从思维方式谈初高中物理的衔接

从思维方式谈初高中物理的衔接

洪英兰

每次教高一年的物理时，总有许多学生反映高一的物理怎么这样难，上课能听懂，作
业却不会做，同初中 的物理完全不同。做为物理教师，我们除了多加鼓励外，还应在教学
上注意抓住中学生的思维特点，教给 他们学习物理的方法，使之能较快适应高中物理的学
习。

在整个中学阶段，学生的思 维能力迅速发展，其抽象逻辑思维处于优势地位。因此，
中学物理教学应遵循中学生思维发展的规律，根 据初高中学生思维尚未成熟前可塑性大的
特点，着力培养学生的思维能力，使他们掌握研究物理的思维方 法。下面我结合教学实践，
从研究物理的思维方法方面谈谈初高中物理教学的衔接问题。

一．建立合理的物理模型和理想化过程——科学抽象法。

合理的物理模型和理想化过 程是抽象思维的产物，是研究物理规律的一种行之有效的
方法。比如，研究物体的运动，首先要确定物体 的位置。物体都具有大小形状，运动的物
体，各点的位置变化一般是各不相同的，所以要详细描述物体的 位置及其变化，并不容易。
但在一定条件下，把物体抽象为质点，忽略物体的大小形状，问题就简单了。 如在平直公
路上行驶的汽车，车身上各部分的运动情况相同，当我们把汽车作为一个整体来研究它的运动，就可把汽车当作质点。引入物理模型，可以使问题的处理大为简化而又不会发生太
大的偏差。 对于比较复杂的研究对象，可以先研究它的理想模型，然后对研究结果加以修

正，即可用 于实际事物。例如，忽略分子的体积和分子之间的相互作用的理想气体是不存
在的，它只是实际气体在一 定程度上的近似，对于高温低压下不易液化的实际气体，如氢、
氧、氮、氦气和空气等，在常温常压下就 可看成理想气体，这样处理误差小，应用简便。“理
想气体状态方程”的导出就是把空气当作理想气体， 然后在一定条件通过实验观察、研究
气体状态变化时，压强、体积、温度三个参量之间的关系，从而得出 在不同条件下理想气
体的三个实验定律，即玻—马定律、查理定律和盖·萨克定律，再运用逻辑推理和数 学方
法进行综合，总结出理想气体的状态方程。在常温、常压下，用理想气态方程处理实际问
题 ，带来的误差小且非常简单。但对高压、低温条件下的气体就不适用了。不过，从分子
的引力和斥力两方 面对理想气体状态方程加以修正、推广，得范德瓦耳斯方程即可应用于
实际气体了。

高中教材中，要建立大量的物理模型，如“质点”、“单摆”、“理想气体”、“点电
荷”、“核式结构 ”等都是理想模型，还有大量的理想化过程，如“匀速直线运动”、“简
谐振动”、“等压变化”、“绝 热变化”、……这就要求在初中教学中，使学生了解到，
建立合理的物理模型和理想化过程，对于学习和 研究物理问题的重要性，以提高他们的学
习这种方法的自觉性。在传授知识的同时，向学生渗透处理较复 杂的物理问题时采用的具
体分析、合理简化、科学抽象的方法，有利于思维能力的培养，以免学习进入高 一物理，
接触到理想模型时感到陌生，或认为是凭空想象的。初中教材虽然没有讲什么是物理模型
和理想化过程，但可以让学生领悟到这种方法。例如，初二《连通器》一节分析连通器中
的液面为什么 相平时，首先设想在连通器下部正中有一个小液片AB（如图），然后根据二
力平衡和液体压强公式推导 出只有两侧液面相平时，AB才不动的结论。教学中要向学生明
确提出：合理假设→逻辑推理→验证结论 是研究物理学的主要方法之一，这对培养学生的
抽象思维、空间想象力很有利。又如，分析托里拆利实验 原理时，同样可以引导学生在管
口处设想出一个液片进行研究。经过这种思维方法的训练，学生对《浮力 》一节，分析浮
力产生的原因时“假设有一个正方体完全浸没在水里”自然就能理解了。这样，为高中阶
段学习建立理想模型作了铺垫。

理想实验也是物理学中一种特殊的 科学思维方法，它是在系统的观察与实验的基础上，
抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程作出更深 入的逻辑分析和抽象的一种方法。如
伽利略的斜面实验和自由落体实验。初中介绍伽利略的斜面实验，目 的不是单纯地让学生
了解惯性定律发现的历史，关键是使学生懂得逻辑推理和理想实验相结合的研究方法 ：①
从用力推小车，小车运动，停止用力，小车还能继续运动的感性认识出发，分析得出，运
动 着的物体，若不受外力作用仍要作直线运动，初步突出了物体不受外力作用仍能保持原
来运动状态的本质 联系。②用毛巾铺在斜面下端的水平木板上，让小车从斜面滑下，它在
毛巾上通过的距离很小。撤去铺在 木板上的毛巾，再让小车由斜面同一位置滑下来，它在
平板上通过的距离就远得多。在愈光滑的平面，小 车运动得愈远。从这一事实分析得到：
运动物体速度的变化是受到其它物体作用的缘故。③在以上实验事 实的基础上，运用想象
和推理，就可设想一个理想实验：让小车在绝对光滑的平面上运动，它不受任何阻 碍作用，
则它保持匀速直线运动状态。这里突出了小车这个物体不受其它物体的作用时，将保持匀
速直线运动这一本质联系，而摒弃那种某一物体要受到其它物体不变的作用（即恒力作用），
才保持匀 速直线运动这一乍看起来合乎一般“经验”的事实。

二．对感性材料的深加工——归纳法。

归纳法是从个别事实中概括出一般规律的思维 方法。它对学习和研究物理学有重要作
用。许多定律和公式都是运用归纳法总结出来的。例如，高中必修 课《电磁感应现象》的
教学过程中，我们可以提醒学生联系初中学习的阿基米德定律时的思维方法：观察 实验→
分析推理→归纳结论。首先做一些生动的“电磁感应”实验让学生观察，获得鲜明的感性
认识，然后引导学生对各种电磁感应现象进行比较与分析，使学生初步认识到：①闭合回
路中部分导线作 切割磁力线运动时，产生感应电流；②磁铁与闭合线圈作相对运动时，线
圈中产生感应电流；通电螺线管 （原）与闭合线圈（副）作相对运动时，闭合线圈（副）
中产生感应电流；线圈（原）中的电流突然接通 或断开时，闭合线圈（副）中会产生感应
电流；通电线圈（原）中的电流强度大小发生变化时，闭合线圈 （副）中也会产生感应电
流。这些结论，都是从实验事实中抽象出来的，只分别反映了“电磁感应”现象 的一个侧

面，而没有反映其本质。把这些结论归纳起来，得出“穿过闭合回路所围面积的 磁通量发
生变化时，会产生感应电流”的结论。“磁通量的变化”并不是直观感知的对象，而是一个抽象的概念，是在大量实验的基础上抽象思维的产物。我们借助磁通量的变化，便能够形
成关于电磁 感应现象的相对完整的认识。

应当注意的是：初中教学强调以实验和观察为基础，在此基础上 抽象出概念，归纳为
规律。因为初中生的思维还属于经验型，需要感性材料作支持。高中生的思维虽属于 理论
型，但对一些比较抽象内容的理解上，仍需借助于一些经验型思维或形象思维，向抽象思
维 的更高层次的转化，来理解这些抽象的内容。这种转化在高一年段表现尤为突出。所以，
高中教学仍要借 助观察实验，但有时可以在已有知识的基础上，进行分析推理而得出结论，
然后用实验来检验。因此，在 高、初中不同阶段的教学，均要重视实验，通过实验获得生
动具体的感性认识，在此基础上进行分析、综 合、抽象、概括，从而掌握事物的本质和规
律。

三．跟已知的理性知识相类比——类比法。

类比推理是人们认识事物的思维形式之一 ，它能帮助从已知事物的有关理论建立假说
去说明新事物；用某些已知的属性来说明未知的属性，以增强 说服力，使人们容易理解。
例如，惠更斯把光现象与声现象进行类比，提出光的波动说，德布罗意从光的 波粒二象性
类比得出微观粒子的二象性原理。因此，类比也是物理教学中一种常用的方法。例如，初中“电压”与“水压”类比来说明电压的作用，即抽水机（保持）→水压→水流，类比得
出电源（保 持）→电压→电流。利用类比教学时要注意，类比推理得出的结论是否正确需
要经过实践的验证，才能确 定。如“水管中有水流动的必要条件是水管两端有水压”，与此
相似“导体中有电流的必要条件是导体两 端有电压”，此结论理由不充分，只能说“可能有
电压”，至于是否有电压，有待于实验的验证。如果不 注意推理的严密性，容易使学生在将
来的学习中滥用类比，导出不正确的结论。

初中 教学时，要有意识地引导学生熟悉并运用类比法，高中教学时则应根据学生已经

熟悉的类 比法，借鉴初中教学的做法，来处理教材中的重点、难点问题。例如，把电场类
比于重力场、电势差类比 于高度差、电势能类比于重力势能，就比较容易突破“电势差”
与“电势能”两个难点教学。同样，电容 器的电容是一个比较抽象的概念，若把电容器跟
盛水的直筒容器比较，水量相当于电量，水深相当于电势 差。。不同的直筒容器使它们的水
面升高1厘米所需的水量不同，这与使不同的电容器电势差增加1伏所 需的电量不同相类
似。这个比喻可以帮助学生形象地理解电容的含义。

中学生的思维 具有阶段性和连续性，初、高中阶段各有其典型的思维特征，而其特征并
非截然分开的，高一阶段蕴含大 量初中阶段的思维特点，初三阶段产生高中阶段的思维特
点。因此，初中物理教学要有预见性，高中物理 教学要注意连续性。

总之，根据初、高中学生的思维发展规律，对初、高中学生和物理教学如 何搞好衔接，
重在教给学生掌握、运用研究物理的思维方法。只要思维方法学会了，从初二到高三学习< br>物理知识，自然就会水到渠成，因而衔接问题也就自然而然地解决了。
谈初高中物理的台阶问题

学生从初中进入高中学习，面临着学习环境、身心状态、教 材内容、学习方法的变化。
而学习物理这门学科，则要求他们必须从物理学的思维方法上，从建立研究对 象的角度，
从掌握比初中更多定量研究问题的特点出发，进入学习高中物理的角色，这些对高一新生来说，是不适应的，要有一个过渡期。初高中物理怎样衔接，如何给学生搭一个坡度较缓
慢的“引桥 ”让学生以比较整齐的阵容、较规范步伐上好“引桥”，平缓地引他们上一个
新的高度，是一个值得研究 探索的过程，需要在教与学的过程中师生共同作出努力。下面
先谈谈学生面对的台阶，而后再谈一些个人 的见解的做法。

台阶一、从思维方法上，要求学生从形象思维进入抽象思维，完成认识 能力的一大飞
跃。初中研究力学问题，仅是力的初步概念，重力的常识，摩擦力只作为阻力的形式介绍< br>而已，而进入高中后，一开始就要对较抽象的弹力、摩擦力, 进行全面的定量研究，继而

要进行受力分析、分清施力物、受力物、作用力与反作用力、平衡力等容易混淆的概念，
要选定 研究对象、采取正确的研究方法等等，这些是横在新生面前凸起的台阶，跨不过它，
高中物理将很难过关 。

台阶二、从能力要求上，高中物理教学中所应培养的能力是：理解能力、推理能力、
应用数学工具处理物理问题的能力、分析综合能力、观察和实验的能力。在初中，物理规
律大部 分是由实验直接得出的；在高中，如牛顿运动定律则要经过推理得出，而且在处理
问题中要较多地运用推 理和判断，因此推理和判断能力要求大大提高。科学思维能力提不
高，就学不好高中物理。初中阶段以常 识性介绍、说明为主要学习内容，对数学工具有应
用只是简单的触及；进入高一，在学习和掌握力的合成 和分解时，就体现了数学能力的培
养和要求。学生要善于把数学知识运用于计算合力、分力的大小及方向 ，这对刚进入高一
的新生来说，无疑是一大台阶。至于解在决具体问题时的数学能力，如“第二章物体的 运
动”中图象的运用能力及“第七章气体的性质”要进行对气体性质的定性和半定性的分析
和推 理，更是一种较高能力的要求，需要具备较高的物理思维能力。相对于初中而言，要
跨出一大步，这个台 阶更为突出！高中阶段的学习，要对物理量和物理规律进行全面深入
的定量研究，需要运用数学简明确切 地表达问题，综合运用数学进行推理和运算。我们知
道，物理知识不是公式的堆积，不作物理分析，乱套 公式，不是数学本身的过错，而是不
会运用数学。学生要善于把数学知识运用于物理，学会运算，以至最 后得到物理结论，是
在高中阶段应逐步培养和提高的能力之一。

高中阶段观察 能力比初中有所提高，除了要求学生“能有目的地观察，辨明观察对象
的主要特征”，进一步要求学生能 认识观察对象所发生变化的过程以及变化的条件，对实
验能力的要求也有所提高。相对于初中而言，也是 存在台阶的。

台阶三、学习习惯、学习方法的变更和适应。初中学生学习物理，学生更 多地习惯于
被动地接受知识，复现知识，对概念规律习惯于死记硬背。进入高中后，则既要重视学习

结果的记忆，更要重视对知识的理解，要能够自学钻研，消化知识；要重视逻辑推理，要能进行纵横判断、推理、假设、归纳等一系列更为高级的思维活动，这对习惯于直觉和套
公式的初中 生而言，当然是不适应的,存在台阶。

总之，对于进入高中学习物理的一年级新生来说，台阶客观存在，而且跨度不小

应当怎样克服这些台阶呢？

一、充分准备，做好几个演示实验，上好高中物理 的第一堂课——绪论，抓住绝大多
数同学都“更要努力”的向上心态这一物质基础，激发起他们学物理的 兴趣，并帮助他们
树立好物理的信心。往后的教学过程中要充分钻研教学，发挥创造性，注意充分运用各 种
教学手段，设置新情景，把课上得生动活泼些，不断地激发学生学习物理的兴趣。采取多
鼓励 、多表扬的方法维持住学生学习物理的积极性。

二、熟悉初、高中教材，明确衔接部分 ，并把握好高中在哪些方面更深更广了，哪些
方面提法更严密了，从而适时地分散难点，突出重点，有意 识地减缓初高中知识内容衔接
的陡度。

三、将抽象思维形象化，做好过渡工作 。如刚一开始学习就遇到三种常见力（重力、
弹力、摩擦力），学生能否正确理解和分析它们，将会直接 影响到许多问题的解决。而它
们的产生以及方向都是较抽象的，因而在教学中要千方百计做一些课堂演示 实验，通过让
学生观察、思考，从形象思维启发引导他们进行抽象思维。

四、 在教学思路上，应重视讲清思路，渗透方法。学生进入高中后较普遍地认为物理
难学，表现为“一听就懂 、一看就会、一做就错”，分析原因，主要是在学习过程中对所
学知识没有真正理解，因此，教和学都要 在“理解”上下功夫。比如，在引入概念时，不

只满足于简单地拿出来让学生记住就算了 ，而应该使他们知道为什么要引入，是怎样进行
抽象概括的；规律的导出应使学生了解推导的过程，并清 楚其使用前提和值得注意的问题，
即清楚概念的来龙去脉和规律的适用范围。在教学过程中，重要的是让 学生初步地领会一
些科学的思维方法，在领会这些方法时，不是将其当作知识向学生灌输，而应注意在“ 潜
移默化”中逐步渗透。要使学生真正地掌握知识，应用自如，还必须通过反复的练习。在
紧扣 大纲的前提下选编一些学生容易失误的活而精的习题，让他们练习，进一步打开思路，
深化所学知识。能 力的高低，一定意义上表现为掌握方法的多少和运用方法的灵活、熟练
程度。

五、培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。在第二章的教学中，学生初次接触
图象，应讲清物理意 义，详加分析，细加讨论，反复练习，让学生揣摩、体会几何图象在
物理中应用的重要性。至于要应用三 角函数、正余弦定理，相似三角形等数学知识解题的
能力的培养，应选择典型例题进行分析、对比和总结 。

六、重视实验能力的培养。从牛顿第二定律教学开始，让学生动手做实验，取得数据 ，
绘出图线，找到数量关系，得出公式，从而使学生认识到定义式和计算公式都有其物理意
义， 引导他们克服不作分析乱套公式的毛病。

七、加强课外辅导。正确指导学生课前预习和 课后复习，培养自学能力，养成学生分
类、归纳、总结的习惯，积极开展多种形式的第二课堂活动；高一 之初的练习应难度小，
要求严，不搞超出课本要求的内容和习题；对于格式、步骤、单位应用、必要的分 析语言
等方面严加要求，以规范的步伐上好“引桥”；关心差生，防止过早两极分化，争取大面
积提高教学质量。具体做好以下工作：1、接近、关心差生，不歧视，不伤害其自尊心。2、
对成绩虽差 ，但学习态度认真的学生，应从学习方法上多指导。3、及时发现和纠正学生学
习中困难，针对学生情况 采取不同措施进行教学，“削峰为谷”，为差生铺平前进道路，
力争做到教学内容的当堂巩固，分章、分 节步步为营，章章节节过关。高一的各种类型的

考试，试题一般不要太难，优秀率、及格 率适当大些，避免挫伤大部分学生学习物理的积
极性。

总之，只要我们认真掌 握初高中物理学习中衔接和过渡的特点，切实从学生的实际出
发进行教学，学生就一定能实现初高中物理 学习的自然过渡，为整个高中物理学习打下扎
实的基础