基于核心素养导向的初高中物理衔接教学建议

曹义才

摘 要在初高中教材研究分析的基础上，基于新课标核心素养导向的教学理念，提出寻找知识衔接的深化点、探究难点问题的突破点、弥补数学知识的空白点、搭建物理思维的断层点等四点建议，旨在促进初高中物理衔接的正迁移，提升学生的物理核心素养。

初高中衔接 正迁移 核心素养 教学主张

“核心素养”成为新一轮课程改革的高频词组，物理学科的核心素养也成为中学物理教师关注的焦点。在新一轮课程改革中，初高中衔接教学如何实现新的突破，是进一步深化新课程改革背景下的一个重要课题。因此，初高中衔接教学也应朝着提升学生的物理核心素养努力。

物理学科的核心素养包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。通过对初中物理与高中物理教材的对比分析，基于核心素养导向的理念引领，提出初高中物理衔接教学的四点建议。

一、寻找知识衔接的深化点

物理观念是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。从教材内容上看很多知识是初中的拓展与延续，内容的深度和广度上都存在较高的台阶。以“质量”概念教学为例，初中阶段把质量定义为物体所含物质的多少，而高中“质量”概念的教学是在不断进阶和深化的，必修1是从惯性的角度认识质量——质量是惯性大小的量度，必修2是从万有引力的角度认识质量——质量的大小与万有引力大小有关，在选修3-5则是从能量的角度认识质量—质能方程，质量的概念在不断深化，内涵在不断丰富。

因此，在初高中衔接教学中，要寻找知识衔接的深化点。以牛顿第一定律为例，初中教材只是停留在认识的层次：牛顿第一运动定律揭示物体不受力时的运动规律。在初高中衔接教学中，要注重知识的深化：一是破除前概念影响，初步建立科学概念；二是领悟伽利略的理想斜面实验的实验方法，体验第一定律的建立过程，培育科学态度和责任；三是强调质量是惯性大小的量度，力是改变物体运动状态的原因；四是突出牛顿第一定律的独立性和定律建立的重要意义；五是为后续牛顿第二定律的学习做好铺垫，以便在学生头脑里建构一个系统的、完整的动力学理论。

二、探究难点问题的突破点

高中物理教材中引入了很多抽象的概念，导致高中物理教师难教、学生难学。物理学中的重要概念——机械运动，在初中阶段只定性研究了最简单的匀速直线运动，物体的相对运动或静止用参照物来判断，物体运动的快慢用路程与时间的比值表示，引入平均速度粗略描述变速运动[1]。而高中必修1部分则是定量描述机械运动，首先引入质点概念，把研究对象视为质点；接着在参考系上建立坐标系，认识位移和路程、时间与时刻的区别；然后在此基础上，用位移s与时间t的比值表示物体运动的快慢，引入加速度概念用来描述速度变化的快慢。高中必修1部分重在研究匀变速直线运动规律，即位移随时间、速度随时间变化规律，以及v-t图像、s-t图像等。高中必修2部分在必修1定量研究直线运动规律的基础上，研究更加复杂的曲线运动，定量研究平抛运动、圆周运动和天体运动规律。

在初高中机械运动衔接教学中，从速度到加速度是一个衔接的难点问题，教学中必须经历一个由具体到抽象再到具体的突破过程。困难之一：加速度意义的理解。学生往往从字面上理解，认为加速度就是加出来的速度，容易把速度的改变量和加速度概念混淆。困难之二：几个相互联系的概念关系的梳理。速度、速度变化量和加速度三者大小、方向之间关系的梳理。

三、弥补数学知识的空白点

高中物理学习对数学知识的依赖逐渐增强，必要数学工具的支持是学好物理的重要条件。初中知识大多数是定性描述分析，用到的数学知识大多数是初级运算，往往是用数值来量化长度、时间、速度、力、质量等大小。在高中则要进行定量计算研究，如用正负号描述矢量、用极限思想求瞬时速度、用解析几何分析平抛运动、用数学推导研究向心加速度等。因此在重视初高中物理知识对接的同时，还要关注数学工具的对接。高中物理用到的初等数学知识主要有：直线方程、一元二次函数、三角函数（定义、主要性质、特殊角度三角函数值）、角度制与弧度制的换算、正余弦定理、相似三角形、不等式性质等。

在牛顿第一定律衔接教学中，以伽利略理想斜面实验为依托，从中体验科学的实验方法，需要补充数学极限知识。如下图所示，在直角三角形BDC中，sinθ=h/BC，在取极限的情况下，由于h有限而BC无限，则sinθ→0，θ=0，于是右侧斜面BC成为水平面。

可见，随着物理学习的不断深入，学生用到的数学知识和方法将更加复杂和多样，教师要站在学习进阶的高度不断补充相关的数学知识。

四、搭建物理思维的断层点

高中物理与初中物理相比，物理观念的断层，导致物理思维的断层。从科学思维能力培养的着力点来看，初中主要是培养学生的形象思维，高中主要是培养学生的抽象思维，从而对学生能力要求也有所不同。

初中物理知识更多具有表象性，所以对理解和分析的思维要求较低，学生在学习过程中较多运用识记方法来学习物理、获取知识；高中物理知识有一定综合性和复杂性，处理问题时思维程度要求较高，往往经历从具体到抽象、由个别到一般、由形式到辩证逻辑、由模仿到思辨的思维过程。高中物理还需形成一定的科学思维方法，如图像法、理想模型法、极限法、比例法、整体隔离法、守恒法、合成分解法、等效法、对称法、推理归纳法等。

以牛顿第一定律衔接教学为例，初中课程是在大量经验事实的基础上，根据伽利略的小车实验，进一步推理物体在没有受到外力的作用下概括出来的；而在高中必修1课程教学中，通过对伽利略理想实验的分析，从实验→假设→推理→结论，利用一系列的逻辑思维，经历简化物理场景到抽象建立物理模型的过程，体验理想实验中突出主要因素、忽略次要因素的科学思想方法。弥补思维短板，利用极限思想使“有限”变化的量变成为“无限”变化的质变，从而以合乎逻辑的方式导出理想化的条件，搭建学生的物理思维断层点[2]。

物理课程改革进入了一个崭新的发展时代，核心素养成为引领教育改革的核心理念[3]。初高中物理的衔接教学是一个重要的课题，我们提出寻找知识衔接的深化点、探究难点问题的突破点、弥补数学知识的空白点、搭建物理思维的断层点等四点建议旨在降低初高中学习的进阶，积极优化教学内容和教学方法。以贯彻物理核心素养为导向，注重以学生为主体，以形成物理观念、培养科学思维和培育科学态度与责任为核心，全面培养学生的核心素养，注重初高中物理内在的延续性与阶梯性，促进初高中物理知识的正迁移，顺利实现初高中物理教学的有机衔接。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版社，2011.

[2] 陆星琳，邢红军，张婷玉.高中“牛顿第一定律”的高端备课[J].物理教师，2014（3）.

[3] 中华人民共和国教育部.关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见[EB/OL].http：//www.moe.edu.cn/publicfiles/business/

htmlfiles/moe/s7054/201404/xxgk_167226.html.

【责任编辑 郭振玲】