初高中物理概念认知结构差异分析

李天蓬 方雨晴 谢清连

（广西师范学院物理与电子工程学院，广西 南宁 53000）

初高中物理概念认知结构差异分析

李天蓬 方雨晴 谢清连

（广西师范学院物理与电子工程学院，广西 南宁 53000）

笔者对某市高中生进行问卷调查发现，大部分学生在升入高中后物理成绩有明显下降趋势。究其原因，除了高中的知识难度增大，与初中物理知识衔接不到位之外，还有一个重要原因在于学生对基础知识掌握不牢固，对基本概念总是似懂非懂，再加上有的老师对基本概念不加以详细讲解，使学生不能建构自己的认知框架，导致学生学生物理成绩下降。文章对个别概念的内涵和外延进行分析，对某一概念建构一个具体的知识架构，望能帮助学生建构自己的物理概念认知结构框架，进而提高其物理成绩。

基本概念；物理成绩；认知结构

1 引言

物理概念是客观事物的物理共同属性与本质特征在人们头脑中的反映，是对物理现象和物理过程的概括化和抽象化。初中物理要求学生知道、了解的内容多而理解的知识少,定性分析的多而定量计算的少，教材内容难度小趣味浓,形象具体,易于接受;高中物理要求在理解的基础上会运用物理知识分析解决问题,表达式多、定量运算多，并且高中难度突然增大，学生能力没有达到想要的高度，导致学生听不懂，学不会，成绩逐渐下滑。笔者认为还有一个重要原因就是学生不能建立物理概念的认知结构体系，初中学完一个概念，高中在深入学习时，感觉在学习一个陌生的，从未接触过的概念，甚至出现理解偏差，使得学习更加吃力，难上加难，成绩一落千丈。

2 分析

图1为2016年5月对某市某中学问卷对高一学生的中考、高一上学期期中、高一上学期期末考试的物理成绩进行了问卷调查后，对问卷统计分析后的结果。调查结果如图1所示。

图1 中考、高一期中、高一期末物理成绩对比

其中选项A为100～90分，B为89～60分，C为59～40分，D为39分及以下，通过条形图可以很直观的看出，学生中考成绩大部分在A和B水平，分别占38.99%和46.33%。高一期中考试时得A的人数明显减少，减少了30.73%，而得B的却升高到56.88%，而到了高一期末考试成绩在B和C的比例分别是41.28%和41.74%。说明从初中到高一期中，再到

高一期末，物理成绩呈逐渐下滑趋势。

笔者翻阅资料发现这种现象是普遍现象，高中物理难原因有很多，比如初高中的教材差异大，初高中老师教学模式不同，初高中课程对学生的要求不同等等，但笔者认为最主要原因是初高中学生对物理概念的认知结构存在很大差异，初中教材中很多物理概念都与高中物理概念脱节，所以学生进入学习高中物理概念时，没有可以同化的知识来形成自己的认知结构，所以，学起来特别困难，加之，高中物理更重理解，初中则仅靠死记硬背，学生更觉吃力，慢慢脱节，跟不上课，成绩逐渐下降。

比如速度这个概念，初中和高中对于它内涵和外延的表述就有很大的差异。从内涵来说，初中阶段速度的定义只取决于其三个下位概念路程、时间、参照物的理解掌握，并要求正确理解它的物理意义。只有与相对运动的有关题目，才要求对速度进行定量计算。而高中阶段，其内涵要丰富的多，其下位概念有位移，时间，时刻，参考系，单从它的定义来说，作为矢量的位移取代了之前的路程，使得速度不仅有大小，还有方向，此外，参考系也增加了运动参考系。

就高中阶段速度外延来说，速度分为了三种：瞬时速度、平均速度、速率，要了解每个速度的具体含义并能应用。在学习曲线运动的运动轨迹时，速度也有了分速度和合速度的概念。速度因此由一维变成二维甚至三维，学生不能很好地将初中速度和高中速度同化顺应，导致理解偏差甚至脱节。

初高中物理力学模块知识点对比：

图2 初高中物理力学模块知识点对比图

从图 2对比可以看出，高中物理中的力的概念在初中的基础上又进行了延伸和拓展，尤其是受力分析在初中知识一维，到了高中大部分都是二维，三维的受力分析，而且还加了力的合成与分解，初中物理没有涉及二维受力分析，没有对合力分力的认识，所以，一接触高中的这些知识，他们没有一个认知结构帮助他们同化顺应知识，无疑给高中物理的学习增添了巨大的障碍。

初高中物理概念认知结构差异是学生觉得物理难得一个重要原因，如何让学生在初高中物理衔接的学习时更轻松，使学生不在谈物理而色变呢？

从高中力的合成与分解概念外延角度，高中包含力的合成，力的分解和一维题目、二维题目、三维题目的维度结构。而初中相关知识点只有了力的作用效果，其外延仅有二力平衡问题。力的合成外延部分又包含共点力和非共点力的概念，笔者建议将共点力的同一直线上部分加入初中力的学习中，便于加强学生对合力与分力等效性的理解，建立一维受力分析的完整认知结构，为高中的学习二维、三维受力分析做好铺垫。

高中力的分解外延部分，包括了正交分解法、按力的作用效果分解、及遵循矢量相加法则。这部分在初中的教学中，笔者建议加强学生对力的作用效果的理解，可设计相关题目让学生在初中阶段理解力的作用效果，同时也是加强理解力的等效性。笔者建议在初中设计相关教学案例时，要将初中的教学题目设置在一维结构和少量二维结构，在分析二力平衡时，向学生渗透合力和分力的概念，二力平衡即为合力为零，平衡的二力即为两个分力，使学生建立起合力和分力的认知结构，利于高中学习时对这部分知识的顺应。

3 结论

通过问卷调查发现，大部分学生在升入高中后成绩有明显下降。笔者查阅资料分析得出成绩下降原因有很多，高中物理知识难度增大，对学生能力要求更高，除此之外，还有一个重要原因在于学生对初高中物理概念的认知结构存在差异，而教材衔接也不到位，再加上有的老师对基础概念不加以详细讲解，使学生不能建立初高中物理概念认知结构，导致学生学物理吃力，而且成绩不理想。文中通过对初高中速度及力的概念进行案例分析，希望对指导学生建立自己对物理概念的认知结构体系，指导教学实践有所帮助。

[1] 侯贵民.关于初高中物理教学衔接的思考[J].大连教育学院学报,2010(2)∶22-24.

[2] 徐光杰.对初高中物理衔接教学的反思[J].成都教育学院学报,2001(9)∶44-45.

[3] 叶金福.物理教学中如何处理好初高中的衔接[J].福建教育学院学报,2008(12)∶111-112.

[4] 周鹏.如何理解“速度表示物体运动的快慢”[J].数理化学习(高中版),2014(2)∶30.

[5] 梅正锋.新课标下初高中物理教学衔接问题研究[D].武汉∶华中师范大学,2008.

Analysis on the difference of the cognitive structure of junior high school and senior high school physical concept

I conducted a questionnaire survey of senior school students in one city found that most of the students in Physics progressed to high school have a clear downward trend. Trace it to its cause, In addition to the increase of the difficulty of knowledge of high school, In addition to the lack of cohesion with the knowledge of the physics of junior high school, There is another important reason is that students master the basic knowledge firmly, on the basic concepts are always nodded, In addition, the basic concepts of teachers have not explained in detail, so that students can construct their own cognitive frame, the students decreased the scores in physics. In this paper, the analysis of the connotation and denotation of the concept of the individual, on the construction of a concept of a specific knowledge of architecture, hope can help the students to construct their own physical concept and framework of cognitive structure, and thus improve their physical performance.

basic concept; physical performance; cognitive structure

G642

A

1008-1151(2016)10-0086-02

2016-09-10

李天蓬，广西师范学院物理与电子工程学院学科教学（物理）专业2015级研究生。