高中物理教学论文 初、高中物理衔接与教材教法改革探析

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初、高中物理衔接与教材教法改革探析

提要：从初中到高中物理的几大变化为切入点，同时与数学学科的课程知识结构安排对比分析，运用现代课程理论揭示造成普遍认为高中物理难学的症结，探索了一些降低初、高中之间台阶的办法,特别对课程、教材建设方面提出了一些建议。

关键词：物理课程 数学课程 知识衔接 教材教法

物理学作为现代科学技术的基础学科在社会生产生活中有着重要的地位和作用，可“物理是高中最难学的一门课”也已经成为多年来师生们的共识，相当一部分学生因为学不好物理而放弃物理，进而放弃理科选择文科。但对几届学生的调查得知，这些反映高中物理不好学的同学当中有相当一部分在初中其实很喜欢物理，并且成绩也不错。

为什么那么多初中物理学得很好的同学到高中后就掉队了，怎样才能改变这种现状呢？带着这个问题，通过多年的教学实践和思考，认真研读两个学段的教材，同时对比数学等相关学科的情况，学习课程理论专著，终于得出了一些结论：

一、 造成学生升入高中后学习困难的原因探析

（一），教学内容方面，从初中到高中存在很多台阶，并且跨度比较大。主要表现在： 1，从简单到复杂。初中物理知识比较简单，通常被理想化，高中则要复杂很多，比如从光滑平面的匀速直线运动到考虑外力作用的变速运动，从单个物体到连接体问题，从部分电路的欧姆定律到闭合电路欧姆定律等。

2，从现象到本质。初中的物理知识多是以有趣和有用为出发点，主要是对一些表面现象的观察分析，如声现象，光现象，物态变化等；而在高中则要深入到本质和规律层次，如力的概念，光波，分子运动论等。

3，从具体到抽象。初中的研究对象都是一些具体形象的东西，如平面镜和透镜成像，物态变化等；高中则要引入很多抽象的概念，如质点等理想模型、瞬时速度、力的相互作用和受力分析，电磁场，电磁波，波粒二象性等。

4，从状态到过程。初中物理更多地研究密度、熔点、沸点、匀速直线运动的速度等常量，而高中物理则要研究很多变量的规律，如变速运动的速度和加速度等。初中以研究状态为主，高中则要更多地注重过程分析。

5，从标量到矢量。高中引入了初中所没有的矢量概念，物理量的方向成为分析研究问题需要考虑的重要因素，这是很多学生一时难以适应的一个知识点。

6，从一维到多维。研究范围从直线扩展到了平面，从只有直线运动发展到曲线运动，数轴已经不够用，要在直角坐标系中进行讨论，甚至在分子运动论中要渗透三维空间的概念。 7，从定性到定量，对数学知识的依赖逐渐增强。必要数学工具的支持是学好物理的重要条件，初中知识大多数是定性描述分析，在高中更多的要进行定量计算研究，如摩擦力的大小，磁场的强度（磁感应强度）等。初中物理用的数学知识少而浅显，而高中物理要用到更多更深的数学知识，如极限和导数用于瞬时速度的概念，向量代数用于力等矢量的分析。 8，从演绎到归纳。高中不再局限于演绎规律，出现了归纳统计规律，而且学生缺乏这方面的相应经验积累，好在现在的新课程中数学增加了这方面的内容。新的数学课程改革在配合物理教学方面确实做了大量有效的工作。

9，从零散到系统。初中物理知识比较零散，高中开始系统化，知识点之间的相互联系增强，开始出现大量综合题，难度大幅度提升。而数学在初中就开始比较系统，因此学生也没有反映初、高中数学存在明显的跨度。

10，从宏观到微观和宇观。高中研究对象的线度向两方延伸，在高中万有引力把研究对象扩

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展到天体运动，还开始探讨分子运动理论以及原子的内部结构和规律。

（二）、学生方面也存在着心智发展水平的不同步和方法不适应的问题。

对照现行教材不难发现，高中生在第一学期就要面对前述中的七、八个台阶的跳跃，而仅仅经过2个月的发育，他们的思维和智力水平不可能相应发生那么快的发展来适应新的教学内容和方法的巨大转变。所以很多学生在接踵而至的一大堆变化面前感到无所适从，难以应付，有的很快就被绊倒，进而失去了对物理学习的信心和兴趣，甚至不得不选择放弃，这对老师、学生乃至社会都是很大的遗憾。

（三），教师方面：受高考指挥棒影响，老师在教学中有高估学生的认知水平、盲目拔高的现象。

毋庸质疑，高中教学的主要目标之一就是高考，而高考作为综合的选拔性考试必须有一定的难度和区分度.同时,很多人都信奉“取法乎上得法乎中，取法乎中得法乎下”的理念，所以很多老师追求一步到位，从高一开始就按照高考要求授课，到高三复习的时候再进行拔高，这样就人为地再次增加了前述台阶的高度。特别是有的老师没有意识到上述台阶的存在，不是站在学生角度考虑，而是拿自己的理解水平要求学生，带着学生硬往上冲，这就难免不摔跤或者碰壁，使更多的学生从一开始就遭受挫折。

二、对改善初、高中物理教学衔接的探析

很多学生放弃继续学习物理是广大物理教育工作者非常不愿看到的，甚至可以说是我们的失败和耻辱。同时，这种结果的出现对高中学生形成合理的知识结构，获得更好的发展，提高未来的工作和生活质量也非常不利；对于学校为社会培养更多更好的优秀人才也是一个很大的损失，更与素质教育的精神相违背的。因此非常有必要探求初高中物理衔接的途径和方法，使学生升入高中后继续爱学并能学好物理，让物理知识为学生的终生发展和社会的进步做出更大的贡献。

（一）对改进中学物理课程体系的探讨

作为对照，我们看到与物理最为密切的数学学科在课程改革后就不存在类似问题，虽然数学比较抽象和枯燥而物理更有趣、有用，但在高中学习过程中学生在数学学科遇到的困难和障碍比物理少很多。我们发现这并非因为数学教材删减了内容，相反还增加了不少，如视图、概率统计、算法初步、向量代数、极限和微积分等。同时知识点下移现象也很明显，如义务教育阶段就开始学习视图和概率统计等。这些知识中有不少是物理学习中需要用到的内容，而这在旧的中学数学教学计划中是没有的。可见，数学学科的新课程设计不仅衔接良好，丰富完整了自身知识体系，还充分考虑了相关学科的需要，体现了其工具学科的特点，是一次非常成功的改革。

现代教育心理学和学习理论指出，学习材料中新内容太多或太少的效果都不好。新东西太多，新旧知识的连接点少，原有的知识结构对新知识同化起来难度就大，学起来自然吃力；如果已经熟悉的东西比例太高，缺少新鲜刺激，学生的思维就难以兴奋，就会学起来索然无味，产生倦怠情绪，学习效率和效果大打折扣。现在的高、初中物理教学内容特点基本上就分别倾向于前者和后者，因此应该分别对初高中教材做出调整。

根据物理学知识体系的结构特点，从初中到高中一直到大学各个学段的物理教材编写普遍采用了螺旋式结构，这种模式已经得到物理教育界的普遍认可，实践也证明这是物理教材所能采用的最好结构。但相对于数学等学科采用的直线式，前者内容选择组织的要求比后者要高很多，如果“螺距”设置不合理就会出现问题，如果跨度太小，就会形成简单重复，使后续学习枯燥无味，跨度太大就会出现目前这种现象。

综上所述，造成目前高中学生物理学习困境的根本原因就是整个初中段过多重复学生的实际经验和小学自然课程已经学过的东西，这一螺旋的“螺距”升的太低，甚至给学生造成了物理不过如此的误解。而从初中到高中，学生需要跨越的台阶又太高，超出了大多数高一学生

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的智力发展速度和水平。因此我们应该想法适当增加初中教学内容，并在高一严格按照课程标准的要求授课，不要盲目拔高，从而缩小二者之间的跨度，使其衔接得更好，以获得更理想的教学效果。下面主要以我们本地现行教材为例做一简要论述，就教于各位专家和同仁

1、适当增加初中物理的教学内容。

可能为了义务教育阶段引导更多学生对物理学习的兴趣，近几年的初中物理教材越编越浅，不少知识点甚至是小学自然课或数学课的简单重复。对比数学教材，我们发现后者却开始把一些以前的大学才能学到的知识拿到中小学来讲授，如三视图、概率统计、向量代数、导数等，在调查中发现学生并没有对这些新知识产生很大的困惑，初、高中间的数学学习也没有出现像物理这样强大的反差，这点非常值得我们借鉴。

我们不能像赞科夫那样片面追求“高速度、高难度”，但也不能走上另外一个极端。不能低估初中生的认知水平，在初中过于轻松的学习不仅不利于开发学生的智力，还可能造成他们思维的惰性，产生物理知识很简单，很容易学好的错觉，这对他们的后续学习也是非常不利的；而多学习一些他们在这个年龄段完全可以接受的知识，则可以与高中衔接起来更容易，而且对于完成九年制义务教育后毕业走上社会也是很有好处的。从教学引导发展的角度也应该为初中生创造一定的“最近发展区”，促进他们的发展。因此很有必要适当增加初中物理内容并适当提高难度。所增加内容的选择和难度提高的幅度需要提前调查研究，符合学生的心智发展水平。下面仅举几例：

首先让学生在初中就更多地熟悉定量计算，可以降低甚至铺平这个初、高中的台阶。经过七、八年的数学课程的学习，初中学生已经有了足够的数学知识铺垫，所以首先应该在初中物理中再多引入一些并不深奥的定量计算问题。比如胡克定律公式F=-kx、滑动摩擦力的计算公式F=μN等20多年前在七年级就学习的知识，完全可以作为现在九年级的教学内容。还有动能Ek=1/2mv2、重力势能Ep=mgh、功的计算公式W=FScosθ如果能在初中就告诉学生，不仅可以使学生更好地理解这些概念，也为学生以后适应定量计算打下良好的基础。

再如运动学，学生在小学数学课上就已经非常熟悉匀速直线运动的规律，再过多地简单重复实在没意思，因此不妨在初中引入初速度为零的匀变速直线运动和加速度的概念，尤其在现行课本中运动学已经被安排在九年级，其智力水平完全可以接受。另外，语文课文《两个铁球同时着地》可以增加学生对这个知识点探究的兴趣，更重要的是这一安排可以让学生提前接触变速运动，从而减小初、高中教学内容从常量到变量这个台阶的坡度。另外，这里也可以引入变速运动速度的计算，但可以暂不涉及更复杂变速运动位移（路程）的计算，因为学生对平方可能还比较陌生。

如果在调查研究的基础上合理编排，高中电学、热学等部分中的一些知识也是可以放在初中讲授的，在此不一一列举。

2、通过合理编排高中物理教材顺序，分散一部分难点

现代课程论不仅要研究教学内容的选取，更重视对这些内容组织结构的研究。因为相同的内容采用不同的次序组织教学，其效果是截然不同的，“课程”中的“程”字本身就有过程、程序之意。因此，应该结合物理学史的发展过程和人类的认知规律，按照先易后难，从简单到复杂，由具体到抽象，从特殊到一般再到特殊，先宏观再微观，先演绎后归纳的顺序来组织教材，而不能简单地只是按照力、热、电、磁、光、原的体系和顺序编写，毕竟教材的主要功能是供教学使用的。

以前的高一物理教材很多先讲力学后讲运动学的安排就不如现在这种先学习运动学后学习力学更符合知识的特点和学生的认知规律。因为运动学是以现象的描述为主，相对比较形象直观，而力是人们对物体运动原因的进一步探索，其中有很多抽象的东西，理解起来也有相当的难度。

同理，运动的合成比力的合成也更容易理解，因此我建议在高中第一章末或者加速度之前安

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排一节“运动的合成”，以小船匀速渡河为例引入矢量合成的平行四边形法则，在力学部分再加以巩固提高，这样要比直接在力学部分集中讲解效果好得多。

另外，功和能及机械能守恒定律这部分知识比曲线运动要容易理解得多，完全可以提前讲述，再在讲解曲线运动的时候再分析其中的能量变化规律来进行总结和拓展也是一种非常好的安排。还有，动量定理和动量守恒定律无论在现代科技还是日常生活中应用都非常广泛，这么重要的内容安排在选修修部分，对此很不理解。另外，从物理发展史的角度看，前人对动量的研究和掌握早于动能，说明这部分知识理解起来并不难，因此，应该把动量定理和动量守恒定律作为必修内容放在动能之前讲授。

还有波动与电磁场相比，前者要更具体形象一些，后者则更抽象，因此在选修三系列当中也应该把二者的顺序颠倒过来更好。

三、改进中学物理教学方法探索

对于目前教材客观存在的初高中知识梯度过高问题，学生显然是无法预知也难以应对的，而作为教学主导的教师就必须做到心中有数，根据学生的认知规律和知识点的难易程度，按照循序渐进原则安排教学。在教材不变的情况下可以采取一些措施进行调整和弥补：

一、注重知识的前后联系，了解学生已经学过的相关知识有哪些，分别达到了什么水平，要以他们已经掌握的相关知识为出发点进行拓展和引申，创造“近发展区”，进而过渡到新的知识点。初中教师适当补充一些学生能够理解并对学好初中知识有帮助的内容，如动能、重力势能公式。高中教师则不要在高一新授课就开始拔高。

二、如果可能，在服从上级教学进度大框架的前提下，以更多的学生易于接受为目标，对一些教学内容的先后次序进行微调，达到分散台阶，减缓坡度，降低梯度的目的。在这方面教研员应该更有作为。

三，加强实验教学，通过多做实验增加形象直观性，改善教学效果。

四，重视学法指导，做好引领，减少学生的迷茫。

事实上，由于教师水平的差异很大，主要靠教师解决初高中物理学习难度的反差问题是远远不够的，教研员的力量也是有限的。作为上级指导部门制定一套更符合实际的物理课程标准，编写一套更适合学生的教材才是上策。应该看到近几年的课程改革和教材编写取得了很大的进步和成功，但是改革是无止境的，我们必须正视目前存在的问题，把工作做得更好。希望本文可以把一线工作的经验反馈给有关专家，抛砖引玉，引起广大同行的重视，在各方努力下编写出一套更好的物理课程标准和教材，从而改进中学物理教学，为国家的建设发展做出贡献。

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