周小衛(wèi)
【摘 要】由于高中物理新課標(biāo)的實(shí)施,以及初高中物理課程內(nèi)容的臺階、課程要求、學(xué)生學(xué)習(xí)方法的差異,導(dǎo)致高一新生在高中物理學(xué)習(xí)中,普遍感到困難。那么初高中物理有哪些臺階和差異?如何跨越這些臺階,處理好這些差異?是順利完成初高中物理學(xué)習(xí)銜接,學(xué)好高中物理的一個重要前提。
【關(guān)鍵詞】初高物理;臺階;差異;銜接
初中物理的內(nèi)容基本上是對物理現(xiàn)象的定性說明和簡單的描述,而高中物理的內(nèi)容是對物理現(xiàn)象進(jìn)行模型化抽象和數(shù)學(xué)化描述。對物理現(xiàn)象中蘊(yùn)含的規(guī)律進(jìn)行定量研究和推演運(yùn)用,既是高中物理的核心內(nèi)容,又是學(xué)生順利完成初高中物理學(xué)習(xí)銜接的關(guān)鍵。
一、高中物理和初中物理的主要臺階
1.概念理解臺階
(1)從標(biāo)量到矢量的階梯,從標(biāo)量到矢量的階梯會使我們對物理量的認(rèn)識上升到一個新的高度。初中時我們只會代數(shù)運(yùn)算,僅能從數(shù)值上判斷一個量的變化情況。高中要求用矢量的思想和平行四邊形法則進(jìn)行運(yùn)算,判斷矢量的變化時,既要關(guān)注它數(shù)值上的變化,又要看方向是否發(fā)生變化。
(2)速度到加速度的階梯。從位移、時間到速度的建立是很自然的一個過程,我們?nèi)菀卓邕^這個臺階。從速度到加速度是對運(yùn)動描述的進(jìn)一步深入,面對這一階梯,首先遇到的困難在于對加速度意義的理解,易把加速度和速度的改變量混淆起來,更困難的是加速度、速度、速度變化量的大小、方向間的關(guān)系,更是一個很陡的階梯。
2.規(guī)律掌握臺階
(1)進(jìn)入高中后,由于定量研究的需要,物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式增多,公式
中每個物理量的意義及適用范圍不同,理解難度加大,致使有的同學(xué)不解其意,遇到問題不知所措。
(2)矢量思想被引入物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。高中物理中的矢量公式,由于它全新的處理方法,使很多學(xué)生感到陌生,特別是正、負(fù)號與方向間的關(guān)系,在代入物理量進(jìn)行計算時,學(xué)生往往容易忽略。
3.方法把握臺階
(1)高中物理常用的研究方法:觀察與實(shí)驗法;轉(zhuǎn)換研究對象法;物理模型法;類比方法;數(shù)學(xué)圖像法。
(2)高中物理常用的思維方法:微元法;整體與隔離法;等效法;動態(tài)思維法;極限分析法
二、高中物理和初中物理的主要差異
1.定性分析和定量分析的差異
初中物理課程中大多數(shù)問題都重在對現(xiàn)象及概念的定性分析,少數(shù)定量計算也是相對比較簡單的的運(yùn)用。高中物理課程,進(jìn)一步深入研究各種自然現(xiàn)象,細(xì)化原有概念的理解,同時增加了許多新的、抽象的物理概念,如電場強(qiáng)度、磁通量等,大部分內(nèi)容不僅要求定性分析,而且要求進(jìn)行相對復(fù)雜的定量計算。如初中物理只要知道彈簧的形變越大,彈力就越大;而高中物理不僅要求知道,并且要求能用這個公式進(jìn)行分析和計算
2.知識的呈現(xiàn)及解決問題的思維方式的差異
初中物理課程的呈現(xiàn)基本上是以形象思維為基礎(chǔ),大多數(shù)問題是以生動的自然現(xiàn)象和直觀的實(shí)驗為依據(jù),可方便的通過形象思維感知獲得;而高中物理課程只是規(guī)律的呈現(xiàn),多數(shù)以抽象思維為基礎(chǔ),通過定義、分析歸納來解決問題。研究物理現(xiàn)象的實(shí)驗也很少通過直接觀察得出結(jié)論,只有通過分析、歸納、理性的推理和計算,才能得出結(jié)論。
三、順利完成初高中物理學(xué)習(xí)銜接的建議
1.重視物理概念的含義,減少部分初中物理概念的負(fù)面影響
在高中階段,為了更加精確地描述變速運(yùn)動的快慢,引入了“瞬時速度”的概念,將瞬時速度定義為時間趨于零時的平均速度,它表示物體在某一時刻(或某一位置)運(yùn)動的快慢,而“瞬時速度”的意義很難理解。另外高中物理準(zhǔn)確地定義了速度,是矢量,既有大小,又有方向。而初中物理從路程與時間的比值來定義速度,僅僅考慮大小,嚴(yán)格地說應(yīng)該是平均速率,所以會對學(xué)生的高中學(xué)習(xí)造成干擾,學(xué)生往往以為只要大小一樣,速度就相同。平均速度也是一個容易理解有誤的概念,它指的是質(zhì)點(diǎn)在一段時間內(nèi)的總位移與該段時間的比值,而有些同學(xué)卻認(rèn)為平均速度就是速度的平均值,只從字面去理解物理概念,是學(xué)生在初高中物理學(xué)習(xí)銜接過程中常犯的典型錯誤。
2.切勿忽視物理定律的適應(yīng)條件,僅從數(shù)學(xué)角度去分析物理問題
物理定律都是在一定的條件下用大量的實(shí)驗事實(shí)歸納總結(jié)出來的。所以,學(xué)習(xí)物理定律時就必須了解它的適用范圍和條件,而不能用學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法,單純從數(shù)學(xué)角度去分析考慮問題,得出與事實(shí)不相符的結(jié)果。例如,學(xué)習(xí)庫侖定律之后,有學(xué)生誤以為,當(dāng)時,,這一數(shù)學(xué)分析推理完全拋開了庫侖定律的適用條件:即兩物體均可視為真空中的點(diǎn)電荷。因此,用學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的方法是學(xué)不好物理的。在對物理公式進(jìn)行數(shù)學(xué)討論時不能拋開物理規(guī)律的適用條件和它所表達(dá)的物理含義,如等分別是電容、電阻的定義式,對任何一個定義式,都不存在正比與反比的關(guān)系,它只表示量度該物理量的一種方法。對于一個關(guān)系式,如:都可以說正比與反比的關(guān)系,因為關(guān)系式就是表示該物理量的大小都與哪些因素有關(guān),所以在學(xué)習(xí)時,要把物理量的定義式與關(guān)系式嚴(yán)格區(qū)分,深刻理解公式所表達(dá)的物理意義。
3. 用科學(xué)抽象法建立合理的物理模型和理想化過程
合理的物理模型和理想化過程是抽象思維的產(chǎn)物,是研究物理規(guī)律的一種行之有效的方法。高中物理教材中,出現(xiàn)了大量的理想化物理模型,如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、點(diǎn)電荷等,還有大量的理想化物理過程,如勻變速直線運(yùn)動,勻速圓周運(yùn)動、等壓變化等,要求學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中,學(xué)會從物理情境中提煉出合理的物理模型和過程,進(jìn)而與已有的知識聯(lián)系,利用相應(yīng)物理規(guī)律解決問題。
總之,跨越初高中物理概念、規(guī)律,研究方法的梯度和臺階;明確初高中物理課程要求、學(xué)習(xí)方法的差異;掌握學(xué)好高中物理常用的思維方法,將有助于順利完成初高中物理學(xué)習(xí)的銜接。
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(作者單位:重慶市江北中學(xué)校)