基于核心素養培育的初高中物理教學銜接對策

向昭輝 唐興華

（廈門實驗中學，福建 廈門 361100）

基于核心素養培育的初高中物理教學銜接對策

向昭輝 唐興華

（廈門實驗中學，福建 廈門 361100）

從初高中物理教學現狀出發，對高中與初中物理教學的銜接問題提出思考。從高中學生物理素養的培養角度出發，討論了物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個方面的教學銜接問題，以期實現初高中物理教學的無縫銜接。

物理教學；初高中物理；銜接

一、問題的提出

初高中物理教學的銜接問題，是初高中物理教師共同關注的問題，尤其對于完全中學的物理教師來說尤甚，初高中物理教學銜接的效果直接影響高中階段教師的教學質量與學生的學習質量。

初中物理教學注重的是對學生科學興趣的培養、基本概念的理解、與生活相關的實驗探究等方面的培養，但高中物理教學對這培養項目有了更高的要求，歸納而言是對學生四大核心素養的培育。四大核心素養包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任。較之初中物理，在深度、廣度、難度上有了很大的提升，由此，教學的無縫銜接顯得尤為重要，具體體現在以下三個方面。

1.教學內容的關聯與差異性

從初、高中力學與電學鏈接知識點來看，高中物理包含初中物理的基本知識，并進行了拓展與提升，使知識更加完備；從解題上看，初中物理僅僅需要應用物理規律解決一些簡單的問題，高中物理則更多的是要求從復雜的物理情境中，抽象出物理模型，然后利用物理規律解決基本問題，并且對計算的要求也有所提高；從初高中知識的銜接上看，符合學生的認知規律：由少到多，從簡單到復雜，但往往也容易造成學生先入為主的錯覺，在進行高中內容的學習時，很難打破原有的知識壁壘。

表1 初高中物理各領域鏈接知識點

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2.教學方法的差異性

初中階段，教學內容要求較低，以觀察、實驗為基礎，教師注重課堂教學的趣味性，知識的傳授性，課堂密度小、進度慢、課時量充裕，可以對重點概念、規律反復討論，便于學生掌握重點；習題類型較少，變化少，學生的學法和學習習慣大多為接受性學習。高中階段，教學進度快，課堂教學密度大，對知識的要求也較高，常采用演示或探究實驗引入課題、構建物理概念與規律；注重抽象思維和數學方法相結合，要求學生通過抽象概括、想象假說、邏輯推理來揭示物理現象的本質和變化規律。高中物理習題類型更是復雜多變，單靠對概念、規律和公式的死記硬背，解決不了問題。在教學中必須多對比、歸納、總結，讓學生在對比中掌握同類問題的共性。在研究復雜的物理現象時，為了使問題簡單化經常只考慮其主要因素，而忽略次要因素，建立物理現象的模型，使學生逐漸學會研究物理問題的方法。多創設物理情境，讓學生在遇到具體問題時也能勾勒出具體的物理情景幫助解決問題。

3.學生思維能力要求的差異性

初中物理教學，建立在學生的形象思維基礎上，對抽象思維能力要求不高。由于物理教學的階段性，學生在初中學到的不少知識有局限性與不嚴密性，然而，這些知識有時卻使學生形成思維定勢，例如：初中階段學習壓力時，經常遇到的是水平狀態下的情形，結果不少學生形成“壓力一定等于重力”的思維定勢，對他們進一步學習高中物理產生了消極影響。高中物理教學中，要建立大量的物理理想模型，如“質點、單擺、勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動及簡諧運動”等，這要求學生有較強的抽象思維能力，即邏輯思維能力，許多物理過程的變化是多因素的，需要學生抽象地假設一些中間物理狀態或抽象出物理情景，然后才能正確地進行分析，得出結論；此外還要有空間想象能力，比如解決帶電粒子在電場和磁場中的運動等。

二、銜接問題的對策

物理教學的終極目標，是培育學生的四大核心素養，即：物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任，筆者就圍繞這四個方面進行對策討論。

（一）物理觀念的建立

從物理概念與規律的建立來看，初中的要求一般是了解物理學的初步知識，了解物理概念和物理規律的含義，能夠說出它的要點及了解物理知識的初步應用。高中的掌握要求則明顯要高，如：清楚認識概念和規律的表達形式、理解概念和規律的確切含義、理解規律的適用條件、理解概念和規律的應用等。具體而言，進入高中會遇到概念、規律與研究方法上的階梯，現就高中會面臨的幾個代表性問題闡述如下：

1.概念性階梯

（1）從標量到矢量的階梯。從標量到矢量的階梯會使教師對物理量的認識上升到一個新的境界。初中學生只會代數運算，僅能從數值上判斷一個量的變化情況。現在要求用矢量的運算法則，即要用平行四邊形法則進行運算，判斷矢量的變化時也不能只看數值上的變化，還要看方向是否變化。

（2）速度的概念的階梯。初中定義速度為路程和時間的比值，只有大小沒有方向。而高中定義為位移和時間的比值，既有大小又有方向。初中學習的速度實際上是平均速率。

（3）速度到加速度的階梯。從位移、時間到速度的建立是很自然的一個過程，教師容易跨過這個臺階。從速度到加速度是對運動描述的第二個階梯，面對這一階梯教師必須經歷一個由具體到抽象又由抽象到具體的過程。首先遇到的困難在于對加速度意義的理解，開始時學生往往認為加速度就是加出來的速度，這就把加速度和速度的改變量混淆起來。更困難的是加速度的大小、方向和速度大小、方向以及速度變化量的大小方向之間關系的梳理，都是一個很陡的階梯。

2.規律上的階梯

概念上的階梯必然導致規律上的階梯，規律上的階梯主要表現在以下兩個方面：

（1）進入高中后，物理規律的數學表達式增多，理解難度加大，致使有的學生不解其意，遇到問題不知所措。

（2）矢量被引入物理規律的數學表達式，由于它的全新處理方法使很多學生感到陌生，特別是正、負號和方向間的關系，如牛頓第二定律、動量定理與動量守恒定律的應用，解題時都要注意各量的矢量性。

3.研究方法上的階梯

（1）從定性到定量。初中物理中的內容基本上是對物理現象的定性說明和簡單的定量描述，進入高中后要對物理現象進行模型化抽象和數學化描述。

（2）從一維運動到二維運動。初中只學習勻速直線運動，而在高中不僅要學習勻變速直線運動，還要學習二維的曲線運動，并在研究物理過程時引入坐標法，把平面上的曲線運動（如平拋運動）分解成兩個方向上的直線運動來處理。

（3）引入平均值的方法。這個方法對于研究非均勻變化的物理量的規律是很重要的科學簡化法，如變速運動的快慢、變力做的功、變力的沖量等。當然，一旦跨越這個臺階就會對很多物理現象的理解帶來很大的好處。

由此，在物理概念與規律的教學中，高中教師既要幫助學生排除可能存在的學習障礙，培養學生“學會預習、認真聽課、堅持復習、獨立練習、及時總結”的好習慣；又要引導學生不能僅僅滿足于認識概念與規律，還要提升到理解與運用的層次，并與生產與生活中的具體物理情境聯系起來，從“抽象”到“形象”，再到“抽象”，往復循環，真正做到“學以致用”。

（二）科學思維的培養

初中物理到高中物理的過渡，很大程度上是學生科學思維的過渡，要求學生從形象思維過渡到抽象思維。學生要學會推導得出物理概念與規律，處理問題時要習慣應用推理和判斷，從定性分析走向定量分析，打破思維定勢的不良習慣，理清物理概念與規律的本質，在應用物理規律時，要學會熟練使用常用的科學思維方法。物理常用的思維與研究方法有：觀察與實驗、物理模型法、猜想與控制變量法、類比與等效法、圖像與圖解法、整體與隔離法、極限分析法、轉換法、動態思維法、不變與守恒思想等十種，在初高中都會有所涉獵，但是高中所涉及的會更全面一些，在解決問題時甚至會同時使用到多種方法，這對于學生的思維能力提高到更高的要求，成為學生學習上的一大困難。學生在思維與研究方法的選擇與使用時，往往毫無章法，“知其然，不知其所以然”，因此，教師在教學中，可能要更加側重研究與思維方法的滲透。筆者認為，從解決具體的形象的問題（例題）出發，將抽象的方法具象化，然后再將研究的思維與方法抽象出來，總結出一般性規律，效果會更佳，這一方面王金戰、付雪平教師在《物理是怎樣學好的》中的經驗可以供學習與參考。

（三）實驗探究能力的培養

物理是一門以實驗和觀察為主的學科，從生活與生產中引出材料，通過實驗探究出其中的物理規律和原理，是學習物理學的重要途徑。探究性實驗由于其重視過程和方法，有利于提高學生發現問題、解決問題的能力，培養與他人合作的精神，養成實事求是的科學態度，有利于學生創新能力的提高和主體性的發揮。強調通過實驗探究提高學生的科學素養，已成為當前實驗教學改革的主要方向。

從2004年高中物理新課程改革以來，教材越來越注重學生的實驗探究能力的培養，引入了大量探究性實驗，但在探究實驗的教學上依然存在不少問題，探究性實驗較之初中物理有被弱化的跡象。例如：迫于教學進度緊、課時量不足、實驗器材不足等現實，探究實驗常常被教師的實體演示或視頻演示實驗所取代，學生的探究能力提升的機會被無形剝奪。因此，在物理教學銜接上，要重申物理實驗探究的重要性，在以下方面可以做努力。

1.創設科學探究的學習環境，構建和諧的師生互動平臺

從“講授法”為主的教學思想——“傳道、授業、解惑”，到“啟發式”教學與“以人為本，注重探究”的教學，再到用“多元化、多方位”的教育形式，一系列的教育改革印證了中國教育的發展。教師要適應社會發展的要求，徹底地轉變思想觀念，在組織教學中要盡可能提供探究性實驗的設計學案、設施與設備等資源，創設一個科學探究的良好氛圍，讓學生積極參與到課堂教學中來，注重學生的個人發展，構建一個師生和諧互動的教學平臺。

2.培養學生科學的探究精神和習慣

要實施探究式教學，要先培養學生的科學探究精神，給學生動力，而動力來源于興趣。愛因斯坦說過：“熱愛才是最好的老師。”因此，培養學生的實驗探究興趣和精神是培養學生實驗探究能力的重要前提，可從以下幾方面著手：

（1）轉變學生思想觀念，建立新的學習方式。教育家斯賓塞曾經說過：“應該引導兒童自己進行探討，自己去推導，給他們講的應該盡量少一些，而引導他們去發現應盡量多一些。”這與我國宋代詩人陸游提出的“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”不謀而合。教師在教學過程中要引導學生轉變固有觀念，逐步培養學生的自主探究的能力，努力做到“授人以漁”。

（2）讓學生養成科學探究的思維模式和習慣。初中學生的學習多數比較被動，基本是任務驅動式的學習方式，主觀能動性差，需要教師深入挖掘學生內心的潛意識，增強求知欲。蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說過：“在人的心靈深處，有一種根深蒂固的需要，那就是希望感到自己是一個發現者、研究者、探索者。”學生一旦感知到從未見到或意想不到的物理現象時，一般都會產生一種躍躍欲試的積極和沖動，希望尋求原因，形成探究行為的意向。因此要充分地利用學生的這種心理特征，當學生產生探究欲望又不知如何操作的時候要及時地引導，培養學生習慣性的思維模式，讓學生不斷地從生活實踐中去發現問題，并通過自己的實驗和學習、觀察，探究出其中蘊含的科學道理。

（3）培養學生實驗探究過程的能力。實驗探究是科學問題解決的過程，包含提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與搜集數據、分析與論證、評估與交流等環節。每一個環節都很重要，要結合實驗的實際有選擇地利用。實驗的過程就是培養學生的實際操作能力，學生是否具備自主探究知識的本領，直接影響到課堂教學的效果，因此在實驗的過程中可以培養學生多方面的能力，這些能力包括：生活表象與材料的分析能力、勇于猜想和假設的能力、實驗設計能力、實驗觀察和數據分析能力、實驗故障判斷能力。

3.利用多媒體教學手段直觀、有趣地培養學生科學探究能力

通過觀察、分析、學習實驗演示，從而獲得實驗探究能力也是培養學生實驗探究能力的一種重要的教學手段。對于一些難度較大、較抽象的探究實驗，教師可以采用多媒體教學手段進行演示，例如利用計算機中的Flash、PPT、Photslop等資源制作電腦課件，讓學生直觀、有趣地感受實驗的樂趣，從而掌握探究科學知識的方法，并養成樂于探究大自然的興趣和習慣。

培養學生的科學探究能力，使學生能掌握學習知識的技能和方法，是當代物理教學的重要環節，是素質教育的發展要求，需要教師不懈的努力。

（四）科學態度與責任的培育

教育的目的絕不僅僅是知識的增長、能力的提高，教育的任務是塑造人。不論是《高中物理課程標準（2003年版）》要求實現“情感、態度與價值觀”方面的教育功能，還是核心素養“科學態度與責任”，都是教學的教育性目標。該目標是物理教育和教學的重要目標之一，是知識與技能后更有價值的東西，它反映了國家多次課程改革的核心即課程功能的轉化。科學態度與責任的形成有其自身的規律性。知識的學習可以看成是信息的輸入、編碼、存儲和提取過程，相對來說較為單純和程序化，而科學態度與責任的形成則要求學習主體的積極參與和對輸入信息從情感、態度、價值、行為等諸多方面的心理認同，在此基礎上將其內化為情感素質，來激發學生的學習熱情，形成積極主動的學習態度，從而構成情感等要素在內的完整心理結構。由于這個內化過程的復雜性、個體差異性和長期性，使得科學態度與責任的培養成為應優先考慮設置的目標。

“科學態度與責任”目標歸納起來有以下七條，即：

1.能保持對自然界的好奇，初步領略自然現象中的美妙與和諧，對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感。

2.具有對科學的求知欲，樂于探索自然界和日常生活中的物理道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理學原理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。樂于參與觀察、實驗、制作、調查等科學實踐活動。

3.在解決問題的過程中，有克服困難的信心和決心，能體驗戰勝困難、解決問題的喜悅。

4.養成實事求是、尊重自然規律的科學態度，不迷信權威，具有判斷大眾傳媒是否符合科學規律的初步意識。

5.有將自己的見解公開并與他人交流的愿望，認識交流與合作的重要性，有主動和他人合作的精神，敢于提出與他人不同的見解，也敢于放棄或修正自己的錯誤觀點。

6.初步認識科學及其相關技術對于社會發展、自然環境及人類活動的影響。有可持續發展的意識，能在個人力所能及的范圍內對社會的可持續發展有所貢獻。

7.有將科學服務于人類的意識，有理想、有抱負、熱愛祖國，有振興中華的使命感和責任感。

這七條目標分別對學習興趣、科學求知欲、科學探究勇氣、戰勝困難的信心與決心、科學態度、合作與交流精神、科學、技術與社會的觀念、責任感與使命感的培養提出了具體的要求。教師在教學中要有意識地滲透價值觀的教育，積少成多，潛移默化地與學生達成積極向上的價值觀共識，并影響學生的行為。

［1］王金戰，付雪平.物理是怎樣學好的［M］.長春：吉林教育出版社，2011:4.

［2］普通高中各學科核心素養一覽表［EB/OL］.http://learning.sohu.com/20160422/n445632409.shtml.

［3］胡孝棟.新課程背景下如何搞好初高中物理教學銜接［J］.福建教育學院學報，2006（3）.

［4］方紅霞.新課標下初、高中物理教學銜接的策略［J］.教學與管理，2014（22）.

［5］崔嘉.初高中物理教學過渡銜接的思考［J］.教育實踐與研究(中學版)，2007（11）.

［6］曹義才.基于核心素養導向的初高中物理銜接教學建議［J］.教學與管理，2016（25）.

（責任編輯：詹國榮）