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【中图分类号】 G46 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2013)02(b)-0150-01
不少初中毕业升入高中的高一学生,感觉到高中物理学起来很吃力,特别难学。致使其中有一部分意志薄弱的和学习方法不妥的同学,过早的对学习高中物理失去了兴趣。这样一来,在高一上期就出现了以物理学科为代表的严重分化,将一部分同学挤出理科学习的大门。这是个严重的问题,值得高、初中物理教师研究。笔者通过调查学生,钻石教材,并结合自己的教学实践,探究初中物理到高中物理高门槛的问题,愚以为主要有以下五个方面的原因。
1 初、高中物理知识的差别显著
初中物理知识是以观察、实验为基础,常识性了解力学、热学、声学、光学、电学和原子物理学的初步知识以及物理知识在生活中简单应用。高中物理知识则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合,对物理现象进行模型抽象和数学化描述,要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律。
初中物理教材的文字叙述通俗易懂,语法结构简单。所叙述的物理现象与日常生活联系紧密且比较表面。绝大部分与学生日常生活的感受或体验是吻合的、一致的。其规律不太复杂。运用的数学知识基本上是四则运算。实验原理简单,易于操作,因此,学生对初中物理并不感到太难。所以,就整个初中物理而言,教师易教,学生易学,学生的分化不明显。
高中物理每节的内容较多,篇幅较长,语言叙述较为严谨、简练,叙述方式较为抽象、概括、理论性较强。描述方式较多:有文字法、公式法、图像法,它们互相补充,互相完善。对同一物理现象或规律从多侧面观察它、研究它。对学生的思维能力的要求大大地提高和加宽了。初中学生进入高中学习,往往感到模型抽象,难以理解。
由于高一学生的阅读理解、逻辑思维、推理判断、分析综合、比较鉴别、抽象概括、归纳演绎、空间想象、灵活应用等能力都还一时没能很好地形成,因此,思维要求的突然提高,再加之教材从物理学的知识体系出发,将力学、热学、电学、光学、原子物理这五部分内容中最难的部分“力学”放在高一起始阶段,也就必然会给学生的学习带来困难,造成障碍。
2 学生学习方法上的不适应
初中物理,由于涉及的问题简单,现象直观、生动、具体、形象,容易理解,篇幅少,概念、公式少,容易记住。题型简单,转弯少,数字小,易计算。因此,初中生的学习方法比较机械、简单。习惯于背,不习惯于推理、归纳、论证;习惯于简单的计算,不习惯于复杂计算;习惯于模仿,不习惯于创新;习惯于课堂齐答,不习惯于独立思考;只要记住了公式,把题中已知条件代进去就可得答案。
进入高中后,由于定义、概念、规律、现象、公式、叙述多,而且进度快,方法灵活,题型花样多,加之科目多,如果仍靠初中那种以机械记忆为主的学习方法,显然是无能为力了。由于理解能力差,即使背得到定义、公式,因不解其意,不注意适用条件,便往往乱代公式,乱用数据,面对复杂的题型变化,更是束手无策,望而生畏,失去了信心。而对一些形同质异、形异质同的问题,由于遇到一些似乎两个看起来一样的问题,但要用两个不同的物理规律来解;而两个看起来完全不同的问题,却可以用同一规律来解的情况,而觉得物理好像真是无章可循。
3 学生运用数学的能力欠佳
高一物理的力学部分所用的数学知识,远比初中物理所用的数学知识复杂得多。力的分解与合成中的三角知识;运动学中的二次方程以及根的合理性的判别;万有引力、人造卫星中的幂的运算、简单的极值运算等。然而,许多高一新生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都似是而非,遇到这样复杂的数学知识的应用,往往会束手无策。当然,这里既有学生本身的数学知识差有关,但更重要的是他们有目的、有意识地将数学知识应用到物理中来的数理结合能力差。
4 学生初中旧学识及日常生活经验负面影响
学生通过十几年的成长与生活,接触、感受到许多物理学的现象,比如是力学现象,在初中阶段,所研究的力学现象,如杠杆原理、浮力问题等,与他们的生活感受及生活经验绝大部分是吻合的、一致的。因此,他们造成有许多时候凭直观感受或主观想象,都能猜中正确的结论。而高中所涉及的物理感受更本质、更抽象一些,并且许多时候其生活经验与实际的物理规律相矛盾,学生用初中旧知识和生活经验去分析和判断,往往是错误的,这些错误观点如果不能得到及时纠正与澄清,致使他们又多次地再出现抵触,并使他们学习物理本来就十分脆弱的信心更是雪上加霜。
5 学生知识面窄,不注意观察
初中涉及到的力只有重力、弹力(支持力和压力)、摩擦力、浮力、电或磁或分子间的引力与斥力.初中分析物体受力只限制在两个或三个,计算依据力的平衡条件.初中对合力的研究只限于两至三个,而且是同一直线上的.初中只研究匀速直线运动,变速直线运动只作了解.初中只求同一直线上外力对物体做功、机械能只涉及到动能、势能的定义,动能与势能的大小只涉及到与哪些因素有关,而不需要计算.高中物理涉及到的力的种类多,受力分析及计算复杂.除了初中涉及到的力以外,还有万有引力、库仑力、电场力、洛伦兹力、安培力、回复力.用牛顿第二定律来计算外力或合外力大小,由不同的运动规律来求相关力的大小,或者由不同的受力及运动情况来求速度、加速度、角速度、线速度、周期、频率.相比之下对学生能力要求有了大幅度的提升.
1.2电磁学部分
初中物理的电磁学部分主要涉及两种电荷,摩擦起电、电荷间的作用规律及静电的应用;串并联电路及连接、开路、通路、短路的概念与识别、电流表、电压表、滑动变阻器的应用与注意事项、电阻的概念及电阻的大小与哪些因素有关、串并联电路的电流与电压及电阻特点、欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律、家庭电路与电能表及测电笔的使用,家庭安全用电知识.磁体的性质、磁极间的作用规律、磁场的概念、磁感应线、电流的磁效应、右手螺旋定则、磁场对电流的作用、电动机、电磁感应现象、发电机、电磁铁.高中电磁学在初中的基础上还增加了电阻定律、闭合电路欧姆定律和多个重要的学生分组实验,增加了安培力、电流表的工作原理、洛伦兹力、质谱仪、回旋加速器、安培分子电流假说、法拉第电磁感应定律、楞次定律、自感现象、日光灯原理、表征交流电的物理量、电感和电容对交流电的影响、变压器、电能的输送等内容.另外,增加了有关电场的知识,使高中的电学部分基本能够自成体系,更好地建构了高中学生的知识结构.
1.3热学部分
初中的热学部分主要是物态变化、分子运动、热量与内能及热机.涉及的知识点有温度、熔化、凝固、晶体、非晶体、熔点、凝固点、汽化、沸点、液化、升华、凝华、物态变化中的吸放热、分子运动论、内能、改变内能的方式、热量、热值、燃料放热公式、比热容、物质吸放热公式、热机的四冲程及能量转化、热机效率.涉及到的实验计算极其简单,基本上是记忆内容,对理解能力的要求不高.高中热学部分深化了分子动论、分子力的内容,推出了热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律、气体的性质等内容,同时深化了气体压强、温度(温标)等概念.对学生的空间想象力、图像表达能力、物理过程理解能力、运用公式计算能力、数学工具的运用能力都有很大的提高.1.4光学部分初中光学知识主要是光的直线传播、光的反射、光的折射、光的色散、透镜对光的作用、凸透镜成像、眼睛与眼镜.主要规律是反射定律、折射规律、凸透镜成像规律.高中光学增加了全反射、光导纤维(光纤通信),光谱分析、光的干涉、衍射、偏振、光电效应等内容.还涉及折射率的计算与图像的运用.对学生分析问题、解决问题的能力有较大的提高.
1.5声学部分
初中声学部分只学习声音的概念,声音的传播、认识简单波形的振幅与频率,知道音调由什么决定、响度与哪些因素有关.知道超声与次声的概念,了解超声与次声的应用.知道噪声的危害与控制环节.高中增加了机械波(水波、弹簧波、绳波)、电磁波、物质波、波的图像、波长频率、波速、惠更斯原理、波的反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应、超声波、次声波等内容.
2初、高中物理认识层次的梯度
2.1知识更系统化、全面化、深度化
初中的力学只介绍几个生活中常见的力、匀速直线运动,了解变速度直线运动,而且侧重于现象与定性描述,高中由初中的标量过渡到矢量,而且深入到本质,每种量对应的变化规律都以公式的形式出现,由定性描述过渡到定量描述.
2.2突出物理量与物理过程的分解与合成
初中只涉及简单的物理量及物理过程,高中将知识系统化、全面化,所以它突出物理量的分解与合成.例如,初中关于合力问题只涉及到同一条直线上二力合成,关于等效电阻,常描述为总电阻,对合成思维提得很少,更不用说将一物理量如何分解了,高中则注重合成与分解.
2.3注重物理模型的建立
初中物理知识可以说是很浅的,它用模糊描述,而高中更注重精细,常建立物理模型.初中只讲物体、杠杆、滑轮、滑轮组,好象这些简单机械没有质量或存在摩擦,电流表、电压表都没有内阻,电源也无内阻,电源输出的电压是恒定不变的.而高中则给出模型,如质点、轻绳、轻杆、光滑面、分子模型、理想气体、绝热材料、点电荷、电场线、等势面、理想伏特表、理想安培表、磁感线、分子电流、光子、薄透镜、卢瑟福模型等.
2.4注重准确,讲究严密性
初中物理往往是大致的描述问题,对物理概念也是这样,往往近似地研究问题,对有些次要的量或因素总是忽略不计.而高中则注意准确性与严密性.例如,初中讲产生感应电流的条件是:闭合回路中一部分导体切割磁感应线运动.很显然它不全面.而高中讲产生感应电流的条件是:只要穿过闭合导体回路中磁通量发生变化,闭合回路中就有感应电流.这一描述适应所有情况,准确到位.
3初、高中物理思维能力上的梯度
3.1形象思维建构知识与抽象思维建构知识间的梯度
初中知识往往是很肤浅的、单一的、静态的、最简单的知识.只要观察一些现象,简单分析,就能归纳出结论.学生在旧知基础上同化新知,往往只用形象思维就能达到结果.而高中知识往往是复杂的、合成的、立体的、动态的.要利用旧知来同化新知,达到知识的迁移,是不能直接观察,而是利用图像分析、数学函数分析、结合分解法将复杂知识分解成几个简单知识才能认识它们,最终才能找到物理现象中的本质与规律.所以用形象思维来建构知识是不够的,往往都是用抽象思维来建构知识.显然,从形象思维到抽象思维的过渡,它们之间还有一段距离.例如,在初中我们建构速度这一概念,我们用某一确定的路程与对应时间的比值来建构它,这是很形象的思维过程.而在高中我们要建构瞬时速度,要模仿初中的思维方法,是不够的,还要用到极限的数学方法,同时还不能忘记高中的速度是矢量.
3.2指导记忆型学习与独立理解型学习间的梯度
初中学生由于年龄小,智力水平还不高,自主独立性很差,学习也是一样,往往要老师来引领,指导他们学什么,怎样去学,学生在教师的指导下往往是记忆型的学习.进入高中阶段的学生,在小学与初中已有一定的知识积累与学习经验基础上,知识量的增多,全靠教师指导来学习,在时间与精力上是不允许的,教师只有培养学生自主学习、独立学习.很显然这两种学习能力的层次不同.例如在初中,学习测量,教师往往指导学习观察什么,怎样使用刻度尺,会出什么错误,然后指导学生练习哪些题目,教师再逐一订正讲解.而高中学习阶段由于时间关系,对游标卡尺与螺旋测微器的使用相对高中知识来说已是非常简单的内容,不可能做到每个环节都来指导,让学生去记忆.只能作介绍使用方法,最后举几个例子,布置几道作业.其它的事都是靠学生自己去完成.这就要靠学生自主学习,许多地方只能独立理解了.
3.3用语言文字描述物理问题与用数学公式或图像描述物理问题间的梯度
初中物理知识很肤浅,初中学生的数学知识也很肤浅,对物理问题的描述只能用语言文字来进行,而高中知识较深,物理规律较多,学生的数学知识也达到相应的水平,许多物理问题用语言文字描述往往会达到几百字,很不方便,但改用数学公式或图像就简捷得多.例如,初中对某个力对物体做功,只讲力的大小,物体运动的距离就行了,高中涉及到变力,而且方向与距离不在一条直线上,这个力的变化规律用文字很难表达清楚,只能用一数学公式来表示,路径用文字更难以表达,但画一个图像便一目了然.然而,在初中将数学公式或图像表示,学生看不懂,又不比文字表达简单.
3.4单向思考问题与空间想象问题之间的梯度
初中物理研究的问题是单一的,某种变化也是单一的或先向什么方向变化,再向反方向变化.所以学生思考问题只要向两个方向中的一个方向思考即可,而且许多问题都是一维问题,不会出问题后的问题.而高中思考问题不是单一的,某种变化也可能不是向某个方向的,许多问题带有问题后的问题,许多问题带有两维性.例如,初中在研究动能与哪些因素有关时,一个小球撞击一木块,小球速度变小了,木块速度变大了,最后木块受到摩擦力,又慢慢停下来.就是这样一个物理过程,思考起来都具有单一性,单向性.而高中在研究碰撞问题时,可能要研究碰撞后的物体受摩擦力做功,然后物体可能在圆周上做圆周运动,圆周运动后可能做平抛运动,它从一维问题变到二维问题,从一个规律变到另一个规律.显然,学生在思考问题时与初中之间有很大的梯度.
3.5观察总结型问题与综合分析问题间的梯度
初中教材的知识层次很低,很多知识是从观察中来的,许多问题也是观察型的,只要学生观察便很容易总结出结论的.而高中教材的层次高,许多现象观察不到本质的东西,需要综合分析才能发现其本质与规律.所以,我们说初中学生具有的能力层次是观察总结型的,高中学生的能力具有综合分析型特点的.例如,初、高中都研究电阻与哪些因素有关,初中用控制变量的方法,一个一个地找电阻与什么因素有关,最后得到一个定性的结论,导体的电阻与材料、长度、粗细、温度有关.最多是说导体越长,电阻越大,导体越粗,电阻越小之类的结论.而高中实验后要得出电阻定律,这需要一定的综合分析问题的能力才能完成.
根据初中物理研究的范围将知识体系分成五个模块,分别为:声、光、热、电、力。这是一个把教材“由厚变薄”的过程。打消学生学习物理的恐惧心理,让他们明白初中物理的四本书只包括这五模块,让学生对初中物理知识形成一个系统的认识。
在这五个模块中,先从声、光、热学这三个模块入手,因为这三个模块考点较少,知识点难度不大,而且涉及的计算量少,学生相对来说容易掌握。这相当于给学生做了一个减法,让五个模块只剩下两个模块,减轻了学生的心理负担。
二、具体复习方法
1.比较、对照法
将容易混淆的物理量放在一起进行比较、对照,找出它们的不同之处。特别是物理量的符号、单位、表示的意义及计算公式进行比较,使学生同时对两个概念形成明确的认识。
2.专题复习
专题复习主要是对知识体系作各个专题的分类归纳,让学生从分类专题中找出共同的特性和规律,明确解题思想,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。
由于初、高中物理教材、教学要求、教法等方面都有很大的差异,物理教师就要认真研究对比初中教材与高中教材掌握知识点与教法,做好初、高中物理教学知识点与教法的衔接,初中物理教学内容是力学、热学、声学、光学、电学和原子物理学规律简单的介绍让学生有所了解,并且概念公式少,多为观察实验现象,死记公式就能解决初中物理习题,多数学生所面对的问题大多是简单物理过程,如运动学是匀速运动,简单带入公式就能解决问题,要求学生计算的能力;而高中物理教学是初中物理知识的延续,不同于初中物理,高中物理概念表述严谨、简捷,公式多,并且提出很多理想化的物理模型,如运动学中的质点、电学中的点电荷等需要学生能理解,在研究物理问题方面不再是单一的状态和过程,是多个状态和过程,要逐一去分析弄清,物理计算时要常用到数学中的矢量运算和初中的三角函数知识来解题,这就要求学生数学解题能力。学生需要记的内容多,而教材内容虽然简单但是只看物理教材内容是不够解决物理问题。
当教师能认识到初高中物理的区别联系时就能对高一学生,在学习高中物理时,正确制定授课计划,在备课时要兼顾学生初中打好的物理知识基础,并进一步升华延伸,如在高中物理第一章第一节运动的描述中参考系的概念,初中同学们已经学过参照物两者有内在联系,教师稍加引导学生就能把高中的参考系概念理解并运用熟练。这样的例子还有很多,如还要讲速度的概念,学生在初中也学过,但那是很浅显的只是强调计算没有强调方向等细节,但在高中又让学生重新的认识。只有在备课时准备充分,才能在课堂上,深入浅出的引导学生从初中物理慢慢过渡到高中物理学习,并习惯高中物理学习生活。教师要做到有的放矢。
二 给高一学生在数学知识方面充充电,提高学生运算能力
上面提到学生在高中物理学习中要用到函数和向量运算,前者是初中学的,但是现在我们还面临一个严重的问题,就是函数中的正切和余切函数在中考中不作为考查对象,所以有的学校在教学时就重点放在正余弦函数上,有的数学老师根本没提余切这个概念,高中物理要用到三角函数,那么只能帮助学生补一补初中的函数运算了,要不然学生对学习物理更是没有信心了,在向量方面主要教师得知道学生首先接触矢量是在高中物理学习过程中,而高中数学还没有讲这一问题,这就需要物理老师,能有心理准备,不能把这一问题讲的太难,只需学生理解就行,等到用时,后期数学会详细讲的,学生有信心算题才能学好高中物理。
三 要指导学生建立正确的学习方法,只有这样学习高中物理才能“如虎添翼”
在初中学习物理时,只有死记物理公式和物理现象,不需要太多的定量计算,知识认知多呈现形象思维。但到了高中学习物理,已由形象思维向抽象思维过渡了,如运动描述中质点概念的提出,学生刚接触这一概念难免有些不好理解,所以我们要让学生摒弃旧的学习习惯,适应新的方法。
在高中阶段物理方面学习方法有很多,但不管是什么样的学习方法我们都是要达到一个目标,那就是让我们的学生能自主学习,并且建立有良好的学习习惯,学习时基本要做到先课前预习、课上记好笔记、课下认真做练习,及时反思,最后要勤复习。
课前预习是为了学生在学习时,抓住老师讲的重点知识,因为40分钟的课堂要全神贯注地听完会很累,不如在课前把这节课的重难点通过预习抓住,在听课时集中精神抓重点来听,这样就很容易跟上老师的脚步了。
引言
传统物理教学模式中存有一定的弊端因素,采用灌输式的教学方式,使得学生对物理失去了原有的兴趣。其次在物理实验编排方式上没有合理性的依据,甚至没有对物理进行实验编排,造成学生对物理知识不能进行深层次程度的理解。而在新课标现代物理教学模式中,采取了有效措施,其中在讲解方式上不在是原有以教师为中心,而是转化至以学生为中心的教学模式。物理实验编排方式要有所依据性,内容由浅入深,依次递进。
一、现代初中物理教学现状
物理本身具有一定的抽象性,没有一定的实验指导。并且教师在教学方式中没有以学生为中心,而是以自身为主导位置。即使学生在物理教学中存有问题,也不愿意在课堂中提出相关问题。其次物理课本存有的公式较多,针对不同的情况,采用不同的物理公式,并且针对不同的推导公式,最后导出了结果也具有一定的偏差。其中在物理热学推导公式中,Q=I2Rt,该公式适用于存电阻电路的推导定理,已知量为电路中存在的电流、电阻以及在该电路流经过的时间t便能求出在等效时间内求出的功耗热值。在一般的推导公式中,已知电压U和电流I也能求出损耗的热值。针对不同的已知量选用的热值公式也不尽相同,但初中学生不能进行透彻的理解,随意用电路实验中的数据信息,导致推导的结果与原有的实验数据存有较大的数据差距。其次便是在物理实验组织策略上也存有盲目性,有些物理教学一定要参考适当的物理实验,这样才能让学生更好的理解。例如:在初中物理浮力教学案例分析中,F浮=ρgh2*S-ρgh1*S,该公式适用于物块完全浸没在水中所受的浮力大小。假设教师没有进行实验指导,只是单凭让学生知道求解浮力的推导公式,其中在高度h上便存有理解上的错误,针对大多数学生理解为物块的高度,实际上是在水中沉浸的高度,所以传统物理教学方式无论是在教学模式还是在教学推导公式顺序上都存有一定的弊端因素。
二、物理教学方法论述的优化途径
1、物理理论结合实际教学
新课标物理教学模式推出后,对物理教学方法的论述进行了优化分析。其中在物理理论上注重实际的操作能力,教师在进行物理授课时要联系授课的内容、关键点。在此基础上进行适当的案例分析,或者在案例分析的基础上进行物理实验的演示。例如:在电学案例分析时,若要求在纯电阻电路分析中,要求求出电路中损耗的热值。其中对于R、电流I的求解过程,电流I为整个电路的总电流,若为串联电路,电流为线路中的总电流,电阻为电路中的损耗电阻。教师在设计物理实验时,要把各个电阻进行有序的排序,经过电流接通后,用电压表、电流表测量出每个用电设备的电流、电压。再通过物理实验分析后,学生对该物理求解过程有更深层次的理解。
2、加强教学创新意识
在加强物理创新意识上,新课标也推出了新策略。不是采用传统灌输式的教学模式,而是采用提问的方式,并且提问方式要有针对性。教师不再是原有以自我的教学理念,转变为学生的思考角度。让学生切身体会到物理真正存在的乐趣,例如:在推导力学课程中,分析物体所受力的情况。在讲解过程中,有些同学在理解程度上达不到课程深度的要求,所以在新课标教学题材中,加强了教学的创新意识,让同学分析不同材料物质所受力的情况。分析动摩擦因素与物质的材料有关与其他外界因素无关,教师在课堂中提出不同的物质所受力的情况,让学生进行实验操作,加强物理创新意识,这样才能让学生对物理实验有更深层次的理解。
3、运用物理教学情景模式
在优化分析模式上采用现代物理教学情景,利用多媒体的教学情景模式,随着现代科学技术的不断发展,学校在教学方式上逐步采用多媒体的教学理念,多媒体融入了声音、动画、视频、文字等多种素材。这样的教学模式不会对学生造成心理的紧张。传统教学方式上都是采用口述的形式,长期的演化使得学生对物理课程产生了反感。利用多媒体的教学案例在实际教学案例中具有广泛的应用,例如:在小孔成像实验过程中,不同的物距产生的影像也不相同。
4、引导学生物理知识的转变
有些学生在思想转变模式上存有差异性,主要是因为有些物理原理在实际生活中起不到任何作用,所以有些学生便会物理失去了原有的兴趣。在新课标物理教学方法优化途径中,针对物理知识的转变思想采取了对应的解决措施。例如:在动滑轮和静滑轮省力分析实验中,要对学生进行实际工业中的具体案例分析,例如:利用塔吊进行重物的提取过程,将铁钩挂在要进行提升的重物上,滑轮也随着重物的提升也发生相应的变动。并且还要进行反面的总述,利用静滑轮也进行相应重物的提取,查看承载力的范围。最后通过实验分析,得出实验结论,这样理论联系实际的案例分析,可以改变学生对物理知识的转变。
结语
通过对初中物理教学方法论述的优化分析,在解决策略方式上提出了几点参考性的依据。这种新型模式的教学方式在今后物理教学应用中将会得到广泛的应用,不但能够激发学生的学习兴趣,而且还符合当代教学的创新模式。
参考文献
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最近几年,安徽省中考采用二考合一的形式,即义务教育阶段的初中学业毕业考试与普通高中选拔性考试采用相同的试卷进行考试,文化课考试科目为语文、数学、英语、政治、历史、物理、化学,另外增加物理、化学实验考查和体育加试。其中语文、数学、英语每门学科总分各为150分,物理总分为90分,化学总分为60分,政治总分为80分,历史总分为70分,理化加试任抽一题满分为15分,体育三项总分为30分。在诸多学科中,物理学科的考试内容难度发生了很大的变化,给广大考生、家长、授课教师产生很大影响,本文通过对2000年和2011年安徽省中考试题物理计算题的分析和比较,旨在引起广大考生的重视,同广大教师一起探讨在新课改形势下如何驾驭教材,对命题专家提一点建议。
2000年的计算题主要对物理概念、公式运用和计算能力的考查,注重对学生的理解、积累知识的能力的考查和应用知识解决实际问题的能力等进行考查;而2011年的计算题考查了学生学习过程中的推理能力、动手动脑能力,还考查了学生运用所学知识解决新问题的能力,是基于新的教学理念、新课程的科学探究要求对学生进行考查的,注重知识的来龙去脉,学生对知识的学习过程,特别是学生学习过程中建立起来的思想方法和探究能力的考查,注重了试题的开放性和选拔性。
2000年中考物理计算题的分值为29分,2011年为23分,计算题的分值减少6分。两年中考物理的总分皆为90分。
2000年中考物理计算题考查的内容为力学、热学,2011年考查的内容为力学、热学、电学,增加考查了电学内容。
2000年中考物理计算题考查的知识点为:串联电路的电流、电压规律、电功率的计算;太阳辐射功率,物质吸热公式、电功和电热关系、吸热效率。2011年中考物理计算题考查的知识点为:力学中功的计算、机械功原理的应用(推导关系式);速度单位的换算、燃料燃烧热的计算、功率与功的关系计算、毫安表的内阻、电源电压的计算。
试题的难易程度,2000年难易程度呈阶梯分布:易、中、稍;2011年难容易题分值很小,难度大的题分值很多。
考查的知识点与教材的关联度:2000年很紧密,也注重考查物理知识的实际应用;2011年考查的知识点与教材的关联度较小,特别是机械功原理的应用计算在课文中不涉及,而斜面这类机械的效率在初中课文中也未提及;毫安表的使用及其内阻问题更是高中内容,在初中阶段只要求知道毫安是电流的单位,会把毫安与安培单位相互转化就达到要求。同时,笔者认为,仪表要注重考查仪表的正确使用方法及读数,而考查学生不熟悉的毫安表,且考虑内阻问题,属严重超纲,也超出大多数中学生的思维水平。
能力考查要求:2000年偏重物理知识综合应用能力、计算能力、分析能力的考查;2011年很强的分析问题能力、计算能力、拓展能力。
考生的得分情况:2000年得分较高;2011年得分很低。
学生感受随机调查:2000年计算题难度不大,能做出来。平时有过训练;2011年只做出来一点点,题目看不懂,好像上课没学过。
从以上对比分析可以看出:2000年中考物理计算题难度适中,题量适中,注重基础知识和能力的考查。在平时教学中能够把握;2011年中考物理计算题让教师感觉:第23题体现了初、高中知识的衔接,考虑到电流表的内阻,在分析清楚题意后,最好能分别画出两个等效的电路图,并且要列出方程,再进行电学物理量的计算,本题很难,中等以上的学生能做对的也不多。综合来看,2011年的中考计算题,综合性是比较强的,且整体的难度很大,不易得分。
通过对中考试题的分析,在以后的教育教学中,教师更应提高自己的理论水平、实践能力、教育观念等,更应该注重对学生正确的情感、态度与价值观的培养,注重学生亲身体验物理过程、参加社会实践活动,注重学生运用物理知识进行综合分析能力的训练。新课改对物理教师提出了更高的要求,要努力确保物理课堂实现高效的教学,同时教师要不断引导学生观察、思考和分析身边生活、生产、科技中的物理现象,创设情境地来激发学生的兴趣,让学生在物理课堂课外真正体会到物理学的乐趣,增强学生学好物理的信心与决心
对命题专家们提出几点希望:
1.中考试卷要有一定的区分度,从物理课程的设置和物理教学的实际情况来看,应着重考查学生对物理基础知识的掌握程度,物理知识的应用能力,和将物理知识与学生生活实际紧密联系的内容中来。生活实际与学生生活实际是有相当距离的,不能全部把成人的生活实际当成学生的生活实际来考。
2.考试不要怕学生考好了,要怕学生考不好。初中属于九年制义务教育,初中升学与毕业考试合二为一,考试题应该考虑到中等和中考偏下学生的水平与感受。
3.一份好的试卷要经过多道程序,严格审查,让中考这样的试卷更加科学地考查学生的知识和能力水平,为学生以后继续深入学习提高兴趣和动力。在以后的教学检测中,也要充分注意命题的科学性,学生的实际水平和学生的生活实际。
1.力学部分
1.1让学生对长度有一大体上的印象。其口诀是:一臂长一米,拳宽一分米,甲宽一厘米,毫米一粒米。
1.2天平的使用方法。其口诀是:天平放水平,游码回到零;调节右螺母,指针中线处,横梁就平衡;物左砝夹右,再调小游码,直到横梁平;读数两项加。
1.3二力平衡的条件口诀:同一直线方向反,两力相等同一物。
1.4作用力与反作用力口诀:同一直线方向反,两力相等在两物。
1.5求平均速度口诀:平均速度看似难,先抓 "总"字是关键。先求总路程,再求总时间。
1.6回声测距口诀:若要回声测距离,别忘时间取一半。
2.热学部分
2.1物态变化记忆口诀:物态变化有六个,固液气态往上排,向上变化为吸热,向下放热不会错。
2.2四冲程内燃机"421" 口诀:吸(气 )压(缩)做(功)排(气)四冲程,曲轴(转)两周一(个工作)循环。
2.3列热平衡方程口诀:热平衡,吸放(热量相)等 ;高温降,低温升;由公式,列方程;末温t,初加零(下标)。
3.光学部分
3.1光的反射定律口诀:三线(反射光线、入射光线和法线)共(在一平)面,法线居中(反射光线和入射光线分居在法线的两侧),两角相等(反射角等于入射角)。
3.2平面镜成像特点口诀:平面镜,成虚像,像物(关于镜面)对称记心上。
3.3光的折射规律口诀:三线同(在一平)面,两线分居(折射光线和入射光线分居在法线两侧),空(气)中角大(光斜射界面时,无论是入射角,还是折射角,都是空气中的角大),垂直不变(光线垂直于界面入射时,传播方向不变,折射角和入射角都为O0)。
3.4利用光的折射规律作凸(凹)透镜的光路图口诀:两次折射,往"厚"方偏,通过光心,方向不变(平行于主光轴的光线,第一次从空气进入透镜,第二次从透镜进入空气,光的传播方向都向透镜厚度大的方向偏折。通过光心的光线方向不变,算作特殊)。
3.5凸透镜成像规律记忆口诀:一焦分虚实(物体在一倍焦距处不成像,但它是成实像和虚像的分界点,即物体在一倍焦距内成正立、放大的虚像,在一倍焦距以外成倒立的实像。)两焦分大小(物体在二倍以外成倒立、缩小的实像,在二倍焦距之内、一倍焦距之外成倒立、放大的实像)。
3.6凸透镜有实焦点,凹透镜有虚焦点,可简记为"凸实凹虚"。
4.电学部分
4.1电荷间的相互作用规律可以简记为:同电相斥,异电相吸(同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)。
4.2摩擦起电后物体带电情况口诀:得到电子带负电,失去电子带正电,不得不失不带电。
4.3串并联电路的区分口诀:独路一条为串联,还有路径为并联。
4.4电流表的使用方法口诀:串联接入电流表,"+"进"-"出要记好,不超量程先试触,(未经用电器而)直接电源损坏(电流)表。
4.5电压表的使用方法口诀:并联接入电压表,"+"进"-"出要记好,超出量程损坏(电压)表,(未经用电器)直接(测)电源(电压)也无妨。
4.6滑动变阻器使用要点口诀:一上一下接电路,电阻大小看"长度"(有电流流过的电阻线长度)。
4.7插座的极性判断口诀:左零右火上接地(两孔插座的左孔为零线,右孔为火线;三孔插座多的那个上孔接地线,其余两孔极性相同)。
4.8测电笔的使用要领口诀:测电笔,按笔尾(金属体),触火亮,触零灭。
4.9安全用电口诀:低压电,摸不得;高压线,要远离;超低压(36V及36V以下),才安全;守电规,别冒险。
4.10安培定则可简记为:"右手握(螺线)管,四(手)指顺(着电)流(方向),姆指(指向是螺线管的)北极。
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)2-0067-2
1 案例描述
在比热容教学中,为了能让学生对比热容的概念有逐步递进理解的过程,笔者从生活常识出发,设计了以下几步:
[第一步] 为了让学生对物质吸热多少跟什么有关有初步印象,创设情境,设计以下几个问题:
(1)用烧开水引导学生思考。烧开半壶水和一壶水,所需加热时间哪个长?说明吸收热量多少与什么有关?
学生:烧开一壶水时间长。说明质量越大,吸收热量越多,即吸收热量多少跟物体质量有关。
(2)将一壶水烧开和烧到50 ℃,哪个需要加热更长时间?吸收热量多少与什么有关?
学生:将一壶水烧开所需加热时间更长。说明吸收热量多少跟升高的温度有关。
(3)海边的水和沙子,从早晨到中午,接受相同的日照后,谁的温度高?说明吸收热量多少跟什么有关?
学生:沙子的温度高,说明吸收热量多少跟物质种类有关。
以上几个问题,从生活体验出发,一环扣一环,提炼出物理规律,让学生有初步印象,物质吸收热量多少跟物体质量、升高的温度、物质种类3个因素都有关。
[第二步] 在第一步的基础上引导学生设计探究实验。用相同的酒精灯加热相同质量、相同初温的水和沙子,观察并记录相应时刻的温度值,观察不同物质吸热升温的快慢情况。通过分析数据,让学生感知到不同物质吸热升温的本领不同。
(1)引导学生分析数据,在图表上画出水和沙子温度随时间变化的曲线。
(2)引导学生思考为什么吸收相同热量,沙子和水升高的温度却不同?
学生:可能沙子和水吸热升温的快慢不同。
(3)教师引出比热容的概念,由此可见,不同物质吸热升温的快慢不同,这反映了物质的一种属性。为了表示物质的这一属性,引入一个物理量叫比热容,用字母c表示,其数值等于单位质量某种物质温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量。同种物质的比热容相同,不同物质的比热容一般不同。
[第三步] 介绍比热容的定义公式c=Q/mΔt。对于这一定义公式,教材是利用比值法得出的,涉及到4个物理量,比初中阶段其他几个比值定义的物理量更难理解。从课堂反应来看,对于基础薄弱的学生似乎很难理解。为了让学生理解比热容与其他几个物理量的关系,笔者又以水为例,设置以下几个问题让学生思考:
(1)水的比热容是4.2×103 J/(kg・℃),表示什么意思?
学生:1 kg水温度升高(或降低)1 ℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。
(2)1 kg水温度升高1 ℃,吸收的崃渴c,那么m千克水温度升高1 ℃,需要吸收的热量是多少?
学生很容易得出答案为:Q1=mc。
(3)m千克水温度升高Δt,需要吸收的热量是多少?
学生:Q2=mcΔt,
笔者总结:
同理,对于任何物质,吸收或放出的热量为Q,质量为m,变化的温度为Δt,三者的关系为:Q=cmΔt,不难得出c=Q/mΔt。此时,很自然得到比热容的单位是J/(kg・℃)。
2 案例评析
(1)本案例中几个问题的设置,符合学生的认知特点,从生活中熟悉的常识入手,帮助学生认识到物质吸热升温跟什么因素有关,将物理课堂中难以理解的知识点,化解为身边的生活现象,易于学生理解。
(2)小班教学的核心理念是尊重差异,有效的教学应该建立在对学生学情充分了解的基础上,包含学生已有的学习基础、认知特点和可能存在的思维障碍,这些都为课堂教学设计提供重要的依据。本案例兼顾到学习能力弱的学生,给他们搭建平台,将比值定义物理量的过程,解析为一个个小问题,大大降低了理解上的难度。这与课前笔者仔细钻研教材,研究学生的认知基础分不开。
(3)本节课学生的认知与笔者的设计有冲突,遇到如此偶发事件,笔者能迅速作出反应,改变原有计划,顺着学生的思路,作出积极的引导,最终取得较好的效果。作为教师,如果遇到类似的“突况”必须顺应学生的认知规律,及时改变教学策略,帮助学生理解难点。
(4)如果时间足够,对于教学中的难点必须设计问题紧跟其后,立刻训练检测,帮助学生强化理解。
(5)“眼看千遍,不如手过一遍”,初中物理涉及到几个比值定义的物理量,在新授课时,对于物理量所表示的物理意义,要有意识地让学生自己说出来,写出来,在这一过程中加深对物理量的理解。
参考文献:
按照人们接受和学习自然科学知识的一般过程,笔者认为力学应该放在电学前面,也就是初二下学期开始学习是比较合适的,而电学应该放在力学之后。但力学的抽象性比电学更强,概念的逻辑性更让学生难以理解,因而很多学生在初中二年级下学期的物理学习时就已经是学得晕晕乎乎,很多学生因而失去了学习物理的兴趣。使物理课成为了很多学生的一个沉重的心理负担,也让许多物理教师在具体的教学工作中不得不面对大量的失败的教学对象。这对学生和教师两方面都可以说是一种无奈和悲哀。
那么,初中物理老师在力学的教学过程中要注意哪些问题呢?笔者在此算是抛砖引玉,举例说明我在多年物理教学中的一些体会。
在刚开始学习力学时,教师首先就要提出“力”的概念,而教材给山的定义是物体对物体的作用,定义中的“作用”一词首先让学生不明白,什么是“作用”?因为这个词本身就比较抽象,这时教师就可以让学生用形象的事物来代替这个抽象的概念。上课时可以用两只气球,让它们互相挤压,产生明显的形变。同时用一只皮球撞击地面或是墙面,观察皮球的运动变化。从两个角度让学生理解什么是“作用”,让学生看得见。而看见的目的就是用初二学生的形象思维补充抽象思维的不足,把一个抽象的概念在学生的脑海中形象化,对后面的进一步学习,打下良好的基础,并同时对力的作用效果有一个直观的认识,也有利于理解力学概念中的逻辑联系。
例如,在重力这一节,有一道问题是讲跳高运动员用“跨越式”“俯卧式”和“背越式”三种姿势跳过横杆,强调三种姿势起跳,人的重心升高高度几乎一样,而采取哪种方式能够跳过的横杆最高?要解答这道问题,就要弄清楚初中物理“重心”的概念。教材中的定义是物体所受重力的等效作用点,这又是很难理解的一个概念,什么是“等效作用点”,在教学中,首先要说明重心是一个点,是一个等效的点,换句话说本身是不存在的,是人为规定的,规定的目的就是能够把一个大的物件理解成一个小点,便于以后学习中理解有关的计算。只有学生理解了“重心”这个点本身在物体上就是不存在的,只是人们为了方便学习和计算,人为规定的,学生才能更好地理解为什么重心有时在物体上,有时在物体外,才能理解“背越式”跳高时,人的重心始终比横杆低,而人却可以整体越过横杆这个问题。重心的学习过程,实质是把一个抽象的东西具体化成了一个点,就如同把光用光线描绘出来一样,把一个不易描述的东西具体化为一个容易理解和感知的事物,这在物理学中有很多事例。
再例如,在摩擦力这一节中概念就很多,比如摩擦有静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦三类。但在具体区分时有时也不是那么容易,有这样一道问题:用铅笔刀削铅笔,问这时的摩擦是滚动摩擦还是滑动摩擦?从滑动和
转贴于
滚动的概念上是很难区分这个问题的,那么在教学中怎么让学生们理解这是滑动摩擦而不是滚动摩擦呢?笔者就用另一个事例来说明,在教学中,我就用铅笔分别在我的手掌上滚动和在铅笔刀中转动,让学生看到这两个场景后,自己去体会它们有什么区别,然后再明确它们的区别在于滚动摩擦时一个物体不仅在转动,关键是相对于另一物体接触面的位置,明显发生了改变。例如铅笔在手掌上转动,其在手掌面的位置也明显地发生了变化,而铅笔在铅笔刀中转动,位置与铅笔刀没有明显改变。让学生通过观察理解它们的区别,并可以以此类推,比如自行车的刹车皮和钢圈之间的摩擦,就属于滑动摩擦。这里,笔者通过直观的实验,使学生在思维中首先看到一个形象的事物,能够区分不同面的转动情况从而理解滑动摩擦和滚动摩擦的不同点,然后举一反三,培养知识解答能力。
2015年安徽省中考物理试题紧扣《物理课程标准》和《考试说明》,以落实《课程标准》的三维目标为出发点,注重考查学生运用知识分析问题、解决问题的能力。更加注重物理思想、物理理念的渗透。试卷在命题上更加注重初、高中知识的衔接,突出物理思维的考查。
2015年安徽中考物理试卷知识分配比例为:
力学部分40分,占44.5%;电磁学部分31分,占34.4%;光学部分8分,占8.9%;热学部分11分,占12.2%。
试卷命题科学,有很高的效度和区分度,是一份高水平的中考物理试卷。
二、试题内容分布
注:(1)12题是力、热、电综合考查(3分)(样本平均得分2.14分),15题是力与磁的综合考查(样本平均得分2.1分)。(2)样本人数为300人。
三、试卷具体分析
1.贴近生活实际,考查物理知识的应用
2015年安徽中考物理试题注重创设情境、联系生活实际,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。第5题,通过对动圈式话筒的构造示意图认识,考查学生对生活中常见物体的观察能力和应用物理知识解决实际问题的能力。
2.试题覆盖面广,注重考查物理思想和方法
从试卷的知识分布看,物理学中的力、电、光、热全部涉及且覆盖面广。重点考查了物理学中的力学和电学部分。试卷中既注重对学生基础知识和基本技能的考查,如第1、2、11、14、22题等,同时又注重物理思想和方法的考查,如第23题(3)中的等效替代的思想。这些都更加注重对物理理念和方法的考查,而不是死记硬背。
3.加强实验基本技能的考查,体验过程和方法
2015年中考物理试题注重考查学生实验设计、步骤,实验数据的收集、分析,实验结论的归纳、总结,最终得出结论等问题。促使学生经历科学探究过程,提高分析思维和探究能力的目的。如19题:某同学按照以下步骤测量盐水的密度:
本题考查测量液体密度的实验。作为重要实验,今年一改过去更多强调固体密度的测量(如2015年中考物理实验操作实验之一),而转化为对液体密度的测量。二者虽有相通之处,但在操作上还是有区别的。强化了实验的基本技能的考查,体现了物理思想和方法的考查。
4.注重知识应用能力的考查
2015年物理试题中第10题:如图,L表示凹透镜,MN为主光轴,O点为光心,F为焦点。图甲和图乙表示经过凹透镜的两条特殊光路,请运用凹透镜的特殊光路,在图丙中画出物体AB通过凹透镜所成虚像A′B′的光路图。
透镜中的三条特殊光线是我们光学成像作图的重要依据。同时本题为降低难度已经把两条特殊光线画出来了。本题着重考查了学生是否准确理解物理概念,运用物理方法解决物理问题的能力。
5.注重初、高中知识的衔接,考查解决物理问题的综合能力
2015年中考试卷一个突出的特点是重视初、高中知识衔接。一改以前人们普遍认为的初中知识与高中无多大关系的认识。如第17题U-I的考查,如果用高中的路端电压和电流关系来分析问题就简单得多(把R1看作内阻)。但本题利用初中串联电路的电压规律结合欧姆定律知识完全可以解决。
在平时教学中,重视重点知识点的理解和掌握一些分析方法,培养审题能力、观察能力、理解能力的同时,要求考生具有较扎实的物理基础知识和数学知识。
四、学生答题过程中存在的主要问题
1.填空题
第5题:电磁感应理解不够,应用情况原理不理解。
第6题的第二问:匀速运动属于“平衡状态”的认识不足。
第10题:光路的规律没有很好的掌握。
2.选择题
第17题:电路中反映的串联电路中,随电阻变化的,电压与电流的关系图象,学生理解困难,能力要求较高。要求学生不仅看懂电路图,还要进行公式分析,按U=E-IR,判断U与I的关系。具有较高的区分度。
3.实验题
第20题(2)(3)两小题:测小灯泡功率的原理和操作没有掌握好。
4.计算题
第21题:对研究对象的确定和受力分析要求较高。同时对平衡力的知识和力的作用是相互的一定要理解透彻。
1.知识内容的深度和广度差异
初中物理学习的内容少,而且知识的纵深度还不是很大,学生往往用一些较简单的学习方法就可以应付,比如,在熟背概念和公式的前提下,通过多做几遍练习来训练运用就可以在考试中取得较好的成绩;高中物理则大幅度地提高了知识的广度和深度,而且各部分的知识很少孤立存在,而是相互关联,如果同学们在学习方法上仍局限于仅通过背熟公式然后多做几道练习来训练运用,是很难取得好的学习效果的。
2.对知识认知的思维形式上的差异
初中物理的教与学是建立在形象思维的基础上的,而高中物理则更多地要运用抽象思维。初中物理形象思维的表现形式主要在于观察和实验等方面,通过相对直观的教学方法,使具体的物理现象和形象一一呈现在学生的思维活动中,比如,像自然现象中的日食和月食是光的直线传播所至,用冬天人们感觉下雪后比下雪时寒冷来解释融化、升华过程吸热等物理原理,力学、热学、声学、电学、光学的初步知识及实际应用就这样与生活中、大自然中的一个个表象或现象紧密结合,易理解、易掌握;高中物理则不然,教材中对物理现象的描述,已高度的抽象化、数学化,很多知识都是在抽象的基础上进行概括,以自然现象和生活现象被抽象为不那么容易理解的物理模型,以适应较复杂计算的需要,如,天空中飞翔的飞机可抽象为一个质点、结冰的水面抽象化后成为光滑的水平面。教材内容的这些转变,要求我们在认知能力方面也要做出相应的转变,学习中必须会综合运用观察实验、逻辑思维与数学方法来获取知识。
3.在了解物理规律和解决物理问题方面,初中侧重于定性了解,高中则多为定量求解,深度与难度存在层面上的区别
具体来说,初中物理对计算要求不高,运用较简单的数学计算即可解决;高中物理对数学知识的运用则更复杂、要求更高、纵向深度更深,而且矢量开始出现在用图像表达物理规律的表达式中,如,物体的匀、变速直线运动共有十多个常用公式,每条公式都有不同的适用范围,且各自涉及的物理量、矢量都有三至四个,要灵活运用难度较大。
4.对学生知识运用能力考查方面的差异
初中物理设置的问题比较简单、多为逻辑关系单一明了的问题,每道题中往往只是重点考查一个知识点,如果平时熟练掌握对应的知识点,分析时就容易手到擒来。高中物理问题的设置则是逻辑关系复杂,讲究多角度,一道题目中会同时涉及多个知识点,分析题目时对知识点的识别和拆分能力成为解题成功的关键。
二、如何构建平台间的过渡性阶梯
面对上述差异,高中物理学习的初始阶段,必须在思维能力、计算能力、处理问题能力方面做出相应转变,才能顺利从初中物理学习过渡到高中物理学习,以下几个方面应尽量做到:
1.要持之以恒,循序渐进
任何知识的积累和能力的提高都是一个持久的过程,物理学习亦不例外。高中物理应先立足于初中知识,然后逐渐积累、加深,要注意始终保持由浅入深、由易到难的渐进过程,切忌产生一蹴而就的激进思想或畏难的消极心态。
2.转变思维习惯
初中物理学习可以凭借直观感觉判断并解决很多问题,学习中的思维活动处在一个较浅的层面;而解决高中物理问题则需要更深层次的理性思考,甚至必须要摒弃“凭感觉”的思维方式,遇到一个问题,大致的做法是,首先仔细分析每个已知条件,找出其中的联系和因果关系,严谨选择公式、规律,然后规范地按题目要求列出求解过程。
3.强化数学计算能力
高中物理与数学科的关系非常紧密,其中的很多问题必须通过数学方法来解决,尤其是数学计算方法,如,特殊角度的三角函数、三角函数求极值、二次方程求解等,在解决物理问题时这些计算方法都是不可或缺的。因此,可以这样说,过硬的数学能力是学好高中物理的前提。
4.善于总结,学会归纳
平时做题时,首先要有量的积累,更关键的是在量的基础之上,要学会将题型归类,总结相似问题的共同解法或者解题规律,如果平时能将这个学习方法一直落到实处,相信在考场上答题时就会左右逢源。
5.重视对物理概念和规律的理解和分析