加強(qiáng)初中物理與高中物理銜接的示例討論

康建平

摘? ?要：中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中不能把初中物理和高中物理生硬割裂，而應(yīng)該在學(xué)習(xí)初中物理的同時(shí)加強(qiáng)與高中物理的銜接。加強(qiáng)物理課程一體化設(shè)置，落實(shí)2022年版新課標(biāo)，既需要物理教師加強(qiáng)教學(xué)中的課前備課、課上引導(dǎo)和課下作業(yè)訓(xùn)練，又需要物理教師積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、討論、交流，以不斷促進(jìn)初中物理學(xué)習(xí)與高中物理學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合和順暢銜接。加強(qiáng)知識(shí)內(nèi)容的拓展延伸，可幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握相關(guān)知識(shí)；加強(qiáng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的完整架構(gòu)，可幫助學(xué)生建立知識(shí)框架；加強(qiáng)問(wèn)題設(shè)計(jì)的綜合與延伸，可幫助學(xué)生形成遞進(jìn)的邏輯思維；加強(qiáng)知識(shí)應(yīng)用的靈活發(fā)散程度，可幫助學(xué)生掌握分析問(wèn)題的科學(xué)方法；加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的過(guò)程設(shè)計(jì)，可幫助學(xué)生形成科學(xué)探究能力。如此既能提高物理學(xué)習(xí)的科學(xué)性和系統(tǒng)性，又能幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)初、高中物理學(xué)習(xí)的提升和銜接。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理；初、高中物理的銜接；實(shí)驗(yàn)探究

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1009-010X（2023）05-0061-04

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。學(xué)生在中學(xué)階段的學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)物理概念的理解、對(duì)物理規(guī)律的探究以及應(yīng)用物理概念和規(guī)律分析解決實(shí)際問(wèn)題等，都是學(xué)生必須經(jīng)歷的物理學(xué)習(xí)過(guò)程。物理知識(shí)本身的邏輯是遞進(jìn)的，對(duì)物理規(guī)律的探究是不斷發(fā)展、不分階段的，因此中學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中不能把初中物理與高中物理強(qiáng)行割裂，而應(yīng)該在學(xué)習(xí)初中物理的同時(shí)加強(qiáng)與高中物理的銜接。為此，我們國(guó)家在《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中的修訂原則中新增了一項(xiàng)“堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)向”，其具體內(nèi)容為“全面梳理課程改革的困難與問(wèn)題，明確修訂重點(diǎn)和任務(wù)，注重對(duì)實(shí)際問(wèn)題的有效回應(yīng)。遵循學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，加強(qiáng)一體化設(shè)置，促進(jìn)學(xué)段銜接，提升課程科學(xué)性和系統(tǒng)性。細(xì)化育人目標(biāo)，明確實(shí)施要求，增強(qiáng)課程指導(dǎo)性和可操作性?！?/p>

加強(qiáng)初中物理與高中物理的銜接，有助于提升物理課程的科學(xué)性和系統(tǒng)性。這是需要我們物理教師在初中階段的物理教學(xué)中考慮并滲透于備課、付諸于教學(xué)之中的理念。落實(shí)2022年版新課標(biāo)，既需要我們物理教師在教學(xué)中加強(qiáng)備課的深度和廣度，加強(qiáng)對(duì)課上問(wèn)題的設(shè)計(jì)和引導(dǎo)，加強(qiáng)對(duì)課下作業(yè)的精選和落實(shí)，又需要我們物理教師促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中獨(dú)立思考，參與小組合作學(xué)習(xí)，并善于提出質(zhì)疑，積極開(kāi)展分析討論和交流展示，如此可不斷促進(jìn)初中物理與高中物理的有機(jī)結(jié)合和順暢銜接。

一、加強(qiáng)知識(shí)內(nèi)容的拓展延伸，可幫助學(xué)生系統(tǒng)掌握相關(guān)知識(shí)

物理基礎(chǔ)知識(shí)包括基本概念、基本規(guī)律和基本方法三個(gè)方面的內(nèi)容。想要理解和掌握好物理概念，就需要研究和思考這個(gè)物理概念是怎樣被引入的？如何定義？有什么物理意義？只有這樣才能做到對(duì)物理概念的透徹理解。如何引導(dǎo)學(xué)生真正理解物理概念呢？ 除了需要把握好每個(gè)概念的“是什么”“為什么”和“怎么樣”等內(nèi)涵問(wèn)題之外，還需要把握知識(shí)本身的結(jié)構(gòu)框架及各知識(shí)之間的來(lái)龍去脈等外延問(wèn)題，比如能辨析一些相近且易混淆概念之間的聯(lián)系和本質(zhì)區(qū)別，能用學(xué)過(guò)的概念和規(guī)律分析解決一些具體的物理問(wèn)題等。例如八年級(jí)上冊(cè)學(xué)到的“光的折射規(guī)律”，其利用作圖法分析光路從光疏到光密介質(zhì)的折射，然后與從光密到光疏介質(zhì)的折射規(guī)律進(jìn)行對(duì)比，隨后再結(jié)合生活中的光現(xiàn)象如“人看水中魚(yú)”和“水中魚(yú)看人”等分析折射角的變化及成像過(guò)程，如此可引導(dǎo)學(xué)生逐步理解折射成虛像的原因。通過(guò)對(duì)比不同介質(zhì)的折射程度（即高中學(xué)到的折射率問(wèn)題，但不必提及折射率的公式計(jì)算），分析發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件（光從光密到光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角）及其在實(shí)際生活中的應(yīng)用（如光纖通訊）。然后在此基礎(chǔ)上，分析“水中的魚(yú)在云中游”的現(xiàn)象，即對(duì)比水中的“魚(yú)”和“云”的不同成像過(guò)程，如此既能引導(dǎo)學(xué)生將其應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的分析中，又能幫助學(xué)生學(xué)會(huì)建立光學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)，促使學(xué)生形成比較完整的光學(xué)概念知識(shí)體系，這對(duì)學(xué)生高中階段的學(xué)習(xí)能起到很好的銜接作用。

再如“凸透鏡”一節(jié)，我們對(duì)其對(duì)概念的理解，首先是“透鏡”就是可以讓光“透”過(guò)的可折射的光學(xué)元件，所以一般是用玻璃等“透明”材料制成；其次是關(guān)于“凸透鏡”“凹透鏡”的定義以及從透鏡的形狀和“凹、凸”兩個(gè)字的形狀上辨析其特點(diǎn)；再次是關(guān)于透鏡的“焦點(diǎn)”，即從利用凸透鏡會(huì)聚太陽(yáng)光可以把地面上的紙“燒焦”這個(gè)角度去考慮，利用作圖法分析折射光路以對(duì)比凸透鏡對(duì)光的會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光的發(fā)散作用，由此可得出凹透鏡虛焦點(diǎn)的由來(lái)。然后在理解的基礎(chǔ)上，教師可結(jié)合高中所學(xué)知識(shí)，在教學(xué)過(guò)程中滲透焦距的大小分析以及利用凸透鏡成實(shí)像時(shí)物距、像距的變化規(guī)律，例如可利用公式1/u+1/V=1/f分析出無(wú)窮遠(yuǎn)處的光源發(fā)來(lái)的平行光將會(huì)會(huì)聚于焦距處的一個(gè)實(shí)像點(diǎn)，反之利用折射光路可逆，還可推出放在焦距處的物體經(jīng)凸透鏡折射后只能得到一束平行光，且不能成像。除此之外利用公式還可分析出透鏡焦距變化時(shí)的成像變化，以及在透鏡前加裝近視鏡或遠(yuǎn)視鏡時(shí)的成像變化等等。

二、加強(qiáng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的完整架構(gòu)，可幫助學(xué)生建立知識(shí)框架

構(gòu)建系統(tǒng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，既能完善物理學(xué)科知識(shí)體系，深化學(xué)生對(duì)概念、原理的認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用，又能加強(qiáng)對(duì)學(xué)生物理學(xué)科科學(xué)思維、科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，進(jìn)而可提高學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教師在教學(xué)過(guò)程中有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)框架，既能幫助學(xué)生理解知識(shí)之間的結(jié)構(gòu)體系和邏輯關(guān)系，又能促進(jìn)學(xué)生在解決物理問(wèn)題的同時(shí)舉一反三，觸類(lèi)旁通；既能促使學(xué)生找準(zhǔn)各部分知識(shí)之間的聯(lián)系以將書(shū)由厚讀薄，進(jìn)而站在一個(gè)系統(tǒng)的高度來(lái)審視問(wèn)題，又能促使學(xué)生靈活應(yīng)用物理規(guī)律分析、解決實(shí)際問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)更好的“從物理走向社會(huì)”。

例如八年級(jí)上學(xué)期學(xué)習(xí)的“物態(tài)變化”和九年級(jí)學(xué)習(xí)的“內(nèi)能”，其都可以以知識(shí)結(jié)構(gòu)的形式建立起知識(shí)框架。冰熔化成水的過(guò)程吸熱但不升溫，這可從分子動(dòng)能理論的角度進(jìn)行剖析：冰分子在吸熱過(guò)程中分子動(dòng)能沒(méi)有增大，其宏觀(guān)表現(xiàn)為冰水共存狀態(tài)時(shí)溫度不升高，但由于固態(tài)變液態(tài)時(shí)分子間距變化，所以導(dǎo)致由分子間距和分子作用力共同決定的分子勢(shì)能增大，這導(dǎo)致了冰熔化成水的過(guò)程中內(nèi)能雖增大但溫度不變的晶體熔化現(xiàn)象。然后結(jié)合高中物理的相關(guān)知識(shí)，可對(duì)比分析出晶體與非晶體在微觀(guān)結(jié)構(gòu)上的不同，由此可使學(xué)生更加透徹理解非晶體在熔化過(guò)程中不斷吸熱、升溫、熔化的漸變過(guò)程。

三、加強(qiáng)問(wèn)題設(shè)計(jì)的綜合與延伸，可幫助學(xué)生形成遞進(jìn)的邏輯思維

傳統(tǒng)的物理教學(xué)重視純知識(shí)的講授，即物理教師為了講解得更清楚，內(nèi)容更豐富，經(jīng)常把自己的思維強(qiáng)加于學(xué)生，學(xué)生只能被動(dòng)地套用教師講授的思路和模式分析問(wèn)題，缺乏應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立思考的能力和有效的思維訓(xùn)練，這導(dǎo)致學(xué)生只會(huì)處理簡(jiǎn)化的物理對(duì)象和理想化的物理模型，一遇到實(shí)際問(wèn)題就沒(méi)有思路，對(duì)問(wèn)題的分析也不知所措。因此，教師要不斷創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，以培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題中抓主要因素、提取物理對(duì)象和物理模型的能力；同時(shí)教師還要充分利用現(xiàn)代教育手段，創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的問(wèn)題情境，以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，如此既可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可促使學(xué)生形成科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任。

教師在備課時(shí)要加強(qiáng)問(wèn)題設(shè)計(jì)的綜合與延伸，以幫助學(xué)生形成遞進(jìn)的邏輯思維。教師的問(wèn)題設(shè)計(jì)要遵循以下四方面的要求：

一是問(wèn)題設(shè)計(jì)要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。教師與學(xué)生之間的交互應(yīng)在元認(rèn)知的基礎(chǔ)上，即教師應(yīng)向?qū)W生提出有利于促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展的問(wèn)題，而非純知識(shí)性的問(wèn)題。例如在學(xué)習(xí)凸透鏡的成像規(guī)律時(shí)，教師可設(shè)計(jì)通過(guò)物距來(lái)改變成像情況的問(wèn)題，這既可以通過(guò)對(duì)比照相機(jī)、幻燈機(jī)的成像規(guī)律來(lái)分析解決，又可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)分析解決，同時(shí)還可以結(jié)合作圖等多種方法引導(dǎo)學(xué)生分析解決。

二是問(wèn)題設(shè)計(jì)要有適當(dāng)?shù)碾y度和梯度。教師要考慮如何站在稍超前于學(xué)生智力發(fā)展的邊界上，通過(guò)提問(wèn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生思維能力的方法。例如一些能引起認(rèn)知沖突的問(wèn)題，其能通過(guò)學(xué)生分析討論的思維過(guò)程，幫助學(xué)生將認(rèn)知一步步引向深入，進(jìn)而銜接到高中所學(xué)的知識(shí)。

三是問(wèn)題設(shè)計(jì)要符合學(xué)生的知識(shí)背景、思想現(xiàn)狀和思維特點(diǎn)。問(wèn)題設(shè)計(jì)要明確，內(nèi)容要具體，以避免出現(xiàn)教師提出的問(wèn)題難度過(guò)大，或問(wèn)題的內(nèi)涵不明確，外延拓展過(guò)于寬泛，致使學(xué)生無(wú)從下手的情況。

四是問(wèn)題設(shè)計(jì)要精，能舉一反三，觸類(lèi)旁通。教師在課堂上，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考和小組討論交流，并積極展示評(píng)析，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題分析方法的掌握程度和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。例如在講授凸透鏡的成像規(guī)律時(shí)，教師可通過(guò)對(duì)比照相機(jī)、幻燈機(jī)和放大鏡三次成像的特點(diǎn)，總結(jié)出物距在二倍焦點(diǎn)內(nèi)外成像分大小，物距在一倍焦點(diǎn)內(nèi)外成像分虛實(shí)的規(guī)律；以及成實(shí)像時(shí)隨物距變大像距變小，像變小，利用放大鏡成虛像時(shí)物距增大像距增大，像變大等規(guī)律。教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析問(wèn)題把握凸透鏡的成像特點(diǎn)，并以此總結(jié)出各種成像情況和變化規(guī)律，可使學(xué)生學(xué)會(huì)正確應(yīng)用規(guī)律分析、解決實(shí)際生活中的光學(xué)問(wèn)題。

四、加強(qiáng)知識(shí)應(yīng)用的靈活發(fā)散程度，可幫助學(xué)生掌握分析問(wèn)題的科學(xué)方法

在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生建立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維模型，如此既有利于幫助學(xué)生正確理解物理概念的內(nèi)涵和外延，又有利于提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的靈活和發(fā)散程度，同時(shí)這還有利于幫助學(xué)生在分析問(wèn)題的過(guò)程中掌握科學(xué)的分析方法。

學(xué)生可以通過(guò)解決這樣一些問(wèn)題來(lái)建立思維模型，例如“你的看法是什么，你是怎么想的，這是為什么呢？”等，如此既能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中時(shí)刻保持對(duì)問(wèn)題的敏感和質(zhì)疑心態(tài)，又能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的好奇心和求知欲。例如在探究彈力大小的實(shí)驗(yàn)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比彈簧在受拉力伸長(zhǎng)過(guò)程中，拉力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系，然后結(jié)合圖像引導(dǎo)學(xué)生建立彈力大小與形變量成正比的關(guān)系模型，隨后教師可設(shè)計(jì)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思考，如“若將兩個(gè)相同的彈簧串聯(lián)一起，則相同拉力下其形變量如何呢？該彈簧組的彈性程度大小呢？若兩個(gè)彈簧并聯(lián)使用又如何呢？”等，以上問(wèn)題的設(shè)計(jì)既能引導(dǎo)學(xué)生在物理課堂上積極思考，熱烈討論，又能促使學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行觀(guān)察分析；既能使物理課堂教學(xué)有實(shí)際的探究意義，幫助學(xué)生由“學(xué)會(huì)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶?huì)學(xué)”，又能促使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中不斷形成正確的物理觀(guān)念和科學(xué)思維。在教師一系列問(wèn)題的引導(dǎo)下，學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用和諧統(tǒng)一，如此既能于潛移默化中幫助學(xué)生掌握分析問(wèn)題的科學(xué)方法，又能促使學(xué)生形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

五、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的過(guò)程設(shè)計(jì)，可幫助學(xué)生形成科學(xué)探究能力

初中物理新課標(biāo)要求學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、描述實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，并能在實(shí)驗(yàn)探究中自主獲取知識(shí)。美國(guó)著名物理學(xué)家密立根曾說(shuō)過(guò)：“科學(xué)靠?jī)蓷l腿走路，一是理論，一是實(shí)驗(yàn)，有時(shí)一條腿走在前面，有時(shí)另一條腿走在前面，但只有兩條腿才能前進(jìn)?！庇纱丝梢?jiàn)理論基礎(chǔ)與實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)習(xí)中的重要性。在初中階段，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、操作、體驗(yàn)等方式經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，由此逐步掌握物理規(guī)律，構(gòu)建物理概念，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，進(jìn)而逐步樹(shù)立科學(xué)的世界觀(guān)。我們?cè)诔踔形锢斫虒W(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方面的能力普遍較弱，有些學(xué)生甚至根本不愿意動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，所以由于種種原因教師一般“以講代做”即進(jìn)行所謂的“黑板實(shí)驗(yàn)”，這導(dǎo)致很多學(xué)生到高中學(xué)習(xí)物理時(shí)也不會(huì)觀(guān)察、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不會(huì)分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不會(huì)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論等等，同時(shí)還有相當(dāng)一部分學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力較差，且創(chuàng)新能力和探究意識(shí)比較薄弱。因此，物理教師在初中階段的教學(xué)中應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究，并教給學(xué)生探究的思路和方法，如此可培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦思考、善于觀(guān)察和積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行小組交流合作的能力。

例如在學(xué)習(xí)動(dòng)能時(shí)，很多學(xué)生很難理解速度大小是影響動(dòng)能大小的主要因素，對(duì)此教師可結(jié)合課本中探究牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生分析、對(duì)比物體的質(zhì)量、速度對(duì)動(dòng)能影響的大小，由此可得出速度是影響動(dòng)能大小的主要因素；在探究滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，用測(cè)力計(jì)水平且平穩(wěn)地拉動(dòng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)不好實(shí)現(xiàn)，對(duì)此教師可提出以下問(wèn)題對(duì)其進(jìn)行探究：“如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)拉力與摩擦力二力平衡并準(zhǔn)確讀出摩擦力大小呢？如何對(duì)比分析壓力、接觸面的粗糙程度對(duì)摩擦力的影響呢？如何對(duì)比分析摩擦力與運(yùn)動(dòng)速度、接觸面面積無(wú)關(guān)呢？如何觀(guān)察并分析物體從靜止到被推動(dòng)過(guò)程中，由靜摩擦力到滑動(dòng)摩擦力的大小變化呢？……”以上這些問(wèn)題的探究，都需要物理教師精心設(shè)問(wèn)，并引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行操作、觀(guān)察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論一系列的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，由此既可引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)的態(tài)度進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和探究，以打破原有的思維認(rèn)識(shí)，又可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程的體驗(yàn)，以認(rèn)識(shí)到通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)分析、解決問(wèn)題的重要性。

因此，在初中物理教學(xué)中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)知識(shí)內(nèi)容的拓展延伸和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)，加強(qiáng)問(wèn)題的綜合設(shè)計(jì)和靈活應(yīng)用，并加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中操作、分析、總結(jié)、評(píng)估等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，如此既能促進(jìn)學(xué)生理解物理概念和規(guī)律，以切實(shí)提高其分析和解決問(wèn)題的能力，又能提升學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的思維能力和探究能力，以為初、高中物理學(xué)習(xí)的銜接起到關(guān)鍵的起步作用。