張啟平 劉麗梅

如何做好初、高中機械能教學銜接

張啟平 劉麗梅

初、高中物理學習要做好知識、方法、思維等方面的銜接。以《機械能》章節(jié)為例，分析了初、高中物理教學銜接的重要性，結(jié)合對機械能教學特點的探討，提出了幾點做好初、高中機械能教學銜接的對策，以期對高中機械能教學提供參考。

中學物理；機械能； 教學銜接

難教、難學是高中物理留給諸多師生的一個印象，其原因有很多。這不僅體現(xiàn)在教學層面的知識拓展上，也表現(xiàn)在學生學習思維方式與獲取知識的方法轉(zhuǎn)變中。特別是在初中畢業(yè)剛進入高中學習的過渡階段，初、高中物理教學銜接問題如果沒有有效解決，就會影響整個高中階段的物理教學。由于初中物理識記的內(nèi)容較多，注重理論的定性研究，而高中物理則以定量研究為主，以知識實踐應用能力培養(yǎng)為重，初、高中教育目標出現(xiàn)較大程度的跨越，造成思維能力要求的巨大落差。如何在高一過渡階段處理好落差問題，促進學生較好的銜接初高中物理學習，就成為一個有價值的問題。本文選擇高一物理《機械能》為例，嘗試處理初、高中教學內(nèi)容“斷層”問題，解決初、高中物理學習方法的差異，促進初高中物理《機械能》教學的有效銜接。

一、初、高中物理教學斷層的原因

初中物理與高中物理有很大的差異。首先是學習內(nèi)容上的差異，初中學習的物理知識較為淺顯直觀，高中物理研究的現(xiàn)象較為復雜，需要學生通過現(xiàn)象研究物理本質(zhì)。例如，關于重力勢能的學習，初中階段學習只需掌握其決定因素，高中則需要從其定義、決定因素等各方面系統(tǒng)掌握，用機械能守恒定律分析物理過程和能量等相關問題。其次是學習方法的差異，初中物理學習的方法較為簡單，問題分析與解答往往只需套用式；高中物理概念與規(guī)律較多，需要學生靈活應用，分析與解決問題需從多層次與多方面進行，也要學生具備相當?shù)某橄笏季S能力。最后是思維方式上的差異，初中物理以具體形象思維為主，逐步向抽象思維過渡，而高中則以抽象思維為主，對學習思維水平有更高的要求。由于初、高中物理學習內(nèi)容的差異性，以及物理知識學習的“斷層”現(xiàn)象，學生初入高中學習物理往往有些不適應。無論是在知識銜接上，還是高一學生學習心理的過渡上，都給高中物理教師帶來了一定的難度。以《機械能》這一章的內(nèi)容為例，機械能知識點在初中教材中已有介紹，但是要求比較淺顯；而高一物理教材中《機械能》一章的知識點較多，需要學生學會運用動能定理、功能關系以及機械能守恒定律解決實際問題。這對于剛?cè)敫咧械膶W生而言，有著非常大的學習難度，也給教學帶來了一定的挑戰(zhàn)。

二、《機械能》章節(jié)教學特點

促進初高中物理學習銜接需要教師在充分對比初中教材與高中教材的基礎之上，掌握新舊知識點之間的差異與共性，抓取物理學科的教學特征，把握教學規(guī)律，選取合適的教學策略，降低高中生物理學習的門檻，從而能夠讓學生盡快適應高中物理教學，提升學習成績，做好初高中物理教學銜接。下面以《機械能》章節(jié)教學為例介紹我們對銜接的思考和實踐。

1.初高中物理教材對機械能知識點的處理

初中階段關于《機械能》教學的知識點主要包括功、功率、機械效率、能的概念、動能、重力勢能、彈性勢能等。從現(xiàn)有初中教材來看，初中物理教材中對功和能的知識點處理方式為：先學習能再學習功，要求學生掌握做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或者轉(zhuǎn)移的過程，教會學生用控制變量法研究問題。高中階段《機械能》章節(jié)需要學習的知識點包括功、功率、動能、動能定理、重力勢能、重力做功與重力勢能改變的聯(lián)系、機械能守恒定律以及功和能的關系等。其教學目標為要求學生能夠熟練應用動能定理解答問題，能夠熟練應用機械能守恒定律解題。初、高中機械能的知識對接具體情況如下。

功：初中要求計算力F同物體移動距離S在相同方向上所做的功，高中則延伸到物體受到力F同發(fā)生的位移S互成角度時所做的功。

功率：高中教材在初中功率概念的基礎之上導出公式P=Fv，同時提出瞬時功率的概念。

動能：初中階段學生只需掌握影響物體動能大小的因素，高中則要求計算物體動能大小的公式：。

重力勢能：同動能一樣，高中教材中也給出了物體重力勢能的計算公式Ep=mgh。

機械能守恒定律：高中教材在初中教材知識點“動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化”的基礎之上提出機械能守恒定律。

功和能的關系：高中教材在初中“能的轉(zhuǎn)化”基礎上對功和能的關系進行了總結(jié)。

2.機械能教學重難點

從現(xiàn)行的高中物理課本來看，許多章節(jié)的內(nèi)容與初中類似，例如《重力》《摩擦力》等在初中課本中都有所涉及，高中課本中的內(nèi)容可以說是對舊知識點的拓展。教學實踐中也不難發(fā)現(xiàn)，許多學生都能夠快速將高中新學習的物理概念、規(guī)律等同所學到的物理知識整合，延伸自身知識結(jié)構。但是往往在需要對原有認知結(jié)構進行更新，或者改變固有模式時，學生通常會顯得束手無策。此現(xiàn)象也正是《機械能》這一章節(jié)的教學重難點所在。此章節(jié)對于學生的抽象思維能力有較高的要求，學生在學習時往往只記住教材中“在只有重力或彈力做功的系統(tǒng)中機械能守恒”，遇到實際問題難以有效分清研究對象以及受力情況，變通應用能力有待提升。教師在教學過程中如何培養(yǎng)學生的良好思維習慣是教學中需突破的重點。高中階段機械能教學當中，實驗是較為重要的一個部分。但由于大部分實驗是對初中實驗的重復，并且用打點計時器做機械能守恒實驗的誤差也較大，使得教學中實驗效果不太理想，過于強調(diào)理論推導而忽視了實驗推導，一定程度上阻礙了學生的理解。日常的考試中，也不難發(fā)現(xiàn)學生對于實驗題較為畏懼，重視程度也不足，這也需要我們在日常教學當中充分重視理論教學同實驗教學的有效整合。

三、做好初、高中機械能教學銜接的對策

1.內(nèi)容銜接：找準初中知識生長點

上文有所提及，初中所學機械能知識點較為零碎。要做好初、高中《機械能》相關章節(jié)的教學銜接，教師應當重視知識的系統(tǒng)化與結(jié)構化，分析教材內(nèi)容，做到教學的承上啟下，充分整合高中教材與初中教材，將機械能的教學內(nèi)容進行對比，分析新舊知識的區(qū)別與聯(lián)系。在教學當中應注重對功、能關系的滲透，讓學生初步掌握利用功、能分析處理物理問題。如在講解《功與能》的關系這一節(jié)時，先向?qū)W生提問什么是“能”，在學生展開討論的基礎之上，深入分析能的定義，協(xié)助學生領會含義，再在學生明確能量概念的基礎之上，為后續(xù)的功能關系打好基礎。通過此章的學習需要讓學生掌握，利用功和能處理問題，如果滿足機械能守恒，那么機械能守恒定律優(yōu)先；如果不滿足，則應選取功能關系或者動能定理。誠然要讓學生深刻理解與熟練運用功能觀點，光靠《機械能》一章的教學是無法達到要求的，還需要后續(xù)的《電磁學》《熱學》等章節(jié)的學習，逐步加強理解，提升認識。這也需要教師在后續(xù)教學中做好銜接，承上啟下。

2.方法銜接：豐富教學方法

《機械能》一章的教學，教師需要重視直觀教學，注重學生從形象思維向抽象思維的過渡。教學過程中，教師有必要多舉一些實例，多進行一些實驗，讓學生結(jié)合直觀的物理現(xiàn)象構建起物理模型，明確物理概念；利用實物演示等教學方法將抽象的物理概念同生活實際相聯(lián)系，讓教學更為生動，從而使學生更快地適應高中物理知識的學習。如在教學機械能守恒定律時，教師可先通過情境導入的方式引發(fā)學生的學習興趣，從“鉛球會不會碰到鼻子”的游戲入手，在教室當中懸掛一個實心球，請學生進行“碰鼻子”的實驗，讓學生感受鉛球勢能與動能互相轉(zhuǎn)化的過程，并提出問題：機械能守恒嗎？引導學生思考動能增加量與勢能減少量之間的關系，并在學生猜測的基礎之上，與學生共同通過實驗來驗證，利用DIS實驗系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集器、光電門傳感器、計算機）驗證推測是否正確，并在實驗后讓學生交流實驗結(jié)果，通過有效的師生互動，共同分析與解讀機械能守恒定律。利用此方法，不僅能夠激發(fā)學生的積極性，也能夠讓學生在物理學習的過程中領會科學的學習方法，培養(yǎng)良好的思維習慣。

3.思維銜接：搭好提升的階梯

高中物理問題解決的思路通常為：明確研究對象，再對研究對象進行受力分析，建立物理模型，尋找規(guī)律并解答問題。因而在教學當中應當充分做好教學思維的銜接工作，引導學生學會從物理情境以及過程當中找出解題的方法與規(guī)律，逐漸提升物理問題的分析與解決能力。

習題：位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。要求物塊能通過圓形軌道最高點。且在該最高點軌道間的壓力不能超過5 mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。教學中，教會學生解決此類問題時，應當注重分以下幾個步驟進行，培養(yǎng)學生思維能力：先讓學生學會選取研究對象，選好研究過程；再判斷是否能夠用機械能守恒定律；選取參考平面，確定研究對象在過程當中起始與結(jié)尾狀態(tài)的機械能；最后寫出表達式解答。通過例題的講解逐步培養(yǎng)學生分析問題的能力與將理論運用到實際的能力。

4.學法銜接：促進學習方法過渡

先針對初中課堂容量較小，學生自學能力不強的特征，高中教學應加強學法指導。指導學生自身合理安排時間，學會預習、自學以及自主思考；課堂教學容量需要做到循序漸進，逐漸增加課堂教學內(nèi)容，給予學生一定的過渡，以初中的知識作為“生長點”來拓展深入。再強化學生在對功和能等概念與規(guī)律學習時的方法意識，加強理解概念與規(guī)律的表達形式、確切含義以及適用條件，分清相關說法的對錯，同時，應當注重從高一開始訓練學生做示意圖的習慣與能力，讓學生學會構建正確的物理模型，提升分析與解決物理問題的能力。如功能關系習題講解，讓學生審題時做到邊讀題邊畫圖，將重點放在物理問題的分析和提升解決問題的能力上。除此以外，實驗是物理學習中非常重要的一個部分，初中實驗較為簡單，高中實驗需要更多的定量分析與計算。教師需加強指導，讓學生明確實驗與理論知識結(jié)合的重要性，以及初高中物理實驗的區(qū)別，重視實驗結(jié)果的分析處理。

四、結(jié)束語

在高中物理教學實踐中，我們必須要做到從學生的實際情況出發(fā)，重視學生思維發(fā)展規(guī)律?；趯Τ酢⒏咧袡C械能教學內(nèi)容的深入分析與整合，我們應堅持循序漸進的教學理念，加強對學生學習方法的培養(yǎng)與思維習慣的鍛煉，引導學生把握高中物理學習差異性，讓學生盡快地適應高中物理學習，從而提升物理教學效率與教學質(zhì)量。

［1］ 邢紅軍.物理教學論［M］.北京：北京大學出版社，2015.

［2］ 姚承權.對機械能守恒的深度探析［J］.中學物理教學參考，2011（9）：15-16.

［3］ 楊九詮.關于課程銜接的思考［J］. 課程·教材·教法，2015（8）：10-15.

［4］ 李正福.科學教育基礎設施建設的現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2015（22）：1-5.

［5］ 黃天星.基于情感參與的初高中物理教學銜接策略［J］.教學與管理，2012（6）.

張啟平，碩士，中教高級，校長。劉麗梅，本科，中教一級。湖北省十堰市第十三中學，442000

本文系湖北省中學物理課題《初高中銜接教學研究》（編號：HBWL—xj14033）階段性研究成果。