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多年来,初高中知识的衔接教学一直是物理界同行们重点研究的课题,由于现行的教师教学分工和学校自身的体制,导致目前物理教师中真正经历过大循环的教师不多,笔者做过调查,现行初中物理教师中教过高中物理的几乎很少,而目前的高中物理教师中教过初中物理的不足30%,且这部分教师中大都是大学毕业时教过1到2年的初中物理,以后一直教高中物理.这就导致以下一种不良现象的产生,即初中教师不研究高中内容,高中教师也不熟悉初中教材,有些高中教师还经常抱怨初中教师有许多教“错”的地方,甚至有科学性错误.初中教师也往往只注重初中课本的内容,教学目标只瞄准中考,认为高中的后续物理教学与我无关,可想而知,这样的教学带给学生的是什么呢?以下笔者就几个典型案例做一些分析.
1 关于速度概念的衔接教学
1.1初高中教材中对速度概念的描述
初中:(苏科版8年级上册第113页)速度是描述物体运动快慢的物理量,其大小等于物体在单位时间内通过的路程.
高中:(人教版必修1第17页)物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度.
1.2教学衔接中存在的问题
问题的来源出自一道练习.练习;在400m跑竞赛中,运动员用了100s,则运动员运动的速度是多少?初中学生做出的答案是4m/s,高中学生做出的答案是0.由此,不少高中教师曾经极端地对学生说,你们初中学的是错误的,而学生也认为初中教师“不懂装懂”,水平没有高中教师高,对初中教师的信任和崇拜降低.
1.3解决问题的措施
出现这样的情况,我认为高初中教师都有责任,由于学生的能力是在发展中逐步完善的,所以我们教师应该清醒地认识到这一点.建议初中物理教师在速度概念的教学中增加这样一道练习:
练习1 如图1甲所示,小明先从A处到B处用了10s;接着从B处到C处又用了10s.已知AB=BC=15m,则小明由A到C的运动速度是多少?若小明运动的路线如图1乙所示,则小明由A到C的运动速度又是多少?
初中学生在解决以上练习时得到的两个答案都是1.5m/s,关键是教师头脑中要有“衔接”这根“弦”,初中教师要清醒地认识到练习1的结果到高中阶段两个答案是不一样的.所以如果初中教师在这里适当引导,完全可以避免衔接过程中带来的问题,具体方法如下:
师:同学们刚才做出的答案是相同的.但是同学们想一想,结果虽然相同,但实际上小明在两图上的运动过程完全相同吗?
生:不同.
师:请同学们分析一下,两图中小明运动轨迹的不同在哪里?
生:乙图中小明运动的方向发生了改变
师:同学们观察的完全正确.在初中阶段我们分析物体运动时,往往不考虑物体运动方向的改变,所以大家根据数据计算的最终结果是一样的.但是.希望同学们记住,到高中我们研究物体的运动时要考虑物体运动方向的改变,甲图的运动轨迹和乙图是不一样的,所以到高中学习速度时练习1的结果最后两种情况是不一样的.这种区分到高中我们会进一步学习.
1.4教学启示
练习1的作用就是使学生知道,初中阶段的解题有时是有“条件”的,即解决运动问题时,不考虑运动方向的改变,在这样的“条件”下,解题是正确的,而离开这样的“条件”就要重新思考.当然.高中教师在谈到位移这个概念时如果能以练习1做铺垫,再进行深入讨论,学生会更加容易接受.
2 关于摩擦力方向的衔接教学
2.1初高中教材中对摩擦力方向的描述
初中:(苏科版8年级下册第49页)物体在将要运动时,接触面阻碍物体运动的力叫做静摩擦力;物体在滑动过程中,接触面阻碍物体运动的力叫做滑动摩擦力.接触面阻碍物体运动的力统称摩擦力.
高中:(人教版必修1第61-62页)静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反.
2.2教学衔接中存在的问题
初中教师在摩擦力的新课教学中往往把摩擦力的方向定位为难点,我认为这是不可取的,不少教师由于在备课中把重点放在“相对运动趋势”和“相对运动”的解释上,从而导致学生感到摩擦力的学习很困难,教学效果不理想.
2.3解决问题的措施
初中教师在摩擦力教学中我认为不要涉及“相对”二字.实际上“相对”二字的出现是由于“连接体”造成的,对于多个物体组成的系统要描述摩擦力的方向,必须要涉及到“相对”二字,而初中物理一般不涉及到“连接体”问题,只研究一个物体在另一个物体(静止)上的运动情况,所以,我们完全可以回避“相对”二字,这样学生既了解了摩擦力的知识,又感到没有难度.建议初中物理教师在摩擦力方向的教学中增加这样一道练习:
练习2 如图2所示,A物体在水平向右拉力F=2N的作用下静止在桌面B上.
(1)A物体受到的静摩擦力方向如何?大小是多少?
(2)如图3所示,若桌面B是传送带可以运动,如果A和B一起向右匀速运动,A受到B的摩擦力作用吗?
(3)图3中,如果A和B一起向右加速运动,A受到B的摩擦力作用吗?方向如何?
问题(1)学生大都能顺利解决.问题(2)学生用“平衡力”的知识也能解决.问题(3)体现了初高中知识的衔接教学.教师还可以提问学生,这里如果说物体所受摩擦力的方向与物体运动方向相反还正确吗?给学生一个悬念,同时告诉他们初中物理处理摩擦力的方向比较简单,“条件”是一般只考虑一个物体的运动(与之接触的另一个物体静止),所以可以认为滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反.请同学们注意,如果接触面之间有相对滑动的趋势或相对滑动的话,对摩擦力方向的描述也要进一步加深,这个问题,同学们到高中还要继续学习.
2.4教学启示
关于摩擦力概念的教学,初高中教师在结论成立的“条件”上要加强研究,避免相互埋怨的境况.初中教师在摩擦力方向的教学中要为“相对”二字做好准备,高中教师也不要期望在教学中“一步到位”,要在初中学习的基础上搭好台阶,让学生能感受到初中的知识对高中知识的进一步学习“有用”. 3 关于力学问题解题方法的衔接教学
3.1问题的提出
人教版高中教材必修1第89页,用牛顿定律解决问题(一)中从两个角度进行了分析,一是“从受力确定运动情况”;二是“从运动情况确定受力”.这一点对初中物理教学很有启发,不可否认,初中物理教学这方面重视不够,从这两个方面帮助学生分析力和运动的关系意识也不强.请看下面一道练习:
练习3 公共汽车在平直的公路上匀速行驶,站在车里的人在水平方向上
A 受到向前的摩擦力
B 受到向后的摩擦力
C 受到汽车对它的牵引力
D 不受力
这是2004年南京市的一道中考题,本题的得分率只有46.69%,而选“C”的同学有31.73%,说明学生对已经掌握的概念和规律存在一种错误的思维定势.本题是利用运动情况确定受力情况.而学生这方面的能力明显不足.这也是我们初高中教学在这方面的一种“缺失”.
3.2解决问题的措施
建议初中教师在指导学生学完力和运动的关系后,增加一个内容,即“从受力确定运动情况”和“从运动情况确定受力”.这样可以有利于学生进入高中的进一步学习.对于力学问题,一般的解题步骤是:明确对象、受力分析、根据状态、求力关系.我想利用这样的方法(下称“16字方法”)再来分析例3显然就不难了.学生要理解研究对象是人,而人的状态是匀速,所以人在水平方向要么不受力.要么受平衡力,可以反问选C的学生,如果人只受到一个汽车对它的牵引力,人会匀速吗?由于找不到另外一个力与“这个牵引力”平衡,所以这个“牵引力”实际上是不存在的.在初中物理的相关知识中,我们接触到的内容大都是物体处于“平衡状态”,这就是初中学生学习物理的“条件”,即以研究“平衡状态”为主,而高中研究的问题大都以“非平衡状态”为主.我们应该让学生有这样的感受,即初中知识虽然简单,但解题方法和高中是一致的.
3.3教学反思
对力和运动关系的理解,利用前面提到的“16字方法”可以用在初中物理教学的很多方面.例如在简单机械的教学中,如图4所示,用滑轮组起吊重物时,有这样一个结论:滑轮组用几段绳子吊物体,提起物体的力就是物重的几分之一.不少学生对这个结论往往死记硬背,有的老师还提醒学生看清楚绳子的“段数”是指和动滑轮相连的,这样的教学我认为“太死”.建议初中教师在指导学生学习这一内容时,采用以下教法.如果在不考虑摩擦的条件下,我们以动滑轮和重物整体为研究对象,该对象受到重力和n根绳的拉力作用处于匀速运动状态,所以nF=G总,则F=G总/n.我们认为这样的教学是教会学生解题的方法.而不是“死记硬背”,这样的教学才真正有利于初高中知识的衔接,因为研究力和状态的联系才是力学问题的“核心”所在.
4 关于“电源电压”的衔接教学
4.1问题的提出
初中物理在电学知识的教学中,一般认为电源电压恒定,在全国各地的中考题中也经常看到题干中有“电源电压恒定”的条件,初中学生在这样的题设条件下学习,形成了思维定势,一看到电源就认为电源两端电压恒定,导致到高中学习全电路欧姆定律时,由于考虑电源的内阻,解题时就会经常出现这样或那样的错误,在这个知识点的教学中怎样才能做好衔接教学呢?
4.2解决问题的措施
在初中物理教学中,电源电压恒定基本上是强加给学生的.请看以下练习:
练习4 如图5所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电表示数的变化情况是
A 电压表V示数变小
B 电流表A1示数变大
C 电流表A2示数变大
D 电流表A1示数变小
分析 这是每年各地中考题中最常见的一种题型.就图中实际情况而言,电压表测量的是路端电压,如果我们到实验室做实验,可以发现滑动变阻器滑片P向右滑动时,电压表V示数是变大的,但在课堂上解题时我们却告诉学生电压表V示数是不变的,因为题设条件中有“电源电压保持不变”.这种实际结果与解题结果相矛盾的情况我认为应该引起我们教育工作者足够的重视.我觉得在初中物理教学中应该力求回避这种状况,物理学科是一门实验科学,我们要培养学生实事求是的科学态度.在实际教学过程中我们要淡化“电源电压恒定”,而要强化初中物理解题的“条件”,即告诉学生当滑片P向右滑动时,电压表v的示数是变化的,但是在初中阶段我们一般不考虑这种变化,只是近似认为电源电压不变,所以可以认为V的示数是不变的.
4.3教学反思
值得一提的是,对于练习4,在解题结束后,要请同学们注意,滑片移动后,电压表示数的变化到高中是要考虑的,至于如何变化,要到高中再继续学习.我想,初中教师在这里埋下“伏笔”,才是真正考虑到初高中知识的衔接.
以上笔者从四个方面例谈了初高中物理教学中的衔接教学.实际上不仅初高中物理有衔接问题,而且小学科学和初中物理的教学也有衔接问题.在一本小学科学教材中,有这样一个探究课题,即探究小车载重对小车运动快慢的影响,结论是:小车越重,小车运动越慢.初中物理教材中关于影响滑动摩擦力大小的因素是这样描述的:影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度.但是有不少学生总是认为影响滑动摩擦力大小的因素是重力,我想这和小学所做的这个探究课题也许有些相关吧.按照本文的观点,建议小学科学教材在这段内容中应该这样叙述:“汽车在水平路面行驶时,汽车越重,汽车受到的摩擦力越大”.因为只有汽车在水平路面行驶这样的条件下,汽车越重,其对地面的压力才越大.此时,汽车在水平路面行驶这个条件非常重要,在这样的条件下,汽车越重隐含了压力越大.我想作为一名教师在知识的衔接教学中应该做到:“不讲错误的话,讲有条件的话”.
1 关于速度概念的衔接教学
1.1初高中教材中对速度概念的描述
初中:(苏科版8年级上册第113页)速度是描述物体运动快慢的物理量,其大小等于物体在单位时间内通过的路程.
高中:(人教版必修1第17页)物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,这就是速度.
1.2教学衔接中存在的问题
问题的来源出自一道练习.练习;在400m跑竞赛中,运动员用了100s,则运动员运动的速度是多少?初中学生做出的答案是4m/s,高中学生做出的答案是0.由此,不少高中教师曾经极端地对学生说,你们初中学的是错误的,而学生也认为初中教师“不懂装懂”,水平没有高中教师高,对初中教师的信任和崇拜降低.
1.3解决问题的措施
出现这样的情况,我认为高初中教师都有责任,由于学生的能力是在发展中逐步完善的,所以我们教师应该清醒地认识到这一点.建议初中物理教师在速度概念的教学中增加这样一道练习:
练习1 如图1甲所示,小明先从A处到B处用了10s;接着从B处到C处又用了10s.已知AB=BC=15m,则小明由A到C的运动速度是多少?若小明运动的路线如图1乙所示,则小明由A到C的运动速度又是多少?
初中学生在解决以上练习时得到的两个答案都是1.5m/s,关键是教师头脑中要有“衔接”这根“弦”,初中教师要清醒地认识到练习1的结果到高中阶段两个答案是不一样的.所以如果初中教师在这里适当引导,完全可以避免衔接过程中带来的问题,具体方法如下:
师:同学们刚才做出的答案是相同的.但是同学们想一想,结果虽然相同,但实际上小明在两图上的运动过程完全相同吗?
生:不同.
师:请同学们分析一下,两图中小明运动轨迹的不同在哪里?
生:乙图中小明运动的方向发生了改变
师:同学们观察的完全正确.在初中阶段我们分析物体运动时,往往不考虑物体运动方向的改变,所以大家根据数据计算的最终结果是一样的.但是.希望同学们记住,到高中我们研究物体的运动时要考虑物体运动方向的改变,甲图的运动轨迹和乙图是不一样的,所以到高中学习速度时练习1的结果最后两种情况是不一样的.这种区分到高中我们会进一步学习.
1.4教学启示
练习1的作用就是使学生知道,初中阶段的解题有时是有“条件”的,即解决运动问题时,不考虑运动方向的改变,在这样的“条件”下,解题是正确的,而离开这样的“条件”就要重新思考.当然.高中教师在谈到位移这个概念时如果能以练习1做铺垫,再进行深入讨论,学生会更加容易接受.
2 关于摩擦力方向的衔接教学
2.1初高中教材中对摩擦力方向的描述
初中:(苏科版8年级下册第49页)物体在将要运动时,接触面阻碍物体运动的力叫做静摩擦力;物体在滑动过程中,接触面阻碍物体运动的力叫做滑动摩擦力.接触面阻碍物体运动的力统称摩擦力.
高中:(人教版必修1第61-62页)静摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并且跟物体相对运动的方向相反.
2.2教学衔接中存在的问题
初中教师在摩擦力的新课教学中往往把摩擦力的方向定位为难点,我认为这是不可取的,不少教师由于在备课中把重点放在“相对运动趋势”和“相对运动”的解释上,从而导致学生感到摩擦力的学习很困难,教学效果不理想.
2.3解决问题的措施
初中教师在摩擦力教学中我认为不要涉及“相对”二字.实际上“相对”二字的出现是由于“连接体”造成的,对于多个物体组成的系统要描述摩擦力的方向,必须要涉及到“相对”二字,而初中物理一般不涉及到“连接体”问题,只研究一个物体在另一个物体(静止)上的运动情况,所以,我们完全可以回避“相对”二字,这样学生既了解了摩擦力的知识,又感到没有难度.建议初中物理教师在摩擦力方向的教学中增加这样一道练习:
练习2 如图2所示,A物体在水平向右拉力F=2N的作用下静止在桌面B上.
(1)A物体受到的静摩擦力方向如何?大小是多少?
(2)如图3所示,若桌面B是传送带可以运动,如果A和B一起向右匀速运动,A受到B的摩擦力作用吗?
(3)图3中,如果A和B一起向右加速运动,A受到B的摩擦力作用吗?方向如何?
问题(1)学生大都能顺利解决.问题(2)学生用“平衡力”的知识也能解决.问题(3)体现了初高中知识的衔接教学.教师还可以提问学生,这里如果说物体所受摩擦力的方向与物体运动方向相反还正确吗?给学生一个悬念,同时告诉他们初中物理处理摩擦力的方向比较简单,“条件”是一般只考虑一个物体的运动(与之接触的另一个物体静止),所以可以认为滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反.请同学们注意,如果接触面之间有相对滑动的趋势或相对滑动的话,对摩擦力方向的描述也要进一步加深,这个问题,同学们到高中还要继续学习.
2.4教学启示
关于摩擦力概念的教学,初高中教师在结论成立的“条件”上要加强研究,避免相互埋怨的境况.初中教师在摩擦力方向的教学中要为“相对”二字做好准备,高中教师也不要期望在教学中“一步到位”,要在初中学习的基础上搭好台阶,让学生能感受到初中的知识对高中知识的进一步学习“有用”. 3 关于力学问题解题方法的衔接教学
3.1问题的提出
人教版高中教材必修1第89页,用牛顿定律解决问题(一)中从两个角度进行了分析,一是“从受力确定运动情况”;二是“从运动情况确定受力”.这一点对初中物理教学很有启发,不可否认,初中物理教学这方面重视不够,从这两个方面帮助学生分析力和运动的关系意识也不强.请看下面一道练习:
练习3 公共汽车在平直的公路上匀速行驶,站在车里的人在水平方向上
A 受到向前的摩擦力
B 受到向后的摩擦力
C 受到汽车对它的牵引力
D 不受力
这是2004年南京市的一道中考题,本题的得分率只有46.69%,而选“C”的同学有31.73%,说明学生对已经掌握的概念和规律存在一种错误的思维定势.本题是利用运动情况确定受力情况.而学生这方面的能力明显不足.这也是我们初高中教学在这方面的一种“缺失”.
3.2解决问题的措施
建议初中教师在指导学生学完力和运动的关系后,增加一个内容,即“从受力确定运动情况”和“从运动情况确定受力”.这样可以有利于学生进入高中的进一步学习.对于力学问题,一般的解题步骤是:明确对象、受力分析、根据状态、求力关系.我想利用这样的方法(下称“16字方法”)再来分析例3显然就不难了.学生要理解研究对象是人,而人的状态是匀速,所以人在水平方向要么不受力.要么受平衡力,可以反问选C的学生,如果人只受到一个汽车对它的牵引力,人会匀速吗?由于找不到另外一个力与“这个牵引力”平衡,所以这个“牵引力”实际上是不存在的.在初中物理的相关知识中,我们接触到的内容大都是物体处于“平衡状态”,这就是初中学生学习物理的“条件”,即以研究“平衡状态”为主,而高中研究的问题大都以“非平衡状态”为主.我们应该让学生有这样的感受,即初中知识虽然简单,但解题方法和高中是一致的.
3.3教学反思
对力和运动关系的理解,利用前面提到的“16字方法”可以用在初中物理教学的很多方面.例如在简单机械的教学中,如图4所示,用滑轮组起吊重物时,有这样一个结论:滑轮组用几段绳子吊物体,提起物体的力就是物重的几分之一.不少学生对这个结论往往死记硬背,有的老师还提醒学生看清楚绳子的“段数”是指和动滑轮相连的,这样的教学我认为“太死”.建议初中教师在指导学生学习这一内容时,采用以下教法.如果在不考虑摩擦的条件下,我们以动滑轮和重物整体为研究对象,该对象受到重力和n根绳的拉力作用处于匀速运动状态,所以nF=G总,则F=G总/n.我们认为这样的教学是教会学生解题的方法.而不是“死记硬背”,这样的教学才真正有利于初高中知识的衔接,因为研究力和状态的联系才是力学问题的“核心”所在.
4 关于“电源电压”的衔接教学
4.1问题的提出
初中物理在电学知识的教学中,一般认为电源电压恒定,在全国各地的中考题中也经常看到题干中有“电源电压恒定”的条件,初中学生在这样的题设条件下学习,形成了思维定势,一看到电源就认为电源两端电压恒定,导致到高中学习全电路欧姆定律时,由于考虑电源的内阻,解题时就会经常出现这样或那样的错误,在这个知识点的教学中怎样才能做好衔接教学呢?
4.2解决问题的措施
在初中物理教学中,电源电压恒定基本上是强加给学生的.请看以下练习:
练习4 如图5所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电表示数的变化情况是
A 电压表V示数变小
B 电流表A1示数变大
C 电流表A2示数变大
D 电流表A1示数变小
分析 这是每年各地中考题中最常见的一种题型.就图中实际情况而言,电压表测量的是路端电压,如果我们到实验室做实验,可以发现滑动变阻器滑片P向右滑动时,电压表V示数是变大的,但在课堂上解题时我们却告诉学生电压表V示数是不变的,因为题设条件中有“电源电压保持不变”.这种实际结果与解题结果相矛盾的情况我认为应该引起我们教育工作者足够的重视.我觉得在初中物理教学中应该力求回避这种状况,物理学科是一门实验科学,我们要培养学生实事求是的科学态度.在实际教学过程中我们要淡化“电源电压恒定”,而要强化初中物理解题的“条件”,即告诉学生当滑片P向右滑动时,电压表v的示数是变化的,但是在初中阶段我们一般不考虑这种变化,只是近似认为电源电压不变,所以可以认为V的示数是不变的.
4.3教学反思
值得一提的是,对于练习4,在解题结束后,要请同学们注意,滑片移动后,电压表示数的变化到高中是要考虑的,至于如何变化,要到高中再继续学习.我想,初中教师在这里埋下“伏笔”,才是真正考虑到初高中知识的衔接.
以上笔者从四个方面例谈了初高中物理教学中的衔接教学.实际上不仅初高中物理有衔接问题,而且小学科学和初中物理的教学也有衔接问题.在一本小学科学教材中,有这样一个探究课题,即探究小车载重对小车运动快慢的影响,结论是:小车越重,小车运动越慢.初中物理教材中关于影响滑动摩擦力大小的因素是这样描述的:影响滑动摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度.但是有不少学生总是认为影响滑动摩擦力大小的因素是重力,我想这和小学所做的这个探究课题也许有些相关吧.按照本文的观点,建议小学科学教材在这段内容中应该这样叙述:“汽车在水平路面行驶时,汽车越重,汽车受到的摩擦力越大”.因为只有汽车在水平路面行驶这样的条件下,汽车越重,其对地面的压力才越大.此时,汽车在水平路面行驶这个条件非常重要,在这样的条件下,汽车越重隐含了压力越大.我想作为一名教师在知识的衔接教学中应该做到:“不讲错误的话,讲有条件的话”.