对初\\高中物理教学衔接的思考
2011-12-29方芳
新课程·上旬 2011年5期
摘 要:以运动学为例对初、高中物理教学的衔接问题展开了探讨,提出了在实际教学中可通过新旧知识的过渡和深化等方式来实现教材内容的衔接,通过改进教学方法来完成学生能力培养方式的过渡,还可采用关注学生身心发展等多种方法实现初高中物理教学的顺利有效衔接。
关键词:中学物理;运动学;教学衔接
教学实践表明,很多高一学生在学习高中物理的初期阶段会觉得困难较大,不太适应高中物理的教学节奏及学习方式。其客观原因有教材及教学的衔接问题,当然,也存在学生能力台阶及学习心理调节的主观原因。客观原因的有效解决,能有助于主观原因的积极化解,因此,该阶段初、高中教学的衔接效果就显得尤为重要。
高中物理的第一章为运动学,这是学生学习高中物理的开始,也是力学知识体系的基础,其重要性不言而喻。虽然在初中物理就已经涉及运动学的一些基本知识,但两者之间无论从内容深度还是从分析、解决问题的方法上都存在着较大的差别,由于新旧知识的学习要求和思维过程不同,很容易让学生受到挫折,形成畏惧感。因此,本文将以运动学为例对初、高中物理教学的衔接展开探讨,文中所提及的教材为全国走在课程改革前沿的上海市2006版初中物理教材及2007版高中物理教材。
一、教材内容的衔接——注重新旧知识的过渡和深化
在实际教学中,有些教师往往会采用大量练习的方式来强化学生对新知识的掌握,但效果经常不尽如人意。通过练习,也许可以教给学生某种知识,但这种知识很快就会被遗忘,除非学生能够理解它,也就是说,除非能够把它纳入到已有的认知结构中去。教师在教学过程中,应该帮助学生以旧知识导出新知识,再来使学生掌握新知识,从而顺利完成知识的迁移。因此,高中物理教师首先必须对学生在初中阶段掌握的物理知识有一个全面的了解;其次,教师要把高中教材研究的问题与初中教材中的相关内容在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行全方位的对比,明确新旧知识之间的联系与差异。在此基础上选择恰当的教学方法来实现教材内容的有效衔接,就能使学生顺利地利用旧知识来理解新知识,从而降低了高中物理学习的难度。具体举例说明如下:
1.机械运动
初中教材中将机械运动定义为“一个物体相对另一个物体的位置变化”,而高中教材中则没有给出明确的定义。在高中物理教学过程中,可以尝试先让学生回忆机械运动概念,进而说明:要研究机械运动的规律,首先要对物体、位置、位置变化等概念有一个明确的认识。这样就自然地引入了质点、坐标、位移等的定义,从而避免了在《质点位移和时间》一课教学中直接引出相关概念的唐突,也为学生接受新知识作了一个良好的铺垫。
2.路程
初中教材将路程定义为“运动物体通过的路径长度”,高中教材则定义为“质点通过的轨迹的长度”。同时,高中物理中增加了位移(物体位置变化)的定义。在教学过程中,应通过比较,提出标量和矢量的概念,并明确两者之间的区别,从而帮助学生在原有路程概念的基础上实现对位移等新知识的升华。
3.坐标系
初中教材中有参照物的定义,但未提及坐标系,而高中没有对参照物进行明确定义,但提出了坐标系的建立问题。教学中关键是要让学生明白坐标系也是一种参照物,这样有利于学生对坐标系的理解,从而实现新旧知识的合理衔接。
上述分析表明,初、高中物理在运动学的相关概念表述中是有很大区别的。因此,在教学过程中应做好新、旧知识的衔接工作,及时指导学生分析新、旧知识间的联系和区别,引导学生理解新知识,用新的知识来调整、替换原有的认知结构,从而有效降低学习高中物理的台阶。
二、学生能力培养的衔接——强调教学方法的改进
初中物理学习过程中的思维活动,大多属于生动的自然现象和直观实验为依据的形象思维。而高中物理学习研究的物理问题则比较复杂,提出物理问题时,有时从演示实验出发,有时从情境出发,有时还要建立相应的物理模型。研究问题时,要从多方面、多层次来探究问题,抽象思维多于形象思维,动态思维多于静态思维,因而对学生的学习能力就有相对较高的要求。所以,高一新生的学习能力往往难以一下适应高中物理的学习。这阶段要特别注意对学生学习能力培养的衔接,而提高学生学习能力的关键是教学方法的改进。笔者认为,可以从以下几方面着手。
1.加强直观教学
初中物理教学比较多的是对物理现象的简单总结和归纳,抽象思维的要求不高。而高中物理在研究问题时常用简化方式,考虑其主要因素,忽略其次要因素,进而抽象出物理概念,或建立起物理模型。因此,学生进入高中阶段,普遍感到物理模型过于抽象,难以掌握。针对这种情况,应尽量采用以直观形象为过渡的教学方法,多举一些实例,使学生能够通过具体的物理现象来抽象物理本质,这样就能逐步理解、掌握建模的思想方法。当学生真切地理解了物理模型,才能逐渐学会用物理模型来解决物理问题,也就能够使学生实现思维方式的合理衔接与有效转型,从而促进对新的物理概念的学习。这是一种十分有效的教学方法,许多研究均已证明了进行定义性概念的教学时引进事例的重要性。举例说明如下:
例1.在《匀速直线运动的图像》一节中,教材中引入了龟兔赛跑的故事。在教学中,首先请同学用语言描述乌龟和兔子的运动过程;接着引导学生从形象到抽象,建立质点物理模型;然后提出“如何直观描述这个运动过程”这一问题,让学生思考;再引导学生运用函数对该物理现象进行数学表达;最后引导学生得出物理图像,并理解图像的意义。学生从龟兔赛跑的故事中,就能较容易的理解s-t图及v-t图的物理意义,并逐渐能使用这两种图像来解决具体的运动学问题,从而掌握这一节课的重点和解决教学难点。
例2.在《速度变化的快慢——加速度》一节中,多举一些实例,如火车出站、摩托车起步、子弹出膛等。在教学中,首先请同学用语言描述这些运动中各物理量的变化;接着引导学生从形象到抽象,建立物理模型;然后引导学生运用数形思维,用函数来表达速度的变化,最后得出速度的物理图像。这样能帮助学生顺利从原有的速度概念中拓展出速度变化的概念,再进一步上升建立起加速度的概念,从而使学生较为方便的理解加速度这一较为抽象的运动学概念。
2.培养逻辑思维
逻辑思维是思维的一种高级形式,其特点是以抽象的概念、判断和推理作为思维的基本形式,以分析、综合、比较、抽象、概括和具体化作为思维的基本过程,从而揭露事物的本质特征和规律性联系。针对物理问题,逻辑思维要求在理论知识的基础上用缜密、连续的推理演绎及证明过程来解决实际问题,因而是一种很好的分析解决物理问题的办法。对学生逻辑思维能力的培养往往能使教学取得事半功倍的效果。有心理学家就曾认为,学生一旦掌握了某种解决问题的策略,就能在各种场合下运用它们,而不是把它们只与特定的情境联系在一起。
在日常教学中经常会发现高中新生的逻辑思维能力不强,分析、解决问题时逻辑性差、没有条理,学习过程中习惯于死记公式,这主要是由于学生在分析相对复杂的物理问题时依旧采用初中阶段相对简单的思维方式引起的。因此,高一开始阶段就应加强学生逻辑思维能力方面的训练。举例如下:
例1.在学习“匀变速直线运动规律”后,学生对速度、位移,加速度等物理量的矢量性认识往往不够,在应用时只关心数值,不注意方向性。设计这样一道例题:
一小车在地面上沿水平方向做匀变速直线运动,某时刻速度为4 m/s,经1 s后速度大小为10 m/s,求在这一秒内物体发生的位移。
在解题过程中,由于缺乏思维的缜密性,学生基本上无法考虑到题中给出的前后两个速度方向可能相反,从而造成该题的漏解。多进行此类例题的训练能培养学生多因素、全面地考虑问题,扭转思维定向,逐步提高学生的逻辑思维能力。
例2.在学习完运动学全部概念后,学生往往因为缺乏综合分析能力,导致解题能力较差,遇到综合性较强的题目时往往无从下手。现设计这样一道例题:
一物体做匀减速直线运动,经过3 s速度变为0,已知最后1 s内位移为1 m,求物体在这3 s内的平均速度。
在解题过程中,教师可以引导学生采用如下思维方式进行解题:要知道三秒内的平均速度,就要先知道这三秒内的始末速度或位移,而要求解出这些物理量,则要先求解出物体的加速度。经过这样的推理分析,学生就自然能掌握解决这类问题的思路了。此类例题能逐步加强学生的逻辑思维能力,从而实现对学生能力培养的有效衔接。
3.发展科学探究能力
物理学是一门以实验为基础的科学,实验是物理学的重要研究方法,许多物理概念的建立与物理规律的发现,都是以实验事实为依据的。在高中物理教学体系中,实验教学同样占有举足轻重的地位。相对于初中物理实验,高中物理实验教学对学生的科学探究能力,尤其是系统设计探究方案的能力和运用数学方法分析证据的能力提出了更高的要求,而这正是高一学生所普遍缺乏的。因此,实验教学中的衔接工作同样是十分重要的。
教师在实验教学过程中特别是探究性实验教学过程中,要防止出现学生盲目进行探究或者教师包办探究过程的现象,应引导学生根据已有的背景知识和观察证据,通过逻辑推理和科学想象进行完整的科学探究活动,逐步提高学生的科学探究能力。
例1.在学习“自由落体运动”一节时,需要学生自主探究“自由落体运动为何种运动”这一问题。在教学过程中,教师可根据实际情况,设立活动卡,首先引导学生提出“自由落体运动是何种运动”这一问题,并让学生作出初步假设,再让学生根据已有的实践经验制订不同的实验计划、并在教师的帮助下各自完成实验,然后要求学生进行实验数据处理,并根据实验数据解释上述提出的问题,最后通过表达、交流和总结来最终完成科学探究过程。在教师引导下,潜移默化中学生就能逐步领会物理科学探究的基本方法。
三、关注学生身心发展
教学是师生之间、学生与学生之间多向互动的活动。在这一特定的环境中,师生关系、课堂心理氛围、课堂上教师的表扬与批评等,都将对学生的学习以及心理发展和心理健康产生重要的影响。詹姆士作为技能心理学的奠基人,就特别强调教师通过观察、提问、与学生交换意见的重要性,相信通过教师的观察而获得的学生的情感、观念、兴趣、价值观等方面的认识,能大大改善教育学的质量,并认为这种隐性资源的影响力甚至超过了学科课程本身的内容资源。
从初中到高中,学习习惯和方法都会有很大的改变,学习负担显著加重,经常会造成学生的畏难情绪,对学习缺乏信心,甚至自暴自弃,从而导致学生学习积极性不高,上课精神不集中,学习效率低下。这都需要教师及时进行多方面的心理干预,比如对缺乏信心的同学多要鼓励,对取得进步的同学要多表扬,对有困难的同学要多帮助,对心理有障碍的同学要多疏导等,从而帮助学生及时适应高中的学习生活。这种针对学生学习心理的关注和引导,同样有助于实现初、高中教学的有效衔接。
初、高中物理教学不仅仅是教材内容的拾阶而上,更重要的是要让学生能力呈现螺旋上升的发展。在有意学习中,学生不仅将客体的新知识纳入主体认知结构中,获得了知识的心理意义,而且原有认知通过吸收新知识,自身也得到完善或重新组合。这就是笔者对初、高中物理教学如何有效衔接所进行的思考和所追求的教学境界。
参考文献:
[1]物理.八年级第一学期(试用本).上海教育出版社,2006.
[2]物理(试用本).上海科学技术出版社,2007.
[3]施良方.学习论.人民教育出版社,2001.
[4]吴庆麟.教育心理学.人民教育出版社,1999.
(作者单位 华东师范大学物理系 华东政法大学附属中学)