创设台阶 优化衔接——浅谈高中物理起始教学，本文主要内容关键词为：浅谈论文,台阶论文,高中物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
力学是高中物理的起始教学内容，由于力学知识具有抽象性和复杂性等特点，因而物理学科也就成为高一学生面前的一座“高山”，面对这座“高山”是选择攀登还是选择放弃？这是高中物理起始教学将会面临的现实问题。俗话说“没有不能攀登的高山，只有上不去的台阶”，要带领更多的学生能够勇攀物理“高峰”，关键是要科学创设教学台阶，优化初高中物理教学衔接。本文就此谈一些笔者的粗浅认识和体会。
一、创设入门台阶，排除学习障碍
学好高中物理的前提条件是：具有初中物理的基础，具备相应的数学知识和应用能力，掌握高中物理的学习方法，以及对物理学科的持久兴趣。分析高一物理的教学现状不难发现，除了初中物理基础知识和基本技能比较到位以外，其余因素的欠缺成为高中物理学习入门的障碍。
1.做好数学知识的复习和补充
数学是一门工具学科，初中学生进入高一时，无论是在掌握和理解数学知识上，还是对已学数学知识应用的熟练程度上都达不到高中物理的要求，学科知识之间的不衔接增大了高一物理教学的难度，阻碍了物理学习水平的提高。解决的方法就是事先复习需要的数学知识，指导学生如何在物理情景中运用数学知识，必要时对没有学到位的数学知识进行补充讲解，重视培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
图象法是物理学的一种重要研究方法，运动图象的学习又是高中图象法的入门。学生理解运动图象的困难主要来自于对图象知识从数学模型向物理情景的迁移。例如，在图1的位移—时间图象中，学生不容易理解AB段表示的是质点的静止状态；学生误认为图1所示的位移图线就是质点运动的轨迹；另外，对图2、图3中图线的斜率以及图5、图6中的阴影部分面积S所表示的物理意义不能正确理解，等等。
附图
教学中突破这一难点的做法是：一是要引导学生充分认识坐标轴所表示的含义，从分析图线上点的物理意义着手来理解图线反映的物理过程。图1中纵坐标s所表示的是质点在t时刻对t=0时刻初位置或起始点的位移，随着时间的增大，OA段上各点相对初位置的位移逐渐变大，表明质点是向同一方向（沿直线）运动，AB段各点对起点的位移不变，表明质点是在这一位置保持静止，BC段各点相对初位置的位移逐渐变小，表明质点反向运动；二是要重视数学函数图象（如图4所示）向物理图象的转换。教学中常发现，图线即使不变，一旦坐标轴的符号换成了物理量的符号，学生就难以由函数与自变量之间的关系向物理图象产生顺利迁移，不能正确理解对应的物理规律。因此，要从学生数学知识的基础出发，抓住函数关系式这一要素，把实际的物理量赋予数学变量之中，让学生体验数学（函数）图象转换成物理图象的过程。例如，图4对应的函数关系式是y=kx，k是是图线的斜率，k=tanα，那么图2就相当于将图4中的x换成了时间t、y换成了位移s，图线对应的关系式为s=vt，v就相当于k，所以，图线的斜率就等于速度v（同理，图3中图线的斜率就等于加速度a）；三是要从简单图线着手，着眼于方法的指导，切实培养学生的识图能力。前面对函数y=kx图象与s=vt图线进行详细对比也是基于这种考虑。再如，要让学生能够理解v-t图象与时间轴及
直线包围的面积就等于对应时间
内的位移，就必须从匀速直线运动的v-t图象出发，根据s=vt，而vt等于图5中阴影部分的面积S。对于匀加速运动的情况（速度图线如图6所示）可以结合极限的知识总结得出，当每一小段时间间隔无限减小时，阶梯形折线下方各长方形的面积总和就趋近于v-t图线下方的面积，即等于匀变速直线运动的位移。
2.指导学生学习高中物理的方法
初中物理由于涉及的问题比较简单，现象直观、生动、具体、形象，容易理解，篇幅不多，概念、公式少，容易记忆；题型简单，物理量数值小，易计算。因此，初中学生学习物理的方法比较机械、简单，偏重于死记硬背、简单计算，模仿较多，独立思维的含量较少。进入高中后，由于定义、概念、规律、现象、公式多，叙述多，进度快，解题方法灵活，题型花样多，加之科目多，如果继续采用初中那样的学习方法，显然是无能为力的。因此，高中物理起始教学要加强学生学习方法的指导。指导学习方法不仅是要求学生知道有哪些方法，关键是要求学生能够灵活运用这些方法，为此，必须加强针对学生学习方法的渗透和指导。
首先，在基本概念和基本规律的教学中渗透学习方法，要求学生弄清每一个概念的内涵和外延，来龙去脉；掌握物理规律的表达形式，明确公式中各物理量的意义和单位，以及规律的适用条件及注意事项。要重视分析概念、规律之间的区别与联系，如运动学中速度的变化量和变化率，力与速度、加速度的关系，动量和冲量，动量和动能，冲量和功，机械能守恒与动量守恒等，通过联系、对比，理清知识脉络，形成知识体系。
其次，把学习方法的渗透和学习习惯的养成有机结合起来。一是要求学生独立完成作业，独立钻研教材，课堂教学中要尽量多地给予学生自己思考、讨论、分析的时间与机会，使他们逐步学会思考，养成先预习再听课，先复习再做作业，及时归纳、总结的良好学习习惯；通过课堂提问和分析、论述，培养学生根据物理概念和规律分析解答物理问题、认识物理现象的习惯，要求学生“讲理”而不是凭直觉。通过课堂上教师对例题的分析和学生分析、讨论、解答物理习题，使学生注重物理过程的分析，养成先分析再解题的习惯；严格解题规范，从中体会物理的思维方法，养成物理思维的习惯。
3.设立循序渐进的教学目标
实际上，“入门”学习是每一个新知识教学过程中都值得研究的问题，高中物理教学应以初中知识为教学的“生长点”，逐步扩展和加深。教学目标的设立要注意循序渐进，根据学生知识的逐渐积累和能力的不断提高，让教学内容在不同阶段重复出现，逐渐扩大范围，加深深度。
考虑到高中对力学的要求比初中深入而抽象，人教版高中新课标《物理》（必修1）已经将静力学放到了运动学的后面，对难度较大的知识点都是采取“螺旋上升”的方案编排，这就从教材的角度降低了高中起始教学的坡度。我们应该深刻领会其中的意图，从学生的基础出发，切实遵循学生的认知规律和思维发展规律，设置合理的教学层次，保护学生学习物理的积极性，使学生树立起学好物理的信心。
例如，“矢量”是学生在高一物理学习中将会遇到的一个难点。人教版高中新课标《物理》 （必修1）对该知识点的编排是这样的：首先在学习“位移”概念时指出它叫做矢量，既有大小、又有方向，从学生比较熟悉的物理量出发引出新的物理量；其次让学生思考与讨论：如图7所示，一位同学从操场中心A点出发，向北走了40m，达到C点，然后又向东走了30m，到达B点……你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗？此时并不要求学生能得出这个法则，但要求学生必须思考。在思考、讨论的过程中，联系学生的生活实际，用形象直观的方法启发学生注意矢量相加并不是求代数和；然后通过实验探究求合力的方法，总结力的合成、分解的法则；再给出矢量的定义。其中强调两点：一是有方向，二是矢量相加遵循平行四边形定则；最后设计了一个“说一说”栏目：如图8所示，一个物体的速度
在一小段时间内发生了变化，变成了
，你能根据
，按照三角形定则找出变化量Δv吗？这又为后面向心加速度的学习起到了“搭台阶”的效果。这样从较低的层次开始，经过几次重复、逐步提高，不仅降低了难度，而且有利于学生深刻地理解“矢量”的概念。
附图
图7
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图8
然而，实际教学中我们发现，高中基础年级教师普遍存在“一步到位”的目标观念，起始教学就是高密度、大容量，“门槛”设置太高，结果学生望而生畏，不但难以达到预期的教学目标，反而将学生“拒之门外”。
二、创设思维台阶，提高学习能力
初中物理教学以直观教学为主，在学生的思维活动中呈现的是一个个具体的物理形象和现象，所以初中学生物理知识的获得主要是建立在形象思维的基础之上；而在高中，学生物理知识的获得更多的是建立在抽象思维的基础之上的，是在抽象的基础上进行概括，在学生的思维活动中呈现的是经过抽象概括的物理模型。因此，高中物理起始教学一定要注意创设直观、形象的物理情景，启发学生的思维，发展学生的思维能力。
1.强化实验教学，促进形象思维向抽象思维过渡
物理是以实验为基础的学科。物理实验可以形象、直观地反映物理过程，体现物理规律；物理实验是突破教学难点的有效手段，是激发兴趣、启迪思维的良好载体。学好物理一定要重视实验，高中物理教学要杜绝黑板上做实验、教师口头讲实验的错误做法，不仅要认真完成教科书上的规定实验，而且要创造性地设计一些实验，让更多的学生参与实验，启发学生从形象思维顺利过渡到抽象思维。
例如，在研究静摩擦力的方向时，学生对相对运动的趋势感到很抽象，单纯依靠语言描述难以让学生理解。我们可以将毛刷放在桌面上 （如图9所示），用力拉毛刷，毛刷虽静止，但刷毛弯曲，学生根据刷毛弯曲的方向来感悟静摩擦力的方向就容易多了。
再例如，在力的分解过程中关于“被分解的力（合力）有哪几个作用效果？”这是一个十分抽象的问题，学生由于缺少这方面的感性认识，因而对此问题的理解感到很困难。教学中突破这一难点的最好方法是设计一些实验，如用一块薄木板可演示铁块对斜面的作用效果（图10），让学生亲自动手作图11所示的实验可以感受砝码对支架的作用效果等。
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2.重视过程教学，提高理解、辨别能力
在初中阶段，只能通过直观教学介绍物理现象和规律，对物理现象的本质触及较少，这种直观教学使学生比较习惯于从自己的生活经验出发，从而对一些事物和现象形成了一定的看法和观点。但这种由于生活常识和不全面的物理知识所形成的思维定势，会干扰学生在高中物理学习时对物理本质的认识，造成学习上的思维障碍。因此，在进行高中新知识的教学时，一定要让学生经历知识的形成过程，强化知识的对比，理解知识的本质，掌握知识运用的范围和条件。
例如，关于“牛顿第一定律”的教学，学生的生活经验是“物体的运动需要力来维持”，要扭转学生的定势思维，形成正确的动力学观念，就必须让学生经历“牛顿第一定律”的发现过程。可以采用实验加推理的方法：首先让小车从斜面上同一高度下滑到由不同材料制成的水平面上，显示阻力越小，小车滑行的距离就越远；再通过气垫导轨实验；显示阻力很小时，物体就能够滑行很长的时间（很远的距离），然后，向学生介绍伽利略的理想实验方法……学生在上述过程中就能够逐步感悟到：在没有任何外力作用的情况下，物体将永远地运动下去，这就为建立“牛顿第一定律”打下了基础。
再如，加速度是学生学习高中物理时遇到的第一个较难理解的新概念，而且是一个十分重要的概念。“速度变化的快慢”本身就比较抽象，加上“速度”“速度变化的大小”“速度变化率”以及加速度的方向与速度变化的关系等概念或规律交织在一起，很容易造成学生对加速度的有关问题混淆不清，使学生感到无所适从。
教学中不能只告诉结论，应该重视结论归纳的过程。让学生从身边事例的分析、对比过程中体验、感悟，并引导学生进行抽象和概括。我们可以先列表给出汽车和火车起动阶段速度变化的有关数据，比较数据后得出汽车和火车的速度都在变化；汽车和火车速度变化的快慢不同。于是提出问题：不同的物体做加速运动，怎样表示它们速度变化的快慢呢？引导学生回忆运动快慢的表示方法，通过类比猜测：速度变化的快慢可以用速度的变化量与所用时间的比值来表示。利用表格数据进行计算，对猜测加以检验。用物理量符号t、
、v代替数据，得到加速度的定义式
。再引导学生由加速度的定义式得出加速度的定义及推导出加速度的单位。用具体数值和单位比较不同物体的速度和加速度，引导学生得出：速度大时加速度不一定大；速度变化大，加速度也不一定大。用具体事例让学生计算向右加速、向右减速、向左加速、向左减速等条件下的加速度，让学生通过比较得出加速度正负号的物理意义，进而总结得出a、v同向为加速，a、v反向为减速。
三、创设评价台阶，催生学习动力
普通高中《物理课程标准》指出，高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养。学生的个体差异决定了多样化的选择，我们不可能指望每一个学生将来都选修物理学科，因此，高一物理的教学目标不是培养物理尖子生，而是要让不同层次学生的物理素养都能得到相应的提高；普通高中《物理课程标准》还强调，在课程评价上要更新观念，促进学生发展。要想使一个学生发展得更好，就应该多向他传递积极的期望，促使其向好的方向发展。教师对学生千万不能说“不”，更不准说“你不行”；要说“你行”，“你一定行”等鼓励之语。这就是一种积极的心理暗示，使学生充满信心与希望，感到自己有能力应对所面临的一切问题。要科学设立教学目标，并一步一步地达到目标，让学生在每一个微小的进步中意识到自己的努力是有成效的，增强学生的成就感，从而催生学习的内驱力。
实际教学中常发现，有的教师往往习惯于“挫折”教育法，不善于为学生创造“成功”的机会。例如，下面应用匀变速直线运动的规律解决“刹车”类型的问题的教学设计便是一个典型的实例。
题目 汽车刹车后以
的加速度做匀减速直线运动，若其初速度为4m/s，求刹车后6s内滑行的距离？
一般情况下，教师解决这道题目的教学设计都是先让学生独立解题。而初次接触到这个题目时，绝大多数学生都是直接应用位移公式，即
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当学生犯了错误后，教师再针对错误进行纠正。
这种设计的期望本来是加深学生印象，刺激学生上进，但同时也清晰地向学生传递了“你不行”的信息。如果让学生过多地体验挫折与失败，学生就会怀疑自己的学习能力。许多学生在物理“一听就懂、一做就错”的阴影下，学习变得战战兢兢，害怕出错，物理学得很累。
如果我们改反面刺激为正面引导，在一些关键的地方设计“台阶”：首先，要求学生注意分析物理过程，只要求出刹车后汽车停止的时间，即
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学生就会发现，汽车在前4s内做匀减速直线运动，在4s后就保持静止了；接着，提醒学生注意物理规律（匀变速直线运动规律）的适用条件，学生就会知道匀变速直线运动的位移公式只能在前4s内适用，汽车刹车后6s滑行的距离实际上就等于刹车后前4s滑行的距离，即
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最后，再要求学生换一种研究方法，可以画出汽车刹车的v-t图象，借助图象理解“刹车”过程的运动特点，进一步感悟到解决这种问题必须先求出汽车从刹车到静止的时间，然后采取分段研究的方法。
对比两种教学设计，我们认为后一种设计的教学效果并不比前一种差，更可贵的是这种教学设计能够给学生带来一种探索的乐趣，获得一种成功的体验。
当然，我们并不否认挫折与困境也是学生心理成长的机会。但是，培养学生的耐挫力，需要掌握合适的时机，并且进行适当地引导。高中物理起始教学，对于绝大多数学生可能都会犯的错误，就没有必要让学生去面对失败的苦涩；充分考虑学生的基础和思维能力，创造机会多让学生经历成功体验，有利于保护学生学习的兴趣，树立学生学好物理的信心，激发学生学习物理的动力。
关于高中物理起始教学的研究不仅是提高教学质量的需要，更是提高教师自身业务素质的需要。江苏省实行“3+1+1高考科目设计方案以来（“3”是指语、数、外学科；两个“1”是指根据报考专业的要求以及学生自己的爱好，分别从理、化、生、政、史、地六门学科中各选择一门），各中学选修物理学科的学生人数呈逐年减少的趋势。学生之所以会远离物理，其中不排除高考科目方案存在弊端的原因，也不可否认物理教学自身存在的问题。分析高中学生学习物理的心理变化过程，反思我们的高中物理教学，不难发现，初高中物理教学衔接“不畅”是一个非常突出的问题，高中物理起始教学中，漠视新生的学习基础，忽视对学生学习心理的研究，违背学生的认知规律等现象并非少见，我们一定要引以为戒。新课程已经进入中学物理教学，新课程背景下的初高中物理教学衔接给我们带来了新的机遇和挑战，让我们加强中学教学方法的研究，伴随新课程共同成长。
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