基于學(xué)生困惑視角的高一物理教學(xué)策略

福建省莆田第三中學(xué) 丁彬彬

物理是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，研究大到宇宙、小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律。新高考改革推進(jìn)背景下，據(jù)大學(xué)專業(yè)對(duì)選科的要求統(tǒng)計(jì)，首選物理可報(bào)考97.2%的專業(yè)。物理的重要性可見(jiàn)一斑。但現(xiàn)階段，許多學(xué)生升入高中后，卻并不能很好地適應(yīng)高中物理教學(xué)內(nèi)容，造成學(xué)習(xí)困難，影響個(gè)人綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。本文從學(xué)生困惑的視角出發(fā)，探討了高一物理教學(xué)策略。

一、高一物理學(xué)習(xí)困惑的成因

（一）從定性到定量，是高一物理的第一道坎

高中物理和初中物理第一個(gè)非常大的不同是“從定性到定量”。很多物理問(wèn)題在初中只要求做定性的分析，到了高中就要求做定量的計(jì)算。例如在初中，只要求定性了解蘋(píng)果下落是受到重力的作用；同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；為什么筷子在水里看起來(lái)會(huì)“折斷”；水會(huì)汽化變成水蒸氣，水蒸氣會(huì)液化變成水。而進(jìn)入高中，還要求定量計(jì)算：算出蘋(píng)果1 秒鐘下落了多少米，n 秒后蘋(píng)果的速度是多少；兩個(gè)電荷相距1米，它們之間的吸引力和排斥有多大；筷子在水中的視深是多少米；密閉空間中的飽和蒸汽與哪些條件有關(guān)。

定性分析跟日常生活聯(lián)系得非常緊密，學(xué)生只要通過(guò)觀察和識(shí)記就能掌握這些物理現(xiàn)象和物理知識(shí)，在好奇心和求知欲的幫助下，學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中容易獲得極大的學(xué)習(xí)成就感。進(jìn)入高中，由于物理學(xué)的本質(zhì)是“從自然界總結(jié)出了各種物理定律，再利用這些定律去改造自然”，這個(gè)過(guò)程不能有一丁點(diǎn)差錯(cuò)，于是繁雜的、精確的定量計(jì)算介入了高中物理，使得學(xué)生必須通過(guò)更多的努力、掌握更強(qiáng)大的工具、用更認(rèn)真的定量計(jì)算，才能獲得物理知識(shí)。從定性分析到定量計(jì)算是非常大的跨越，也是橫亙?cè)诔踔形锢砗透咧形锢碇g的一道鴻溝。

（二）用數(shù)學(xué)描述物理，學(xué)科間綜合是物理的鬼門(mén)關(guān)

定量的計(jì)算與分析離不開(kāi)數(shù)學(xué)工具和模型。但是數(shù)學(xué)并不用對(duì)現(xiàn)實(shí)世界負(fù)責(zé)，所以數(shù)學(xué)公理的選擇具有很大的任意性。就像歐式幾何和非歐幾何雖然在第五公設(shè)針?shù)h相對(duì)，但它們卻可以和諧共存。物理學(xué)則是要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界負(fù)責(zé)的，它一定要符合實(shí)驗(yàn)，符合從自然界觀測(cè)到的結(jié)果。物理定律就是從各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象里總結(jié)和推導(dǎo)出來(lái)的規(guī)律。

例如，從“運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持”到“物體不受到外力作用時(shí)”的條件，到“當(dāng)合外力為零F 合=0”的牛頓第一定律；從伽利略“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”“慣性的大小只與質(zhì)量大小有關(guān)”，到“F=ma”的牛頓第二定律；從“彈力大小與物體形變程度成正比”到“F=kx”，再到“F-△x 關(guān)系圖像”；從“力的合成”到“動(dòng)態(tài)分析中三角函數(shù)的應(yīng)用”，無(wú)一不昭示著用數(shù)學(xué)描述物理的重要性，也在無(wú)形中增加了物理學(xué)習(xí)的難度。

（三）知識(shí)糅合產(chǎn)生的無(wú)所適從，是物理難的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

宇宙萬(wàn)物都在運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)背后的規(guī)律又是什么？杯子為什么靜止在桌上？推一下椅子會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？汽車的啟動(dòng)和剎車距離怎么算？月亮為什么會(huì)繞著地球轉(zhuǎn)？給箱子一個(gè)拉力它會(huì)怎么運(yùn)動(dòng)？……一系列的物理問(wèn)題，似乎都存在共同點(diǎn)：把合外力F 找出來(lái)，再根據(jù)加速度a 解決問(wèn)題。似乎考試的內(nèi)容不外乎是，利用牛頓第二定律F=ma 可把所有問(wèn)題都切割成兩部分：受力部分和運(yùn)動(dòng)部分。已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況；或者反過(guò)來(lái)，已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力情況。

這種知識(shí)的糅合，卻造成學(xué)生巨大的困惑：“我應(yīng)該怎么入手？是力決定了運(yùn)動(dòng)，或是應(yīng)該從運(yùn)動(dòng)去分析力？”更加困惑的是，這個(gè)力是否存在？該怎么處理？它和運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系？

二、高一物理教學(xué)策略

（一）教學(xué)過(guò)程應(yīng)注意循序漸進(jìn)

蘇聯(lián)心理學(xué)家維果茨基認(rèn)為：教學(xué)應(yīng)集中于處于兒童的掌握邊緣的那些概念和規(guī)則。他稱這種學(xué)習(xí)的邊緣區(qū)為“最近發(fā)展區(qū)”。這個(gè)觀念與中國(guó)教育中不能“拔苗助長(zhǎng)”的觀念相貼切，均認(rèn)為不能超越認(rèn)識(shí)發(fā)展的階段。高一學(xué)生剛從初中跨越到高中，思維仍處于原有的定性思考階段，因此教學(xué)要從學(xué)生現(xiàn)有水平出發(fā)，循序漸進(jìn)。高一物理教學(xué)初期，要慢一些、細(xì)一些，重點(diǎn)知識(shí)和章節(jié)可通過(guò)銜接課、通過(guò)初高中知識(shí)的對(duì)比，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從初中物理知識(shí)到高中物理知識(shí)的過(guò)渡，達(dá)到充分了解和掌握初、高中物理在知識(shí)內(nèi)容、能力要求、思維方法上的區(qū)別。然后通過(guò)教學(xué)深度、廣度的拓展，分層次、分階段提出動(dòng)態(tài)的教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生做好初高中學(xué)習(xí)方法的過(guò)渡。

（二）教學(xué)過(guò)程應(yīng)注意物理方法的滲透

1.以課本為綱

由于高一教師往往是高三畢業(yè)班輪下來(lái)的，高三總復(fù)習(xí)的瑣碎和綜合依然刻在腦子里，教學(xué)時(shí)容易不自覺(jué)地脫離課本，而學(xué)生卻是從初中剛剛踏入高中，這就形成了一種教與學(xué)的認(rèn)知沖突。

一切知識(shí)和方法都在課本中，應(yīng)以課本為綱，教學(xué)中重視引導(dǎo)學(xué)生對(duì)課本的閱讀，找出新知識(shí)和重點(diǎn)，通過(guò)課文閱讀，初步掌握建立物理模型、分析物理過(guò)程，厘清物理量、物理知識(shí)的發(fā)展過(guò)程，再和教師課堂教學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)相印證，既可以培養(yǎng)學(xué)生的審題和建模習(xí)慣，也可以幫助學(xué)生初步樹(shù)立物理學(xué)習(xí)的信心。

2.突出物理模型構(gòu)建的指導(dǎo)

正確建立物理模型，是高中物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。因此在教學(xué)中，應(yīng)該突出物理方法的指導(dǎo)。如高中物理中的“繩”，可以理想化為輕（質(zhì)量忽略不計(jì)）且不可伸長(zhǎng)的模型，由此可推理得出“繩中張力一定處處相等”。指導(dǎo)學(xué)生利用“理想化方法”建立模型，可以避免學(xué)生對(duì)“繩”的物理圖景受力分析不清楚、解題思路混亂等問(wèn)題。

又如，在自由落體的教學(xué)過(guò)程中，在演示牛頓管后，不妨利用教室里的鎖頭、紙張、黑板擦、粉筆等物品，對(duì)比在空氣中自由下落的情境，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力：為什么鎖頭和黑板擦幾乎同時(shí)落地？不能忽視演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的作用。在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，也可以充分利用手里容易獲取的資源，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)創(chuàng)設(shè)情境，構(gòu)建物理模型。

3.習(xí)題的細(xì)化與精講精練

和初中物理題截然相反的是，高中物理題敘述較長(zhǎng)，學(xué)生讀題困難，前讀后忘，找不到或遺漏了條件，造成答題困難。因此，在習(xí)題課中，可采用問(wèn)題拆解法，把一個(gè)完整的物理問(wèn)題細(xì)化成各個(gè)小問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生逐步建立物理模型，通過(guò)解決小問(wèn)題實(shí)現(xiàn)題目的完整解答。再通過(guò)類似題型的精講精練，養(yǎng)成分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣和能力。

（三）重視小組合作學(xué)習(xí)

高一物理的難，在于對(duì)條件的遺漏和知識(shí)的缺漏，即對(duì)某一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不太透徹。但如果有人略加點(diǎn)撥，學(xué)生就會(huì)茅塞頓開(kāi)，這就是“三個(gè)臭皮匠效應(yīng)”。小組合作學(xué)習(xí)可以彌補(bǔ)學(xué)生在高一起始階段學(xué)習(xí)上的薄弱?？梢酝ㄟ^(guò)和班主任配合，或自行組合形成物理學(xué)習(xí)小組，在課堂教學(xué)和作業(yè)完成中合力探討，實(shí)現(xiàn)對(duì)問(wèn)題的更好解決。

（四）重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)科的一大特點(diǎn)，近幾年高考物理實(shí)驗(yàn)題，無(wú)論是電學(xué)實(shí)驗(yàn)題還是其他實(shí)驗(yàn)題均源于課本的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的組合和改裝，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類試題已成為近幾年考題的重點(diǎn)，這類考題既考查了基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況，又考查了設(shè)計(jì)性思維和創(chuàng)造性思維的全面性和靈活性。而初中階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和考查側(cè)重于實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論的識(shí)記，高中實(shí)驗(yàn)考查存在較大的跨越。

因此，在高一階段，教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)幫助學(xué)生鍛煉創(chuàng)造性思維和設(shè)計(jì)思維，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐掌握物理儀器使用和建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢響B(tài)度，通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)構(gòu)建物理模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和數(shù)學(xué)物理方法的結(jié)合等基本物理素養(yǎng)。同時(shí)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生體驗(yàn)高中物理知識(shí)產(chǎn)生過(guò)程，掌握物理方法的應(yīng)用過(guò)程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到對(duì)其物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性思維、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

（五）典例改裝，引導(dǎo)學(xué)生突破和提升

高中物理問(wèn)題的物理模型有限，但是物理情境無(wú)限，往往同一個(gè)物理模型換一個(gè)物理情境，不同的條件問(wèn)題的難度就會(huì)發(fā)生巨大的改變。在課堂的物理問(wèn)題分析中，可以嘗試對(duì)課本上的典例進(jìn)行改裝，更換不同條件的情境，可以促進(jìn)學(xué)生的觸類旁通，也實(shí)現(xiàn)對(duì)物理分析方法的突破。同時(shí)，也可以鼓勵(lì)參與小組合作的同學(xué)集思廣益，通過(guò)典例改裝，形成小組之間和小組內(nèi)的良性競(jìng)爭(zhēng)，也激勵(lì)一些在平時(shí)小組互助學(xué)習(xí)中不甘當(dāng)配角的學(xué)生，有機(jī)會(huì)走向主角，提高學(xué)習(xí)興趣。

綜上所述，高一物理教學(xué)策略實(shí)施須建立在教師充分理解教材、了解學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，采取積極的措施，幫助學(xué)生跨越初高中物理的關(guān)隘，樹(shù)立學(xué)習(xí)信心，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，才能有效提高物理教學(xué)效果。