張豫秦
大多數學生進入高中后,在學習物理時,表現出很大的不適應,與初中物理學習相比有非常大的反差。普遍感覺高中物理難學,學不懂,存在障礙,俗稱“臺階”。它是高中物理教學中表現較突出的問題之一,學生能否順利地跨上這一臺階,關系到以后學習能否順利進行。因此,幫助學生順利跨越臺階,是提高高中物理教學質量、縮小兩極分化的一項重要工作。
一、高一物理臺階存在的原因
1.初、高中教材內容深度、覆蓋面及表述方式和要求的懸殊,是造成臺階的原因之一。
初中物理介紹物理量重點講它的量度、定義,而對其物理意義講解較少。整體來說,初中力學特點是內容淺、涉及面窄,介紹客觀現象多,抽象概念少,介紹靜態多而動態少。高中力學介紹的內容的特點是直觀的少,抽象的多;靜態的少,動態的多。特別是,高中物理對概念和規律的理解和應用要求較高,注重應用,更注重過程的分析和邏輯推理。因此,難度較初中大,這是形成臺階的客觀因素。
2.學生完成初中到高中的學習思維過渡比較困難,存在思維障礙。
根據皮亞杰的兒童思維發展理論,中學生思維從初步邏輯思維向抽象思維過渡。初中生的思維處于具體運算階段,離不開具體事物的支持。物理知識建立在形象思維的基礎上,初中物理學習內容基本適應學生的思維發展水平。高中物理研究對象大多是理想模型,學生要會運用抽象思維獲得物理知識,在頭腦中把形式和內容分開,離開具體事物,根據假設進行邏輯推理。多數高一學生的抽象思維正從經驗性思維向理論性思維過渡,其中經驗思維仍占優勢,思維在很大程度上仍依靠具體經驗材料,不善于從理論上進行演繹推導。而高中物理有相當嚴密的推理系統,始終強調抽象思維,學生的思維水平很難很快適應高中物理思維抽象程度的要求,故造成了進一步學習物理的困難。
3.消極的心理暗示,造成了先入為主。
據相關調查資料顯示:未進入高中前,被他人告知“高中物理難學”的學生占50%以上,這在“中”等生中尤為明顯(比例達70%),而在“好”、“差”生中較少(比例分別為15%,22%)。可見在對高中物理一無所知的情況下,半數以上的學生,對物理學科存在畏懼感。這種先入為主的人為因素,消極的心理暗示,使學生產生畏懼心理,對能否學好物理產生動搖,失去信心,給高中物理教學造成無形障礙。
4.對數學應用能力要求的提高也是形成臺階的一個原因。
初中物理較多的是從定性來分析,而高中物理更注重定量分析,這就對學生的數學應用能力提出了更高要求。初中的物理習題,以簡單論理和算術法計算,輔之簡單的代數計算,而高中過渡到以邏輯推理和代數法計算為主,并大量使用函數、矢量運算、圖像等。由單一直線問題發展到平面,再加上分析、推理、計算三方面的綜合應用,高一學生普遍感到困難。例如在力學中要用到解直角三角形,雖然學生在初中學過,但要應用到力學中,大多數學生還是存在困難。
從以上分析可以看出對于大多數學生來說,高中物理學習存在障礙,根據筆者多年的教學經驗,可采取有效的教學措施,減小臺階跨度,幫助學生跨越臺階。下面談幾點做法。
二、幫助學生跨上臺階的具體做法
1.加強直觀性教學,提高學生學習物理的興趣。
興趣是最好的老師。因此在學生進入高中時,要加強興趣教育。加強直觀教學是有效措施之一。這也符合學生的認知規律,從直觀到復雜,從形象到抽象。在教學中,盡量多采用直觀形象的教學方法。課堂上多做一些實驗,多舉一些實例,幫助學生“想象”、理解和掌握物理概念。例如,講重心概念時,做“單指頂鉛筆”實驗;講靜摩擦力時,做“筷子提沙桶”實驗;講慣性時,做“皮球碰鉛球”實驗,等等。通過實物演示的直觀教學使抽象的物理概念與生活實例聯系起來,變抽象為形象,變枯燥為生動,從而提高學生的物理學習興趣,使學生更好、更快地適應高中物理教學。
2.注重基本技能的培養,為跨上臺階提供工具。
扎實的基礎是學生學習的根本。例如:正確分析物體的受力,畫好受力圖是解決力學問題的基礎;正確分析物理過程,是解決力學問題的前提;熟練運用數學知識是解決力學問題的保證。因此要從一開始,就要有意識地培養這些基本技能。需要扎實規范地訓練,幫助學生打好堅實基礎,使得學生形成良好的物理素養。比如:要掌握正確受力分析方法,應使學生養成按順序分析、檢查的習慣;對物理過程的分析,先從簡單問題入手,逐步過渡到復雜問題。圖像問題,先要搞清物理意義。通過這些訓練,培養學生良好的基本技能,為跨越臺階提供強有力的支撐。
3.加強思維能力的培養,為跨上臺階掃除障礙。
前面提到,高中物理學學習的最大障礙是思維的障礙。物理中的概念和規律都是從大量現象中抽象總結出來的,因此,要教給學生學會從物理現象中抽象出物理概念、理解其物理意義的方法。高中物理更強調邏輯推理和抽象思維,一個重要方法就是理想化——理想化模型和理想化過程的建立。高一學生由于科學的抽象和概括能力差,使理想化模型和理想化過程的建立遇到了困難。為了使學生掌握這種科學抽象和概括的思維方法,第一,應使學生明確建立概念和模型的事實根據及過程,知道它的適用范圍和適用條件。如建立“質點”這個理想化模型,首先要使學生明確引入質點是為了突出物體具有質量這一特征,而忽略物體具有大小這一次要因素。其次要使學生明確什么情況下物體可看做質點(大小可忽略),什么情況下不能看做質點。第二,應使學生學會把實際的物體或過程,在某些條件下看做是學過的模型或過程中的哪個模型或過程,這是運用知識解決實際問題的關鍵。
需要注意的是,學生的抽象思維能力在教師的誘導下是可以通過反復示范、反復訓練逐漸提高的。思維能力的培養與提高不可操之過急,應在解決具體的物理問題中逐步培養和提高。
4.降低臺階高度,化大臺階為小臺階,幫助學生樹立信心。
可對教材內容進行靈活處理,通過補充相應的數學知識,調整教學順序,降低教學難度等降低臺階高度。比如:(1)在力學中用到較多三角函數的知識,我們應該主動幫學生補上這一課。(2)“連接點”知識在原有的基礎上逐步拓展加深。比如:“二力平衡”到“多力平衡”,滑動摩擦力的方向從“與運動方向相反”到“與相對運動方向相反”,從“路程”到“位移”,等等,都必須講深、講透,否則會使學生停留在原有水平而停滯不前。(3)適當降低教學要求和測試難度。“銜接期”的教學要控制難度,不能以高考的要求過早涉及一些偏、難、復雜的題型,“銜接期”的各類考試、測驗應注重檢測學生對“雙基”的掌握情況,要控制難度,保護學生學習的信心和興趣。
總之,我們要充分認識高中新生在物理學習上的特點和現實困難,尊重學生實際,多想辦法,研究規律和遵循規律,從而更好地幫助學生跨越初中物理到高中物理這個學習的臺階。