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初中物理的实验题在中考中和平时考试中大多是集中于电学和力学的部分,并且质量与密度、牛顿第一定律与而力平衡、压力与浮力、物体的运动等核心实验,其中有对公式的考察,有探究型的考察,有验证型的考察;在这些实验中还有对某些仪器的考察,比如:天平、量筒、弹簧测力计等基本仪器,并且对其一起的读数方法和使用注意事项等进行考察;另外,还有对实验方法的考察,比如:转换法、控制变量法、推理法等。简而言之,初中物理实验是中考重点的考察项目。学生在上课时其实已经把实验部分有一定的掌握,甚至可以自己进行实验,可是一到答题时就不会做,或者是由于做题不规范而导致失分,并且学生很难改正答题不规范这个习惯。而每一个核心的实验都有他核心的考察氛围,并且实验处理、实验数据、实验操作、实验思维又千变万化,这就又导致了学生的答题不规范,使得学生失分的情况。
二、规范作答的几个策略
(一)明确初中物理实验的答题要求
1.文字要求
物理就是要求简明扼要,既要合理恰当,也要不嗦,不能不清不楚。在答题中,对于必不可少的文章一定要有,比如在一些题干中或者是已知条件者亮相时,就需要在答题中注意,例如在某项实验中要求有对答案的说明,就需要在答题中进行亮相,比如在计算电阻、内阻、外阻时,题目中需要对所填答案进行文字标明,并且需要带单位,这就需要在答题中注意,例如外阻为:2000Ω。
2.字母要求
在答题时,一定要按照教材中或者是题干中的要求,例如质量用m,体积用V,压强用Pa,不能够随意制定用字母a、b、c表示,也不能够用数学上的x、y、z表示。并且在某些题目中有标记角码数,如m1、m2等,或者是用汉字来区分,m油、m水,再或者有其他的表码方法,无论是什么表码方法,在答题中也应该按照题目中的要求,在答题时应该做到规范,如:m2=10g,m油=10g。
3.公式要求
在物理答题中,实验题中需要用字母来表达公式时,就必须使用教材中的规定字母或者是题干中给出的字母,然后再进行相关的整合填在答题卷上。例如ρ=m/V,如果他题干中有小码标,就需要加上小码标:ρ水=m水/V水。另外,如果题中要求写出相关的换算公式,就可以先将几个基础公式先进行整合,然后再填入其中。
4.列式要求
在答题时,很多的公式都是对教材的公式进行演变和转换的,在带入数据时,单位应该放在数据的后面,如果需要去近似值,就需要用到约等式,不能够用等号,有些分数要求用“―”,不能用“\”,乘号必须用“×”而不能用“・”或者是“*”。
5.数字要求
在答题中,应该要注意题干中要求保留几位数字,是用科学计数法还是一般表示,是用分数表示,还是用小数点表示。如果题目中没有明确表示就需要根据实验题中的数据来判定,如果题目中的数字是保留两位有效数字,在答题中也应该保留两位数字,比如:5.10。
6.单位要求
初中物理的考试中,要明确题干中的单位或者是采用国际单位。在换算结果时,应该注意单位的换算,并且在答题时也要注意单位的要求。例如功的符号是W,而功率的单位瓦的是w,功率的符号是P。而压强的符号是p,切忌不要张冠李戴。
(二)注重答题的顺序
1.审题意
审题意是做题的首要步奏,首先就是要弄清楚题目中所提的要求和主要的实验项目、实验过程,其次就是要明白需要解决的问题。然后弄清题意和目的后,就需要联想在上课时做的相联系的实验,有什么要求、具体是怎么抄作的、原理是什么。
2.找关系、抓关键
审题后,就需要对题干进行再次的分析,找出关键的条件,找出要求回答的题与实验的关系,同时也要划出能够帮助解题的关系,对其实验原理、概念、规律等进行分析。例如在探究动能大小与那些因素有关时,就需要对不同要素,例如动能、斜度、高度、小车质量等进行标注。
3.抓论点、做答案
要运用物理原理和规律进行作答或者是说明一个问题书,应该从几个步奏进行分析,要抓住主要论点,做到详细、明确、突出。例如探究动能大小与那些因素有关时,就需要对某些因素做了功进行分析。
(三)让学生明确实验操作增强学生的答题能力
1.实验仪器和测量工具的使用
据调查,很多学生在对填仪器读书时错误率最高,特别是基础较差的同学,对于这种技巧性相对于简单的题,老师就应该对学生进行专门的训练,让学生明确的掌握物理实验测量工具的“调、放、看、读、记”。老师可以让学生进行自主的训练,然后,老师进行指导,让学生对每一件实验仪器都能够准确的使用。
2.加强对探究实验的操作
在物理考试中,探究型实验出现的频率最高,因此老师应该对学生的探究性实验进行合理的练习,要让学生通过了解题干就能够明确实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤等,让学生做到心里有数,才能够有效的做答。
总结
初中物理实验是物理学科的重要部分,物理实验是把理论知识合理的运用到实际中,特别是探究实验,不仅能够加强学生掌握理论知识的能力,还增加学生的创新能力、分析能力和思考能力。
一、初中物理实验题题型概述
初中物理的实验题在中考中和平时考试中大多是集中于电学和力学的部分,并且质量与密度、牛顿第一定律与而力平衡、压力与浮力、物体的运动等核心实验,其中有对公式的考察,有探究型的考察,有验证型的考察;在这些实验中还有对某些仪器的考察,比如:天平、量筒、弹簧测力计等基本仪器,并且对其一起的读数方法和使用注意事项等进行考察;另外,还有对实验方法的考察,比如:转换法、控制变量法、推理法等。简而言之,初中物理实验是中考重点的考察项目。学生在上课时其实已经把实验部分有一定的掌握,甚至可以自己进行实验,可是一到答题时就不会做,或者是由于做题不规范而导致失分,并且学生很难改正答题不规范这个习惯。而每一个核心的实验都有他核心的考察氛围,并且实验处理、实验数据、实验操作、实验思维又千变万化,这就又导致了学生的答题不规范,使得学生失分的情况。
二、规范作答的几个策略
(一)明确初中物理实验的答题要求
1.文字要求物理就是要求简明扼要,既要合理恰当,也要不啰嗦,不能不清不楚。在答题中,对于必不可少的文章一定要有,比如在一些题干中或者是已知条件者亮相时,就需要在答题中注意,例如在某项实验中要求有对答案的说明,就需要在答题中进行亮相,比如在计算电阻、内阻、外阻时,题目中需要对所填答案进行文字标明,并且需要带单位,这就需要在答题中注意,例如外阻为:2000Ω。2.字母要求在答题时,一定要按照教材中或者是题干中的要求,例如质量用m,体积用V,压强用Pa,不能够随意制定用字母a、b、c表示,也不能够用数学上的x、y、z表示。并且在某些题目中有标记角码数,如m1、m2等,或者是用汉字来区分,m油、m水,再或者有其他的表码方法,无论是什么表码方法,在答题中也应该按照题目中的要求,在答题时应该做到规范,如:m2=10g,m油=10g。3.公式要求在物理答题中,实验题中需要用字母来表达公式时,就必须使用教材中的规定字母或者是题干中给出的字母,然后再进行相关的整合填在答题卷上。例如ρ=m/V,如果他题干中有小码标,就需要加上小码标:ρ水=m水/V水。另外,如果题中要求写出相关的换算公式,就可以先将几个基础公式先进行整合,然后再填入其中。4.列式要求在答题时,很多的公式都是对教材的公式进行演变和转换的,在带入数据时,单位应该放在数据的后面,如果需要去近似值,就需要用到约等式,不能够用等号,有些分数要求用“—”,不能用“\”,乘号必须用“×”而不能用“•”或者是“*”。5.数字要求在答题中,应该要注意题干中要求保留几位数字,是用科学计数法还是一般表示,是用分数表示,还是用小数点表示。如果题目中没有明确表示就需要根据实验题中的数据来判定,如果题目中的数字是保留两位有效数字,在答题中也应该保留两位数字,比如:5.10。6.单位要求初中物理的考试中,要明确题干中的单位或者是采用国际单位。在换算结果时,应该注意单位的换算,并且在答题时也要注意单位的要求。
(二)注重答题的顺序
1.审题意
审题意是做题的首要步奏,首先就是要弄清楚题目中所提的要求和主要的实验项目、实验过程,其次就是要明白需要解决的问题。然后弄清题意和目的后,就需要联想在上课时做的相联系的实验,有什么要求、具体是怎么抄作的、原理是什么。
2.找关系、抓关键
审题后,就需要对题干进行再次的分析,找出关键的条件,找出要求回答的题与实验的关系,同时也要划出能够帮助解题的关系,对其实验原理、概念、规律等进行分析。例如在探究动能大小与那些因素有关时,就需要对不同要素,例如动能、斜度、高度、小车质量等进行标注。
3.抓论点、做答案
要运用物理原理和规律进行作答或者是说明一个问题书,应该从几个步奏进行分析,要抓住主要论点,做到详细、明确、突出。例如探究动能大小与那些因素有关时,就需要对某些因素做了功进行分析。
(三)让学生明确实验操作增强学生的答题能力
1.实验仪器和测量工具的使用
据调查,很多学生在对填仪器读书时错误率最高,特别是基础较差的同学,对于这种技巧性相对于简单的题,老师就应该对学生进行专门的训练,让学生明确的掌握物理实验测量工具的“调、放、看、读、记”。老师可以让学生进行自主的训练,然后,老师进行指导,让学生对每一件实验仪器都能够准确的使用。
2.加强对探究实验的操作
在物理考试中,探究型实验出现的频率最高,因此老师应该对学生的探究性实验进行合理的练习,要让学生通过了解题干就能够明确实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤等,让学生做到心里有数,才能够有效的做答。总结初中物理实验是物理学科的重要部分,物理实验是把理论知识合理的运用到实际中,特别是探究实验,不仅能够加强学生掌握理论知识的能力,还增加学生的创新能力、分析能力和思考能力。
作者:连媛媛 单位:武进区礼河实验学校
初中到高中,物理教材有三个过渡。第一,从标量到矢量:如初中物理中描述物体运动状态的物理量有速度(速率)、路程等。高中物理描述物体运动状态的物理量有速度、位移、加速度等,其中速度、位移和加速度是既有大小又有方向是矢量。还有如速度和速率;位移和路程;力的合成,都是如此。第二,从简单到复杂:如二力平衡到力的平衡;匀速直线运动到匀变速直线运动。第三,从直观到抽象,从定性到定量、物理概念和规律的阐述也从通俗易懂到科学严谨。高中物理其内容虽然也是力、热、光、电等部分,但对知识的要求更高;初中物理教材难度小,趣味性浓,在减负大背景下,稍微繁难的计算统统删去了,学生只要记住实验现象,记住公式规律,就能顺利应付,其基本教学方法一般由实验或生产、生活实际引入课题,通过对现象的观察、分析、总结、归纳得出物理规律,形象具体,易于接受;高中教材重视理论上的分析推导,定量研究的多,数学工具的应用明显地加强与提高,不仅有算术法、代数法,而且常要运用函数、图象和极值等数学方法来研究物理现象和过程,这些都使学生感到抽象难学,甚至望而生畏。教师要了解初高中教材研究的问题在知识架构、文字表述、研究方法、思维特点等方面的联系与差异,帮助学生以旧知同化新知,使知识顺利迁移。心理学知识告诉我们,人们在接纳新知的过程中总是有排它性的,总想用以前的知识来认识、解释新问题。教师要研究并顺应这种心理需求,指导学生顺利更新认知结构。
其次,作为高中物理教师,要针对学生心理特点和认知规律,精选教法,铺好衔接台阶。
物理教师要了解学生已有的知识储备、所思所想、心理特性、思_______维能力,顺应学生的心理需求,知已知彼,才能事半功倍。初中阶段的物理教学,课堂密度小,进度慢,教学内容要求偏低,为满足学生初步步入物理殿堂一窥堂奥的心理,初中物理课堂注重知识性和趣味性;而且教学注重让学生从直观上知道即可,对重点概念、规律,师生反复讨论,重点记忆,考试时习题类型、变化也少,学生只要记住现象和相关公式,就能取得较好成绩,可谓“感性大于理性”;但是到了高中后,高中物理教学进度明显加快,课堂教学密度大大提高,对知识的要求也大大提高,需要学生自己课前预习,课上勤思考,课后注意观察、分析、思考、练习,把知识学活,能举一反三,甚至有独创精神才能真正掌握,过去单靠对概念、规律和公式的死记硬背的一套,在高中根本就不可能解决问题,理性的分析占了绝大多数。所以我们老师要注意针对学生的这种心理特点和初高中物理的客观认知规律,精选教法,降低起点,分散难点,放慢起始教学进度,同时缓慢渗透有关学法,铺好衔接台阶,千万不能幻想一蹴而就,因为欲速则不达。例如在讲“加速度”概念时,只讲直线运动的情况,不追求概念的完善性,这样虽然学生对速度变化的方向与加速度方向的矢量关系不能全面认识,但却大大降低了难度,等到学习“曲线运动”时再进一步深化加速度概念,这样逐淅加深对概念的理解,分散了难点,学生比较易于接受。
再次,作为高中物理教师,还要注意通过实验加强直观教学,重视由形象思维到抽象思维的过渡,使衔接水到渠成。
物理学是一门以实验为基础的自然科学。在高中物理课程各个模块中都安排了一些典型的科学探究或物理实验,《普通高中物理课程标准》提出:“认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验。”高中物理在研究复杂的物理现象时,为了使问题简化,经常只考虑主要因素而忽略次要因素,从而建立物理模型。这样一来,便会使物理概念、模型很抽象,初进高中学习的学生,感到学习起来很困难,不容易想象。针对这种情况,应该采用直观的教学方法,多做一些实验,多举一些实例,使学生能通过具体的物理现象来掌握物理概念。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”。在完成课本上现有演示实验、学生实验以外,还要有计划有目的的尽可能多做一些演示实验,安排、指导学生课外实验,小实验,组织一些与教学内容相关参观访问活动,让他们动手,动脑,再引导他们分析讨论,从中寻找出规律性的东西,从而提高学生的学习兴趣,培养他们观察现象、分析问题、解决问题的能力。让学生做一些“探索性实验”有利于他们学习研究物理问题的方法,使学生的注意力更集中,实验更认真,思维也更活跃,并可以改变验证性实验中部分学生不认真、不动脑乱凑数据的现象。
通过实物演示的直观教学使抽象的物理概念与生活实例联对同步卫星m,有:G=Mmr2=m4π2T2r地球表面物体m0,重力等于万有引力m0g=GMm0R2由几何关系可得:α=arccos(R/r),联立各式,可得:α=arccos(4π2RgT2)13
(2)由反射定律及几何关系得:β=π4+arcsin(R/r)=π4+arcsin(4π2RgT2)137“嫦娥奔月”,让我助你一臂之力卫星未发射时,相对地面的动能为零,但相对于地心来讲,动能并不为零,发射卫星时,可利用这一部分动能。所以,向东方向发射比向西方向消耗的能量少。
例7如图4所示,在赤道上,发射两颗质量相同,沿赤道正上方圆形近地轨道绕地心作圆周运动的卫星A和B,A向正东方发射,B向正西方发射,不计空气阻力影响,但要考虑地球自转的作用。试分析、计算:
(1)发射哪一颗卫星消耗的能量较多?
(2)与另一颗卫星相比,要多消耗百分之几的燃料?(已知地球半径R=6.4×106m,地面重力加速度g=10m/S2,万有引力恒量G=6.67×10-11N•m2/kg2)
解析(1)地球“自西向东”自转,赤道上各点自西向东的线速度v0=ωR=2πRT=0.47×103m/s
近地卫星的线速度即第一宇宙速度,是相对于地心(不是相对地面)的线速度,根据牛顿第二定律,mg=MV21R得v1=gR%姨=8.0×103m/s
由西向东发射,卫星对地发射速度v东=v1-v0=7.53×103km/s
由东向西发射,卫星对地发射速度v西=v1+v0=8.47×103km/s
显见:自东向西发射的卫星B消耗的能量,比自西向东发射的卫星A消耗的能量多。
(2)根据能量转化与守恒原理,发射卫星时消耗的燃料跟卫星获得的动能成正比,对质量相等的卫星来讲,则跟卫星的速度平方成正比:EKBEKA=(8.47)2(7.53)2=1.27系起来,变抽象为形象,变枯燥为生动,提高了学生的物理学习兴趣,使学生更好更快的适应高中物理的教学特点。
从差生到名列前茅
——我的高中物理学习心得
我是一名已经上了大二的学生,我想跟大家分享一下我高中物理的学习过程,愿各位在高中努力的学生们得到一些启发!
我初中成绩不错,考上了海口重点高中一中,步入高中,我对未来的学习充满了信心。上了高中,我选择了理科,因为我觉得我擅长理科,而且很讨厌背东西。在初中时,一百一十分满分的物理,我都可以拿一百分以上。因为底子比较好,刚上高一学还是听得懂,老师讲课还是听的很明白,只是做题没那么顺,找不到做题的切入点,稍微难一点的题就做不出来!学完了直线运动,马上就步入了受力分析。以前经常听前辈们说物理很难,学到了受力分析,我终于知道这个世界还是有很多人说实话的。从受力分析开始,听课勉强还是听懂,毕竟汉字还是听懂的,可就是费劲。高一第一学期很快就结束,一个学期基本就讲了必修1,我学得稀里糊涂的,很是急,可又没办法。很快就进入了第二学期,物理开始学习必修二,我感觉新的公式一堆堆向我扑来,平抛运动,圆周运动,万有引力,动能定理,机械能守恒……每个章节都有新的公式。理解记忆公式倒不会有问题,只是做题的时候不懂用,用一个公式的题还能做出来,可大多题目都是用两个以上,五六个公式求一个问题的也正常。因为做题没思路,很多时候一节课都做不出来一道题,感觉做题效率太低,再怎么努力也没什么进步。有时候为了加快做题速度,我边看答案边做题,要的是题海战术,用这种方式做了很多题,可后来不看答案还是不会做题。后来期末才考了三十多的,这个分数简直就是天大的打击!这种感觉不说很多人都懂的!后来我发现我的同桌物理成绩突然变好了,竟然从默默无闻考到了班里第一名。我问他原因,他告诉我期末前跟一个老师补了五节课,把大题系统讲了一遍,最后期末的那几道大题拿了很高分,也就考得比较好。听了他的话,我半信半疑,因为我以前有补过课,要不就是班里人数太多,要么就是跟不上,感觉效果不明显,后来也就得过且过了。抱着试一试的心态,我还是拨通了老师的手机号,他很有耐心,主动了解了我的一些情况,然后给我分析了我的问题,第一节课还给我免费试听。第一节课给我讲了"用三个公式解完必修一的计算题",第一节课就把我点醒了,让我知道物理竟然还能那么学。我跟他说我暑假每天都补,但被他拒绝了,他说没必要,十五节课就能够讲完必修一和必修二,我觉得他能少排课他就少排,一点都不利益。一个暑假让我学会了很多,让我知道解必修一的题只用三个公式就够了,做受力分析只要懂三个步骤就够了,原来动能定理有三种表达,用动能定理完全能替代机械能守恒,他让我知道什么是以不变应万变,做计算题都可以用模板来推答案。以前做题很慢,一节晚修有时候都做不出一道题,而用模板的方法,平均5分钟就能解一道大题,越做越有信心。高中物理只有六道大的计算题,模板物理老师他不追求一题多解,他只追求一解多题。他经常说,如果看着答案做题,大家都会做出来,模板物理的作用就是用来推题目答案的,推导出了题目答案,题目也就出来了。
后来发现所有六大计算题答案都能用模板推出来,包括力与运动,万有引力,带电粒子在电磁场运动,电磁感应,动量守恒,气态方程。后来我一直跟老师学到了高三高考,成绩一直都名列前茅。我并非把精力都放在物理,相反,我只是每个星期来听一节课,学校老师上课我也认真听,再把作业都做了,也不做太多拓展习题。我的不好科目并不是物理一科,物理学好了,我可以空出很多时间给差的科目,也使得学习效率大大提升!物理不好,我强烈推荐去模板物理那里学习,如果高一就过来,基本每次考试都能名列班前五之内。模板物理让我少走了很多弯路,节省了很多宝贵的时间,让我物理有了信心。以上都是真人真事,绝无虚构!
初中教师应该花时间钻研两阶段的教材,了解学生进入高中要学习的内容,找出两阶段学习的衔接点。在平时的教学中,根据学生的基础和实际情况,精心设计教学环节,巧妙利用科学探究活动,将那些与初中物理有关联的高中物理知识浅层次地呈现出来,将初中知识点向高中部分适当地延伸和拓展,为学生将来的高中物理学习做好铺垫。
二、初中实验探究活动可适当引入高中实验器材
初中物理《直线运动》(苏科版)这节课,教材中安排了探究活动:研究充水玻璃管中气泡的运动规律,旨在得出匀速直线运动的规律。实际教学中,由于气泡运动过快,学生操作不规范等因素,导致实验数据偏差比较大,不利于得出运动规律。此时,教师的处理方法往往是一句“由于实验存在误差”一带而过,然后牵强地,甚至带点灌输地将规律给出,结果缺乏可信度,教学效果并不理想。我们不妨借助高中实验中常用的气垫导轨、光电门和光电计时器,研究滑块在水平放置的气垫导轨上的运动情况。利用这套装置收集到的数据比较理想,学生容易得出结论,找出规律。
在介绍变速运动时,教材出示了一幅苹果自由落体的频闪照片。在这里,教师如果利用钩码和打点计时器做一个演示实验,现场记录钩码自由落体的运动特点,学生的印象会更加深刻,同时也利于激发学生的学习兴趣。
三、初中课堂教学可适度涉及高中物理公式
在高中,我们对物理现象和规律的研究由定性分析更多地转为定量研究,于是也出现了越来越多的物理公式。很多学生对公式采取死记硬背,机械模仿的学习方法,结果往往事倍功半。公式的理解、掌握,成了学生在物理学习过程中的一大障碍。初中物理教材上设计了很多的探究活动,如果初中教师能够在完成实验探究的基础上,适度地向学生介绍一些与初中物理联系紧密,又相对简单的高中物理公式,对知识点加以深化,那么也可以分散一些学生在高中学习中将面临的问题和困难。
比如,在研究滑动摩擦力时,师生通过实验探究得出了接触面的粗糙程度和压力的大小可以影响滑动摩擦力的大小。接着,教师不妨给出求滑动摩擦力的公式f滑=μN,并告诉大家动摩擦因数μ的大小反映了接触面的粗糙程度,N是压力的符号。在接下来的练习中,让学生结合公式进行分析,从而加深理解。
与上述情况类似的还有:反映弹簧的弹力与其形变量关系的胡克定律公式F=kx;动能公式Ek=mv2/2;重力势能公式Ep=mgh等等。
四、相关知识点可作必要引申,让学生知其所以然
下面结合几个实例具体谈一谈。
①在初中阶段只要求学生掌握二力平衡,对于多力平衡不作研究。但在实际受力分析时,又常常出现多力平衡。比如,静止于斜面的物体其受力情况如图1所示。
此时,已深谙二力平衡原理的学生可能产生疑问:多力是怎么取得平衡的呢?这时,教师可以浅层次地介绍一下高中处理力的方法——正交分解法。如图2所示,将G分解为两个方向的分力G1、G2。告诉大家G会产生两个作用效果:一个是沿斜面向下的G1,它与f相平衡;一个是垂直于斜面向下的G2,它与N相平衡。这样可以让学生初步了解简单的多力平衡。
中图分类号: G633.7 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2012)08-0147-01
1 高中新生在学习物理中存在的问题
1.1初中与高中物理教材存在显著差别
初中物理主要研究表面、浅显和比较直观的现象,而且多数是单一的、静态的,对学生的要求以识记为主;高中物理所研究的现象比较复杂和抽象,多数要用定量的方法进行分析、推理和论证,对学生的要求着重在运用所学知识进行分析、讨论和解决问题。高一物理的运算从初中单纯的算术、代数运算过度到极值、函数、图像等运算。这就要求学生具有较强的推理、分析、概括、推理、想象等思维能力,这对于刚上高中的只有形象思维或具有一定的抽象思维能力但尚处于经验型阶段的新生来说,高中物理要求确实有些高。高中物理难学是确实存在的现象,大部分的学生觉得高中物理成绩比初中差,在学生当中物理难学成为抹不去的阴影。过大心理压力的长期作用会使的学生无法承受,从而学习物理时产生障碍,结果“台阶”的跨越更显艰难。
1.2学生学习高中物理的方法明显不适应
初中物理,由于涉及的问题比较简单,现象直观、具体、形象,易理解,内容篇幅少,物理概念、公式也少,易记住。因此,初中生的学习方法比较机械、简单。学生的学习习惯于背,不习惯于推理、归纳;习惯于简单的计算,不习惯于复杂计算;习惯于模仿,不习惯于创新;习惯于课堂一起回答,不习惯于独立思考。
高中物理,由于概念、规律、公式多,,进度快,方法灵活,题型花样多,加之科目多,如果仍靠初中那种以简单记忆为主的学习方法,显然是无法适应。
1.3 学生在学习物理中运用数学的能力较差
高一物理力学部分所用的数学知识,比初中物理所用的简单的四则运算复杂得多。力的分解与合成中用到三角知识;运动学中追击类用到二次方程以及根的合理性的判别;万有引力、人造卫星中用到幂的运算等。然而,许多学生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都不太清楚,这里既有学生本身的数学知识差的因素,但他们更缺乏的是有目的、有意识地将已学的数学知识应用到物理中来。这一特点普通中学普通班的学生表现的更为明显。
1.4高中物理知识与很多日常生活经验不一致
学生在初中阶段,所学的力学知识,如杠杆原理、浮力问题等,与他们的生活经验绝大部分是一致的。因此,他们有很多时候凭直观感受就能猜中正确的结论。而高中所涉及的物理问题更本质、更抽象一些,学生许多时候的生活经验或者潜意识中存在的一些根深蒂固的观点与实际的物理规律相矛盾:如在力的合成与分解中,他们认为拉电灯的电线的拉力大小与电线的长度有关,线越长力越大,在对自由落体运动问题的认识上,学生认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的,物体越重,就应该下落得越快;学生这些想当然的错误,如果不能得到及时纠正与澄清,会使他们再多次反复犯错,严重挫伤他们学习物理的信心。
1.5学生在物理学习中存在性别心理障碍
在跨越从初中到高中的“台阶”的过程中,不乏落伍者。而落伍者中,有不少是女生。很多女生在理科是女生弱项的舆论和事例中不敢放胆去学习物理,学习信心不足,学习的劲头也运不如男生,对自己不敢要求太高,她们做题时,也没有男生灵活。科学研究表明男生在抽象、理解思维方面较强;女生在形象、机械思维方面较强。高中物理偏向逻辑推理,女生喜欢记忆的方法已不适用了她们在成绩上出现退步现象,使有的女生心理上产生障碍,缺乏学习物理的信心,从而畏缩不前。
2 解决问题的对策
2.1注意新旧知识的同化和顺应
高中教师应了解学生在初中已经掌握了哪些知识,并认真分析学生已有的知识,这样在教学过程中,才能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。例如: 学生初中已学过动能和重力势能,而且也知道决定动能和重力势能的因素是什么。高中教师在教这一节时,先复习一下初中所学内容,再推理出动能和重力势能的定量关系式,学生一目了然, 这样就可以做到初、高知识的同化和顺应。
2.2加强直观性教学、提高学习物理的兴趣
高中物理在研究较复杂的物理现象时,应尽量采用直观形象的教学方法,多做一些实验,多举一些实例,多做一些课件模型,使学生能够通过具体的物理现象来建立并掌握物理概念,设法使他们尝到“成功的喜悦”。通过实物演示的直观教学使抽象的物理概念与生活实例联系起来,变抽象为形象,变枯燥为生动,提高了学生的物理学习兴趣,使学生更好更快适应高中物理的学习。
2.3加强解题方法和技巧的指导
思维模式为我们提供了解决问题的思维程序和一般题的方法和技巧。刚从初中升上高中的学生,常常是上课一听就懂,但题目一做就错,这主要是因为学生对物理知识理解不深,综合运用物理知识解决问题的能力较弱。针对这种情况,教师应加强解题方法和技巧的指导。
形象思维在初中生的物理学习中起着极为重要的作用。如果学生对特定条件下的物理现象和过程,在头脑中没有建立起正确的物理形象,不会利用物理形象进行思维,就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来,也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。例如:学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景,对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都产生了困难。因为学生头脑中没有建立起光线的鲜明正确形象,没有建立起光的直线传播的物理图景,就难以理解和分析影子形成、小孔成像等许多具体的物理问题。
二、因果思维条件的制约
事物的因果联系总是受条件制约的。对条件的认识是一种较复杂的思维过程,一些思维能力不强的学生难于进行这类思维;对教材不理解或理解不透的学生也无法对一些条件进行分析和选用,从而使得在有条件关系的习题面前,一些学生显得无能为力。如关于功的定义及计算方法,绝大多数学生都能流畅地表达出来,但解答具体问题时,很多学生又往往不自觉地把“在力的方向上”这一限制条件抛在脑后,从而出现错误。
三、不善于运用逆向思维,反其道而行之
逆向思维是从对立的角度去考虑问题。逆向思维解题的显著特点就是以未知为起点,运用有关概念、定律、定理找出有关物理量方面的联系,层层推理,确定解题路线的分析途径。由于受平时大量的从已知到未知解题方法的思维定势的影响,加之有的教师没有注意进行逆向思维的训练和能力的培养,很多学生不善于甚至不知道运用逆向推理、逆向论证、逆向分析。如一半以上的学生总认为抛出去的物体受到重力和抛力共两个力的作用,其原因除受“抛”字的干扰外,更主要的是不善于进行逆向分析或逆向论证,假如抛力存在,这个抛力的施力物体是谁呢?反过来想一想问题就迎刃而解了。
四、比较思维中的操作不当
比较思维是在初中物理学习中最常见的一种思维方式,按理说初中生应能较好地掌握比较思维的方法进行比较推理、比较分析、比较论证。但实际情况并非如此,调查表明近一半的学生在比较思维中不善于通过比较来认识事物的本质,有的完全不理解两种事物的可比性,有的不理解比较的一般作用在解题中的特殊作用,不善于比较两种事物的共性和个性,不善于舍同求异或舍异求同。如回答直流发电机与交流发电机在主要结构上有何不同时,很多学生先直接回答直流发电机的特点以后,再回答交流发电机的特点,而不去比较两者在结构上的差异。同样,有相当多的学生在实际应用中不能区分相邻、相近的物理概念、物理量等。
五、思维定势导致思维嵌塞
思维定势在习惯上也被称作思维上的“惯性”。在物理学习中,思维定势还有着相当程度的影响作用。有这样一道调查测试题:一人站立在一面镜子前,然后慢慢后退,则:A.人他在平面镜中的像越来越小,像离平面镜越来越远;B.他的像越来越大,像离平面镜越来越近;C.像的大小不变,但像离人却越来越远;D.像的大小不变,像与人的距离也不变。错选A的比例竟占40%。进一步分析发现,这么多的学生之所以错选,是因为在解该题时凭借视觉的通常经验,而没有根据问题的需要进行必要的思维活动,忽略了“像的大斜与镜中看到你的大斜”是两回事。由此可见,思维定势在人们接受新思想、新知识时,在对问题进行分析和判断时的影响是消极的,也是学生学习物理的思维过程中的一个不利因素。
六、不考虑实际情况是否发生,生搬硬套公式
初中涉及到的力只有重力、弹力(支持力和压力)、摩擦力、浮力、电或磁或分子间的引力与斥力.初中分析物体受力只限制在两个或三个,计算依据力的平衡条件.初中对合力的研究只限于两至三个,而且是同一直线上的.初中只研究匀速直线运动,变速直线运动只作了解.初中只求同一直线上外力对物体做功、机械能只涉及到动能、势能的定义,动能与势能的大小只涉及到与哪些因素有关,而不需要计算.高中物理涉及到的力的种类多,受力分析及计算复杂.除了初中涉及到的力以外,还有万有引力、库仑力、电场力、洛伦兹力、安培力、回复力.用牛顿第二定律来计算外力或合外力大小,由不同的运动规律来求相关力的大小,或者由不同的受力及运动情况来求速度、加速度、角速度、线速度、周期、频率.相比之下对学生能力要求有了大幅度的提升.
1.2电磁学部分
初中物理的电磁学部分主要涉及两种电荷,摩擦起电、电荷间的作用规律及静电的应用;串并联电路及连接、开路、通路、短路的概念与识别、电流表、电压表、滑动变阻器的应用与注意事项、电阻的概念及电阻的大小与哪些因素有关、串并联电路的电流与电压及电阻特点、欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律、家庭电路与电能表及测电笔的使用,家庭安全用电知识.磁体的性质、磁极间的作用规律、磁场的概念、磁感应线、电流的磁效应、右手螺旋定则、磁场对电流的作用、电动机、电磁感应现象、发电机、电磁铁.高中电磁学在初中的基础上还增加了电阻定律、闭合电路欧姆定律和多个重要的学生分组实验,增加了安培力、电流表的工作原理、洛伦兹力、质谱仪、回旋加速器、安培分子电流假说、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感现象、日光灯原理、表征交流电的物理量、电感和电容对交流电的影响、变压器、电能的输送等内容.另外,增加了有关电场的知识,使高中的电学部分基本能够自成体系,更好地建构了高中学生的知识结构.
1.3热学部分
初中的热学部分主要是物态变化、分子运动、热量与内能及热机.涉及的知识点有温度、熔化、凝固、晶体、非晶体、熔点、凝固点、汽化、沸点、液化、升华、凝华、物态变化中的吸放热、分子运动论、内能、改变内能的方式、热量、热值、燃料放热公式、比热容、物质吸放热公式、热机的四冲程及能量转化、热机效率.涉及到的实验计算极其简单,基本上是记忆内容,对理解能力的要求不高.高中热学部分深化了分子动论、分子力的内容,推出了热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律、气体的性质等内容,同时深化了气体压强、温度(温标)等概念.对学生的空间想象力、图像表达能力、物理过程理解能力、运用公式计算能力、数学工具的运用能力都有很大的提高.1.4光学部分初中光学知识主要是光的直线传播、光的反射、光的折射、光的色散、透镜对光的作用、凸透镜成像、眼睛与眼镜.主要规律是反射定律、折射规律、凸透镜成像规律.高中光学增加了全反射、光导纤维(光纤通信),光谱分析、光的干涉、衍射、偏振、光电效应等内容.还涉及折射率的计算与图像的运用.对学生分析问题、解决问题的能力有较大的提高.
1.5声学部分
初中声学部分只学习声音的概念,声音的传播、认识简单波形的振幅与频率,知道音调由什么决定、响度与哪些因素有关.知道超声与次声的概念,了解超声与次声的应用.知道噪声的危害与控制环节.高中增加了机械波(水波、弹簧波、绳波)、电磁波、物质波、波的图像、波长频率、波速、惠更斯原理、波的反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应、超声波、次声波等内容.
2初、高中物理认识层次的梯度
2.1知识更系统化、全面化、深度化
初中的力学只介绍几个生活中常见的力、匀速直线运动,了解变速度直线运动,而且侧重于现象与定性描述,高中由初中的标量过渡到矢量,而且深入到本质,每种量对应的变化规律都以公式的形式出现,由定性描述过渡到定量描述.
2.2突出物理量与物理过程的分解与合成
初中只涉及简单的物理量及物理过程,高中将知识系统化、全面化,所以它突出物理量的分解与合成.例如,初中关于合力问题只涉及到同一条直线上二力合成,关于等效电阻,常描述为总电阻,对合成思维提得很少,更不用说将一物理量如何分解了,高中则注重合成与分解.
2.3注重物理模型的建立
初中物理知识可以说是很浅的,它用模糊描述,而高中更注重精细,常建立物理模型.初中只讲物体、杠杆、滑轮、滑轮组,好象这些简单机械没有质量或存在摩擦,电流表、电压表都没有内阻,电源也无内阻,电源输出的电压是恒定不变的.而高中则给出模型,如质点、轻绳、轻杆、光滑面、分子模型、理想气体、绝热材料、点电荷、电场线、等势面、理想伏特表、理想安培表、磁感线、分子电流、光子、薄透镜、卢瑟福模型等.
2.4注重准确,讲究严密性
初中物理往往是大致的描述问题,对物理概念也是这样,往往近似地研究问题,对有些次要的量或因素总是忽略不计.而高中则注意准确性与严密性.例如,初中讲产生感应电流的条件是:闭合回路中一部分导体切割磁感应线运动.很显然它不全面.而高中讲产生感应电流的条件是:只要穿过闭合导体回路中磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流.这一描述适应所有情况,准确到位.
3初、高中物理思维能力上的梯度
3.1形象思维建构知识与抽象思维建构知识间的梯度
初中知识往往是很肤浅的、单一的、静态的、最简单的知识.只要观察一些现象,简单分析,就能归纳出结论.学生在旧知基础上同化新知,往往只用形象思维就能达到结果.而高中知识往往是复杂的、合成的、立体的、动态的.要利用旧知来同化新知,达到知识的迁移,是不能直接观察,而是利用图像分析、数学函数分析、结合分解法将复杂知识分解成几个简单知识才能认识它们,最终才能找到物理现象中的本质与规律.所以用形象思维来建构知识是不够的,往往都是用抽象思维来建构知识.显然,从形象思维到抽象思维的过渡,它们之间还有一段距离.例如,在初中我们建构速度这一概念,我们用某一确定的路程与对应时间的比值来建构它,这是很形象的思维过程.而在高中我们要建构瞬时速度,要模仿初中的思维方法,是不够的,还要用到极限的数学方法,同时还不能忘记高中的速度是矢量.
3.2指导记忆型学习与独立理解型学习间的梯度
初中学生由于年龄小,智力水平还不高,自主独立性很差,学习也是一样,往往要老师来引领,指导他们学什么,怎样去学,学生在教师的指导下往往是记忆型的学习.进入高中阶段的学生,在小学与初中已有一定的知识积累与学习经验基础上,知识量的增多,全靠教师指导来学习,在时间与精力上是不允许的,教师只有培养学生自主学习、独立学习.很显然这两种学习能力的层次不同.例如在初中,学习测量,教师往往指导学习观察什么,怎样使用刻度尺,会出什么错误,然后指导学生练习哪些题目,教师再逐一订正讲解.而高中学习阶段由于时间关系,对游标卡尺与螺旋测微器的使用相对高中知识来说已是非常简单的内容,不可能做到每个环节都来指导,让学生去记忆.只能作介绍使用方法,最后举几个例子,布置几道作业.其它的事都是靠学生自己去完成.这就要靠学生自主学习,许多地方只能独立理解了.
3.3用语言文字描述物理问题与用数学公式或图像描述物理问题间的梯度
初中物理知识很肤浅,初中学生的数学知识也很肤浅,对物理问题的描述只能用语言文字来进行,而高中知识较深,物理规律较多,学生的数学知识也达到相应的水平,许多物理问题用语言文字描述往往会达到几百字,很不方便,但改用数学公式或图像就简捷得多.例如,初中对某个力对物体做功,只讲力的大小,物体运动的距离就行了,高中涉及到变力,而且方向与距离不在一条直线上,这个力的变化规律用文字很难表达清楚,只能用一数学公式来表示,路径用文字更难以表达,但画一个图像便一目了然.然而,在初中将数学公式或图像表示,学生看不懂,又不比文字表达简单.
3.4单向思考问题与空间想象问题之间的梯度
初中物理研究的问题是单一的,某种变化也是单一的或先向什么方向变化,再向反方向变化.所以学生思考问题只要向两个方向中的一个方向思考即可,而且许多问题都是一维问题,不会出问题后的问题.而高中思考问题不是单一的,某种变化也可能不是向某个方向的,许多问题带有问题后的问题,许多问题带有两维性.例如,初中在研究动能与哪些因素有关时,一个小球撞击一木块,小球速度变小了,木块速度变大了,最后木块受到摩擦力,又慢慢停下来.就是这样一个物理过程,思考起来都具有单一性,单向性.而高中在研究碰撞问题时,可能要研究碰撞后的物体受摩擦力做功,然后物体可能在圆周上做圆周运动,圆周运动后可能做平抛运动,它从一维问题变到二维问题,从一个规律变到另一个规律.显然,学生在思考问题时与初中之间有很大的梯度.
3.5观察总结型问题与综合分析问题间的梯度
初中教材的知识层次很低,很多知识是从观察中来的,许多问题也是观察型的,只要学生观察便很容易总结出结论的.而高中教材的层次高,许多现象观察不到本质的东西,需要综合分析才能发现其本质与规律.所以,我们说初中学生具有的能力层次是观察总结型的,高中学生的能力具有综合分析型特点的.例如,初、高中都研究电阻与哪些因素有关,初中用控制变量的方法,一个一个地找电阻与什么因素有关,最后得到一个定性的结论,导体的电阻与材料、长度、粗细、温度有关.最多是说导体越长,电阻越大,导体越粗,电阻越小之类的结论.而高中实验后要得出电阻定律,这需要一定的综合分析问题的能力才能完成.
高中物理与初中物理相比较,知识性、逻辑性、抽象性和应用性都强。学生在学习的过程中受学习基础、学习方法等因素的影响,普遍感觉物理难以学习。当然,这种所谓的跨度有内容上的原因,也有心理上的因素。
一、学生在初中学习阶段的特点
1.初中物理教材,文字说明比较通俗易懂,易于理解。
2.初中阶段研究物理问题时,一般都是建立在实验基础上,通过实验提出问题,或者由试验得出结论,符合初中学生的认知规律。
3.在初中物理学习中,分析物理现象一方面比较简单,另一方面与日常生活现象比较紧密,因而学生学习起来并不感到生疏和突然。
4.初中物理的学习主要是形象思维,而且静态思维多于动态思维。所以,在思维活动方面学生一般能够跟得上。
二、学生在高中阶段的学习特点
1.高中物理教材文字叙述比较严谨,学生有时虽然能够读通文字,但是并不理解其含义,从而产生理解教材的困难。
2.高中物力在探究问题时不仅要从试验出发,有时还要从建立物理模型出发,从已经存在的概念出发,建立抽象的物理概念。学生在开始学习时不很习惯,自然感到物理难学。
3.高中物理学习中物理现象往往比较复杂,且与日常生活现象的联系也不像初中那样紧密,同时在分析问题时要从多方面、多层次来探索和研究,造成学生理解方法的困难。
4.在高中物理学习中,抽象思维多于形象思维,学生对思维方式一开始就不易跟上,由此产生思维上的困难。
学生在解决物理问题时主要面临两个问题:一是物理概念不清;二是遇到物理问题无从下笔。总之,物理“难”。要想解决这样的两个问题,从教师层面来说,可通过各种教学方法和手段,在物理课堂教学中“降低难度”。
三、物理概念教学中的“降低难度”
物理概念是物理基础知识中既不易教又不易学的内容,所以教师在物理教学中可从以下几个角度“降低难度”。
1.联系生活实践。学生比较容易接受的是“具体”的知识,因而在初学某些概念时可通过列举学生在生活实践中观察到的具体现象,从而对概念的建立获得感性的认识。
2.类比于“前知识”。这种类比可以分为两种形式。一是“后知识”与“前知识”的定义方法相同的。如在定义磁感应强度B=■时,可以与电场强度E=■相类比,学生可以较快地接受此抽象的概念。二是“后知识”是由“前知识”推导来的。例如,由速度、速度增量、加速度等概念推导向心加速度这一概念,通过这样的推导过程,学生很自然地由前面学过的概念得出新的概念,降低了学习的难度。
四、物理规律教学中的“降低难度”
整个中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干而构成的一个完整的体系。如何让物理规律较容易地学会并掌握,可从以下方面入手。
1.还原物理规律的探究过程。很多物理规律是在大量的实验事实的基础上得到的。教师应该结合学校的办学条件,尽量地还原物理规律的探究过程,增强学生对这一知识的理解。
2.注重公式和图像的教学。中学阶段所研究的物理规律,一般都是用文字语言加以表达,即用一段话把某一规律的物理意义表述出来。利用函数图像来表达物理规律,更有利于学生对物理规律的理解。
五、物理练习教学中的“降低难度”
学生学习的效果是通过练习来检验的,练习是知识运用的一种主要方式,是中学物理教学中的一个重要组成部分。教师应注重练习教学中的“降低难度”,使学生较容易地掌握对知识的运用。
1.注重教师的“榜样”作用。教师的例题选取要目的性明确,具有典型性和针对性。在学习完动能定理后的习题课上,学生掌握了解题的基本思路:先读题审题,再分析题中物体的受力情况,求出合力所做的功,然后明确物体运动的初末状态的动能,最后根据动能定理,列方程求解。这一类题目的解题思路就是这样固定的,学生学会模仿后,再遇到这类题目后,便没有什么难度了。
一、类比已有知识
在学习中,巧妙运用已学知识类比,不仅使学生复习巩固了所学知识,而且使学生在新旧知识类比中加深对学习内容的理解,开拓思路,激发了学生自主学习的兴趣,利于开发学生的创造性思维。如学习功率概念时,可以通过学生已有的速度概念形成过程进行类比:要比较运动快慢可用相等时间比路程,也可用相等路程比时间,但在时间和路程都不等时怎样比较快慢?就要看单位时间内通过路程的多少,从而定义了速度。要比较做功快慢可用相等时间比做功多少,也可用做相同的功比较所用的时间,在时间和功的多少都不等时,看单位时间内所做的功多少而定义了功率。初中物理中压强、密度等概念均采用了类似比值法定义的。再如:将分子动能和势能与物体的动能和势能类比;将判断磁场存在的方法与用转换法判断电流的存在方法类比等。通过类比使学生领略“类比”这一科学方法,并引导学生自主发现探索新旧知识间的横向联系,从而更好地理解和掌握新知识。
二、类比生活体验
学生在日常生活中积累了一定的生活经验,用学生身边的事例进行类比,活化学生头脑中贮存的生活信息,可调动学生学习的积极性和主动性,利于培养学生在生活中观察和分析问题的能力。如把电流与生活中水流比较,从系统结构、能源作用、形成原因、流动方向、强度大小等方面类比,促进知识的正迁移。再如把照相机成像的原理与人的眼睛类比;把声波与学生熟悉的水波和弹簧中产生疏密波类比。这样的类比将抽象知识用形象事物来理解,能发挥学生的主观能动性,学生遇到新的概念和事物能自主作类比分析,既能激发学习兴趣,又进行科学思维和方法的训练,丰富了学习内容。
三、类比其它学科
用学生已学过的其它学科知识进行类比,活化学生头脑贮存的知识信息,使学生能动地认识、理解并掌握知识,让学生在学习知识的同时,提高获取知识的能力,掌握科学的思维方法。如欧姆定律变形公式R=、密度公式ρ=、串并联电路中电压、电流分配规律等公式与数学函数关系式进行类比找出异同,公式中的R与ρ等,它们反映的都是物体本身的物理属性,与公式中其它物理量无关,类同于数学函数关系式中的常数K。这样类比加深了对物理公式的意义理解,还可避免物理公式数学化。再如把物理图象与数学函数图像类比;凸透镜、凹透镜的外形特点类比于字凸凹形状;量筒、量杯的刻度特点类比于筒中的“同”刻度均匀和杯中的“不”刻度不均匀。这样类比,易于使学理解和掌握知识,逐渐形成知识网络,并能有效探索获取新知识,有利于培养学生理解能力、思维能力、分析归纳能力和学生创造性思维能力。
四、类比实物模型
把物理知识与实物模型相类比,把抽象事物赋予间接的直观形象,把研究对象具体化,可使学生抓住知识的本质特征,对知识有更全面、更深刻的理解和把握。如在学习“电磁感应现象”时,由于学生的空间想象能力不强,对导体是否做切割磁感线运动感到难以判断,教学中把磁感线与一根根拉紧的棉线相类比,导体类比于一把刀,导体在磁场中运动就相当于刀子在棉线中运动,只要刀子的运动中能切断棉线,导体就在做切割磁感线运动,这样学生就容易理解和掌握了。再如把分子间作用力与距离的关系与弹簧分子模型类比;影响电阻大小的因素长度、横截面积和材料与人走路的道路长、宽、路面结构材料类比;把气体、液体、固体分子结构和体积、形状与学生放学、课间、上课的三种形态相类比等;这样用具体的、有形的、学生熟知的事物和模型来类比说明哪些抽象、无形的、陌生的事物,通过借助于比较熟悉的事物特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象某一特征,为学生知识建构提供支持条件和认知工具与策略,使学生学得轻松愉快、理解更深刻,利于学生逐步形成自己的思维模式,增强学生自主学习物理的意识和能力。
复习是物理学习中的重要环节,只有很好地抓住这一环节,才能让学生对物理知识、物理方法与物理思想形成一个系统、深刻的认识,同时培养学生的分析概括能力、运用知识的能力和终身学习的习惯。
然而,不少教师反映复习课难上,学生成绩不理想。其主要存在以下问题:一是“灌输式”的复习教学模式,课堂教学中教师讲的多,让学生机械重复地死记硬背概念公式例题,而轻视对知识的归类梳理。二是“题海战”式的复习教学模式,教师让学生大量练习与校对习题、试卷,结果师生辛苦却往往收效甚微。三是“自由式”复习教学模式,整堂课都交给学生,让学生自己提出疑问,自己练习,然而由于缺乏教师的指导,不少学生实质上认识并未深化,复习有效性就大打折扣。
为了解决当前存在的上述问题,切实提高高中物理规律复习教学课的有效性,笔者结合教育理论与教学实践经验,总结出高中物理有效复习五字诀,探讨如下。
一、高中物理有效复习教学五字诀理论探讨
教育理论应当源于教学实践而又高于教育实践,笔者立足于教育研究前沿理论,结合我国高中物理复习教学实践,将高中物理有效复习归纳为五字诀:说、写、用、评、扩。上述五字诀,可以说是一种实施高中物理有效复习教学的流程,以五字诀概括之,旨在使其通俗易懂、简明易记,便于借鉴和操作。下面对该五字诀做深入探讨。
第一环节,“说”,即在高中物理复习课时,首先要求学生开口陈述物理规律的表达及其对规律的理解。建构主义认为,规律意义的获得,是每个学习者以自己原有的知识经验为基础,对信息重新认识和编码、构建自己理解的过程。因此,给予学生表述自己对规律认识的机会,既是促使学生对过去认识的一个反思和回顾的过程,同时也是一个培养学生语言表达能力的过程。在“说”的环节中,教师应当以倾听与鼓励为主,并适当追问,引导学生说出对规律的正确认识。
第二环节,“写”,即要求学生写出物理规律公式和定律的表述以及公式和定理的推导。动手书写的过程,实质上是一个辅助学生思维的过程,能促进学生深层思考。多元智能理论指出,人的智力是多元的,其中语言表达智能是重要的九种能力之一,当前中学物理教育主要集中于培养学生的逻辑思维能力,“写”的阶段正有助于弥补这一不足。在该阶段,教师在布置了书写任务后巡视课堂,选择性地检查不同层次学生的书写任务,若发现有代表性的错误,应当做全班的点评并组织讨论。代表性的错误包括物理概念理解方面的偏差、公式和定理推导过程的错误以及书面表达格式的错误,亦有助于纠正学生在考试中常见的书写格式错误。
第三环节,“用”,即教师呈现若干问题情景,要求学生应用前两阶段所复习的公式定律解决问题,在应用的过程中体味公式定律应用的普遍性与特殊性,理解规律的适用范围。新课程改革倡导理论联系实际,通过该阶段可以有意识地培养学生将知识转化为生产力,并引导学生认识到,理论源于生活同时也指导生活。
第四环节,“评”,包括自评、互评和师评。其中自评要求学生对规律的应用过程进行反思与总结,促进学生元认知能力的提升;互评则是学生之间互相评价各自在应用物理规律解决问题时方法的恰当性与合理性,培养合作能力,并学会批判性地接收信息。师评倡导教师以赏识、鼓励为主,根据学生存在的问题提出合理化建议,指出新的解决问题的方法,同时帮助学生对思维进行归纳、总结和提升。
第五环节,“扩”,一般可以包括以下方面:一是比较不同概念与规律的差异,辨析不同规律使用的范围与条件,二是建立合理的知识联系与网络结构,三是进一步巩固知识,拓展思维空间,提升学生对物理知识、方法与物理思想的认识。
上述5个环节一说、写、用、评、扩,从引导学生表述自己的想法入手,经过对物理规律的动手推导和应用过程,在自评、互评和师评的基础上,进一步拓展到更广阔的思维空间,从单纯的物理知识延展到物理思维方法与物理学思想,逐步建立完善的物理学知识、方法和思想体系,正体现了新课程倡导的知识与技能、过程与方法和情感态度价值观三维目标。
二、高中物理有效复习教学五字诀应用实例剖析
依据上述高中物理有效复习教学五字诀,笔者指导了广州真光中学陈剑锋老师执教的高三“动能定理复习”一课,下面以该课为例展示五字诀在具体实践中的应用。
教学环节一:“说”
在“说”这一环节,教师给学生的学案中首先要求学生陈述动能定理的内容,陈述动能定理公式,并进一步要求学生发散思维指出求解做功的方法及其适用条件。通过学生对动能定理相关内容的口头表述,可以较为清楚地了解学生对动能定理基本知识的理解与掌握情况。在实际教学中,授课教师点了一位学生表述动能定理时发现该生支吾了一段时间后用不太准确的语言作了阐述。课后反思时,该教师指出这位表达不准确的学生竟然是物理课代表。可见,物理做题功底强的学生也很可能忽视了对物理规律内容的表述,通过说的环节则可以较好地发现这一缺陷。
教学环节二:“写”
在“写”这个环节中,布置给学生的任务如图1所示:
在学生完成上述书面推导后,教师将学生有代表性的书面表述以实物投影的形式呈现给全班,要求全班一起检查。在实际教学中,学生发现所呈现的书面表述中有的物理量遗漏了下标,有的动能变化量只写成了动能等。通过“写”的环节,很好地暴露了学生今后在考试书面表述中可能出现的错误,及时得到了纠正。
教学环节三:“用”
动能定理规律复习一课在“用”这个教学环节中,设计了两大思考任务,任务1如图2所示:
本题看似简单,实际上可以运用牛顿运动定律、机械能守恒定律、动能定理等不同方法求解。实际教学中,教师有选择性地展示了3位学生不同的解决方案,要求学生进行比较,通过小组讨论学生发现在解决相关问题中,用动能定理是最为简洁的,从而引导学生体会动能定理的优势所在。
在第二项任务中,教师布置给学生一道开放式的问题,如图3所示:
实际教学中,为了节约时间,教师将该任务布置给学生课外完成,并在回收查看学生解答的基础上,按照一定深浅程度请学生上台展示其所设计的各种方案,部分习题变形如图4所示:
如果说任务1只是学生在基本问题中体验动能定理的应用,在任务2中学生则通过自己的设计与思考改变母题,从而真切地感受了动能定理在各种场景中的应用。
教学环节4:“评”
在该教学环节中,教师首先要求学生对自己所设计的题目进行检查,而后按照一定的顺序请学生上台讲解,并要求其他学生对其提出质疑。在实际
教学中,课堂气氛活跃,学生踊跃提出了各种问题,例如“你设计的题目中小球是否需要考虑成质点?…这道设计的题目中的轨道是否足够长?”等等。通过生生互评,上台讲解的学生经历了回答同学提问的考验,从而对动能定理的理解更加到位,台下的学生则培养了敢于质疑的精神,同时台下学生发问的过程,也是一个很好的展示学生想法的过程。
教师在该环节中主要扮演主持与追问的角色。在实际教学中,授课教师针对学生所设计的题目进行针对性的追问,或要求学生对题目的解决方法做深入的解释,或询问学生如果改变题目中的某个条件,例如将轨道变成半圆形,结果是否会相同,从而引发学生更深入的思考。
教学环节五:“扩”
在上述几个教学环节的基础上,教师要求学生归纳与总结应用动能定理解题的步骤。同时,教师还引导学生对使用动能定理、机械能守恒定律、牛顿定律等的条件与范围进行了对比、总结,并形成了知识与方法网络。
在课时的最后,教师要求学生对本节课的学习过程进行反思,不仅是反思知识的掌握情况,更为重要的是回顾自己通过表述动能定理、书面推导、应用不同方法解决问题、尝试一题多变等形式较好地巩固了对动能定理的理解,而习得这种学习方式本身将给学生带来更为重要的启示。
三、结束语
上文从理论和实践两个角度探讨了高中物理规律有效复习教学的五字诀。实践表明,采用该教学五字诀进行高中物理规律复习,由于充分调动了学生参与课堂的积极性,课堂中学生思维活跃,小组合作氛围融洽,而以母题带子题的拓展方式,多层次多方位层层递进,取得了事半功倍的效果。在课后反思中,教师纷纷表示采用这种规律复习方法是具有实效的,是值得借鉴与推广的。需要指出的是,高中物理规律有效复习教学五字诀,并非是一成不变的,可以根据教学需求,或删减或变更若干环节,出发点只有一个:让高中物理规律复习教学真正体现出其有效性。
参考文献