加強初中物理與高中物理銜接的示例討論

康建平

摘? ?要：中學生在學習物理的過程中不能把初中物理和高中物理生硬割裂，而應該在學習初中物理的同時加強與高中物理的銜接。加強物理課程一體化設置，落實2022年版新課標，既需要物理教師加強教學中的課前備課、課上引導和課下作業訓練，又需要物理教師積極引導學生主動思考、討論、交流，以不斷促進初中物理學習與高中物理學習有機結合和順暢銜接。加強知識內容的拓展延伸，可幫助學生系統掌握相關知識；加強知識網絡的完整架構，可幫助學生建立知識框架；加強問題設計的綜合與延伸，可幫助學生形成遞進的邏輯思維；加強知識應用的靈活發散程度，可幫助學生掌握分析問題的科學方法；加強實驗問題的過程設計，可幫助學生形成科學探究能力。如此既能提高物理學習的科學性和系統性，又能幫助學生順利實現初、高中物理學習的提升和銜接。

關鍵詞：中學物理；初、高中物理的銜接；實驗探究

中圖分類號：G633.7? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2023）05-0061-04

物理是一門以實驗為基礎的自然學科。學生在中學階段的學習過程中，對物理概念的理解、對物理規律的探究以及應用物理概念和規律分析解決實際問題等，都是學生必須經歷的物理學習過程。物理知識本身的邏輯是遞進的，對物理規律的探究是不斷發展、不分階段的，因此中學生在學習物理的過程中不能把初中物理與高中物理強行割裂，而應該在學習初中物理的同時加強與高中物理的銜接。為此，我們國家在《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》中的修訂原則中新增了一項“堅持問題導向”，其具體內容為“全面梳理課程改革的困難與問題，明確修訂重點和任務，注重對實際問題的有效回應。遵循學生身心發展規律，加強一體化設置，促進學段銜接，提升課程科學性和系統性。細化育人目標，明確實施要求，增強課程指導性和可操作性。”

加強初中物理與高中物理的銜接，有助于提升物理課程的科學性和系統性。這是需要我們物理教師在初中階段的物理教學中考慮并滲透于備課、付諸于教學之中的理念。落實2022年版新課標，既需要我們物理教師在教學中加強備課的深度和廣度，加強對課上問題的設計和引導，加強對課下作業的精選和落實，又需要我們物理教師促使學生在學習過程中獨立思考，參與小組合作學習，并善于提出質疑，積極開展分析討論和交流展示，如此可不斷促進初中物理與高中物理的有機結合和順暢銜接。

一、加強知識內容的拓展延伸，可幫助學生系統掌握相關知識

物理基礎知識包括基本概念、基本規律和基本方法三個方面的內容。想要理解和掌握好物理概念，就需要研究和思考這個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物理概念的透徹理解。如何引導學生真正理解物理概念呢？ 除了需要把握好每個概念的“是什么”“為什么”和“怎么樣”等內涵問題之外，還需要把握知識本身的結構框架及各知識之間的來龍去脈等外延問題，比如能辨析一些相近且易混淆概念之間的聯系和本質區別，能用學過的概念和規律分析解決一些具體的物理問題等。例如八年級上冊學到的“光的折射規律”，其利用作圖法分析光路從光疏到光密介質的折射，然后與從光密到光疏介質的折射規律進行對比，隨后再結合生活中的光現象如“人看水中魚”和“水中魚看人”等分析折射角的變化及成像過程，如此可引導學生逐步理解折射成虛像的原因。通過對比不同介質的折射程度（即高中學到的折射率問題，但不必提及折射率的公式計算），分析發生全反射現象的條件（光從光密到光疏介質，且入射角大于臨界角）及其在實際生活中的應用（如光纖通訊）。然后在此基礎上，分析“水中的魚在云中游”的現象，即對比水中的“魚”和“云”的不同成像過程，如此既能引導學生將其應用于實際問題的分析中，又能幫助學生學會建立光學知識結構，促使學生形成比較完整的光學概念知識體系，這對學生高中階段的學習能起到很好的銜接作用。

再如“凸透鏡”一節，我們對其對概念的理解，首先是“透鏡”就是可以讓光“透”過的可折射的光學元件，所以一般是用玻璃等“透明”材料制成；其次是關于“凸透鏡”“凹透鏡”的定義以及從透鏡的形狀和“凹、凸”兩個字的形狀上辨析其特點；再次是關于透鏡的“焦點”，即從利用凸透鏡會聚太陽光可以把地面上的紙“燒焦”這個角度去考慮，利用作圖法分析折射光路以對比凸透鏡對光的會聚作用和凹透鏡對光的發散作用，由此可得出凹透鏡虛焦點的由來。然后在理解的基礎上，教師可結合高中所學知識，在教學過程中滲透焦距的大小分析以及利用凸透鏡成實像時物距、像距的變化規律，例如可利用公式1/u+1/V=1/f分析出無窮遠處的光源發來的平行光將會會聚于焦距處的一個實像點，反之利用折射光路可逆，還可推出放在焦距處的物體經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的成像變化，以及在透鏡前加裝近視鏡或遠視鏡時的成像變化等等。

二、加強知識網絡的完整架構，可幫助學生建立知識框架

構建系統知識網絡，既能完善物理學科知識體系，深化學生對概念、原理的認識、理解和應用，又能加強對學生物理學科科學思維、科學素養的培養，進而可提高學生分析、解決實際問題的能力。教師在教學過程中有意識地引導學生構建知識網絡框架，既能幫助學生理解知識之間的結構體系和邏輯關系，又能促進學生在解決物理問題的同時舉一反三，觸類旁通；既能促使學生找準各部分知識之間的聯系以將書由厚讀薄，進而站在一個系統的高度來審視問題，又能促使學生靈活應用物理規律分析、解決實際問題，以實現更好的“從物理走向社會”。

例如八年級上學期學習的“物態變化”和九年級學習的“內能”，其都可以以知識結構的形式建立起知識框架。冰熔化成水的過程吸熱但不升溫，這可從分子動能理論的角度進行剖析：冰分子在吸熱過程中分子動能沒有增大，其宏觀表現為冰水共存狀態時溫度不升高，但由于固態變液態時分子間距變化，所以導致由分子間距和分子作用力共同決定的分子勢能增大，這導致了冰熔化成水的過程中內能雖增大但溫度不變的晶體熔化現象。然后結合高中物理的相關知識，可對比分析出晶體與非晶體在微觀結構上的不同，由此可使學生更加透徹理解非晶體在熔化過程中不斷吸熱、升溫、熔化的漸變過程。

三、加強問題設計的綜合與延伸，可幫助學生形成遞進的邏輯思維

傳統的物理教學重視純知識的講授，即物理教師為了講解得更清楚，內容更豐富，經常把自己的思維強加于學生，學生只能被動地套用教師講授的思路和模式分析問題，缺乏應用所學知識進行獨立思考的能力和有效的思維訓練，這導致學生只會處理簡化的物理對象和理想化的物理模型，一遇到實際問題就沒有思路，對問題的分析也不知所措。因此，教師要不斷創設問題情境，以培養學生從實際問題中抓主要因素、提取物理對象和物理模型的能力；同時教師還要充分利用現代教育手段，創設符合教學內容要求的問題情境，以增加學生的感性認識，如此既可激發學生的學習興趣，又可促使學生形成科學的態度與責任。

教師在備課時要加強問題設計的綜合與延伸，以幫助學生形成遞進的邏輯思維。教師的問題設計要遵循以下四方面的要求：

一是問題設計要遵循學生的認知規律。教師與學生之間的交互應在元認知的基礎上，即教師應向學生提出有利于促進學生認知能力發展的問題，而非純知識性的問題。例如在學習凸透鏡的成像規律時，教師可設計通過物距來改變成像情況的問題，這既可以通過對比照相機、幻燈機的成像規律來分析解決，又可以通過實驗現象來分析解決，同時還可以結合作圖等多種方法引導學生分析解決。

二是問題設計要有適當的難度和梯度。教師要考慮如何站在稍超前于學生智力發展的邊界上，通過提問來引導學生思維，培養學生思維能力的方法。例如一些能引起認知沖突的問題，其能通過學生分析討論的思維過程，幫助學生將認知一步步引向深入，進而銜接到高中所學的知識。

三是問題設計要符合學生的知識背景、思想現狀和思維特點。問題設計要明確，內容要具體，以避免出現教師提出的問題難度過大，或問題的內涵不明確，外延拓展過于寬泛，致使學生無從下手的情況。

四是問題設計要精，能舉一反三，觸類旁通。教師在課堂上，應引導學生進行獨立思考和小組討論交流，并積極展示評析，以加強學生對問題分析方法的掌握程度和應用知識解決實際問題的能力。例如在講授凸透鏡的成像規律時，教師可通過對比照相機、幻燈機和放大鏡三次成像的特點，總結出物距在二倍焦點內外成像分大小，物距在一倍焦點內外成像分虛實的規律；以及成實像時隨物距變大像距變小，像變小，利用放大鏡成虛像時物距增大像距增大，像變大等規律。教師引導學生通過分析問題把握凸透鏡的成像特點，并以此總結出各種成像情況和變化規律，可使學生學會正確應用規律分析、解決實際生活中的光學問題。

四、加強知識應用的靈活發散程度，可幫助學生掌握分析問題的科學方法

在初中物理教學中，教師應注重引導學生建立分析問題、解決問題的思維模型，如此既有利于幫助學生正確理解物理概念的內涵和外延，又有利于提高學生應用知識的靈活和發散程度，同時這還有利于幫助學生在分析問題的過程中掌握科學的分析方法。

學生可以通過解決這樣一些問題來建立思維模型，例如“你的看法是什么，你是怎么想的，這是為什么呢？”等，如此既能使學生在學習中時刻保持對問題的敏感和質疑心態，又能培養學生對科學知識的好奇心和求知欲。例如在探究彈力大小的實驗中，教師可引導學生對比彈簧在受拉力伸長過程中，拉力大小與伸長量的關系，然后結合圖像引導學生建立彈力大小與形變量成正比的關系模型，隨后教師可設計問題引導學生進行發散思考，如“若將兩個相同的彈簧串聯一起，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？若兩個彈簧并聯使用又如何呢？”等，以上問題的設計既能引導學生在物理課堂上積極思考，熱烈討論，又能促使學生親自動手實驗并進行觀察分析；既能使物理課堂教學有實際的探究意義，幫助學生由“學會”轉變為“會學”，又能促使學生在學習物理的過程中不斷形成正確的物理觀念和科學思維。在教師一系列問題的引導下，學生的主體作用和教師的主導作用和諧統一，如此既能于潛移默化中幫助學生掌握分析問題的科學方法，又能促使學生形成物理學科核心素養。

五、加強實驗問題的過程設計，可幫助學生形成科學探究能力

初中物理新課標要求學生學會自主學習，學會設計實驗、動手實驗、描述實驗、分析實驗，并能在實驗探究中自主獲取知識。美國著名物理學家密立根曾說過：“科學靠兩條腿走路，一是理論，一是實驗，有時一條腿走在前面，有時另一條腿走在前面，但只有兩條腿才能前進。”由此可見理論基礎與實驗在物理學習中的重要性。在初中階段，教師引導學生通過觀察、操作、體驗等方式經歷科學探究過程，由此逐步掌握物理規律，構建物理概念，學習科學方法，進而逐步樹立科學的世界觀。我們在初中物理教學過程中發現，學生在實驗方面的能力普遍較弱，有些學生甚至根本不愿意動手做實驗，所以由于種種原因教師一般“以講代做”即進行所謂的“黑板實驗”，這導致很多學生到高中學習物理時也不會觀察、描述實驗現象，不會分析、處理實驗數據，不會總結實驗結論等等，同時還有相當一部分學生設計實驗的能力較差，且創新能力和探究意識比較薄弱。因此，物理教師在初中階段的教學中應有意識地引導學生加強實驗探究，并教給學生探究的思路和方法，如此可培養學生動腦思考、善于觀察和積極動手實驗、進行小組交流合作的能力。

例如在學習動能時，很多學生很難理解速度大小是影響動能大小的主要因素，對此教師可結合課本中探究牛頓第一定律的實驗，引導學生分析、對比物體的質量、速度對動能影響的大小，由此可得出速度是影響動能大小的主要因素；在探究滑動摩擦力的實驗中，用測力計水平且平穩地拉動物體做勻速運動不好實現，對此教師可提出以下問題對其進行探究：“如何改進實驗以實現拉力與摩擦力二力平衡并準確讀出摩擦力大小呢？如何對比分析壓力、接觸面的粗糙程度對摩擦力的影響呢？如何對比分析摩擦力與運動速度、接觸面面積無關呢？如何觀察并分析物體從靜止到被推動過程中，由靜摩擦力到滑動摩擦力的大小變化呢？……”以上這些問題的探究，都需要物理教師精心設問，并引導學生經歷設計實驗、進行操作、觀察現象、分析數據、得出結論一系列的實驗探究過程來實現，由此既可引導學生以科學的態度進行科學實驗和探究，以打破原有的思維認識，又可加強學生對實驗探究過程的體驗，以認識到通過實驗來分析、解決問題的重要性。

因此，在初中物理教學中教師應引導學生加強對知識內容的拓展延伸和知識網絡的建構，加強問題的綜合設計和靈活應用，并加強對實驗探究過程中操作、分析、總結、評估等環節的設計，如此既能促進學生理解物理概念和規律，以切實提高其分析和解決問題的能力，又能提升學生在實驗過程中的思維能力和探究能力，以為初、高中物理學習的銜接起到關鍵的起步作用。