yán)密且結(jié)論可靠，而且促進(jìn)學(xué)生充分領(lǐng)悟數(shù)學(xué)工具的重要價值。

3.引導(dǎo)領(lǐng)悟圖像方法

圖像方法是貫穿高中物理問題分析中的重要方法，它是發(fā)展學(xué)生形象思維與邏輯思維的良好載體，也是高考命題的熱點。初中滬科版九年級教材僅介紹了物質(zhì)熔解與汽化中的“溫度——時間”圖像和導(dǎo)體通電時的“電流——電壓”圖像，可能這與學(xué)生不具備相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)知識有關(guān)，但僅憑這兩種圖像卻難以引起學(xué)生對圖像方法的重視，更不能領(lǐng)悟圖像方法的作用。為此，當(dāng)學(xué)生在八年級上學(xué)期學(xué)了一次函數(shù)以后，教學(xué)中就可以適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識圖像方法并適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖像分析與解決物理問題。

如在《電流做功的快慢》課題中，教學(xué)中就可以介紹某燈泡在額定電壓下電流做功中的W——t圖像，通過比較正比例函數(shù)y=kx與電流做功關(guān)系W=Pt，從而認(rèn)識W——t圖像斜率的物理意義并進(jìn)而認(rèn)識“I——U圖像”中斜率意義。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用圖像描述重力G與質(zhì)量m、滑動摩擦力f與正壓力N的關(guān)系，還可以讓學(xué)生構(gòu)建用物質(zhì)密度ρ與物體體積V的圖像?？傊?，讓學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)形式與圖像是描述物理概念與規(guī)律中的兩種形式，并領(lǐng)悟“具有數(shù)學(xué)形式的概念與規(guī)律都可以用圖像方法來描述以及數(shù)學(xué)形式與圖像方法都可以用來分析與解決物理問題”的方法。

顯然，這種圖像方法的領(lǐng)悟教學(xué)，它是夯實學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具分析解決物理問題能力的有效途徑，也是初高中學(xué)習(xí)能力銜接的重要方面。

關(guān)注初高中物理課程銜接的教學(xué)，它既是引導(dǎo)學(xué)生為高中學(xué)習(xí)奠定能力與方法基礎(chǔ)，也是貫徹“關(guān)注學(xué)生發(fā)展”的新課程教育理念的體現(xiàn)。當(dāng)然，銜接教學(xué)要注意適時與適度，做到既不偏移初中教學(xué)重心，又要顧及課標(biāo)的實際要求，切忌過重增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒月娟，劉明星.初高中物理教學(xué)銜接問題研究[J].中學(xué)物理，2012（11）.