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1、浅谈初高中物理衔接问题1问题的提出 初中生升入高中以后,“物理难学”似乎成了中学生长期以来的普遍呼声,高中物理较之初中物理,无论从学习内容上,还是从思维方式、学习方式上都存在着颇大的“跨度”,甚至出现“断层”。著名心理学家维果茨基提出的“最近发展区”理论指出,良好的教学不能只看到学生现有达到的水平,而应当立足于长远的发展,看到学生的明天。那么,作为物理教师,我们又如何着眼于学生的“最近发展区”,在初、高中物理教学中构建一座桥梁,诱导学生积极思维、探索研究,以帮助中学生在物理学习整个过程中实现自然的过渡和顺利的衔接呢?2新课标对于衔接问题的启示当前,新课程的教学改革正在全国各地迅速开展,物理新课
2、程标准强调,物理教学不仅仅要进行知识的传授、技能的培养,而且要注重让学生体验探究的过程,感受并领悟科学研究的思维方法,更要从中培养学生热爱科学、关注科技、勇于创新的科学素养和态度。这样一种多维度的教育目标正是反映了一种以学生为本的全面发展与长远发展的教育理念,在对原先的物理教育赋予了新的功能和意义的同时,无疑对我们所面临的初高中物理教学衔接问题也给予了极大的启示。因此,要消除学生在初、高中物理学习中那样一种“跨度感”,还是应当从根本上改变我们的教学观,革新教师的教学方式和学生的学习方式,使学生在初中物理的学习过程中,不但能获取知识,更重要的是能够培养科学探究的意识、发展科学思维能力、提高科学审
3、美情操,从而使他们的能力水平获得更高层次的提升,促进他们的自主发展和可持续发展,以顺利地完成向高中物理学习的过渡。近年来,笔者先后从事了高、初中的教学工作,深感初高中物理教学中确实存在着的“跨度”和“断层”,在当今新课改的背景下,也尝试着立足于初中物理教学这个角度对初高中衔接问题进行了一些教改实践和探索,现跟同行们作一交流,以期抛砖引玉。3教学中对衔接问题的探索和实践3.1实施探究性教学,发展学生的自主探索能力受传统课堂教学的影响,长期以来教师总是致力于向学生展示结构完整、知识完备的教学,学生在课堂上习惯于被动地接受教师的传授,养成了依赖、等待的惰性,进入高中后,由于学习内容的增多、难度的加大
4、,教师在有限的时空范围内不可能安排、呈现好所有的细节,学生必须要有一定的自主探索能力,主动地发现问题并在教师的指导下追寻、探究其解决方案。可喜的是,新课程标准下的初中物理教材为我们的教学开拓了一条新路,教材突出的是科学探究的过程,使学生在历经提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验和搜集数据等环节中感受、体验思考问题、研究问题的方法。新课标所提倡的教学思路对教师的教学设计能力提出了更高的要求,我们在平时可以针对学生所感受到的疑难点和兴趣点,将科学探究的某些环节有机地贯穿在课堂教学之中。例如,在与新课本配套的练习册上有这样一道热学题：开水倒在地上为什么会发出低沉的“噗噗”声,而冷水倒地
5、发出的声音却比较清脆呢?这样的问题对于刚接触热现象的初中生来说还是比较困难的,不少学生望而生畏。在这种情况下,教师应当给与及时的鼓励和诱导,为他们的积极思维和自主探究指明方向。根据一般科学探究的方法,教师可以引导学生从猜想与假设入手：“从冷水和开水的不同特性来看,水撞击地面的声音可能和什么因素有关?”很多学生提到了“开水和冷水温度不同”,还有学生指出了“开水和冷水中的空气含量不同”,随后大家共同讨论出影响的因素可能是温度和空气含量。“那么,到底和温度有关,或是和空气含量有关,还是和两者都有关呢?如何来研究这个实际问题呢?”这样来进行诱导思维便使学生们打开了思路,不少学生表现出了极大的兴趣,并提
6、出可通过实验来探索、研究,在师生共同探讨下还思索了控制变量的实验方法,随后教师设下悬念并加以引导,让学生课后进行分组实验来寻求答案。在第二天的物理课上,各组学生相互间兴奋地交流了实验结果,并且得到结论：“水与地面的撞击声只与温度有关,温度越高,音调越低。”经进一步讨论得到,水的温度越高,水蒸气就越多,于是使得水与地面之间形成“气垫”,所以音调就变低了。此时,还有学生突发奇想,提到“这就好像鸡蛋落在海绵上发生缓冲”正是这些探究学习过程中所获得的愉悦感和成就感,使学生最终迸发出了思维的火花,依靠自己的力量解决了问题。初中生好奇心强,想象力丰富,这些正是他们乐于探索、勇于探索的动力来源,我们在平时的
7、教学过程中要充分挖掘新课程的资源,为学生构建探索性学习的平台,以激发他们的求知欲并推动其施展出学习潜能,使他们在探索研究的体验中领悟科学思维的方法,发展自己解决问题的能力,为将来到高中自主而独立的学习方式奠定基础。3.2创设实际问题情境,培养学生的科学思维能力笔者在高中教学中发现,很多学生进入高中后最为直接的感受是：高中物理中所遇到的问题往往情景复杂,量和量的关系相当隐蔽,难以一下子找到最为关键的联系,而在初中教学中涉及到的问题往往比较简单、直接,条件和问题一目了然,因此一般很容易解决。在这一点上,新课标也强调了教学应从“生活走向物理”,通过对具体生活、生产问题的分析来达到对规律和概念的理解,
8、从中发展良好的思维品质,树立创新意识。这就启示我们,在物理教学中有必要抓住时机创设问题情境,呈现有一定复杂程度的物理现象、状态和过程,引导学生在想象和分析概括的过程中逐步提高他们科学思维的发展水平。例如,在一次物体的运动的习题课上,笔者介绍了有关监控车辆时测速仪的测速原理,并以此为背景设置了这样一个问题情境：如果某次检测车速时,第1次从发出至接收到超 声波信号用了0.4 s,第2次从发出至接收到超声波信号用了0.3 s,两次信号发出的时间间隔是1 s,那么如何从中推算出车速呢? (图1) 这样的问题不同于学生平时所做的练习题,它来源于实际生活,而且汽车在两位置间的路程和时间隐含在一个较为复杂的
9、过程中。经师生共同探讨,大家的着眼点落在测速仪如何“记录”路程、时间的问题上,笔者启发诱导他们将测速仪发收信号的时刻和汽车的运动两个事件联系起来,使之在头脑中呈现出过程图景,并用形象的图示进行标注,力图从中提炼出未知量和已知量之间的确切关系。在教师的引导下,学生经过想象和分析,后来便将过程图景抽象概括为以下两张图示(图2、图3)。图2中反映了车在两位置间的距离,图3中t1、t2之间则反映了车在两位置间的时间间隔,其中p1、p2表示第1次发收信号时刻,p1、p2表示第2次发收信号时刻。这样,本来复杂错综的关系通过如此表示就变得一目了然了。在问题解决之余,学生们的形象思维和抽象思维活动得到了充分的
10、发挥,从而思维得以启迪,智能得以发展。实际上,高中物理中更加注重学生对物理情境的理解、物理过程的分析和物理模型的建构。在这些动态的思维活动过程中,必然伴随着很多思维方法,诸如类比和迁移、抽象和形象、顺向和逆向、收敛和发散等等。作为物理学习起始阶段的初中物理教学,从一开始就要抓住学生学习发展的关键点学生思维能力的发展,教师要积极开展诱思探究教学改革实践,把重点放在引导与培养学生积极而广泛的思维活动及其思考问题的方法方面。3.3适当拓宽高、初中知识的边界,扩展学生的认知结构初中学生求知欲强,他们的认知水平完全有进一步提升的空间。然而,我们在教学中发现,初中物理教材内容较少,知识大多简单易懂,有些地
11、方还不能满足部分学生认知能力进一步提高和发展的需求。根据现代认知心理学的观点,人接纳新知识的方式有“同化”和“顺应”两大方式,“同化”是指如果新旧知识相联系,个体可以通过新旧知识间的相互作用把新知识纳入到原有的认知结构中去。“顺应“是指如果新旧知识间缺乏联系等,那么就要对原来的认知结构进行改组、重建。在近年来的新课标教改中,部分省市的中考题中出现了一些新型试题,此类问题所得出的结论虽然是要到高中课本中才出现,但它是以学生所具有的初中知识为基础,依靠学生自己的“同化”和“顺应”来实现对问题的解决。如果我们将这类问题的命题思想迁移到平时的物理教学中,将会十分有效地促进学生在知识理解上的深化,有助于
12、跟高中物理知识的衔接,从而为学生学习高中物理做好有益的铺垫工作。例如,初中阶段在“变速直线运动”中只要求学生知道一般“变速运动”的物理意义,但根据学生的实际情况,可以领会匀变速运动的概念,为此在教学中我做了这样的处理：给出的情景是：一辆小车作直线运动,车上装有一个滴水器,滴水器每秒滴一滴水,随着小车的运动,地面上便留下了一系列水滴的痕迹(图4)。所有学生看到这种痕迹图,很容易就得出这辆小车做的不是匀速运动,而是变速运动,在此基础上我又设计了以下问题：要求测量出第1 s、第2 s、第3 s内小车的路程,并把数据记录下来,从中可以看出这样的变速运动有什么特点?将小车经过的路程和对应的时间整理到表格
13、中,并从中分析出路程和时间满足怎样的关系? 很多学生经过认真测量,发现每1 s内的路程是均匀增加的,由此说明每1 s内的速度也是均匀增加的,所以学生不难总结出这辆小车所作运动的特点,进而获得了对匀变速直线运动的初步认识。对于后面的问题,学生通过合作探究,也便能很快地得到了如表1中的数据。经过简单的数据分析,不少学生还发现,该运动中路程和时间的平方成正比,从而增加了对匀变速直线运动基本规律的了解。这样的学习,使学生视野得到了开阔,知识结构获得了拓展,进而认识到除了匀速直线运动之外,还有其他更加复杂的运动形式,而且它们的规律也是可探索研究的。对于学生学习基础较好的学校或班级,适当地采取这样的教学举
14、措对今后高中的学习当然是不无益处的。事实上,高中物理知识中有些与初中物理知识的联系是十分密切的。我们在平时的教学中可以根据学生的实际情况,对内容进行适当的拓展和延伸,并根据学生的学习基础和认知水平进行一定的教学设计和探究活动的安排,将与初中物理联系较紧密的高中物理知识适时有效地渗透到教学之中,促进学生在学习物理中顺利地实现“同化”和“顺应”过程,从而促使他们头脑中的认知结构在原来的基础上获得一定的扩展。3.4联系“科学技术社会”,培养学生学习物理的情感新课标在强调知识、技能、科学方法的功能和价值之外,也非常注重学生情感与精神的心理体验,学生通过积极美好的物理审美体验发展起对科学本身追求的热情和
15、志向。正如爱因斯坦曾经说过的那样,“我成功的最根本的动因是对物理学的兴趣,对物理世界的美的向往和爱好”在初高中衔接问题上,对物理的兴趣以及对物理世界的热爱同样是初中生在面对未来高中学习挑战时勇于探索、积极进取的源源动力之所在。新课标下的初中物理教材在编写时也十分注意突出STS思想,在内容选编上贴近生活、联系社会、关注科技、融入时代的气息。例如,在学习热现象时给学生介绍“温室效应”、“热岛效应”,让学生认识到环境温度问题正在影响着人类的居住环境,引发学生对周边环境中热污染问题的思考。又如,在“透镜及其应用”中给学生介绍“望远镜的发展历史”,使学生了解望远镜在人类探索宇宙奥秘过程中的重要作用,感受
16、技术对科学和社会发展的推动作用,并从中领略科学家的科学精神。除了充分利用教材上已有的资源外,我们在教学时还应设法向学生呈现一个博采多姿的物理世界。例如,神州6号宇宙飞船成功飞行之际,学生们个个都非常兴奋,教师可以抓住时机,适当引导学生联系学过的物理知识思考“宇宙飞船是如何实现升空和落地的?”、“制造宇宙飞船时应注意选择什么特性的材料?”这些问题都具有一定的开放性且紧密结合现代科技,学生们在分析和探讨这些科普问题的过程中充分感受到了物理科学知识的价值,进而激发起他们对科学的热爱和向往。正是一幅幅物理世界中激动人心的人和事,让学生在妙趣横生的生活现象中感受物理学习的乐趣,在科技发展的脉搏中体验物理学的价值,展望物理学发展的前景,从而培养学生对科学的兴趣、对理想的憧憬,进而陶冶情操、培养品德,激发起对物理的热爱和追求,这才是推动他们在物理学习过程中勇往直前的根本力量。
