淺談高中物理必修與選修３的銜接教學

按照高中物理新課程的模塊構成，選擇理科的學生一般均在完成共同必修模塊物理1、2的學習后，進入選修模塊物理3系列的學習。目前大多數學校均在高一下學期期中后不長時間即完成了對物理必修1、2的學習。筆者在教學實踐過程中感到對高一學生來說，物理必修1、2，與選修3-1之間有一個較大的“臺階”，認清“臺階”的成因，做好必修1、2與選修3-1之間的銜接，幫助學生跨過這一“臺階”，對貫徹新課程的理念，實現新課程的目標，提高學生的科學素質，均有重要的意義。

一、必修與選修3之間的臺階

必修1、2與選修3-1之間的“臺階”的形成，是由新課程所設置的必修和選修框架決定的，具體表現在：

1 理論和實踐之間的臺階

必修1、2中，只講高中物理力學部分中的主干知識。為了適應必修課時的要求，教材的編寫者，把動量、機械振動、機械波等內容放到了選修課中，這樣學完必修1、2后，學生缺少用力的觀點和能量觀點分析物理問題的歷練，還未形成用力學的理論和方法分析問題的習慣，力學基礎知識是單薄的，而選修3-1的第一章對電場的分析，正是基于力的觀點和能量觀點的應用，致使學生普遍感到吃力!生澀！

2 宏觀和微觀之間的臺階

從物理學發展史來看，物理學家們對物理現象的探索和認識有一個從宏觀到微觀逐漸深入的過程，理論的成熟是先力學、后熱學，再電磁學發展而來的。在必修1、2的學習中，學生研究的是宏觀世界中機械運動現象，與學生的生活經驗較近，而在選修3-1第一章電場學習中，一開始就涉及到導體的微觀結構，正離子熱振動、自由電子雜亂無章熱運動，這對學生來說“太突兀”，很難想像，學生極不適應，究其原因，“分子運動理論”等熱學知識被安排在選修3-3中，學生還未學，缺少了由實驗和分析從宏觀世界進入宏觀世界這一環節。

3 具體和抽象之間的臺階

在必修1、2中，學生遇到的力只是常見的具體的重力、彈力、摩擦力，均能用感官直接感受。即使萬有引力有一定的抽象性，但對其討論也僅停留在“超距作用”層面，未深究其本質。而在選修3-1第一章中對帶電體間的作用力討論進入到了“近距作用”層面，場的概念及其特性描述也比較抽象，不能用感官直接感受，加上電場是分布在空間中的，所以需要有較強的抽象思維能力和空間想像能力，才能形成正確的物理圖景。

4 進度和程度之間的臺階

按照新課程的教學進度，必修1、2應在高一年級一學年教完，而目前大多數學校只用一學期半就完成了。心理學理論告訴我們：人的認知速度與知識內容的深廣度和人的心智成熟度相關，對高一學生來說，他們的心智能力決定了對高一必修1、2中物理知識和概念的掌握程度趕不上這樣的課程進度，在3-1第一章電場的教學中常常出現對電學概念的內涵和外延還未認清，就要求學生熟練運用力學知識分析的狀況，學生缺少了回味、思考、感悟的時間，導致力學知識不會用，力學和電學概念混淆不清的情況。

二、必修與選修3之間的銜接

在完成必修1、2學習后，怎樣使學生適應選修3-1內容的學習，是進行物理新課程教學過程中一個不容忽視的問題，在這一“臺階”處銜接教學工作的好壞，將直接影響學生對整個選修課程的學習質量和學習興趣!為此，教者必修遵循教學原則，努力做到：

1 耐心算，展現宏觀和微觀的聯系

正如3-1教材編者所認為的那樣，“學生以前學習物理、化學知識時，已知道物質是由分子構成的，分子是由原子組成的，對原子結構也有了解”。因此教科書直接從物質微觀結構的角度闡述物體帶電以及物體電中性的本質，用物質微觀結構理論去解釋摩擦起電和感應起電的本質。教學現實告訴我們，盡管這兩個演示實驗現象很明顯，但學生對這樣的解釋還是顯得很困惑，有強迫記憶的現象發生，究其原因，學生缺少了由宏觀世界進入微觀世界的體驗和探究，正如諾貝爾獎獲得者費恩曼說過：“如果在某次大災難中所有的科學知識都將被毀滅，只有一句話能夠傳給下一代人，那么怎樣的說法能夠以最少的詞匯包含最多的信息呢?我相信那就是原子假說，即萬物是由原子構成的。［1］”物質是由原子構成的，學生個個知道，但這句話的信息量是如此之大，能理解其內涵，能用它來理解宏觀現象則不是一件容易的事情。必須給學生補上這一課，要花時間介紹分子和原子大小的測定方法?阿伏伽德羅常數是怎樣得出的?并且讓學生耐心地計算，一立方厘米鐵塊中有多少個鐵原子?估算有多少個自由電子?然后，讓學生猜想演示實驗中枕形銅導體中自由電子和銅離子是如何構成一個不帶電光滑無縫的銅導體的，導體兩端的感應電荷是怎樣形成的?這樣才能收到預期的教學效果。

2 耐心導，揭示現象與本質的關系

“人類對電現象的認識和研究是物理學產生和發展的源頭之一”［2］。選修3-1的第一章是高中階段電學內容的開始，教科書致力于從物質結構出發揭示物體帶電的本質和從場的角度研究帶電體的相互作用規律。人們常說要透過現象看本質，實際教學中學生能對電荷守恒定律、庫侖定律、電場強度等知識倒背如流，但就是答不出什么叫電現象?為什么說電子是帶負電的?什么是電場?產生這些問題的原因，歸根結底在于教者在教學過程中忽略了從現象到本質的探究過程，學生對電現象感到陌生，為此選修3-1在第一章導語中講了電現象的研究簡史。在教學過程中，必須高度重視這段內容的教學，耐心引導學生循著人類對電現象研究的歷史過程，了解我國古代和與古希臘關于電的知識都是由經驗得出，比較零散，而且在一千多年時間內很少進展；了解吉爾伯特是如何把電現象和磁現象區別開的；了解在18世紀40年代的德國整個社會都對電現象感興趣，許多人出于好奇心購買摩擦起電機做實驗來娛樂；了解18世紀杜菲是如何發現電有兩種的。從而使接下來對電的本質的研究，建筑在堅實的現象基礎上，提高學生的興趣。

3 耐心比，落實從具體到抽象的過渡

學生通過必修1、2的學習，對力的概念應該有清晰的認識，但教學實踐告訴我們，大多學生往往對力的運算比較關注，對力的物質性認識并不深刻，因此對帶電體間的作用力是怎樣發生的這一問題沒有強烈的疑問。“超距作用” 觀點根深蒂固，這也是電場概念及其特性的描述一直是教學難點的原因，由于概念比較抽象，不能用感官直接感受，因此教學中要耐心運用類比的方法；介紹庫侖定律時，將它與萬有引力定律類比；介紹電場性質時，可把電場與“風”比，樹頭動有風，電荷受力有電場；介紹電場強度定義時讓學生類比求出重力場強度表達式；介紹電勢能時與重力勢能、引力勢能類比；介紹電勢概念時把等勢面與等高線類比。通過耐心比，幫助學生從具體到抽象，有利于學生用相互聯系，相互影響的觀點去看待事物，使思維水平躍上新臺階。

4 耐心做，追求“進度”與“程度”的協調

物理是一門以實驗為基礎的學科，電場這章的演示實驗眾多，而且靜電實驗的效果受環境影響大，耐心做好多個演示實驗，對學生正確理解基本現象和形成基本電學概念，具有不可替代的作用，考慮到學生在初中的學習狀況，還應補充“帶電體吸引輕小物體”，“同種電荷互相排斥”，“異種電荷互相吸引”，“電中和”等演示實驗。堅決克服“做實驗不如講實驗”，“講實驗不如背實驗”的思想。在耐心做好演示實驗的同時，還要耐心分析實驗現象中蘊涵的物理思想，如：關于電容器教學，如果教者只是像教科書中所講的那樣，直接告訴學生“任何兩個彼此絕緣的導體就構成了電容器”，顯然不能解除學生心中的疑問：容納電荷為何要兩個彼此絕緣的導體呢?如果啟發學生分析靜電感應演示實驗，啟發提問：把不帶電的導體B接近帶電導體A，在B兩端出現感應電荷±Q，如將B接地，會產生什么現象?如果斷開B的接地線，將A接地會產生什么現象?在學生探究得出結論的過程自然發現：只要保持A、B不導通，即絕緣，無論將誰接地，其上的電荷均能保持住!可見，任何兩個彼此絕緣的導體是能夠容納等量異種電荷的，所以叫電容器，此時學生一定會對電容器的充、放電及容納電荷本領的大小的問題興趣盎然，對電容器知識的理解和掌握就比較自如。

參考文獻：

［1］《費曼講物理(入門)》湖南科學技術出版社.2004年5月第一版第二次第4頁

［2］《物理選修3-1教師教學用書》.人民教育出版社.2007年5月第二版第2版

(欄目編輯鄧 磊)