初高中物理学习的差异分析与应对措施

2020-10-09 02:04郜建辉
物理之友 2020年8期
关键词:牛顿建构概念

郜建辉

(天津市红桥区教师进修学校,天津 300131)

很多初中学生在升入高中后,物理学习会出现或多或少的不适应。其中的原因很多,但最重要的还是初、高中物理学习的差异性不能在短时间内被学生所认识,导致学习过程中出现许多障碍。因此了解初、高中物理学习的差异,采取必要的应对措施,显得尤为重要。

1 初高中物理学习的差异分析

1.1 初高中物理学习的定位不同

在初中阶段,物理学习主要是概念的理解与现象的分析,许多知识定位于简单的定性分析。而高中阶段的物理学习,很多内容已经由定性分析转向定量研究,加大了问题情景的过程分析。初中阶段的问题情景多停留在静态分析,高中物理不仅加强了静态的定量分析,而且还将这种分析融入动态情景中。在高中物理中,不仅情景、过程多变,而且多数内容都是要求对物理概念进行定量研究,对物理图像的理解与运用都提出了较高要求,这对刚进入高中的新生而言一时难以适应。

1.2 初高中物理学习要求不同

在高中物理学习中需要学生建构联系较为紧密的知识体系,而初中物理所研究的问题更多是相对独立的知识点,知识内容之间的相关性较低。比如,初中物理对速度、力、运动之间的关联,要求较低。而在高中的物理教学中,要求学生在了解力的概念后,要认知到力产生了加速度,在学习了速度与加速度的概念后,要整体研究力和运动的关系,最后还要建构运动学和动力学的知识体系,形成运动与相互作用观念。

如图1所示,初中对运动的描述主要放在匀速直线运动上,关注速度的大小,对于变速运动的描述则用平均速度一带而过。到了高中阶段,学生不仅要掌握运动的各种形式,关注运动的速率、运动的轨迹,还要关注速度和加速度的方向、运动的合成与分解,从多角度进行整体认知,势必会给刚刚进入高中物理学习的同学带来不小的困难。

图1

2 关于初高中物理学习差异的应对措施

2.1 同化新旧知识,做到知行合一

因为初高中物理学习的知识内容有很多相近之处,讲的都是“力、热、声、光、电”几大知识模块,只是在不同阶段要求不同。高中物理教师在教学中需要充分考虑学生已有的初中物理基础,以此加强新知识的理解,并做进一步的重构和更新。例如,在质点的教学中,要充分考虑学生在初中已有质量概念的原认知,帮助学生建构质点模型,基于学生接受的质量与质点关系的理解,完成学生思维的转型。正如王阳明所说:知之真切笃实处即是行,行之明觉精察处即是知。[1]在高一物理的学习中,教师要加强对学生的引导,有效做到新旧知识的同化和顺应,为学生高中物理学习做好充分的准备。

2.2 建构知识体系,推高思维定位,做到博观、约取

苏东坡说过:博观约取,厚积薄发。在高中物理教学中,应为学生提供更加全面、广博的信息,激发学生学习的兴趣,建构学生的整体思维。

比如在“牛顿第一定律”的教学中,可以引导学生思考:为什么亚里士多德的错误观念能够持续近2000多年?为什么伽利略的思维方式被爱因斯坦称为“思想的革命”?通过教师讲述牛顿第一定律的发现沿革,学生就会通过柏拉图、亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等众多科学家对力和运动规律的认识,形成完整的认知体系,为后面的学习打下基础,而不是简单地认为:“伽利略完胜亚里士多德”。进而再提到奥地利科学家恩斯特·马赫对牛顿的惯性概念的补充和爱因斯坦的相对论,使学生理解牛顿定律的局限性,但牛顿运动定律等依然是研究地球上物体运动的重要原理。

要做到这些,就需要教师不断地学习、研究学生,做到以学定教,使教师、学生、教材知识、培养目标之间形成“无缝对接”。同时,还要考虑课堂教学的要求,做到在教学内容上进行约取,在呈现方式上博喻,在教学流程上精建,实现“精于心、简于行、行于用处、止于当处,厚积而薄发”。就像牛顿在《自然哲学的数学原理》中所说:自然界不做无用之事,只要少做一点就行,多做了却是无用。因为自然界喜欢简单化,而不爱用多余的原因去解释。[2]

初高中物理学习差异不只体现在物理知识上,它还与物理学习的方法、思维模式等许多因素相关。这就要求高中物理教师,不能只是简单完成教学任务,还要充分考虑学生的学习实际,真正做到以学生为主体,基于教学内容,从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面培养学生的核心素养。

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