加强初中物理与高中物理衔接的示例讨论

康建平

摘   要：中学生在学习物理的过程中不能把初中物理和高中物理生硬割裂，而应该在学习初中物理的同时加强与高中物理的衔接。加强物理课程一体化设置，落实2022年版新课标，既需要物理教师加强教学中的课前备课、课上引导和课下作业训练，又需要物理教师积极引导学生主动思考、讨论、交流，以不断促进初中物理学习与高中物理学习有机结合和顺畅衔接。加强知识内容的拓展延伸，可帮助学生系统掌握相关知识；加强知识网络的完整架构，可帮助学生建立知识框架；加强问题设计的综合与延伸，可帮助学生形成递进的逻辑思维；加强知识应用的灵活发散程度，可帮助学生掌握分析问题的科学方法；加强实验问题的过程设计，可帮助学生形成科学探究能力。如此既能提高物理学习的科学性和系统性，又能帮助学生顺利实现初、高中物理学习的提升和衔接。

关键词：中学物理；初、高中物理的衔接；实验探究

中图分类号：G633.7    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2023）05-0061-04

物理是一门以实验为基础的自然学科。学生在中学阶段的学习过程中，对物理概念的理解、对物理规律的探究以及应用物理概念和规律分析解决实际问题等，都是学生必须经历的物理学习过程。物理知识本身的逻辑是递进的，对物理规律的探究是不断发展、不分阶段的，因此中学生在学习物理的过程中不能把初中物理与高中物理强行割裂，而应该在学习初中物理的同时加强与高中物理的衔接。为此，我们国家在《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》中的修订原则中新增了一项“坚持问题导向”，其具体内容为“全面梳理课程改革的困难与问题，明确修订重点和任务，注重对实际问题的有效回应。遵循学生身心发展规律，加强一体化设置，促进学段衔接，提升课程科学性和系统性。细化育人目标，明确实施要求，增强课程指导性和可操作性。”

加强初中物理与高中物理的衔接，有助于提升物理课程的科学性和系统性。这是需要我们物理教师在初中阶段的物理教学中考虑并渗透于备课、付诸于教学之中的理念。落实2022年版新课标，既需要我们物理教师在教学中加强备课的深度和广度，加强对课上问题的设计和引导，加强对课下作业的精选和落实，又需要我们物理教师促使学生在学习过程中独立思考，参与小组合作学习，并善于提出质疑，积极开展分析讨论和交流展示，如此可不断促进初中物理与高中物理的有机结合和顺畅衔接。

一、加强知识内容的拓展延伸，可帮助学生系统掌握相关知识

物理基础知识包括基本概念、基本规律和基本方法三个方面的内容。想要理解和掌握好物理概念，就需要研究和思考这个物理概念是怎样被引入的？如何定义？有什么物理意义？只有这样才能做到对物理概念的透彻理解。如何引导学生真正理解物理概念呢？ 除了需要把握好每个概念的“是什么”“为什么”和“怎么样”等内涵问题之外，还需要把握知识本身的结构框架及各知识之间的来龙去脉等外延问题，比如能辨析一些相近且易混淆概念之间的联系和本质区别，能用学过的概念和规律分析解决一些具体的物理问题等。例如八年级上册学到的“光的折射规律”，其利用作图法分析光路从光疏到光密介质的折射，然后与从光密到光疏介质的折射规律进行对比，随后再结合生活中的光现象如“人看水中鱼”和“水中鱼看人”等分析折射角的变化及成像过程，如此可引导学生逐步理解折射成虚像的原因。通过对比不同介质的折射程度（即高中学到的折射率问题，但不必提及折射率的公式计算），分析发生全反射现象的条件（光从光密到光疏介质，且入射角大于临界角）及其在实际生活中的应用（如光纤通讯）。然后在此基础上，分析“水中的魚在云中游”的现象，即对比水中的“鱼”和“云”的不同成像过程，如此既能引导学生将其应用于实际问题的分析中，又能帮助学生学会建立光学知识结构，促使学生形成比较完整的光学概念知识体系，这对学生高中阶段的学习能起到很好的衔接作用。

再如“凸透镜”一节，我们对其对概念的理解，首先是“透镜”就是可以让光“透”过的可折射的光学元件，所以一般是用玻璃等“透明”材料制成；其次是关于“凸透镜”“凹透镜”的定义以及从透镜的形状和“凹、凸”两个字的形状上辨析其特点；再次是关于透镜的“焦点”，即从利用凸透镜会聚太阳光可以把地面上的纸“烧焦”这个角度去考虑，利用作图法分析折射光路以对比凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，由此可得出凹透镜虚焦点的由来。然后在理解的基础上，教师可结合高中所学知识，在教学过程中渗透焦距的大小分析以及利用凸透镜成实像时物距、像距的变化规律，例如可利用公式1/u+1/V=1/f分析出无穷远处的光源发来的平行光将会会聚于焦距处的一个实像点，反之利用折射光路可逆，还可推出放在焦距处的物体经凸透镜折射后只能得到一束平行光，且不能成像。除此之外利用公式还可分析出透镜焦距变化时的成像变化，以及在透镜前加装近视镜或远视镜时的成像变化等等。

二、加强知识网络的完整架构，可帮助学生建立知识框架

构建系统知识网络，既能完善物理学科知识体系，深化学生对概念、原理的认识、理解和应用，又能加强对学生物理学科科学思维、科学素养的培养，进而可提高学生分析、解决实际问题的能力。教师在教学过程中有意识地引导学生构建知识网络框架，既能帮助学生理解知识之间的结构体系和逻辑关系，又能促进学生在解决物理问题的同时举一反三，触类旁通；既能促使学生找准各部分知识之间的联系以将书由厚读薄，进而站在一个系统的高度来审视问题，又能促使学生灵活应用物理规律分析、解决实际问题，以实现更好的“从物理走向社会”。

例如八年级上学期学习的“物态变化”和九年级学习的“内能”，其都可以以知识结构的形式建立起知识框架。冰熔化成水的过程吸热但不升温，这可从分子动能理论的角度进行剖析：冰分子在吸热过程中分子动能没有增大，其宏观表现为冰水共存状态时温度不升高，但由于固态变液态时分子间距变化，所以导致由分子间距和分子作用力共同决定的分子势能增大，这导致了冰熔化成水的过程中内能虽增大但温度不变的晶体熔化现象。然后结合高中物理的相关知识，可对比分析出晶体与非晶体在微观结构上的不同，由此可使学生更加透彻理解非晶体在熔化过程中不断吸热、升温、熔化的渐变过程。

三、加强问题设计的综合与延伸，可帮助学生形成递进的逻辑思维

传统的物理教学重视纯知识的讲授，即物理教师为了讲解得更清楚，内容更丰富，经常把自己的思维强加于学生，学生只能被动地套用教师讲授的思路和模式分析问题，缺乏应用所学知识进行独立思考的能力和有效的思维训练，这导致学生只会处理简化的物理对象和理想化的物理模型，一遇到实际问题就没有思路，对问题的分析也不知所措。因此，教师要不断创设问题情境，以培养学生从实际问题中抓主要因素、提取物理对象和物理模型的能力；同时教师还要充分利用现代教育手段，创设符合教学内容要求的问题情境，以增加学生的感性认识，如此既可激发学生的学习兴趣，又可促使学生形成科学的态度与责任。

教师在备课时要加强问题设计的综合与延伸，以帮助学生形成递进的逻辑思维。教师的问题设计要遵循以下四方面的要求：

一是问题设计要遵循学生的认知规律。教师与学生之间的交互应在元认知的基础上，即教师应向学生提出有利于促进学生认知能力发展的问题，而非纯知识性的问题。例如在学习凸透镜的成像规律时，教师可设计通过物距来改变成像情况的问题，这既可以通过对比照相机、幻灯机的成像规律来分析解决，又可以通过实验现象来分析解决，同时还可以结合作图等多种方法引导学生分析解决。

二是问题设计要有适当的难度和梯度。教师要考虑如何站在稍超前于学生智力发展的边界上，通过提问来引导学生思维，培养学生思维能力的方法。例如一些能引起认知冲突的问题，其能通过学生分析讨论的思维过程，帮助学生将认知一步步引向深入，进而衔接到高中所学的知识。

三是问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要明确，内容要具体，以避免出现教师提出的问题难度过大，或问题的内涵不明确，外延拓展过于宽泛，致使学生无从下手的情况。

四是问题设计要精，能举一反三，触类旁通。教师在课堂上，应引导学生进行独立思考和小组讨论交流，并积极展示评析，以加强学生对问题分析方法的掌握程度和应用知识解决实际问题的能力。例如在讲授凸透镜的成像规律时，教师可通过对比照相机、幻灯机和放大镜三次成像的特点，总结出物距在二倍焦点内外成像分大小，物距在一倍焦点内外成像分虚实的规律；以及成实像时随物距变大像距变小，像变小，利用放大镜成虚像时物距增大像距增大，像变大等规律。教师引导学生通过分析问题把握凸透镜的成像特点，并以此总结出各种成像情况和变化规律，可使学生学会正确应用规律分析、解决实际生活中的光学问题。

四、加强知识应用的灵活发散程度，可帮助学生掌握分析问题的科学方法

在初中物理教学中，教师应注重引导学生建立分析问题、解决问题的思维模型，如此既有利于帮助学生正确理解物理概念的内涵和外延，又有利于提高学生应用知识的灵活和发散程度，同时这还有利于帮助学生在分析问题的过程中掌握科学的分析方法。

学生可以通过解决这样一些问题来建立思维模型，例如“你的看法是什么，你是怎么想的，这是为什么呢？”等，如此既能使学生在学习中时刻保持对问题的敏感和质疑心态，又能培养学生对科学知识的好奇心和求知欲。例如在探究弹力大小的实验中，教师可引导学生对比弹簧在受拉力伸长过程中，拉力大小与伸长量的关系，然后结合图像引导学生建立弹力大小与形变量成正比的关系模型，随后教师可设计问题引导学生进行发散思考，如“若将两个相同的弹簧串联一起，则相同拉力下其形变量如何呢？该弹簧组的弹性程度大小呢？若两个弹簧并联使用又如何呢？”等，以上问题的设计既能引导学生在物理课堂上积极思考，热烈讨论，又能促使学生亲自动手实验并进行观察分析；既能使物理课堂教学有实际的探究意义，帮助学生由“学会”转变为“会学”，又能促使学生在学习物理的过程中不断形成正确的物理观念和科学思维。在教师一系列问题的引导下，学生的主体作用和教师的主导作用和谐统一，如此既能于潜移默化中帮助学生掌握分析问题的科学方法，又能促使学生形成物理学科核心素养。

五、加强实验问题的过程设计，可帮助学生形成科学探究能力

初中物理新课标要求学生学会自主学习，学会设计实验、动手实验、描述实验、分析实验，并能在实验探究中自主获取知识。美国著名物理学家密立根曾说过：“科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验，有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面，但只有两条腿才能前进。”由此可见理论基础与实验在物理学习中的重要性。在初中阶段，教师引导学生通过观察、操作、体验等方式经历科学探究过程，由此逐步掌握物理规律，构建物理概念，学习科学方法，进而逐步树立科学的世界观。我们在初中物理教学过程中发现，学生在实验方面的能力普遍较弱，有些学生甚至根本不愿意动手做实验，所以由于种种原因教师一般“以讲代做”即进行所谓的“黑板实验”，这导致很多学生到高中学习物理时也不会观察、描述实验现象，不会分析、处理实验数据，不会总结实验结论等等，同时还有相当一部分学生设计实验的能力较差，且创新能力和探究意识比较薄弱。因此，物理教师在初中阶段的教学中应有意识地引导学生加强实验探究，并教给学生探究的思路和方法，如此可培养学生动脑思考、善于观察和积极动手实验、进行小组交流合作的能力。

例如在学习动能时，很多学生很难理解速度大小是影响动能大小的主要因素，对此教师可结合课本中探究牛顿第一定律的实验，引导学生分析、对比物体的质量、速度对动能影响的大小，由此可得出速度是影响动能大小的主要因素；在探究滑动摩擦力的实验中，用测力计水平且平稳地拉动物体做匀速运动不好实现，对此教师可提出以下问题对其进行探究：“如何改进实验以实现拉力与摩擦力二力平衡并准确读出摩擦力大小呢？如何对比分析压力、接触面的粗糙程度对摩擦力的影响呢？如何对比分析摩擦力与运动速度、接触面面积无关呢？如何观察并分析物体从静止到被推动过程中，由静摩擦力到滑动摩擦力的大小变化呢？……”以上这些问题的探究，都需要物理教师精心设问，并引导学生经历设计实验、进行操作、观察现象、分析数据、得出结论一系列的实验探究过程来实现，由此既可引导学生以科学的态度进行科学实验和探究，以打破原有的思维认识，又可加强学生对实验探究过程的体验，以认识到通过实验来分析、解决问题的重要性。

因此，在初中物理教学中教師应引导学生加强对知识内容的拓展延伸和知识网络的建构，加强问题的综合设计和灵活应用，并加强对实验探究过程中操作、分析、总结、评估等环节的设计，如此既能促进学生理解物理概念和规律，以切实提高其分析和解决问题的能力，又能提升学生在实验过程中的思维能力和探究能力，以为初、高中物理学习的衔接起到关键的起步作用。