新課標(biāo)下初高中物理學(xué)習(xí)思維和方法銜接的探索

汪 健 袁國道

(廬江中學(xué) 安徽合肥 231500)

新課改后，盡管高中物理學(xué)科難度降低了，但它仍然是公認(rèn)的起點(diǎn)較高、學(xué)生難學(xué)的學(xué)科。知識的增長需要在一定的思維發(fā)展基礎(chǔ)上才可能形成。在初中已形成的知識和思維基礎(chǔ)，恰好是高一物理的“起點(diǎn)”，我們應(yīng)從這些“起點(diǎn)”延伸出去，把握學(xué)習(xí)的銜接點(diǎn)。物理學(xué)是觀察、實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的產(chǎn)物，物理概念和規(guī)律是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上通過思維抽象建立起來的。中學(xué)生思維發(fā)展的規(guī)律是，初中生發(fā)展形象思維，高中生發(fā)展抽象思維，高一是學(xué)生由形象思維向抽象思維過渡的重要時(shí)期。隨著高中知識內(nèi)容要求提高，抽象深度增加，如果物理教學(xué)過程中形象和抽象思維不能協(xié)同參與，學(xué)生思維水平低于教學(xué)要求，勢必造成學(xué)習(xí)困難。

一、初高中物理學(xué)習(xí)思維能力的銜接

1.提高感性知識，奠定培養(yǎng)抽象思維的基礎(chǔ)

形象性與抽象性相結(jié)合是物理教學(xué)的主要原則之一。從教育學(xué)和心理學(xué)理論看：人們認(rèn)識事物，一般是先從生動(dòng)的直觀認(rèn)識再到抽象的思考，感性知識是抽象思維的基礎(chǔ)。物理教學(xué)的難點(diǎn)，常是學(xué)生因缺乏感性知識，難以將物理模型具象化，不能構(gòu)建準(zhǔn)確、清晰的物理圖像。如果根據(jù)課程和學(xué)情設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提供充足的直觀材料，提高感性認(rèn)識，通過形象思維把未知的抽象的過程轉(zhuǎn)化為具體的，易理解的相應(yīng)的典型模型，將使學(xué)生更容易理解。

通過實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的直觀性，降低學(xué)生思維的難度。例如，講靜摩擦力方向時(shí)，理解“靜摩擦力的方向總與接觸面相切，并與物體間相對運(yùn)動(dòng)趨勢的方向相反”比較困難，如果教師演示“在水平桌面上拉一把毛刷”的實(shí)驗(yàn)，再做“用兩把顏色不同的毛刷上下相對，沿相反方向拉兩刷”的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)刷毛的偏向就可以直觀分析出毛刷所受到靜摩擦力的方向，從而理解其含義。

聯(lián)系日常生活、生產(chǎn)等實(shí)際，以生動(dòng)、形象的典型現(xiàn)象或事例進(jìn)行類比，在類比中形成形象思維。例如，在講牛頓第三定律時(shí)，鼓掌時(shí)雙手會(huì)痛的簡單事實(shí)能讓學(xué)生理解作用力與反作用力。對難理解的概念和規(guī)律，我們可充分利用形象的語言、多媒體課件等，對物理現(xiàn)象或過程進(jìn)行再現(xiàn)或演示，豐富學(xué)生頭腦中的物理形象，使形象教學(xué)和理論教學(xué)密切結(jié)合起來，提高學(xué)習(xí)效率。

在習(xí)題教學(xué)中，將研究對象模型化，物理過程情景化。一般解題時(shí)，是先在認(rèn)真審題的基礎(chǔ)上，對題意進(jìn)行定性分析，分析物理現(xiàn)象發(fā)展變化的全過程，構(gòu)建物理情境，同時(shí)畫出解決問題的分析簡圖，如受力分析圖、運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像等；然后再把物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。這種由抽象到形象再到抽象思維的分析過程，將提高解決物理問題的效率。探索某些物理問題和物理規(guī)律時(shí)，可以利用數(shù)學(xué)函數(shù)圖像來發(fā)揮形象思維作用，如在實(shí)驗(yàn)中用圖線法尋求物理規(guī)律。教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生對材料感知得越豐富、越深刻，形成的概念就越清晰準(zhǔn)確、越具體和牢固。

2.巧設(shè)物理問題，培養(yǎng)抽象思維

“思維開始于疑問與好奇，問題啟動(dòng)于思維”。在物理教學(xué)中，一要善于創(chuàng)設(shè)物理情境，啟發(fā)學(xué)生的思維，引入“提出問題—探究問題—解決問題”的模式，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分析、比較、抽象等思維方法，對提出的問題或感性材料進(jìn)行加工，概括出事物的本質(zhì)屬性和基本規(guī)律，建立科學(xué)的物理概念和物理規(guī)律。二要善于設(shè)計(jì)物理問題，把學(xué)生置于問題之中。教學(xué)活動(dòng)的核心是問題，問題的提出是教學(xué)進(jìn)行的方向，問題引發(fā)思考，思考決定行為，教師提問要能啟發(fā)學(xué)生去質(zhì)疑、探究、發(fā)現(xiàn)，讓學(xué)生在質(zhì)疑、探究、發(fā)現(xiàn)中獲得知識和提高抽象思維。在教學(xué)過程中，我們根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維水平，循序漸進(jìn)地設(shè)問，通過逐層設(shè)問，使學(xué)生的思維逐步深入，促使學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、創(chuàng)造性地解決問題。

例如“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”這節(jié)課，教師可以演示小球沿弧形軌道做平拋運(yùn)動(dòng)的情形，設(shè)置一系列階梯式的問題：

小球離開軌道后的運(yùn)動(dòng)中受幾個(gè)力的作用？方向怎樣？

小球在離開軌道的瞬間有無初速度？方向怎樣？

小球做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)？

平拋運(yùn)動(dòng)是一種什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？

什么叫平拋運(yùn)動(dòng)？

通過探究這些具有梯度的問題，學(xué)生經(jīng)歷了從現(xiàn)象到本質(zhì)的過程，理解了平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，激發(fā)了探究欲望，訓(xùn)練了思維的深刻性。此時(shí)，教師可及時(shí)復(fù)習(xí)運(yùn)動(dòng)合成與分解的知識，分析平拋運(yùn)動(dòng)在水平和豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，從而加深學(xué)生對平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解，使學(xué)生全面掌握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

二、重視物理思想，滲透抽象思維

在初高中銜接階段，學(xué)生的思維由形象向抽象過渡，這期間學(xué)生的思維具有可塑性和不穩(wěn)定性，所以要著力教給學(xué)生一些思維方法，以更有效地提高他們的思維能力。

首先是科學(xué)抽象法。初中生思維大多是以生活現(xiàn)象和直觀實(shí)驗(yàn)為依據(jù)的形象思維，而高中物理學(xué)習(xí)的內(nèi)容其實(shí)源于生活，分析物理問題時(shí)要從日常生活現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)出發(fā)，忽略次要因素，抓住主要因素，建立合理的物理模型。

例如質(zhì)點(diǎn)、彈簧振子、單擺、理想氣體、點(diǎn)電荷、理想變壓器等理想化物理模型，是實(shí)物的一種理想簡化。在教學(xué)中，我們要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識建立理想模型的必要性，讓他們學(xué)會(huì)建立理想模型的一般方法；要充分利用物理模型去教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。

其次是類比法。類比法有助于根據(jù)已知事物的相關(guān)理論建立假說去說明新事物；或用某些已知的屬性來說明未知的屬性，以增強(qiáng)說服力，使人們?nèi)菀桌斫?，是人們認(rèn)識事物的重要方法。

教學(xué)中有些物理知識深?yuàn)W抽象，不易被學(xué)生理解和接受，采用類比法，能夠增強(qiáng)說服力，幫助學(xué)生建立物理情境，對教學(xué)重難點(diǎn)起到作用。如電磁波現(xiàn)象與機(jī)械波現(xiàn)象類比、電場與重力場類比、電勢差與高度差類比、電勢能與重力勢能類比等。

再次是歸納法。歸納法是從個(gè)別事物和現(xiàn)象中概括出該類事物的一般規(guī)律的思維方法。物理學(xué)中很多定義、公式、定理和定律都是運(yùn)用歸納法總結(jié)出來的，它是學(xué)習(xí)和研究物理的一種重要方法。例如牛頓第一定律的教學(xué)中，伽利略斜面理想化實(shí)驗(yàn)：小車在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，不受任何阻礙作用，則它保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。我們借助于對實(shí)驗(yàn)材料的深加工和歸納法，便能夠形成關(guān)于牛頓第一定律的相對完整的認(rèn)識。善于運(yùn)用歸納法，站在方法論的高度來組織教學(xué)，就會(huì)使整個(gè)教學(xué)過程更具有邏輯性，使學(xué)生潛移默化地受到方法論的教育。

除了抽象法、歸納法、類比法之外，在教學(xué)中老師還要注意學(xué)習(xí)多元化思維方法的滲透，如此一來初高中物理的銜接就水到渠成了。

三、初高中物理學(xué)習(xí)方法上的銜接

愛因斯坦說，“掌握方法比掌握知識更重要”。對于學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)不是目的，會(huì)學(xué)才是目的。在高一物理起步教學(xué)階段，我們應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注對學(xué)生以下學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)。

1.注重理解、善于分析的習(xí)慣

初中物理基本知識、基本概念比較簡單，例如講“力的合成與分解”，初中是“一條直線的合成”，理解簡單，直接按標(biāo)量運(yùn)算，高中是“互成角度的合成”，需運(yùn)用平行四邊形定則。對比兩種情況不難發(fā)現(xiàn)，初中所討論的僅是高中的一個(gè)特例。初中生習(xí)慣于理解問題表層，沒有形成對基礎(chǔ)知識、基本概念深入理解的習(xí)慣，導(dǎo)致高中普遍出現(xiàn)“聽而不懂，懂而不會(huì)”的現(xiàn)象，所以進(jìn)入高一首要任務(wù)是加強(qiáng)理解、分析習(xí)慣的培養(yǎng)。理解和掌握概念、規(guī)律的基本方法是分析，老師在教學(xué)中講解物理概念時(shí)，要重視對物理現(xiàn)象的分析，因?yàn)樗俏锢砀拍詈鸵?guī)律形成的基礎(chǔ)。

2.獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣

初中生習(xí)慣于被動(dòng)地接受教師的傳授，依賴性強(qiáng)，缺乏自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考和獨(dú)立解決問題的習(xí)慣。而獨(dú)立思考是學(xué)好知識的前提，思考是學(xué)習(xí)活動(dòng)的核心，只有把學(xué)和思結(jié)合起來，才能獲得真知灼見。

首先教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，改變教學(xué)方法，把培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和習(xí)慣作為一項(xiàng)主要教學(xué)目標(biāo)來抓。其次，在教學(xué)中，教師要始終以調(diào)動(dòng)學(xué)生思考積極性為出發(fā)點(diǎn)，教師應(yīng)該在“導(dǎo)思”上多下功夫，通過創(chuàng)設(shè)問題情境，設(shè)置疑問創(chuàng)設(shè)懸念，創(chuàng)設(shè)知識沖突等手段，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)和探索的興趣，形成最優(yōu)學(xué)習(xí)心理狀態(tài)。例如，在講“加速度”概念時(shí)，先復(fù)習(xí)“運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度”這一概念，然后提出速度變化，再提出速度變化快慢如何描述，引出加速度概念。為降低難度，可先以直線運(yùn)動(dòng)為例，不追求概念的完善性，雖然學(xué)生對速度變化的方向與加速度方向的矢量關(guān)系認(rèn)識不夠全面，但認(rèn)知難度大大降低了，學(xué)生易于接受、便于建立概念，等到學(xué)習(xí)“曲線運(yùn)動(dòng)”時(shí)再加深理解。課堂教學(xué)要“精講精練”，對知識既要講清，又要留給學(xué)生獨(dú)立思考、討論、分析的時(shí)間和機(jī)會(huì)，要留給學(xué)生獨(dú)立鉆研的余地、交流互動(dòng)的時(shí)間，留給學(xué)生發(fā)表見解的機(jī)會(huì)。對于學(xué)生學(xué)習(xí)能力范圍以內(nèi)的問題和作業(yè)，教師要指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成或討論完成。培養(yǎng)獨(dú)立思考的能力和探討學(xué)習(xí)的習(xí)慣，不僅能幫助學(xué)生克服依賴心理，化解學(xué)習(xí)困難，而且能提高學(xué)生學(xué)習(xí)素養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.及時(shí)復(fù)習(xí)，勤于總結(jié)的習(xí)慣

根據(jù)德國心理學(xué)家艾賓浩斯的遺忘曲線可知，遺忘記憶的規(guī)律是“先快后慢”。我們應(yīng)讓學(xué)生盡量做到當(dāng)天功課當(dāng)天復(fù)習(xí)，使大腦皮層形成的暫時(shí)聯(lián)系得到強(qiáng)化；復(fù)習(xí)時(shí)首先通過看書、看筆記，對新知識的引入、實(shí)驗(yàn)、分析、歸納、結(jié)論、應(yīng)用等全過程進(jìn)行回顧，這樣既可以及時(shí)檢查當(dāng)天聽課的效果，又可以增強(qiáng)看書復(fù)習(xí)的針對性，既省時(shí)又高效。學(xué)完某一章后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行章節(jié)復(fù)習(xí)，通過整理、歸納、總結(jié)，把零散的知識系統(tǒng)化，構(gòu)建本章的知識網(wǎng)絡(luò)，然后做一些綜合性的題目，來鞏固所學(xué)的知識，這樣才能加深對知識的理解和鞏固，融會(huì)貫通，提高能力。

總之，高中物理教師在教學(xué)中需關(guān)注初高中物理學(xué)習(xí)在思維和方法方面的變化，教學(xué)中注意引導(dǎo)和鋪設(shè)臺(tái)階使學(xué)生思維能力螺旋式上升，以提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的能力。