高中物理教学论文 过渡台阶-优化衔接-高中物理起始教学的探究.pdf

过渡台阶 优化衔接-高中物理起始教学的探究 过渡台阶 优化衔接-高中物理起始教学的探究 内容摘要：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，使学生从初中到高中过渡时就遇到了一个学习的“台阶”，因而物理学科也就成为了高一学生面前的一座高山。今年浙江省全面开始了高中新课标的学习，新课标在延续素质教育的同时，突出了高中起始教学的重要性。本文主要从以下几个方面对高中物理的起始教学进行了一些探索：（1）初高中之间物理学习台阶形成的原因；（2）如何降低台阶，实现初高中物理学习的顺利过渡；（3）从教师的教学态度、教学方法、教学艺术性以及“以人为本、以生为本”这些方面去探究对高中物理学习的正面帮助和学生对高中物理知识的正向迁移。通过这些探索和研究可以使我们深刻的认识到高中新课标提出的必要性，在素质教育的今天，教师角色转化的必要性。也迫使教师丰富自己多样化的教学方法，提高教师自身的素质。关键词：起始教学 过渡台阶 优化衔接 正迁移 过渡台阶 优化衔接 高中物理起始教学的探究 嘉兴市最近几年的高考成绩一年一个台阶，呈稳步上升态势，这得利于从市领导、局领导到教研室领导再到学校都相当的重视高一年级的教育和教学工作，在每年的高考结束后还特意召开全市的高一教师大会来强调高一年级教育教学的重要性。高一是高中期间的起始教育阶段，高一学生学习习惯和学习兴趣的养成对整个高中的教学，尤其是对学生以后继续学习和自身的发展起到至关重要的作用。刚从初中升上高中的学生，对高中的学习普遍不能一下子适应过来，尤其是物理科的学习。都觉得高一物理难学，很多学生反映高中物理一学就会，一用就错，一放就忘。所以，学生普遍出现对物理厌学，或者未学就先生恐惧感，或者先是有信心学好物理学，但经常碰到不会做的课外题，信心被打击得一干二净。学习物理困难学生学习障碍不消除,自信心不建立,学生的学习积极性就不能形成,那么学习习惯,学习技能,基础知识，能力提高等一系列于后续学习有关的问题都不能解决,学生学习物理困难从根本上也就无法改变,从而影响了学生整个高中阶段物理的学习。如何帮助高一学生尽快适应高中物理教学特点和学习特点，创造学习物理的积极性，对物理老师来说显得相当必要和重要。一 初高中物理之间“台阶”形成的原因 1 初、高中物理教材的差别显著 我曾经任教过几年的初中物理课程（浙江省的科学），比较熟悉初中物理（科学）的教材。在认真阅读并对比了初中物理（科学）和高中物理新教材（人教版）或人教版的高中物理新课标后，初步分析两者有其以下显著变化：（1）从直观到抽象：如 物体质点。（2）从单一到复杂：二力平衡多力平衡；匀速运动匀变速运动、圆周运动、简谐运动。（3）从标量到矢量：算术运算（加减法）几何运算（平行四边形法则）。（4）从浅显至严谨，从定性到定量。初中物理涉及的问题比较简单，所叙述的物理现象直观、生动、具体、形象，与日常生活联系紧密，绝大部分与学生日常生活的感受或体验是一致的，学生容易理解。运用的数学知识基本上是四则运算，且其公式参量也较少，易计算。实验原理简单，易于操作，因此，学生 1对初中物理并不感到太难。进入高中后，高中物理教材中定义、概念、规律、现象、公式多，语言叙述较为严谨、简练，叙述方式较为抽象、概括、理论性较强。描述方式也多，有文字法、公式法、图像法，它们互相补充，互相完善。高中物理学习的内容在深度和广度上比初中有了很大的增加，研究的物理现象比较复杂，且与日常生活现象的联系也不象初中那样的紧密。在分析物理问题时不仅要从实验出发，有时还要从建立物理模型出发，要从多方面、多层次来探究问题。在高中的物理学习过程中，抽象思维多于形象思维，动态思维多于静态思维，需要学生掌握归纳推理，类比推理和演绎推理的方法，特别要具有科学的想象能力，对学生的思维能力和思维方式的要求也大大地提高和加宽了。初中学生进入高中学习，往往感到模型抽象，难以构建。从高中物理学科本身知识结构特点来看，高一上学期基本上将高中物理中各种研究问题的方法都已提出：比值定义法、忽略次要因素的理想化模型、多因素问题的研究方法、极限与微积分处理问题的方法、类化的思维方式、数学中的变量问题、比例问题、图象问题、三角函数等在物理中的应用。由于高一学生的阅读理解、逻辑思维、推理判断、分析综合、抽象概括、归纳演绎、空间想象、灵活应用等能力都还一时没能很好地形成，因此，思维要求的突然提高，再加之教材从物理学的知识体系出发，将力学、热学、电学、光学、原子物理这五部分内容中最难的部分“力学”放在高一起始阶段，客观上也给学生的物理学习带来了困难。2 从形象思维到抽象思维的不适应 初中的物理知识，绝大多数是建立在形象思维基础之上的，它以形象的自然现象和直观简易的实验为依据，使学生通过形象思维获得和掌握物理知识，教师讲授的知识学生看得见，摸得着、体会得到；高中物理教材要从形象思维向抽象思维过渡。如在力的分解中，他们认为拉电灯的绳与电线的拉力大小与绳或电线的长度有关，难于理解成角度的二力合成；在直线运动中，匀速的根深蒂固，难以接受变速运动所带来的变化；在汽车刹车时，因为加速度反向，想当然的认为此时汽车的速度也反向了，难以理解加速度 a0，和速度 v0 之间的辨证统一；他们认为平抛物体的飞行时间，随平抛的初速度的增大而增大。高一新生年龄偏小，要在短时间内，将思维方法从形象思维跃迁到抽象思维，这个台阶确实难以攀登。3 对复杂的逻辑思维不适应 在原人教版的高中物理“绪言”中明确要求，“获得知识要有一个科学思维的过程，不重视这个过程，头脑中只留下一些干巴巴的公式和条文，就不能真正理解知识，思维也得不到训练，要重在理解、有意识地提高自己的科学思维能力。”教学中却发现高一新生遇到物理问题不是乱套公式，就是胡乱猜想，瞎做一气，知识学得越多，这个问题就越突出。究其原因就是缺乏比较复杂的思维能力，不善于用学过的科学方法进行分析推理判断，不能将生活中的问题与物理知识密切联系。4 学生运用数学工具解决物理问题的能力欠佳。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。高一物理的力学部分所用的数学知识，远比初中物理所用的四则运算复杂得多，大量运用三角函数、直角坐标系、相似三角形、万有引力中的幂的运算、简单的极值运算等。在直线运动中，矢量、二次函数、图象等数学知识频频出现。更重要的是学生不能将物理过程转化为抽象的数学问题，再回到物理问题中来。另外由于高中数学进度一般落后于物理，让高一新生一下子适应并达到教材的要求确实困难。学科知识之间的不衔接，增大了高一物理教学的难度，阻碍了高一学生物理学习水平的提高。二 优化衔接，实现物理知识的正迁移 1 降低初、高中物理的台阶，注意新旧知识的同化与顺应 高中物理难学，难就难在初中与高中衔接中出现的“台阶”。如何做好初高中物理教学的衔 2接，降低初高中的物理学习台阶，让学生渡过学习物理的起始难关，就成为高一物理教师的首要任务。同化是把新学习的物理概念和物理规律整合到原有认知结构的模式之中，认知结构得到丰富和扩展。顺应是认知结构的更新或重建，新学习的物理概念和规律已不能为原有认知结构的模式所容纳，需要改变原有模式或另建新模式。教师在教学过程中，帮助学生以旧知识同化新知识，使学生掌握新知识，顺利达到知识的迁移。高中教师应先阅读初中教材，了解学生在初中已掌握了哪些知识，并认真分析学生已有的知识。把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比，明确新旧知识之间的联系与差异。选择恰当的教学方法，使学生顺利地利用旧知识来同化新知识，就降低了高中物理学习的台阶。许多事例表明，学生能够比较自觉地同化新知识，但往往不能自觉地采用顺应的认知方式。在需要更新或重建认知结构的物理新知识学习中，应及时顺应新知识，更新认知结构。例如：初中物理中描述物体运动状态的物理量有速度（速率）、路程和时间；高中物理描述物体运动状态的物理量有速度、位移、时间、加速度等，其中速度、位移和加速度除了有大小还有方向，是矢量。教师应及时指导学生顺应新知识，辨析速度和速率、位移和路程的区别，指导学生掌握建立坐标系选取正方向，然后再列运动学方程的研究方法。用新的知识和新的方法来调整、替代原有的认知结构。避免人为的“走弯路”，加高学习物理的台阶。2 精心设计课堂的教学艺术，激发学生学习物理的兴趣 2.1 教师要有良好的亲和力。教学一方面是进行认知性学习，另一方面是情感交流，教师要热爱学生，在师生之间形成了一种融洽、和谐、轻松、愉快的人际关系。课前，教师要进行自我心理调整，满脸笑容的走进课堂，带着愉悦的心情传授知识，从而使学生受到感染。事实表明，教师风趣的语言艺术，丰富的情感表现，是能赢得学生的喜爱、信赖和敬佩，从而对学习产生浓厚的兴趣，即产生所谓“爱屋及乌”的效应。2.2 强化实验教学，促进形象思维向抽象思维的过渡。物理实验可以形象、直观地反映物理过程，体现物理规律，是突破教学重点、难点的有效手段。它的作用不仅为了获取知识，还是激发兴趣、启迪思维的良好载体。苏霍姆林斯基曾经指出：“有许多聪明的，天赋很好的学生，只有当他的手和手指尖接触到创造性劳动的时候，他们对知识的兴趣才能觉醒起来”。兴趣是最好的老师。每节课的前十几分钟，学生情绪高昂，精神健旺，注意力集中，如果教师能抓住这个有利时机，根据欲讲内容，做一些随手可做的实验，就能激发他们的学习兴趣，使学生的注意力集中起来。如在讲圆周运动的向心力时，可用易拉罐做成“水流星”实验，按照常规认识，当易拉罐运动到最高时，水必往下洒，但实验的结果却出乎意料，水并没有下落。接着使转速慢下来，学生们会发现慢到一定程度后水会洒出，接着提出问题：要使水不洒落下来，必须满足什么条件？从而引入课题使学生在好奇心的驱使下进入听课角色。课堂内高效的听课，是课外任何努力都无法比拟的。物理教学中有许多课外小实验、小制作，如果教师引导得当，学生主动去做会获得意想不到的效果；这些课外小实验、小制作既具有器材简单易得、现象明显、节约、安全等优点，又具有良好的教学功能和教学效果。新的课程标准也强调了物理实验的探究活动，要求为学生创造动手做实验的机会，提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验。例如，利用常用物品（如可乐瓶）可以做很多有趣的实验，如自由落体运动和竖直上抛运动中的完全失重现象、反冲运动，水流星、研制水火箭等。教师应该积极开发适合教学的实验项目，让更多的学生参与实验，启发学生从形象思维过渡到抽象思维。2.3 加强物理实验教学与信息技术的整合。现代信息技术的快速发展和网络技术的广泛应用给物理教学带来了深刻的变革，同时也为物理教学资源的开发和优化提供了前所未有的机遇。现代化教学多媒体的使用，可以让物理教学不再是那么的枯燥和乏味。鼓励教师将 3电子计算机等多媒体技术应用在物理实验中，教师要加强物理实验教学与信息技术的整合，加快实验教学多媒体课件的应用和开发，如通过计算机实时测量、处理实验数据、分析实验结果。多媒体课件与文字教材、投影片等传统的教学资源相比，它具有表现力强、交互性好、信息量大等优点，有利于创造形象、生动的物理实验教学情景，从而激发学生的实验探究兴趣，更好的理解课本的知识。告别过去一支粉笔、一本课本的传统而枯燥的教学模式。3 设立循序渐进的教学目标，坚持循序渐进的教学原则 正如高中物理教学大纲所指出的，教学中“应注意循序渐进，知识要逐步扩展和加深，能力要逐步提高”。因此，高中物理教学应以初中知识为“生长点”，根据学生的知识基础和认知水平采取螺旋式的方法，降低知识的梯度和学生接受知识的难度。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，让教学内容在新授、章复习、单元复习、期中和期终复习等不同阶段“重复”出现，使知识逐步扩展和加深，最终达到或超过教学大纲要求的水平，决不可盲目追求速度，急于求成。如在牛顿第二定律一章的教学中，在安排学生练习时要注意题型和难度的控制，先练习水平面上的问题，再逐渐深入到斜面问题；先分析物体受一个力的问题，再逐渐深入到物体受两个、三个力的问题；先研究单个物体问题，再逐渐深入分析连接体问题。原先人教版的新教材之所以把“力、力的平衡”分两部分讲，在第一章里只讲了力的合成和力的分解，并不涉及到“力的平衡”，而在第四章里再来讲“力的平衡”，就是充分考虑到学生接受知识的螺旋式，为了降低知识的梯度。而有的老师在这里就把它们合在一起讲了，实际上对学生的理解和发展，以及对学生学习物理兴趣的培养都是不利的。讲解的例题、布置的作业和测试题一开始不宜太难，尤其要重视学生进入高中之后的第一次考试，适当降低试卷的难度，以免学生丧失学习的信心。另外，对教学中涉及到的数学知识，物理老师也要作必要的复习与讲解。在进行例题分析时，不仅要分析清楚物理过程，也要对数学运算作较为详细的分析与演算，还可适当复习或补充三角知识（如三角函数、反三角的表示、倍角公式等），这样有利于培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。不要以为那是数学老师的事情，而忽略了对学生数学计算能力的培养。实际上，在 05 年的物理高考考纲中，就明确增加了对数学计算能力的考察要求。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。4 重视物理思想方法的建立与训练 4.1 课堂教学方法。中学物理常用的思想方法有：控制变量法、等效法、图象法、模型法、假设法、整体与隔离法、逆向思维等方法。教师要指导学生通过对物理概念和规律的建立过程，感悟和领会研究物理问题的思想方法；通过规律的应用培养学生分析物理过程、构建物理模型的能力，实现积累方法、发展思维、知识迁移之目的。解答习题是物理思想的建立与方法训练的有效途径，教师一定要加强解题思路和方法的指导，特别是要加强分析物理过程、构建物理模型和物理过程图景化的指导。建立正确的物理模型，是解决物理问题的前提；作示意图是促进学生由抽象思维向形象思维转化、降低问题难度的有效举措。因此，高一入学时就应严格训练学生作示意图的能力。如：运动学习题要画运动过程示意图，动力学习题要画物体受力与运动过程示意图，使学生尽快养成边审题边画图的好习惯。4.2 课堂教学策略。在物理教学过程中，我认为比较有效的教学策略是实施分层递进教学和成功教学相结合。分层递进教学是根据学生的学习基础和可能性学习水平，对学生分层、目标分层，然后分层施教、分层评价，并最终实现分层提高。成功教学是由上海闸北八中首 4创，在全国中小学颇有影响的教学策略，通过教师为学生创造学习成功的机会，使学生获得成功的体验，增强自信心，达到学习上的成功。用在高一的物理教学中，我认为需要遵循以下步骤：低起点 小步子 勤练习 快反馈。5 注重以学生为主体，教师为主导的贯彻方针 5.1 让学生带着疑问进入课堂，也带着疑问离开课堂。我们提倡，物理课堂教学要以问题开始，我认为，还要以问题结束。要尽可能给学生留下余思的空间，让学生认识到探究的无止境，让学生永远对知识的探究充满渴望与追求。波尔倡导的哥本哈根环境曾经培养了一批著名的物理学家。哥本哈根环境其实就是一种研究方式，大家先提出问题，然后分散，或者回实验室，或者去图书馆，一段时间之后再集中进行讨论甚至争论，聚集大家的智慧，促成问题的解决。这种研究方式对中学物理教学是有一定的借鉴作用的，物理教师应该努力创造这种环境，通过这种环境去激发学生的兴趣，调动学生主动学习、独立思考的积极性。譬如，要让学生认真的去读课本，包括课本中的图象、插图、阅读材料甚至注释。要求学生边读、边思考，重点和有疑问的地方要在课本上标出来。开始时教师在课前或课上可以留几个思考题，让学生带着问题去看书、通过看书使学生初步搞清本节课所学的物理概念和规律的含义。久而久之，培养学生会看书的好习惯，使学生由被动的接受转化为主动的探究。5.2 要鼓励学生提问题，要给学生创造争议的条件。著名物理学家海森堡说过：“提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半。”大学者梁漱溟先生是一位自学成才者，他说：“我不是学问中人，我大概是问题中人。”在哈拂大学还流行着这样一句话：“教育的真正目的是让人不断的提出问题和思考问题。”学生的问题意识是与生俱来的，是人的天性之一。在物理教学中，教师首先需要保护学生的问题意识，还应该通过创造自由宽松的课堂气氛和精心预设教学环节，培养学生提出问题和分析问题的能力。教师要学会欣赏学生提出的问题，即使有些问题并不准确或并不确切，应该从欣赏的角度去帮助或指导他解决问题。欣赏是一种品质，有欣赏才会有鼓励和保护。学生能独立地提出问题后，很愿意去和邻坐的同学争议。教师应当鼓励他们争议，为他们创造条件，当对同一问题有几种不同意见时要在课堂上公开讨论。这种生动、活泼的学习气氛有利于学生多种能力的培养。一些重要的、易混淆的物理概念和规律如速度和加速度、质量和重量、动能定理和机械能守恒定律等通过课堂争论将有助于学生的理解和记忆。6 建立良好的师生情感，培养良好的学习情绪 6.1 建立新型的师生关系。新型的师生关系指的是合作、和谐、互动的关系。在课堂上，老师和学生应该是相互信任的、平等的。过去的观念是：“你不会学习，我来教你学习；你不愿意学习，我来强制你学习”。而现在应该改为：“你不会学习，我来教你学习；你不愿意学习，我来吸引你学习”。物理是一个实验性很强的学科，在课堂上会有很多需要大家一起参与的讨论的时刻，所以需要大家有积极的热情。而这些只有在师生之间具有和谐的基础上，才能实现良好的互动，才能更好的吸引学生们的兴趣。而教师在这个过程中，更多的是起到一个讲课或者讨论的发动者、协调者和诊断者的作用。6.2 对学生永远充满期待。1966 年，美国著名心理学家罗森塔尔在一所乡村小学校做了一项实验。他给学生做了语言能力和推理能力的测验，测完后，随机选出 20%的学生，告诉他们的老师说，这些学生非常有潜力。半年多以后，他再次来到这所学校，奇迹发生了，那 20%的学生的学业成绩果然有了显著的提高。这项实验说明了什么呢？老师对学生的期待会对学生的学习心理产生巨大的影响力。当教师以积极的态度期待学生，学生就会朝积极的方向发展；反之，当教师对学生怀有偏见时，学生就可能向消极的方向发展，这就是心理暗示的巨大力量。所以，我们应该牢记并恪守这样的教育规则，永远对自己的学生充满期待。有些学生由于思维能力的层次缺陷，导致他的思维不能与教师同步，对此，教师要有思想上的准备，要把对学生的希望与期待贯穿于长期的教学过程之中，教师应该有足够的信心与耐 5 6心。总之，让学生学好物理非一朝一夕的事，我们要充分认识高中新生在物理学习上的特点和现实困难，尊重学生的这个基本实际，多想办法，研究规律和遵循规律。物理教师不仅要教好物理，还要关心、热爱学生，使师生之间形成“情感共振”，从而使学生喜爱学习物理课。教师要充分利用物理学科的特点，物理学科与现代科学技术高速发展的关系对学生进行教育和培养，并注重在过程中培养学生学习兴趣，从而使他们形成较强的学习动机。为了巩固学生的学习热情，还要使不同类型学生获得程度不同学习上的成功，以此保证各类学生学习上的“良性循环”，更好地帮助学生跨初中物理到高中物理这个学习台阶。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，让我们加强高中物理教学方法的研究，提高自身的素质，伴随新课程共同成长。