基于科學(xué)思維培養(yǎng)的初高中物理教學(xué)銜接

【摘要】本文以“歐姆定律”為例，探討如何在初高中物理教學(xué)銜接中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維．本文通過(guò)分析初高中物理課程中對(duì)歐姆定律的不同要求以及歐姆定律應(yīng)用的具體案例，來(lái)幫助學(xué)生順利過(guò)渡并培養(yǎng)其科學(xué)思維能力．

【關(guān)鍵詞】高中物理；課堂教學(xué)；歐姆定律

隨著教育改革的不斷推進(jìn)，初高中物理教學(xué)的銜接問(wèn)題日益受到關(guān)注．科學(xué)思維作為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，對(duì)于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)和未來(lái)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義．本文以歐姆定律為例，探討初高中物理教學(xué)銜接中科學(xué)思維的培養(yǎng)．

1 初高中物理課程中對(duì)歐姆定律的要求對(duì)比

1.1 初中物理課程中對(duì)歐姆定律的要求

在初中物理課程中，學(xué)生主要學(xué)習(xí)歐姆定律的基本內(nèi)容，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出電流、電壓和電阻之間的關(guān)系，并能夠運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算．初中物理教學(xué)通常采用實(shí)驗(yàn)探究的方法，讓學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù)、分析結(jié)果，從而得出歐姆定律[1]．

1.2 高中物理課程中對(duì)歐姆定律的要求

在高中物理課程中，學(xué)生需要進(jìn)一步深入理解歐姆定律的內(nèi)涵和外延，掌握歐姆定律在復(fù)雜電路中的應(yīng)用以及歐姆定律的微觀解釋[2]．高中物理教學(xué)更加注重理論分析和邏輯推理，教師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加深學(xué)生對(duì)歐姆定律的理解．此外，高中物理教學(xué)還注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力．

2 初中物理對(duì)“歐姆定律”的考查例析

例1 如圖1所示電路，電阻R1、R2并聯(lián)接到電壓為U的電源兩端．閉合開(kāi)關(guān)S后，通過(guò)電阻R1、R2的電流分別為I1、I2，電路的總電流為I．

（1）R1、R2并聯(lián)后相當(dāng)于一個(gè)電阻R，請(qǐng)推導(dǎo)證明：1R=1R1+1R2；

（2）若電路中R1=20Ω，R2=30Ω，電源電壓為3V．求：電路的總電流I．

解析 （1）在圖1中，根據(jù)歐姆定律，通過(guò)R1的電流為I1=UR1，

通過(guò)R2的電流為I2=UR2，

則通過(guò)干路的總電流為I=I1+I2=UR1+UR2，

根據(jù)歐姆定律可知，并聯(lián)電路總電阻R=UI=UUR1+UR2=11R1+1R2，

故有1R=1R1+1R2．

（2）電路中R1=20Ω，R2=30Ω，由（1）可知，電路中總阻值為R=R1R2R1+R2=20Ω×30Ω20Ω+30Ω=12Ω，

根據(jù)歐姆定律可得電路中總電流為I=UR=3V12Ω=0.25A．

點(diǎn)評(píng) 初中物理中，對(duì)歐姆定律的考查主要集中在其公式I=UR的含義理解及應(yīng)用．通常會(huì)以計(jì)算題形式出現(xiàn)，要求運(yùn)用公式進(jìn)行求解，或以實(shí)驗(yàn)題考查探究電流、電壓和電阻的關(guān)系，如已知電壓和電阻求電流等．還可能以電路分析題出現(xiàn)，判斷電阻變化對(duì)電流、電壓的影響．

3 高中物理對(duì)“歐姆定律”的考查例析

例2 圖2中的實(shí)線分別是電阻a、b的伏安特性曲線，虛線c是b（U=1V）的切線，a、c相互平行，下列說(shuō)法正確的是（ "）

（A）U=1V時(shí)，b的電阻為5Ω．

（B）U=1V時(shí)，a、b的電阻相等．

（C）b的電阻隨電壓的升高而增大．

（D）U=3V時(shí)，a、b的電阻相等．

解析 根據(jù)I-U圖像可知，電阻a的阻值保持不變，大小為Ra=UI=30.6Ω=5Ω，根據(jù)電阻b的伏安特性曲線可知，曲線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小，而連線斜率為k=IU= 1Rb，可知b的電阻隨電壓的升高而增大，U=1V時(shí)，b的電阻為Rb=U1I1=10.4Ω=2.5Ωlt;Ra=5Ω，故（A）（B）錯(cuò)誤，（C）正確；U=3V時(shí)，b的電阻為Rb′=U2I2=30.6Ω=5Ω，此時(shí)Ra=Rb′=5Ω，故（D）正確．

點(diǎn)評(píng) 在高中物理中，常以較復(fù)雜電路為背景，要求運(yùn)用歐姆定律分析各部分電流、電壓及電阻的關(guān)系（包括線性關(guān)系和非線性關(guān)系）．計(jì)算題中常結(jié)合閉合電路歐姆定律，綜合分析電源內(nèi)阻、外電阻變化對(duì)整個(gè)電路的影響．對(duì)歐姆定律的準(zhǔn)確理解和靈活運(yùn)用，是學(xué)好高中物理電學(xué)部分的關(guān)鍵．

4 初高中物理教學(xué)銜接中科學(xué)思維的培養(yǎng)策略

4.1 知識(shí)內(nèi)容的銜接

回顧初中所學(xué)的歐姆定律知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)和總結(jié)，為高中學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)．對(duì)比初高中物理課程中對(duì)歐姆定律的不同要求，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)．逐步引入高中物理中與歐姆定律相關(guān)的新知識(shí)，如電阻的串并聯(lián)、閉合電路歐姆定律等，幫助學(xué)生建立起完整的知識(shí)體系．

4.2 教學(xué)方法的銜接

延續(xù)初中實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)方法，讓學(xué)生在高中物理學(xué)習(xí)中繼續(xù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)理解物理概念和規(guī)律．加強(qiáng)理論分析和邏輯推理的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，提高學(xué)生的思維能力．注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)查閱資料、小組討論等方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究[3]．

4.3 科學(xué)思維的培養(yǎng)

首先，要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力．在教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行邏輯推理和分析，讓學(xué)生學(xué)會(huì)從已知條件出發(fā)，運(yùn)用物理規(guī)律和公式進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算．例如，在講解歐姆定律在復(fù)雜電路中的應(yīng)用時(shí)，讓學(xué)生通過(guò)分析電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行求解．其次，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力．通過(guò)開(kāi)放性問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力．例如，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證歐姆定律在不同條件下的適用性，或者讓學(xué)生思考如何利用歐姆定律解決實(shí)際生活中的問(wèn)題．

5 結(jié)語(yǔ)

初高中物理教學(xué)銜接是一個(gè)復(fù)雜而又重要的問(wèn)題，需要教師在教學(xué)過(guò)程中不斷探索和實(shí)踐．以歐姆定律為例，通過(guò)知識(shí)內(nèi)容的銜接、教學(xué)方法的銜接和科學(xué)思維的培養(yǎng)，可以有效地幫助學(xué)生順利過(guò)渡到高中物理學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力和科學(xué)思維水平．

參考文獻(xiàn)：

[1]王遠(yuǎn).初高中物理教學(xué)銜接問(wèn)題及對(duì)策研究[D].信陽(yáng)：信陽(yáng)師范學(xué)院，2023.

[2]周翠茸，吳紅紅.初高中物理教學(xué)銜接策略研究[J].數(shù)理天地（高中版），2024（04）：59-61.

[3]廖洪鐘，段才盛.基于新課標(biāo)理念的初高中物理教學(xué)有效銜接研究[J].中學(xué)物理，2024，42（06）：16-19.