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物理与数学是两门紧密联系的学科，数学是学习物理的工具。实践表明，数学极其显著地影响物理学习成绩。这是因为不仅学生的数学学习能力影响学生的物理学习，而且初中物理本身就包含大量的数学知识和数学思想方法。因此，要提高初中物理教学质量，研究数学学习成绩对初中生物理学习成绩的影响是十分有意义的。那么，初中生物理学习成绩与数学学习成绩的相关程度如何？初中物理中包含哪些数学知识和数学思想方法呢？本文对此做一个探讨。
一、初中生物理学习成绩与数学学习成绩的相关性
为了了解初中生物理学习成绩与数学学习成绩的相关性，笔者选取某初中2015届9个班级共443名学生，以初二和初三共4个学期的期末物理考试分数作为初中生的物理学习成绩，期末数学考试分数作为初中生的数学学习成绩，研究初中生物理学习成绩与数学学习成绩的相关性。
笔者所选学校为深圳市某公立初中，该校学生大多数是外来务工者子女，其办学质量处于该地区中等水平；学生的两门课考试分数为全区期末统一考试分数，考试具有一定的权威性，其分数能够代表学生的学习成绩。因此，所选样本具有代表性。
（一）物理学习成绩与数学学习成绩的相关性
2015年11月，笔者从该校的教务处以班级为单位，分别统计2015届学生初二上学期、初二下学期、初三上学期和初三下学期共4个学期期末的物理考试分数和数学考试分数，应用SPSS19.0对物理学习成绩与数学学习成绩做相关性分析，其分析结果如表1所示。
（二）物理学习成绩与数学学习成绩的相关性分析
为了深入了解数学学习成绩对物理学习成绩的影响，笔者将从整体，学期和班级三个维度分别对物理学习成绩与数学学习成绩的相关系数进行分析。
1.从整体上看，物理学习成绩与数学学习成绩之间呈高度相关。由表1可见，36个相关系数的值均位于0.593-0.932之间，呈显著的正相关；其中的相关系数有26个，的相关系数有6个，的相关系数有4个，其中的个数占总体的比例为72%，的比例为17%，比例为11%，相关系数所占比例的分布如图1所示。
上述分析说明，物理学习成绩与数学学习成绩呈高度相关，数学学习成绩极大地影响物理学习成绩。这是由于数学是物理学表征和推理的重要工具，为物理问题提供表达语言及精确的计算方法，是论证物理问题的重要手段，数学学习对物理学习有正迁移的作用。
2.由表1可知，按学期分析，随着时间的推移，初中生的物理与数学学习成绩的相关系数稍有减小。笔者通过将相关系数转换成等距单位的值，计算值后查找与转换表得到各学期9个班级物理与数学学习成绩相关系数的平均值，如表2所示。
表2显示各个学期相关系数的平均值稍有减小，出现这种现象的原因可能是学生在初二刚接触物理，此时物理课程主要是涉及两个方面内容，其一是对物理现象的观察和定性描述，如声现象中声音的传播、光现象中平面镜成像的特点和凸透镜成像规律等；其二是通过理解物理量之间的数量关系进行一些简单的计算，如匀速直线运动中路程、速度和时间的关系，利用公式计算或图像等方法来判断物体的运动情况等，此时学生认知结构中已有的数学知识与方法可以帮助学生解决这一类型的物理问题，使物理与数学学习成绩的相关性较高。但随着时间的推移，物理课程则要求学生通过分析物理过程，建立物理情境，分析物理量之间的关系，运用物理规律来解决问题，并做出相应的判断。
在这种情况下，物理教学评价着重在于了解学生是否能理解物理概念、原理和规律，并能够应用其解决生产、生活中的实际问题，重视考查学生的物理思维，此时数学知识与方法只是解决物理问题的工具，单纯从数学的角度来理解物理问题容易产生错误，使物理与数学学习成绩的相关性有所降低。
3.从班级的角度分析，9个班级4个学期的物理与数学学习成绩的相关系数的平均值均大于0.7，呈显著的正相关。其中6班的物理与数学学习成绩的相关系数的平均值最大，为0.890，4班的物理与数学学习成绩的相关系数的平均值最小，为0.715。把9个班级4个学期的相关系数转换成等距单位的值，如表3所示。
计算值后查找与转换表得到9个班级4个学期相关系数的平均值，如表4所示。
由上述表可见，虽然每个班级在各个学期物理与数学学习成绩的相关性有所不同，变化范围大，但从各班相关系数的平均值来看，物理与数学学习成绩的相关系数的值均处于相对稳定的范围，均成显著性的正相关。
二、初中物理中的数学思想方法
由上述统计结论可知，初中生数学学习成绩极大地影响着物理成绩，虽然随着时间的推移，这种影响作用稍有减小，各个班级具有一定的差异，但从整体上来说，物理与数学学习成绩呈显著的正相关。因此，教师应该熟悉并掌握初中物理中的数学思想方法，注意把各独立的教学内容整合起来，即要注意各门学科的横向联系，鼓励学生把一门学科中学到的知识运用到其他学科中去，并启发学生对所学内容进行概括总结，加强新旧知识之间的联系。[1]所以归纳总结初中物理中的数学思想方法是十分有意义的。
徐卫兵将高中物理教学中数学思想方法分为四个类型，分别是函数与方程思想、数形结合的思想、转化与化归的思想和分类讨论思想。[2]陈林桥从初中物理解题的角度对数学知识进行了整理，分别有比例知识解题、几何知识解题、方程知识解题和图像知识解题四个方面。[3]参考并借鉴已有的研究成果，笔者将初中物理中的数学思想方法归纳如下：
三、教学建议
（一）促进数学学习对物理学习的正迁移
在物理教学中，要促进数学学习对物理学习的正迁移，因为丰富的数学思维始终贯穿在学生学习物理的过程中，它不仅有助于促进学生物理思维的形成，而且有助于提高学生解决物理问题的能力。以密度应用为例，就能充分展示数学计算方法作为解决物理问题的工具的重要作用。
例题1：盐水选种是一种实用而又简易的选种方法，要想选出籽粒饱满的种子，需要标准盐水的密度为。为了检验所配制的盐水是否符合要求，取500mL样品，称得其质量为505g。请说明所选的盐水是否符合要求？应加水还是加盐？（）
解析：实际盐水的质量和体积已知，根据密度的公式，可以计算出实际样品盐水的密度，再与标准盐水的密度相比较，大于标准盐水密度加水，小于则加盐。
实际样品盐水的密度：______________，应加盐。
评析：上述的盐水选种问题是生活中一个典型的物理问题，实际盐水是否符合要求，要考虑到它的密度。对实际盐水密度的计算，是解决上述问题的突破口。只有计算出实际盐水的密度，并将其和标准盐水的密度进行比较，才能得出，应加盐的结论。可见，数学计算及推理是解决物理问题的重要工具，因此，要促进数学学习对物理学习的正迁移，加强培养学生应用数学知识解决物理问题的能力。
（二）防止数学知识对物理学习的负迁移，帮助学生理解物理本质
数学对物理学习的影响既有正迁移作用也有负迁移作用。物理教学实践中，部分教师过于强调让学生多做练习，而不重视学生对物理概念和物理规律的正确理解；部分学生过于只注意背定义、记公式、做练习题，忽视对物理概念和物理规律的正确理解。这种教与学的方式往往会导致数学知识对物理学习的负迁移，使丰富的物理含义被形形的数学符号所淹没。[4]例如，初三电学中电阻的定义式，学生常误认为导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比。就数学关系而言，这是正确的。但就物理而言，这是一个认知错误，因为学生忽视电阻是导体本身的一种物理属性，只与导体的材料、横截面积和长度有关；同理，密度，学生常误认为某种物质的质量越大，密度越大，体积越大，密度越小；正确的理解应为：在一般情况下，不同物质其质量与体积之间的比值是不同的，同种物质其质量与体积之间的比值是一定的，与物质的质量与体积无关，这种比值不变性是物质其中一种本质属性的反映，叫作密度。可见，仅仅从数学的角度出发来理解物理规律会阻碍学生的物理学习，使数学学习对学生学习物理产生负迁移。因此，数学在初中生物理学习的运用需要教师在学生学习的过程中给予适时的引导，纠正学生的认知错误，帮助学生认识物理本质。
（三）鼓励学生综合运用多种数学方法来解决物理问题
在物理教学中，同一个物理问题可以通过不同的方法进行解决，教师应鼓励学生综合运用多种数学方法来解决物理问题。下面以电学计算题为例加以说明。
例题2：如图2所示，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数范围在至之间，电压表的示数范围在至之间，则定值电阻的阻值及电源电压分别是多少？
解析：此题重点考察学生对欧姆定律的理解与运用，可以利用列方程和图像法分别分析这个问题。
（1）列方程法：根据欧姆定律列式有，代入数值即，解得，。
（2）图像法：设滑动变阻器两端的电压为，电路中的电流为，由欧姆定律得：，变形为，，作出图像，如图3所示，标出相应的坐标点（1，9）、（2，6），对应图像，纵轴的截距为，图像的斜率为。
评析：该题分别采用了列方程法和图像法两种数学方法来求解电源电压的大小和定值电阻的阻值，使学生的注意力不仅是集中在对问题结果的获得，而且也促进学生的数学思维和物理思维在过程中的发展，因此，在教学实践中，教师应鼓励学生综合运用多种数学方法来解决物理问题，提高学习的积极性。
由于本研究对象局限于一所初中2015届学生的期末物理考试和数学考试的分数，统计取样较单一，考试分数能否代表学生的学习能力，试卷的信度效度如何，学生的临场发挥也是制约数据真实的影响因素。因此，本文的目的是对一般情况的试验性研究，所得结论是否具有普遍性，还有待进一步的研究。
[参 考 文 献]
[1]陈琦，刘儒德.当代教育心理学（第2版）[M].北京：北京师范大学出版社，2007：293-294.
教育心理学指出,当新知识与原有知识存在着较大梯度,或是形成拐点时;当学生对知识的接受,需要增加思维加工的梯度时,就会形成教学难点。所以教师对教材理解要深刻,对学生的原有知识和思维水平了解要清楚,在会形成教学难点之处,把信息传递过程延长,中间增设驿站,使学生分步达到目标;并在中途经过思维加工,使部分新知识先与原有知识结合,变为再接受另一部分新知识的旧知识,从而使难点得以缓解。所以,高一物理教师要加强对初中物理教学的研究,了解初中物理教学的方法和教材结构,明确初中学生学过哪些知识,掌握到什么水平,以及获取这些知识的途径,在此基础上根据高中物理教材和学生的实际状况,分析、研究高一教学的重难点,设置合理的教学层次,实施适当的教学方法,降低“台阶”,保护学生学习的积极性,使学生树立起学好物理的信心。
2.遵循循序渐进的教学原则
高中物理教学大纲指出,教学中“应注意循序渐进,知识要逐步扩展和加深,能力要逐步提高”。因此,高一教学应以初中知识为“生长点”,教材的呈现除难易适当外,还要根据学生的知识基础和认知水平采取螺旋式的方法,降低知识的梯度和学生接受知识的难度。也就是让教学内容在新授、章复习、单元复习、期中和期终复习等不同阶段“重复”出现,使知识逐步扩展和加深,最终达到或超越《教学大纲》要求的水平,绝不可急于求成。
3.促使学生牢固掌握基础知识,发展物理思维能力
在衔接教学中,教师要让学生牢固掌握基本概念和基本规律。具体讲就是教师要使学生通过概念和规律的建立过程,弄清每一概念的内涵和外延,掌握每一规律的表达形式、公式中各物理量的意义和单位、规律的适用条件及注意事项,做到知其然且知其所以然;了解概念、规律之间的区别与联系;通过概念的形成、规律的得出、模型的建立,逐步提高学生的思维能力及科学的语言表达能力;通过规律的应用,形成解决问题的基本技巧和策略。
4.重视学生物理思想方法的建立与训练
中学物理常用的思想方法有:控制变量法、等效法、图像法、模型法、假设法、整体与隔离法、逆向思维等方法。教师要指导学生通过对物理概念和规律的建立过程,感悟和领会研究物理问题的思想方法;通过规律的应用培养学生分析物理过程、构建物理模型的能力,实现积累方法、发展思维、知识迁移之目的。解答习题是物理思想的建立与方法训练的有效途径,教师一定要加强解题思路和方法的指导,特别要加强分析物理过程构建物理模型和物理过程图景化的指导。建立正确的物理模型,是解决物理问题的前提;作示意图是促进学生由抽象思维向形象思维转化、降低问题难度的有效举措。我在教学中发现,学生解题的难点往往是不能把物理问题转化为抽象的数学问题,然后再回到物理问题中来,所以习题课教学还要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力。
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）49-0186-02
物理学是研究物质的基本结构、相互作用及其运动规律的科学。本文主要阐述了通过以传授物理知识为载体，从应用微积分知识分析较复杂的物理问题和熟练应用已学知识理解新的物理知识两个方面，培养学生掌握科学的思想方法。
二、熟练应用已学知识理解新的物理知识
一方面，大学物理知识是以中小学的知识为基础，以生活见识为依托。例如功的概念是从初中知识出发，经过高中的提高，引导学生将功的计算公式提高到用力矢量与位移矢量的标量积来表示，应用微积分知识使学生完成认识上的飞跃突破，从而具备在变力作用下质点作曲线运动时计算功的基础知识。
另一方面，学习的目的在于应用，要求学生能够迅速应用新学的知识分析处理物理问题。例如，在气体动理论的理想气体压强公式的简单推导中，需要应用中小学的面积、速度和压强等知识，应用力学中学习的动量定理和冲量概念，即熟练应用物体在1秒内受到的冲量的量值与受到的平均作用力的量值相同等知识，应用新学的统计学中的平均值等知识，引入分子的平均平动动能概念，导出理想气体的压强公式，这个公式把可以直接测量的宏观量与无法观察的微观量联系起来，证明了热现象的宏观效应是大量分子永不停息的无规则运动和分子间存在频繁的碰撞的集体表现这一观念是合理的，最终理解到压强是一个统计量，对个别分子而言压强是没有意义的，进而理解实际中“真空”这一术语的涵义。
三、总结
大学物理教学的目标是培养学生分析问题和解决问题的能力，这里实践探索了以传授学生物理基础知识为载体、培养学生的科学思想方法为宗旨的基本思想方法。着意训练学生熟练应用微积分思想分析处理较复杂的物理现象和迅速应用所学知识分析处理物理问题，是培养学生科学思想方法和提高学生认知能力的基本途径和有效方法。
参考文献：
现代教育要求教师要善于挖掘教材中的物理思想方法，在教学中将其迁移为学生解决实际问题的能力。
一、提高认识，纳入目标
物理思想方法的教学是物理基础知识教学的重要组成部分，是增强学生物理观念，形成良好物理素质，培养学生分析问题解决问题能力的重要措施。为了使物理思想方法的教学落到实处，首先要从思想上提高对物理思想方法教学的重要性的认识，进而把物理思想方法的教学纳入教学目标中去，并且具体落实在每节课的教学目标中。在初中等效替代法：引入合力的概念，等效电阻的概念都是; 控制变量法：探究影响动能、电阻、重力势能、压强等都有用到; 理想模型法：引入磁感线、光线，还有杠杆的定义; 转换法：把不能直接看到的转化为可以看到的，如电流大小看不到，可以用电流表来显示，或小灯泡亮度来代表; 类比法：把电流比作水流; 放大法：按桌面看不出形变，但是桌上放一个激光灯，让光照射镜面，反射后照到墙上，按桌子时，可以看到墙上亮点移动。
二、钻研教材，充分发掘
充分发掘提炼在教材中的物理思想和方法，并弄清每一章节主要体现了哪些物理思想，运用了什么物理方法，做到心中有数。首先，要通过对教材完整的分析和研究，理清和把握教材的体系和脉络，统揽教材全局，高屋建瓴。然后，建立各类概念、知识点或知识单元之间的界面关系，归纳和揭示其特殊性质和内在的一般规律。只要我们学会了这些方法，按知识──方法──思想的顺序提炼物理思想方法，就能运用它们去解决成千上万的问题。
通过发掘，找出教材中隐含的比较、变换、归纳、抽象逆向思维等思想，确定物理知识与其思想方法之间的结合点，建立一整套丰富的教学范例或模型，最终形成一个活动的知识与思想互联，从而提升学生掌握知识、解决问题的能力。
“最好的学习动机，乃是学生对所学材料本身发生兴趣。”布鲁纳的这一句话道破了学习兴趣是有效学习的原动力所在。而学生的学习兴趣并非是与生俱来的，这就要求我们教师结合教学内容和学生的具体学情，通过教学手段和教学方式的转变，从学生的学习心理需求出发，进行学习情绪的调动与兴趣的激发。
1.超出预期，引发好奇
从初中学生的学龄特点来看，学生的注意力难以持久，学习情绪容易受外界干扰而发生波动。因此，课堂教学过程中，就需要我们教师不断地激发学生兴趣，制造一些超出学生预期的物理现象，引发其好奇心，维系其学习注意力和内在的学习动机。
例如：笔者在和学生一起探究“液体沸点与气压大小变化的关系”时，笔者事先并没有进行实验的演示，而是让学生自由猜想实验将有可能出现的结果，目的在于引导学生有目的地对实验进行观察，接着笔者再演示实验，观察到“原来停止沸腾的水浇冷水后重新沸腾”的物理现象，这一实验现象显然超出学生的原有预期，激发了学生好奇心，个个都持有怀疑的态度，从其内心生成要亲身验证的学习心理需要，进一步探究显得顺理成章。
2.联系生活，激发兴趣
物理源于对生活的发现，用于生活又是学习物理的目的之所在。从生活中拣选素材作为教学资源让学生感觉亲切，同时感受到学习的价值所在，从初中物理课本的编排来看，教材中也有许多选自于生活的精美插图，这给我们教学提供了一条诱发学生的求知欲望，激发学习兴趣的有效途径，同时，生活化的图景给学生提供了丰富的感性材料，有助于学生对教学内容的理解。
例如，笔者在和学生一起学习“噪声”一节内容时，如果空洞的说教控制噪声有哪些措施，学生势必感觉枯燥，难以记住，如果能够联系教材中的插图，从表象出发，直观化分析，学生很容易将控制噪声的具体措施与插图反映的内容联系起来，增加了对具体措施的理解度。
二、铺设探究平台，引领学生拾级而上
1.以问题为中心，串接教学内容
传统教学模式下，教师“满堂灌”，这一做法无疑剥夺了学生思考的发现的权利，教师的越俎代庖式教授，学生只能做到知其然，新课程背景下，越来越多的教师意识到应该用任务和问题来串接课堂，应当仔细分析学生的学情后，在学生的最近发展区内动态地设置问题，一环扣住一环地，帮助学生从未知走向已知，很自然地完成知识重难点的突破。
例如，笔者在和学生一起探究“滑轮”一节内容时，笔者首先布置了一个任务让学生自己组装滑轮来激发学生的学习兴趣，学生有了具体的任务都动手操作起来，接着给学生分成学习小组，要求他们合作尝试着用自己组装的滑轮提升重物。学生通过上述任务的完成获得一定程度的感性认识，在此基础上，笔者进行了问题的设置。
问题1：你们在操作中，借助于滑轮有几种方法来提升物体呢？
大部分小组只组装出定滑轮，不过个别小组组装出动滑轮，于是笔者进行了如下的追问。
问题2：老师发现我们大多数小组都是将物体挂在绳子的下面，将绳子绕过滑轮来把重物拉高的，想一想如果我们将物体挂在滑轮下面，我们同学再试一试是否可以组装成装置来提升重物呢？
问题3：在使物体上升的过程中，两个滑轮有什么区别吗？
在问题2和问题3的引导下，学生进一步尝试，不仅仅能够组装到两种提升装置，而且在对比中，对定滑轮和动滑轮有了初步的认识，概念得以初步建立。在此基础上，可以进一步设置问题。
问题4：使用滑轮来提升重物有什么好处呢？
引导学生从拉力的大小和方向进行考虑，为进一步探究做了良好的铺垫。
2.渗透物理思想方法，提升探究品质
怎样利用有限的复习时间高效复习呢?学生在总复习阶段的思维活动已不再是停留在启蒙阶段和朦胧状态,而是进入探索创新阶段。但也有许多学生在解题中碰到解题障碍,有的抓不住物理知识间的相互联系来进行综合思考,往往只抓住了问题的一个方面。有的不善于分析问题,不能突破思维定势的束缚,当问题的重要任务变化时,不能调整思维方向。教学中我们要加强对学生的综合思维素质训练,修正他们思维品质上的缺陷,培养学生的思维能力,把复习作为思维不断深化与拓展的训练过程。在新的认识高度上挖掘所学知识的内在联系及物理思维方法的规律所在,使复习成为学习与探索知识的延续,从而真正达到掌握知识,培养思维,提高能力的目的。
一、整合基础知识,总结解题方法
物理基础知识和基本方法是构成物理思维形式的基本内容。各方面知识间的联系是解题思想和解题方法形成的源泉。因此,在中考物理复习中要引导学生将分散学习的物理知识和方法串联成线,编织成网,集中讲练,引导学生在解题中娴熟地运用知识,得心应手地从知识的内在联系上找出解题思路。
二、强化物理思想方法训练,形成物理思维习惯
物理思想为产生一个好的“念头”、一种好的“想法”、一种好的“假设”提供了方向。例如物理中的转换思想,是通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态、时间角度等达到化繁为简,化难为易,间接获取问题解决的一种思想方法。这种思想方法能充分展示研究人员的想象设计能力和创造性思维品质,充分体现研究人员分析问题的能力。
简单地说通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,即用形象替代抽象,用有形代替无形;现举一些初中阶段转换法的实例:
现象 事实
(1)电流表指针偏转――证明电流的存在
(2)手拍桌子会觉得手疼――力的作用是相互的
(3)树上的熟苹果会下落――证明重力的存在
(4)收音机收音、手机通话――证明电磁波的存在
(5)小磁针的偏转―――――证明通电导体周围有磁场
(6)铁粉的有序排列――――证明磁场的分布
总之,初中物理教材中潜存着许多物理研究的思想方法,主要有:①类比法;②控制变量法;③转换法;④等效法;⑤比较法;⑥模型法;⑦分析归纳法和分类法;⑧理想实验法等。有时研究一种物理知识或一个物理规律也要同时用到几种研究方法。灵活运用各种科学方法来解决遇到的问题,了解各种科学方法的特点、功能是理解概念和知识的关键,在同时用到几种研究方法时,一般只要抓住其中的主要方法即可。
三、注重发散思维的训练,培养思维的灵活性
发散思维是现代教学思想中的一种思维方式,它具有灵活性、创造性、发散性等特点。复习中教师要多角度、多方位、多层次地探求解题思路和方法。老师要有计划、有目的地设计一些问题,引导学生一题多解、一题多问、一题多变、一题多思、一理多用,进行发散思维训练,开拓学生思路,改变学生按固定思维思考问题的习惯,使学生能整合知识,优化方案,使学生思维灵活、有创意、有深度。
例如,一题多解的方法能起到对知识潜移默化、触类旁通的作用,能很好地培养学生的发散思维,可以从不同的渠道理解和掌握物理知识。我在复习密度公式时常常补充这样一道题。
有一个体积是15cm,质量是79g的铁球。请你判断其是实心还是空心。本题可鼓励学生从多种角度来思考求解。
四、注重思维诱导,培养思维的探索性
思维总是从问题引发的,是体现在分析问题、解决问题的过程中的。思维的探索性主要体现在是否敢于思维和独立思维。在中考物理复习中,教师要通过适当的问题情境来作用于学生的思维过程,诱发学生思维的积极性,鼓励学生敢于从反面思考问题,大胆质疑的探索精神。最大限度地发挥学生在复习中的主体作用,使学生在学习中始终处于积极的思维中。
高中物理在义务教育阶段科学、物理学习的基础上，更重视物理知识之间内在逻辑关系的研究与发现，高中物理问题的解决相对于初中物理而言，也更注重基于逻辑的推理。这样的变化看似是内容变化引起的，实际上也是物理思想方法的变化引起的。近年来尤其是课程改革以来，物理教学高度重视思想方法的教学，更有学者提出基于知识教授方法的思路。那么，在高中物理教学中，有哪些方法需要重视？又应当如何实施科学思想方法的教学呢？笔者试以理想化方法为例，谈谈笔者的观点。
一、理想化方法是一种什么样的方法
谈到理想化方法，估计一线教师的反应常常是“注重主要因素，忽视次要因素”等，也有人给出了“理想化方法就是借助于抽象概括虚构出一些与问题相关的方面同现实物体结合，但又不是现实物体的其他各种复杂性的理想物体，并以它们来近似代替现实物体进行研究的科学方法”的理解。显然，无论是前者朴素的理解，还是后者带有学术定义式的理解，都在尝试从不同角度对理想化方法进行深度认识。
笔者以为，对理想化方法的理解决定着课堂上的教学效果，因为无论教师自己是否意识到，教师的教学行为必然是受自己的教学理解支配的，有什么样的理想化方法理解，就会有什么样的理想化方法教学行为（当然，也可能会出现基于学生生成而获得新的理解的可能，但那也是以教师自身的原有理解为基础的）。对“理想化方法”的基本理解应当是“‘理想化’方法”，一个实际的物理过程是如何被理想化的？有人认为，理想化方法就是一种简单化、粗糙化和近似化的方法，这样的理解能够描述理想化方法的一般特征，却没能指出其实质。笔者以为，包括理想化方法在内的所有科学方法，均是基于某个明确的目的而提出的，都是为了解决某些具体的问题而出现的。
二、理想化方法的教学应当如何实施
从学生知识建构的角度来认识理想化方法，是有效的科学方法教学的途径之一。从学生知识建构的角度来认识理想化方法，也可以让高中物理教学获得与传统教学不同的视角。那么，从学生知识建构的角度如何实现以理想化方法为线索的教学呢？这里就以“自由落体运动”的教学为例，作一些分析。
自由落体运动的关键在于物体只受重力（且默认为不变的重力）。作为物理教师应当知道这其中有两个变化因素：一是空气阻力;二是物体所受重力。前者上面已作分析，后者则是由于理论上物体与地心距离的变化导致的g值变化。由于这两个因素尤其是后者无法消除，因此，真正意义上的自由落体运动是不存在的，自由落体运动只可能是一个理想的运动。实际教学中可以遵循这样的教学顺序：
第一步，引导学生全面认识“落体运动”。这里的全面认识，主要就是从运动与受力两个方面进行分析。学生一般会认识到受两个力作用，但一般认识不到这两个力的变化情况，必要的时候教师可以作一些延伸，以促使学生生成全面的认识。第二步，引导学生认识分析“落体运动”的复杂性。由于力的变化，且是难以掌握其规律的变化，因此下抛物体的运动变化情况将十分复杂 ――这种复杂性可以通过阻力和重力的变化分析，以及力与运动之间的互相影响来体现（具体略）。第三步，对复杂问题进行抽象、简化。基于“能否简化认识落体运动”的问题去进行抽象与简化（这正是“理想化”方法运用的关键过程），即忽视阻力且默认为重力不变，那物体的运动就极为“自由”，于是就定义为其“自由落体运动”，此时的运动规律可以通过牛顿第二运动定律来进行简单描述，问题得到初步解决。第四步，评估。这样的简化有没有道理？这需要引导学生进行评估，教师可以通过资料的提供让学生认识到这样的理想化的结果，与实际运动的结果几乎没有任何的区别，这就说明理想化的方法是可行的（这正是判断理想化的关键因素）。因此，实际中的落体运动常常可以认为是自由落体运动。
三、理想化方法教学的思路发散延伸
基于以上教学过程进行反思，可以发现包括理想化方法在内的物理思想方法的教学，很多情况下必须坚持显性教学的思路，即将思想方法凸显出来，让学生认识到这些方法在具体的知识建构过程中所发挥的重要作用。也就是说，高中物理的思想方法教学尤其是基本的、常用的一些思想方法，必须坚持显性化教学的思路。
作出这一判断，是基于教学实际看到的一些情形，很多时候，含而不露的思想方法教学，常常会让学生的思维处于混沌的状态，他们不知道一些方法为什么适用。就拿本文主要论述的理想化方法来说，不少学生都会认为理想化方法存在不能描述客观事实的问题，这就意味着教师在教学过程中没有对该方法进行评估，而要想对该方法进行评估，就必须基于显性的方法教学，去判断理想化之后的结果与实际结果的差别。只有当学生看到理想化之后几乎不影响对实际情形的描述，且理想化之后分析思路与过程极为简化之后，才会认识到理想化方法存在的价值，而这恰恰是物理思想方法教学中的一大关键。
初中物理总复习是学生对初中物理知识进行系统全面的认识过程，教师要从宏观上整体上对复习工作有一个规划，同时注重方法策略才能取得良好效果。本文将结合自己教学实际浅谈几点复习策略。
1 课本为本，课标为纲，梳理基础知识，形成知识网。
初中物理课本是开展物理教学的依据，《物理课标》是物理中考的指挥棒。复习中应遵纲循本，明确考点、梳理知识。按课标要求明确中考对各章、各知识块的知识点的能级要求、变化情况，重点、难点、学生的薄弱点；指导好学生根据考点、整理知识、归纳分类，将单一的知识点形成知识链、构建知识网，使知识系统化。
2 注重方法指导，纠错解惑。强化训练，发展思维。
复习时采取措施，把方法指导，培养良好应试习惯作为一个关键点来抓。如：要求学生在任何练习中要做到：能做的会做的题一定要一次性做对，一旦发现失误，及时面谈，指导方法。在订正中，要求错误答案保留在卷面上，把订正过程写在旁边，说明理由。在试卷评讲中，不断渗透各种题型的审题方法、解题思路等。通过“设陷”来纠错，针对学生解题思路设陷，克服消极呆板的思维定势，针对物理实验方法设陷，矫正其研究物理的思想方法，提高应用知识解决问题的能力。对于同一类问题，要变换方式，在新情境、新角度中设置练习，进行反复训练，让学生思维得到发展。
中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）06-0040-01
1 物理思想的概念、特征和意义
1.1 物理思想的概念。
物理思想，广义而言是指研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。物理思想与具体的物理概念、物理规律、物理方法既有联系又有区别。其内涵包括了物理科学本身的发展建立、物理学家的探索精神和研究方法以及我们学习物理的思想过程。
1.2 物理思想的特征。
1.2.1 思维创造性。
物理思想的形成要经过多次抽象与概括，要对物理现象和过程进行创造性的认识。特别是那些重大的物理思想，往往要经过几代科学家的思考和创新。就是我们在教学中要使学生形成一些简单的物理思想或领会一些复杂的物理思想，也必须有学生自己的深入思考和顿悟。物理思想也不能由公式推导出来，只能是创造性思维的结果。
1.2.2 内容的科学性。
物理思想虽然是思维创造的结果，但它是以科学的物理概念、规律、方法、理论为依据，并被反复证明具有广泛适应性。物理思想的科学性并不意味着它是绝对的真理，而是表明它的形成具有科学的依据。
1.2.3 层次性。
物理思想有简单与复杂之分，这要取决于它所概括的物理内容的深度与广度。另外，一种物理思想的形成，也有由简单到复杂，由不成熟到成熟的过程。
1.2.4 观念指导性。
物理思想的价值在于它能够从观念上指导人们把物理知识运用于问题的解决，以及从观念上指导人们探求新现象，创建新理论。
1.3 物理思想的意义。
物理思想是人类在创立和发展物理科学理论的过程中，对物理知识与方法进行概括而形成的科学认识，它在理论创新和问题解决上具有意识导向作用。在中学物理教学中，贯穿物理思想教育，具有非常重要的意义。
1.3.1 激发学生自我能动性。
著名理论物理学家和物理教育家韦斯科夫说："科学不是死记硬背知识、公式、名词。科学是好奇，是不断发现事物和不断询问"。为什么，为什么它是这样的？ 让学生自己提出问题，对问题做深入思考，通过自己的努力解决问题，这样一定比教师直接告诉学生答案要好得多。
1.3.2 促进学生深刻理解并掌握物理知识和方法。
我们常常责备学生学习物理不认真，不能举一反三，解决问题时乱套公式或记错公式，忽视物理规律的适用条件等。但我们却很少去思考其原因？任何物理知识和方法中都蕴涵着物理思想，任何物理思想都以物理知识和方法为基础，问题是物理教育应该给学生呈现什么样的物理学内容，通过什么样的方式呈现。
2 中学物理科学方法的主要内容
物理学方法是物理学发展中的灵魂，学习物理知识必须学会物理学的基本方法，方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节，是沟通知识和能力的桥梁。科学方法一旦形成，就能指导人们更有成效地进行思维，更有成效地学习科学知识，运用科学知识，解决实际问题。
2.1 物理实验问题。
物理科学体系是由物理概念、规律组成的。这些概念和规律都是建立在实验的基础上的。物理教学中演示实验和学生实验理所当然是最基本的教学内容和手段。教学过程要让学生从最基本的实验中获得物理知识，或通过实验验证、实验探索对物理规律的认识；同时还应让学生感知物理实验对物理理论的建立和发展的重要性。
2.2 理想化思想方法。
无论是探索、揭示复杂的物理现象和物理过程的规律，还是解决、处理复杂的物理问题都需要建立简单的理想过程，把复杂的问题转化成简单放入问题来研究和处理。物理学研究过程，基本上是应用理性化方法，对所要研究的问题抓住主要条件和性质，略去其他条件和性质，建立合理的物理模型，从而从根本上把握物理实质的研究过程。中学物理中的应用理想化思想方法，表现在以下四点：一是把物体本身理想化。二是把物体所处的条件理想化。三是理想化实验。四是理想化图景的建立。
2.3 等效化思想方法。
物理科学研究是面对众多的物理量，在分析、处理和计算物理量的时候，特别要注意物理量之间的关联，变不易处理的物理量为容易处理的物理量。这里经常要用到一种重要的思想方法--等效方法。初中阶段的电学部分，在电路中，有两个电阻的连接方式是串联的，那么总电阻是原来阻值之和；如果原来两个电阻的连接方式是并联的，那么总阻值是原来电阻倒数之和的倒数。在这里所谓的总阻值就是与原来的电阻等效的。实际上，等效方法不考虑性质，这种方法的思想只有一条，那就是保持效果相等。
2.4 对称与守恒思想方法问题。
在客观世界复杂的事物中普遍存在对称现象，有镜像对称、旋转对称、平移对称等。对称使纷繁复杂的客观世界变得有序，显示了某种匀称和协调。有了对称操作的思想，便可以认识物理规律对于空间和时间变换的对称性。守恒知识的学习和运用过程，不断增进学生对物理研究系统选择的关键性认识和严格条件判断的重要性认识，这对研究物理和提高解题能力是极为重要的。守恒思想的认识与应用，有效地开拓学生学物理的思维广度、深度和力度。掌握对称方法，应用守恒定律，能使物理学习登上一个新的台阶。
2.5 整体法与隔离法问题。
物理公式应用于研究解决物体系统问题时，正确选定研究对象就成了解题的第一步。以整体为研究对象，还是从整体中隔离出某物体或物体的某部分为研究对象，这是解决问题的关键。在动力学解题中，笔者常用/整体法求加速度，隔离法求内力0，就是典型的例子。不均匀变化的物理量的求解要用到微分的思想，即把总体分割为微元的组成，从分析微元达到分析整体。
总之，利用物理学知识体系，树立把物理学家探索问题的思想过程和思想方法贯穿于教学中的教学理念，对于学生牢固地掌握，灵活地运用基础知识，建立创新意识和创新思维以及培养自主学习的能力都是至关重要。
参考文献
[1] 徐书业.我国的科学教育过头了吗.中国教育学刊，1999， （4）.
[2] 任长松.以科学探究为核心-支撑《美国国家科学教育 标准》的课程理念.山东教育科研，1999.
物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生物理核心素养的关键成分[1]。高中物理核心素养主要由“物理观念与应用”“科学思维与创新”“科学探究与交流”“科学态度与责任”等四个方面的要素构成[2]。其中“科学思维”主要指高中物理中重要的思维方法，包括建模的思想、理想化方法、分析综合、抽象概括、批判性思维、推理论证等思维与方法； 物理课本中的有些知识如电磁场本身就看不见摸不着，很抽象难以感受的到。科学思维方法的形成一方面要在课堂简单情景中学习时生成，但更需要在新情景的应用中得以提升，特别是建模能力及分析综合能力的提升需要。
影视作为一门集视听娱乐于一体的综合性的现代艺术，也是现实生活的缩影，无论是从制作过程还是从画面内容上来看，影视中都蕴藏了大量的科学素材，从这些影视资源中鉴别和吸取出有价值的物理素材是一个拓宽课程资源的可行途径[3]。对于物理学科而言，如何创造性地开发和应用影视中的这些素材，设计出影视资源与中学物理教学整合的有效案例使其在培养学生物理学科核心素养发挥一定的作用呢？经过近两年的研究，笔者认为影视资源在培养学生科学思维形成中的应用时可采用以下策略：
1、利用影视资源培养建模能力
建模能力的培养过程需要学生使用物理思想方法将物理中的概念、定理和法则等应用于现实生活中。物理思想方法就是我们建立模型的灵魂，物理情景就是材料，物理中的概念、定理和法则就是建模的工具。建模的过程是学生自发的、有策略的将物理知识应用于物理情景的过程。处理物理情景⒔其是实现物理知识“四化”的具体体现，这需要学生在完全陌生的环境中建立起物理模型，并将物理知识和物理思想方法运用其中。由此可见，建模能力的培养在物理核心素养养成中的重要地位。物理观念和物理思想方法融合于物理概念、定理、公式、法则、定义之中，这是它们的精神和灵魂，同时物理思想方法是形成物理观念的前提。在物理学习中，物理思想方法的掌握、物理观念的形成是使物理知识条件化、结构化、自动化和策略化的关键。
《电磁感应》是高中物理课本中的重要知识，电磁感应现象在实验室中演示功能很有限，这些实验仅能有助于让学生掌握物理知识，但将物理知识转化为物理观念的功能有限。但如何才能通过其学习才能将物理知识转化为物理观念呢，为了培养学生在知识的应用过程中，利用笔者就借用了《变形金刚》中的一个片段创设了电磁炮的发射情景（图1），学生很自然的想知道电磁炮工作原理。在激发学生强烈的学习兴趣后，让学生应用已知的物理知识，在新情景中建立物理模型，在利用网络查找对比物理模型从而验证建立模型的正确性，图2为一网络上的电磁炮模型。
2、将抽象的模型理想化处理
在物理科学的发展过程中理想物理模型的建立是一种重要的物理思想方法。理想物理模型的建立要求建立模型的过程中抓住主要问题，忽略次要矛盾，尽可能的把复杂的问题简单化，做到科学的抽象。这个过程在教学中往往被老师包办了，学生的并不知道理想化的目的所在，更谈不上理想化处理的策略，可这种理想化处理的策略正是物理核心素养之一。如何才能更好的培养关键在于抓住主要问题，下面以电磁炮模型的建立为例谈谈建立的策略。电磁炮的关键在于如何发射，其动力来源在哪里？学生带着这个问题就会想到滑块受到安培力，可是磁场从哪里来？从轨道的电流中产生。这就涉及到电流周围的磁场是非均匀的，且距导线越远处磁场越弱。可是由于滑块的长度是较小的，为了抓住主要问题，就可以忽略磁场的变化了，那么还受哪些力呢？自然想到了重力和摩擦力，为了突出主要问题就可以提出金属杆水平和忽略摩擦力这些理想化条件了，具体处理过程如下表所示。学生只有在这种解决问题的驱动中进行理想化处理才能真正提升其科学思维素养。
表1 理想化处理
理想化处理 处理目的
第1次处理 滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场 忽略磁场的变化
第2次处理 平行金属导轨沿水平方向固定 忽略重力在金属导轨方向上的分力
第3次处理 滑块可沿导轨无摩擦滑行 忽略摩擦力
经过3次理想处理后，得到了一个处在匀强磁场中水平导轨上运动的单杆模型
3、利用影视资源培养分析综合能力
理想化模型建立后就需要学生应用所学的物理知识及物理思想方法对模型进行分析综合、推理论证，能过抽象概括其中的物理现象和规律，甚至批判性的提出一些问题和改进的措施，整个分析过程就是科学思维与创新这一核心素养的形成过程。为了让学生能够动手计算推导自己建立的模型，笔者引用了北京市高考题中的关于电磁炮模型（图3）的一些数据如：匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为B=kI，比例常量k=2.5×10-6T/A。两导轨内侧间距l=1.5cm，滑块的质量m=30g，滑块沿导轨滑行5m后获得的发射速度v=3.0km/s（此过程视为匀加速运动）等， 图3
同时给学生提出了（1）求发射过程中电源提供的电流强度（2）若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大？（3）若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为s'。设砂箱质量为M，滑块质量为m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。
在这些问题的分析过程中，让学生经过建模和理论计算等科学思维过程将牛顿运动定律、能量和动量等等高中物理主干知识应用于电磁炮模型之中，在这个过程中就要利用较高水平的思想活动应用物理知识中蕴含的思想、观点和方法，从而提升了科学思维与创新这一核心素养。
由影视资源抛出一个现实生活中的场景，学生应用建模、理想化处理及分析综合等科学思维方式来处理生活中的物理。模型的研究有着开放性的问题和科学的思维方式，有效的提升了科学思维与创新这一核心素养，还更大程度地调动了学生学习的主动性和探索发现的积极性。
参考文献
[1]林明华. 积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理，2016（2）.
[2]林明华.高中物理核心素养的内涵与培养途径[J].福建基础教育研究，2016（2）.
[3]洪家旺.初中物理视频资源的开发和利用探析[J].教学研究，2015（9）.
作者简介
姓名：吴旭东出生年：1980年
性别：男
对于初中生来说，在学习像物理这样的理科学科的过程中，掌握了正确的思想方法，那么解决一些问题也就简单了许多。那么如何使学生树立正确的思想方法呢？其中一个重要的方式就是在课堂教学中创设情境，使学生们更好的进入到课堂学习。情景教学法通过树立榜样作用，并应用生动形象的语言描绘，让学生们进行课内游戏、角色扮演、诗歌朗诵、绘画、体操、音乐欣赏、旅游观光等课堂活动，从而有效的将教学内容融入这些课堂活动中。因此，创设有效的物理情景对初中生的教育十分重要。以下就针对如何在初中物理教学创设情境提出几点建议。
1目前情境创设课堂出现的问题
1.1过于固化
现在的大多数物理课堂教学课堂，老师还是突出强调公式或是对课本的记忆。老师采取传统的教学模式，多是让学生从课本中提炼后进行总结、机械化的记忆公式、公理等。对于物理这门偏逻辑性、思考力强的学科，这样一种固话的教学法是片面甚至是错误的教学法，并没有达到物理学科真正的目的，因此收到的成效往往也不尽如人意。
1.2过于形式化
在初中物理教学课堂上出现的创设情境，往往存在一些老师完全为了完成教学目标，将情境创设形式化，主要表现在在不联系实际与课本。这样的创设情境，不仅没有达到创设情境的真正目的，而且不能激发学生学习的积极性，也不符合实际教学与学生的真正需求。只是一种形式化的情境创设。
1.3过于功利化
在目前的实际教学活动中，一般情况下情境创设只出现在公开课的讲解课堂上，因此在很大的程度上带有功利色彩，不仅无法把握物理学科甚至教学的真正本质，而且也不能真正提高学生的学习能力，学生的思考力、思维、观察和创新等能力都不能得到提升。这种本末倒置的教学方式完全背离了教学的初衷。
2进行情境创设的重要性
2.1有效提升课堂教学的有效性
在传统的课堂教学中，老师充当主体的角色，而学生则充当客体的角色，老师一味地对学生灌输知识，而学生则没有选择的全部接受老师传授的知识，这样的教学模式，缺乏老师与学生之间的互动，课堂气氛也显得死气沉沉，并无活力。而对物理课进行情境创设能在很大程度上改变这一状况。在课堂教学中，老师以知识为联结为学生提供一学习的契机，根据教学内容进行合理的情境创设，让学生自己主动的学习、获取知识，在学习的过程中就能感受到求知的乐趣，而且更重要的是提高了课堂教学的有效性，让学生的物理思维得到提升与进步，更容易达到教学的初衷。
2.2有效活跃课堂气氛，提高学生学习能力
其实物理这门学科对于大部分学生来说是比较晦涩难懂的，并且需要学生的思维、观察一直跟随老师的节奏，这对于大多数学生来说都是比较困难的，因此物理的课堂学习很容易陷入死气沉沉、毫无活力的的情况。这时候在物理教学课堂上创设情境的重要性就凸现出来，老师采取创设情境的教学方法，用科学的趣味教学模式在老师和学生之间形成一种和谐的师生教授模式，并能使课堂活跃起来。学生在一种轻松活跃的教学环境下能够更加有效地接收课堂知识，促进学习能力的提高。
2.3将课本知识转化为实践经验
当今教育事业中存在的一个困扰教育家很长时间的问题那就是难以让学生将课本的知识转化为具体有效的方法来运用到实际生活中。要想解决这个问题，需要多方面的致力研究。不过，学校和老师可以先在教学活动中采取一些措施来激发学生将知识转化为实际经验的能力，物理作为一门理科，由很多的情况下是可以将在课本上学到的知识转化为实践经验的，比如说在课堂教学中创设情境。老师将知识图文并茂的给学生讲解，学生对知识的印象就会加深，以此更容易将课本学到的知识和情感带到日常生活中。
3科学创设情境的方法
3.1活跃课堂气氛，激发学生兴趣
俗话说：兴趣是最好的老师，在渗透数学思想方法方面同样也是如此。心理学家布鲁纳认为：学习是一个主动的过程，对学生而言，学习内因的最好激发是对所学材料的兴趣。上文我提到，对于大部分学生来说，物理可能比较晦涩难懂，学生在学习物理的过程中难免会遇到挫折失败，这时候学生就很容易产生厌烦情绪，对物理学习失去了兴趣，老师创设的情境也就更难实现。因此老师对于学生的兴趣引导极其重要。老师在教学中应特别注意创设情境，活跃课堂氛围，由此来激发学生的学习动机和内在动力，调动学生思维的积极性和自学性，使学生乐学、想学。这样不仅极大的激发了学生的兴趣，而且更加容易接受物理知识的传授。
3.2创设情境氛围，加深学生印象
要想创设情境，营造一个良好的氛围很重要。老师想办法为学生创设一个良好的情境氛围，让学生全情投入到课堂教学中。尽管物理属于理科，但老师依然要下足功夫，尽可能查阅大量的资料，深钻教材，对某些典型例题可以使用一些工具，为学生实践操作并且带领学生一起动手，通过这样的方法，学生的动手能力加强了，同时在实践操作中，学生也能对物理方法得到更深的理解，加深学生的印象。
3.3利用多媒体课件创设情境
在现在的教学中利用多媒体就是很好的一种方式。随着现代科技的日益发达，在教学领域对高科技的应用也逐渐被重视。在创设情境教学中，就可大力应用多媒体课件这个方式来充分的激发学生的学习兴趣。老师可在多媒体课件中插入阅读文本的图画还有音频等，还可以设置相关问题，引发学生的思考。
