物理衔接教学与建构主义

林茂青

摘 要： 搞好初高中物理教学衔接，降低初高中物理的学习台阶，是一个需要多方合作、统筹安排的系统工程。本文以建构主义学习理论为指导，从注重初高中物理知识的同化和顺应；加强实验和模型教学，激发兴趣搭建“阶梯”；始终遵守循序渐进的原则组织教学；加强解题方法和技巧的指导，培养自学能力等方面探讨了初高中物理教学衔接的有关问题。

关键词： 初高中物理教学时性 建构主义学习理论 指导

尽管新课程标准的实施对高中物理的教学内容进行了改革，设置了面向全体学生的共同必修模块，但是这并没有彻底解决这一坡度。高中的学习方法、学习习惯、学习心理，以及物理这一学科对学生的思维能力、抽象能力、运用数学的解题能力都比初中有更高的要求。学生能否在尽量短的时间内适应高中的学习，顺利地跨过这个学习台阶，是影响学生学习成绩的主要因素。搞好初高中物理教学衔接，降低初高中物理的学习台阶，是一个需要多方合作、统筹安排的系统工程。我们要从高中物理教学方面想办法；要从初中物理教学方面想办法；要从教材、学生方面想办法；也要从教法、教师方面想办法。根据多年的教学实践，我认为用建构主义学习理论指导初高中物理教学衔接，效果显著。

一、建构主义学习理论对物理教学衔接的指导意义

皮亚杰认为：“结构是在构建中形成的。”换句话说，任何结构都不能与构建相分离。知识结构的形成也是如此，人的认知结构发展变化的机制主要表现为动态的平衡过程。动态平衡是通过有机体内部两种相反的自我调节行为——同化与顺应来实现的。这两种相反的自我调节行为是个体认知发展的两个彼此密切联系的主要过程。同化是指个体将感受到的刺激纳入原有的认知结构或图式的过程，也就是使客观事物适应原有的知识结构。而随着认知的发展，人的同化形式逐渐复杂。在个体接受新刺激、获得新知识的过程中，新的经验常常会和原有的知识经验发生矛盾。在这种情形下，人的认识就要适应环境和客观事实。顺应就是使人的认识适应环境和客观事实，通过修改原有的知识结构，进而建立新的知识结构的过程。同化与顺应是对立的又是统一的。说它对立是因为同化让事物服从原来的知识结构，顺应是人认识适应客观事实。统一是由于同化和顺应都是人们认识周围世界、学习新的知识、主观与客观相互作用的过程。同化与顺应这一对矛盾促使人们学习新知识，扩大知识面，并在大脑中建立新的知识结构。因此，教师在教学过程中，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。高中教师应该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；把高中教材研究的问题与初中教材研究的问题在文字表述、研究方法、思维特点等方面进行对比，明确新旧知识之问的联系与差异；选择恰当的教学方法，使学生顺利地利用旧知识来同化新知识。

二、注重初高中物理知识的同化和顺应

许多事例表明，学生能够比较自觉地同化新知识，但往往不能自觉地采用顺应的认知方式。在需要更新或重建认知结构的物理新知识学习中，我们应及时顺应新知识更新认知结构。例如我在讲授“力的合成”这一内容中，设计了两个演示实验，目的是强化同化与顺应过程，使学生在大脑中建立起一个稳固的知识结构。第一个实验（在实验中以gf为力的单位，这样有利于学生对实验结果的分析）。首先，选择一个50g的砝码，然后用两个弹簧秤拉起这一重物。两个弹簧秤挂在物理支架上。调整两个弹簧秤的相对位置（这是事先设计好的），使其夹角为90°，并且两个弹簧秤的指针分别指在30G和40G的位置上。这就是说，互成90°的一个为30gf，一个为40gf的两个力拉起来一个弹簧，指针都指在50G的位置上，也就是说两个互成120°的50KG的合力为50gf。从上述实验中学生可以看到，第一个实验中两个力的合力不等于70gf，而等于50gf，第二个实验中的两个力的合力不等于100gf，而只等于50gf。这与学生以前的知识结构中代数和的概念是完全不同的，这就对学生大脑中原有的知识结构产生了一个强烈的冲击，使学生认识到力的合成是一个全新的知识，需要一个新的知识结构来表示这种关系。同时，学生的好奇心和客观事实使学生开始动脑筋寻求解决问题的途径，促使学生去顺应客观事实建立新的知识结构，学生开始在顺应过程中去观察、探索、学习。他们在这顺应客观事实的过程中发现，如果用在初中所学的力与有向线段的对应关系这一知识结构来表示几个有一定关系的力，在第一个实验中两个分力与合力的关系是两个分力的平方和等于合力的平方，这样两个分力与合力所对应的线段恰好组成一个直角三角形。在第二个实验中的两个分力与合力所对应的线段就会组成一个等边三角形，接着再根据各力所在的位置和方向会使他们自然而然地想起几何图形中的平行四边形，当把力对应在平行四边形上时，就会发现这个平行四边形是由这两个分力为邻边组成的，合力是这个平行四边形其中的一条对角线，这样学生就得到力的合成法则——平行四边形法则。

现在让我们来分析一下学生在得到这一法则所经历的同化与顺应过程。首先是实验给出了与以前代数和不同的结果，实验事实与学生头脑原有的知识结构发生了冲突，它促使学生不得不寻求新的理论来顺应这一实验结果，使得学生的思维服从实验事实，平行四边形法则就是顺应客观事实的结果。在顺应过程中学生学到了新的知识，在大脑中建立了一个新的知识结构。在顺应客观事实的同时，同化过程也起了重要作用，力与线段的对应关系是学生头脑中原有的知识结构，把分力与合力之间的关系用几何图形表示出来就是同化的结果。同化的过程同时也加深了知识的深度，由原来的一个有向线段表示一个独立的力，变为由几个有向线段表示几个有一定相互关系的力，并且使学生加深了对这种对应关系的理解（力与线段的对应关系在力的合成这一问题上是十分重要的），为继续学习打下一个良好的基础。

三、加强实验和模型教学，激发兴趣搭建“阶梯”

1.加强直观教学，激发学习兴趣。

苏霍姆林斯基曾经指出：“有许多聪明的，天赋很好的学生，只有当他们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。”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，提高了学生学习的物理兴趣，使学生更好更快地适应了高中物理的教学特点。教师要有目的地设置一些认知冲突，引发学生的求知兴趣，使得学生在教师的引导下积极探究。比如，在学习万有引力这个知识内容之前，学生只是了解地球的引力——重力。在本课开始，教师应该将宇宙中卫星的运动方式展示给学生，并提出“为什么这些卫星会围绕地球做规律的运动”这个问题让学生思考，让学生在新旧知识的冲突中产生求知的欲望。同样，在马德堡半球实验、钱毛管实验中教师都可采用相同的办法，引发学生的求知兴趣。

2.重视模型教学，搭建学习“阶梯”。

高中物理在研究复杂的物理现象时，为了使问题简单化，经常只考虑其主要因素，而忽略次要因素，因此应建立物理现象的模型，使物理概念形象化。初中学生进入高中学习，往往感到模型抽象，不可以想象，针对这种情况，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，使学生能够通过具体的物理现象来建立物理概念，掌握物理概念，设法使他们尝到“成功的喜悦”。以简单的月亮环绕地球的运动为例，如果不引入质点这个模型，月地之间的距离就无从算起，运动轨道也就多得数不清。就高中物理来说，无一处不是在研究物理模型，其一是研究对象的理想化，如质点、弹簧振子、单摆、点电荷等；其二是研究过程的理想化，如匀速直线运动、自由落体运动、简谐振动等。我们要充分利用这些模型去教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。当然正确的模型毕竟是人类对事物一定层次认识的反映，但在通向真理的征途上起着阶梯的作用，对高一学生来讲，这个阶梯非常重要。

3.注重实验教学，引导自主探究。

物理学是一门以实验为基础的科学。教学中，教师应通过各种手段加强实验教学，特别是探究性实验的教学。共同必修模块1,2中已将不少验证性实验改为探究性实验。让学生先做实验，然后共同讨论，从分析实验数据入手，寻找物理规律。在寻找规律的过程中，教师应自觉地进行“角色换位”，扮演学生角色，多用学生的心态和眼光去审视所学内容，与学生一样成为知识的探索者。

在探究的基础上，教师要指导学生进行优化整理，帮助学生完善、巩固认知体系。在上述引发学生求知兴趣的实验的基础上，引导学生进行讨论，自主探究：为什么会出现以上的现象。然后，教师可适当地启发，从而顺理成章地得出了正确的结论，将学生的粗糙、肤浅、片面的认识进行归纳、总结，使知识之间的联系更紧密，真正达到认知的“同化”。

总之，我们用演示实验为学生提供了可观察的事实，让学生积极地观察、思考、探索，在主观与客观的相互作用中锻炼了分析和解决问题的能力，通过同化与顺应过程在学生的头脑中建立了一个新的知识结构。

四、始终遵守循序渐进的原则组织教学

在运用同化与顺应理论时，教师一定要在完成知识目标的同时，注重对学生思维的启发，千万不要放过任何可以锻炼学生思维的机会，使学生真正成为学习的主人。值得注意的是，学生在学习新知识，接触新问题的时候，必然会受到自身经验与知识的限制，会遇到一些困难，所以高中物理教学必须始终遵守循序渐进的原则进行教学。教师必须对自己的教学进行精心的设计，使得学生顺利地解决问题。教师的平等合作观念，也会给学生营造一个愉快、放松的环境，有利于学生思路的展开，促进师生之间、生生之间的交流与沟通，有利于学生顺利完成知识的构建。

物理教学的重要目的就是学生掌握某一规律并能应用这一规律去解决问题。但是学生从认识这一规律到理解这一规律、掌握这一规律，再到应用这一规律并不是一件容易的事。这个过程梯度高、难度大，在教学中我们切不可跳跃式前进，应该一步一步走，步步升高；切不可过高估计学生的学习能力，要遵守循序渐进的原则，逐步培养学生的学习能力，不断积累经验、丰富知识。教学的最终目的，是要将知识发生和发展的逻辑过程，通过教师的教学，转化为学生的思维过程，从而训练和提高学生的思维能力。因此，学生的思维过程是最重要、最本质的。为了培养和发展学生的思维，教师就必须强化提问、板演、作业练习等教学反馈手段。在“渐进”的基础上，充分暴露学生的思维过程。尤其是那些错误的思维过程，以此提高思维训练的有效性和针对性，如在作业或练习批改中，教师应关注学生中出现的各种解题思路；讲评时教师可给出多种典型的正确或错误的解法，剖析它们的思维过程，从而提高学生解决实际问题的能力。

五、加强解题方法和技巧的指导，培养自学能力

思维模式为我们提供了解决问题的思维程序和一般性的思维方式，但是要有效解决一个具体的物理问题，还必须掌握一些特殊的解决问题的方法和技巧。例如：解决力学中连接体的问题时，常用到“隔离法”；对于不涉及系统内力，系统内各部分运动状态相同的物理问题，用“整体法”解答比用“隔离法”简便。刚从初中升入高中的学生，常常是上课听得懂课本看得明，但一解题就错，这主要是因为学生对物理知识理解不深，综合运用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。

1.指导学生阅读教材。

阅读物理课本时我们不能一扫而过，而应潜心研读，挖掘提炼，包括课本中的图像、插图、阅读材料、注释也不放过。更重要的是阅读教材时，我们要边读边思考，对重要内容要反复推敲，对重要概念和规律要在理解的基础上熟练记忆。

2.指导学生听课。

上课时学生要全神贯注听教师的讲解，听同学的发言；要听各知识点间的相互联系，听公式、定律的适用范围，听解题的方法和思路。自己懂的要耐心听，不懂的要仔细听，还要动手做好笔记。

3.指导学生课后及时归纳总结。

教材的编写考虑到学生的认知特点，把完整的知识体系分到各章节中，如果课后不及时总结，掌握的知识是零碎而不系统的，就不会形成“知识串”，且容易遗忘。总结也有多种方法，如：每单元总结、纵向总结、横向总结。不论运用哪种方式总结，我们都要抓住知识主线，抓住重点、难点和关键，抓住典型问题的解答方法和思路。

实践证明，尽管高一物理难学难教，但教师只要把握高一学生物理知识储备的实际情况和学习能力的特点，以建构主义学习理论为指导，注意以学生为主体，以发掘物理思想过程为核心，以强化反馈为手段，面对实际，讲求实效，注意高一物理与初中物理内在的延续性与阶梯性，就能很好调动学生的学习积极性，激发学习兴趣，全面培养学生的思维能力，顺利实现初高中物理教学的有机衔接，从而提高物理教学质量。这对学生以后形成良好的思维品质、解题习惯和分析方法是十分有益的。

参考文献：

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