基于科學思維培養的初高中物理教學銜接

【摘要】本文以“歐姆定律”為例，探討如何在初高中物理教學銜接中培養學生的科學思維．本文通過分析初高中物理課程中對歐姆定律的不同要求以及歐姆定律應用的具體案例，來幫助學生順利過渡并培養其科學思維能力．

【關鍵詞】高中物理；課堂教學；歐姆定律

隨著教育改革的不斷推進，初高中物理教學的銜接問題日益受到關注．科學思維作為物理學科核心素養的重要組成部分，對于學生的物理學習和未來發展具有至關重要的意義．本文以歐姆定律為例，探討初高中物理教學銜接中科學思維的培養．

1 初高中物理課程中對歐姆定律的要求對比

1.1 初中物理課程中對歐姆定律的要求

在初中物理課程中，學生主要學習歐姆定律的基本內容，即通過實驗探究得出電流、電壓和電阻之間的關系，并能夠運用歐姆定律進行簡單的計算．初中物理教學通常采用實驗探究的方法，讓學生通過親自動手實驗，觀察現象、收集數據、分析結果，從而得出歐姆定律[1]．

1.2 高中物理課程中對歐姆定律的要求

在高中物理課程中，學生需要進一步深入理解歐姆定律的內涵和外延，掌握歐姆定律在復雜電路中的應用以及歐姆定律的微觀解釋[2]．高中物理教學更加注重理論分析和邏輯推理，教師會引導學生運用數學工具進行定量分析，同時結合實驗驗證，加深學生對歐姆定律的理解．此外，高中物理教學還注重培養學生的自主學習能力和創新思維能力．

2 初中物理對“歐姆定律”的考查例析

例1 如圖1所示電路，電阻R1、R2并聯接到電壓為U的電源兩端．閉合開關S后，通過電阻R1、R2的電流分別為I1、I2，電路的總電流為I．

（1）R1、R2并聯后相當于一個電阻R，請推導證明：1R=1R1+1R2；

（2）若電路中R1=20Ω，R2=30Ω，電源電壓為3V．求：電路的總電流I．

解析 （1）在圖1中，根據歐姆定律，通過R1的電流為I1=UR1，

通過R2的電流為I2=UR2，

則通過干路的總電流為I=I1+I2=UR1+UR2，

根據歐姆定律可知，并聯電路總電阻R=UI=UUR1+UR2=11R1+1R2，

故有1R=1R1+1R2．

（2）電路中R1=20Ω，R2=30Ω，由（1）可知，電路中總阻值為R=R1R2R1+R2=20Ω×30Ω20Ω+30Ω=12Ω，

根據歐姆定律可得電路中總電流為I=UR=3V12Ω=0.25A．

點評 初中物理中，對歐姆定律的考查主要集中在其公式I=UR的含義理解及應用．通常會以計算題形式出現，要求運用公式進行求解，或以實驗題考查探究電流、電壓和電阻的關系，如已知電壓和電阻求電流等．還可能以電路分析題出現，判斷電阻變化對電流、電壓的影響．

3 高中物理對“歐姆定律”的考查例析

例2 圖2中的實線分別是電阻a、b的伏安特性曲線，虛線c是b（U=1V）的切線，a、c相互平行，下列說法正確的是（ "）

（A）U=1V時，b的電阻為5Ω．

（B）U=1V時，a、b的電阻相等．

（C）b的電阻隨電壓的升高而增大．

（D）U=3V時，a、b的電阻相等．

解析 根據I-U圖像可知，電阻a的阻值保持不變，大小為Ra=UI=30.6Ω=5Ω，根據電阻b的伏安特性曲線可知，曲線上的點與原點連線的斜率逐漸減小，而連線斜率為k=IU= 1Rb，可知b的電阻隨電壓的升高而增大，U=1V時，b的電阻為Rb=U1I1=10.4Ω=2.5Ωlt;Ra=5Ω，故（A）（B）錯誤，（C）正確；U=3V時，b的電阻為Rb′=U2I2=30.6Ω=5Ω，此時Ra=Rb′=5Ω，故（D）正確．

點評 在高中物理中，常以較復雜電路為背景，要求運用歐姆定律分析各部分電流、電壓及電阻的關系（包括線性關系和非線性關系）．計算題中常結合閉合電路歐姆定律，綜合分析電源內阻、外電阻變化對整個電路的影響．對歐姆定律的準確理解和靈活運用，是學好高中物理電學部分的關鍵．

4 初高中物理教學銜接中科學思維的培養策略

4.1 知識內容的銜接

回顧初中所學的歐姆定律知識，引導學生進行復習和總結，為高中學習打好基礎．對比初高中物理課程中對歐姆定律的不同要求，讓學生明確學習的重點和難點．逐步引入高中物理中與歐姆定律相關的新知識，如電阻的串并聯、閉合電路歐姆定律等，幫助學生建立起完整的知識體系．

4.2 教學方法的銜接

延續初中實驗探究的教學方法，讓學生在高中物理學習中繼續通過實驗探究來理解物理概念和規律．加強理論分析和邏輯推理的教學，引導學生運用數學工具進行定量分析，提高學生的思維能力．注重培養學生的自主學習能力和創新思維能力，鼓勵學生通過查閱資料、小組討論等方式進行自主學習和探究[3]．

4.3 科學思維的培養

首先，要培養學生的邏輯思維能力．在教學中，引導學生進行邏輯推理和分析，讓學生學會從已知條件出發，運用物理規律和公式進行推導和計算．例如，在講解歐姆定律在復雜電路中的應用時，讓學生通過分析電路的結構和特點，運用歐姆定律進行求解．其次，要培養學生的創新思維能力．通過開放性問題和實驗設計，培養學生的創新思維能力．例如，讓學生設計一個實驗來驗證歐姆定律在不同條件下的適用性，或者讓學生思考如何利用歐姆定律解決實際生活中的問題．

5 結語

初高中物理教學銜接是一個復雜而又重要的問題，需要教師在教學過程中不斷探索和實踐．以歐姆定律為例，通過知識內容的銜接、教學方法的銜接和科學思維的培養，可以有效地幫助學生順利過渡到高中物理學習，提高學生的物理學習能力和科學思維水平．

參考文獻：

[1]王遠.初高中物理教學銜接問題及對策研究[D].信陽：信陽師范學院，2023.

[2]周翠茸，吳紅紅.初高中物理教學銜接策略研究[J].數理天地（高中版），2024（04）：59-61.

[3]廖洪鐘，段才盛.基于新課標理念的初高中物理教學有效銜接研究[J].中學物理，2024，42（06）：16-19.