初高中物理教学在核心素养培养上的衔接

(广东省潮州市潮安区庵埠中学　５１５６３８)

摘　要:核心素养是指:学生在接受相应学段的教育过程中ꎬ逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力.初高中物理各有一个相对完整的知识体系ꎬ对知识层次的要求是螺旋上升的ꎬ要求学生对不少物理现象的了解是从定性到定量逐步深化的ꎬ尤其是高中阶段对矢量的要求大幅提升.通过处理好初高中物理教学知识的衔接ꎬ注意好知识的阶段性ꎬ对比相近物理量含义及用法的异同ꎬ从而全面提高中学生物理学科的核心素养.

关键词:核心素养ꎻ初高中衔接ꎻ例析方法

中图分类号:Ｇ６３２　　　　　　文献标识码:Ａ　　　　　　文章编号:１００８－０３３３(２０１８)０３－００４６－０３

　　核心素养是学生成长为有文化教养的合格公民而必备的品格和关键能力.物理学科的核心素养包括物理概念、科学思维、实验探究、科学态度与责任.学生在中学阶段课堂上学物理.不是让他成为物理学家ꎬ而更应关注的是ꎬ学生毕业后ꎬ作为一个公民ꎬ学过物理和没学过物理有什么差异ꎬ物理能留给他终身受用的东西是什么ꎬ这就是中学物理教学需要培养的核心素养.下面通过对初高中物理中常出现的物理量正、负号的剖析、对比及用法的探讨ꎬ来探究如何处理好初高中物理教学的衔接ꎬ提升中学生物理学科的核心素养.

物理观念是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华.从教材内容看高中很多知识是初中的拓展与延伸ꎬ内容的深度和广度上都存在较高的台阶.初高中物理中出现有正、负号的物理量不少ꎬ用法也各不相同ꎬ以物理量的正、负号用法为例ꎬ在教学中可通过对比ꎬ梳理相关知识点ꎬ对物理量的正、负号及用法做以下的剖析:

中学物理中的正、负符号ꎬ可以表示标量ꎬ也可以表示矢量ꎬ还可以表示物理量的性质.如果搞不清他们的含意ꎬ解题时虽然思路正确ꎬ但由于不加区分地乱用正、负号ꎬ计算结果经常出错ꎬ应引起重视.

常见物理量的正、负ꎬ可分为“性质符号”和“量质符号”ꎬ下面分别进行讨论.　　

号我们把它叫做性质符号.如:电量的正、负ꎬ粒子的正、负等ꎬ表明是正电荷还是负电荷.力矩的正、负ꎬ表示力产生的力矩是使物体转动状态沿逆时针方向变化ꎬ还是沿顺时针方向变化.正力矩使物体的转动状态沿逆时针方向变化ꎬ负力矩使物体的转动状态沿顺时针方向变化.电源的正、负极ꎬ表征极性的电势高、低.电源供电时ꎬ电流由正极“流出”ꎬ“负极”流入.如果可以充电ꎬ电流方向相反.直流电表(电流表、电压表、万用表)接线柱的正、负:一般情况下ꎬ电流应由正接线柱“流入”ꎬ由负接线柱“流出”.二极管的正、负极表示:如果二极管所加电压正极“高”、负极“低”时ꎬ二极管处于“导通”状态ꎬ所加电压相反ꎬ二极管处于“截止”状态.透镜焦距的正负:表明是凸透镜还是凹透镜ꎬ镜对平行光线会聚或发散情况.像距的正负:表明是实像还是虚像.利用成像公式计算时应带上符号运算.　　

郑俊光

二、量质符号

研究物体运动规律时ꎬ描述物体状态ꎬ运动过程的物

理量所带的正、负号ꎬ我们把它叫量质符号.这些物理量又分为矢量和标量.

１.矢量的正、负号

矢量是有大小和方向的物理量ꎬ一般大小由它绝对

一、性质符号

表征物质属性、基本结构的物理量ꎬ它带有的正、负

收稿日期:２０１７－１１－０１

值的大小表示ꎻ方向由它与已知方向的夹角表示.矢量可进行合成与分解运算ꎬ实质是一种等效替换ꎬ计算运用平行四边形定则.特殊的矢量:是在一直线上的矢量ꎬ此时

作者简介:郑俊光(１９６３.７－)ꎬ男ꎬ广东省潮州市人ꎬ本科ꎬ中学高级教师(广东省特级教师)ꎬ从事物理教学研究、高考备考.

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它们只有两个方向ꎬ可用正、负号表示方向.先在直线上选定一个方向为正方向ꎬ凡与此选定正方向相同的矢量为正ꎬ反之为负.不在同一直线上的矢量ꎬ可以利用“正交分解法”.把它们分解在已选定正方向相互垂直的直角坐标系中ꎬ这样就转化为两直线上带有正、负号的矢量了.带正、负号的矢量则可进行代数运算ꎬ使复杂的问题变得简单.

利用正、负号表示矢量方向的物理量有:力、位移、速度、加速度、冲量、动量、电场强度、磁感强度等.对这些矢选取桌面为参考平面ꎬ桌面的重力势能为零ꎬ上方Ｈ处的重力势能也为正ꎬ地面的重力势能为负ꎬ正比负大ꎻ若选取桌子上方Ｈ处的为参考平面ꎬ下方的两个物体重力势能均为负.

电势正负的意义同电势能.它反映该点电势是比零电势点高还是图１

量的正、负号的意义要理解好ꎬ稍有疏忽混淆ꎬ便产生误解.如:两个负加速度ａ较ꎬ试问它们哪个负加速度大１＝－３?ｍ错解/ｓ２和ａ:根据有理数大小的２＝－８ｍ/ｓ２相比比较ꎬ两个负数比较则绝对值小的负数大ꎬ－３>－８ꎬ所以ａ１>ａ２.

分析　加速度的正负号不表示代数量.加速度是矢

量ꎬ它们的正负号表示空间的方向ꎬ它们的大小应以其绝对值的大小为依据.所以应是ａ向外ꎬ有的还具有增量含意.如:２冲量>ａ１.矢量正负除表示方:它的方向由力的方向决定ꎬ冲量为正ꎬ表示受冲量物体的动量在选定方向上增加ꎻ冲量为负ꎬ表示物体动量在选定方向上减少.

２只有大小没有方向的量称为标量.标量的正、负号

.在物理学中ꎬ不少

物理量尽管没有方向ꎬ但却有正负之分ꎬ随物理量的不同ꎬ物理意义不同.功是能量变化的量度ꎬ功的正负的意义是说明谁对谁做功ꎬ正功为外力对物体做功ꎬ物体的能量增加ꎬ负功为物体对外界做功或物体克服外力做功ꎬ物体本身的能量减少.例如:在研究气体内能变化时ꎬ若气体被压缩ꎬ外界对气体做功为正ꎬ当气体与外界没有热交换时ꎬ气体内能增加ꎻ若气体膨胀ꎬ气体对外界做功ꎬ当气体不能从外界吸收热量时ꎬ气体内能减少ꎬ温度降低.

势能的正负的意义是ꎻ比零势能多还是少.势能为正ꎬ比零多ꎻ势能为负ꎬ比零少.其正负无绝对意义ꎬ只有相对大小ꎬ零势能的位置是人为选定的ꎬ这里的零不等于没有势能ꎬ它比负势能还要多.例如:对于物体的重力势能ꎬ其正负表示比参考平面的势能高低ꎬ正号表示位置比参考平面高ꎬ势能比参考平面还多ꎻ负表示位置比参考平面低ꎬ势能比参考平面的势能还少.势能的大小与参考平面的高低有关ꎬ而参考平面是可以任意选取的ꎻ在比较物体的重力势能的大小时ꎬ只能选取同一参考平面ꎬ重力势能为正的比零大ꎬ零比负的大.如图１ꎬ水平地面上放一张桌子ꎬ三个质量相等的物体位于地面、桌面、桌面上方Ｈ处.若选取水平地面为参考平面ꎬ桌面的重力势能为正ꎬ上方Ｈ处的重力势能也为正ꎬ且比桌面的重力势能大ꎻ若

低.电势差Ｕａｂ的正负:反映ａ、ｂ两点间的电势高低ꎬＵａｂ>０时ꎬＵａＵ>ｂ用电势差的正负来比较某两点间电ꎬＵａｂ<０时ꎬＵａ<Ｕｂꎬ因此经常利势的高低.电动势的正负:表明在含

图２源电路中电源内电流方向与电动势的方向(在电源内部由负极指向正极的方向)是否一致ꎬ负则表明相反ꎬ即反电动势.

分子间由于存在相互的作用力ꎬ从而具有的与其相对位置有关的能叫做分子势能.其变化情况要看分子间作用力.分子间作用力分为斥力和引力.在平衡位置时相对平衡ꎬ小于平衡位置时表现为斥力ꎬ大于平衡位置时表现为引力.但无论何时ꎬ引力与斥力都是同时存在的.是内能的重要组成部分.分子势能大小随ｒ的变化关系如图２所示ꎬ选取无穷远的分子势能为零ꎬｒ变大或变小其分子势能都增加ꎬｒ０处的分子势能为负ꎬ且最小值ꎬ在ｒ０到无穷远处的分子势能一直是负的.

温度的正负是表明比零度高还是低ꎬ还应注意是什么温标.比如日常生产中我们常用摄氏温度表示物体的温度ꎬ温度可以为正ꎬ也可以为负ꎬ例如今天的气温为＋２６℃ꎬ标量的状态量值大小与零点选取有关又如今年冬天最低气温达－３５℃.

ꎬ但两个状态

间的量值变化情况与零点选取无关.某些物理量的增量的正负ꎬ表示是在增加还是减少.如△Ｅｋ负值表示减少ꎬ还有在热力学第、△Ｅｐ、△Ｅ等ꎬ这些量为正值ꎬ表示增加ꎬ一定律表达式△Ｅ＝Ｑ＋Ｗ中ꎬ热量Ｑ为正ꎬ表示物体吸热ꎬＱ为负则表示物体放热.

概括起来ꎬ取正负的标量大致可分为三类:

的标量(１).如正负不参与大小比较:功的正负、焦距的正负ꎬ只为说明一定的物理意义

、电量的正负、力矩的正负等.

性势能(２)、电势能正负参与大小比较的标量、分子势能等)、电势.、如势能温度等(.重力势能这种物理量、弹的正负号ꎬ在运算中一定要保持到底.如电子从电势为—４７—

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１０Ｖ的Ａ点运动到电势为＋５Ｖ的Ｂ点ꎬ电场力做的功为多少?将已知数据代入:Ｗａｂ＝ｑ　Ｕａｂ＝ｑ(Ｕａ－Ｕｂ)得Ｗａｂ＝１.６×１０－１９×(－１０－５)　Ｊ＝２.４×１０－１８Ｊ.

(３)正负只起比较作用的标量.如电势差、电动势及

言表述教材或日常生活中出现的物理情景、物理问题以及解决问题的方法ꎬ从而提高中学生物理学科的核心素养.　　　　

某些量的增量ꎬ在计算中也不一定都带上正负号ꎬ如只研究电路中某两点电势差的大小ꎬ而不比较电势的高低时ꎬ可以不带正负号.

综上所述ꎬ通过对初高中物理中出现的物理量正、负号进行整理、对比ꎬ在课堂教学中ꎬ逐步介绍ꎬ阶段总结ꎬ达到使学生能掌握知识ꎬ提高学科素养的目的.其它初高中物理知识体系中出现的不少内容的衔接ꎬ也可以依此类推ꎬ使学生能较全面掌握中学物理必须弄清的物理概念及规律ꎬ通过中学阶段的学习ꎬ能准确地用学科语

参考文献:

２００２９ｂｄ６４７８３ｅ０９１２７ｄｆｄ.ｈｔｍｌꎬ２０１７.理教学参考ꎬ２０１６(３).

ｈｔｔｐｓ://ｗｅｎｋｕ.ｂａｉｄｕ.ｃｏｍ/ｖｉｅｗ/７５ｃ１ａｆ３６５ｂ８１０２ｄ２７６ａ

[１]林崇德.我国学生核心素养研究报告[ＤＢ/ＯＬ].

[２]刘庆高.浅谈中学物理学科核心素养[Ｊ].中学物[３]曹义才.基于核心素养导向的初高中物理衔接教

学建议[Ｊ].教学与管理ꎬ２０１６(０９).

[责任编辑:闫久毅]

高中物理实验教学促进学生创新思维发展的策略

(浙江金华市宾虹中学　３２１０００)

摘　要:实验作为高中物理教学的重要内容ꎬ它不但能提高学生的实践技能ꎬ还能有效地培养学生的思维创新能力.本文从演示实验改为学生实验、把验证或测量实验改为探究实验、开展低成本实验、运用信息手段进行实验四个方面对培养学生的创新思维进行了探索.

关键词:高中物理ꎻ实验教学ꎻ创新思维ꎻ策略

中图分类号:Ｇ６３２　　　　　　文献标识码:Ａ　　　　　　文章编号:１００８－０３３３(２０１８)０３－００４８－０２

　　物理作为一门以实验为基础的学科ꎬ实验在高中物理教学中占有重要地位ꎬ它不但能培养学生的动手操作实践能力ꎬ还能让学生从形象直观的物理实验过程和现象中加深对物理概念和规律的理解掌握ꎬ通过实验探究能培养学生的创新思维ꎬ使学生的物理素养得到提升.笔者结合高中物理教学ꎬ对运用实验培养学生的思维创新能力进行了实践探索.　　

学生加深对定律的理解ꎬ可以把这个演示性实验改为学生的课堂实验ꎬ可以边讲课边实验ꎬ给学生每人发一个弹簧秤.当讲到“作用力和反作用力同时存在ꎬ没有作用力就没能反作用力”时ꎬ可让学生用手来拉弹簧秤ꎬ学生也会感到弹簧秤也在拉你.此时学生就能理解:弹簧秤受到了学生的拉力ꎬ同时学生也受到弹簧秤的拉力.这就能够让学生很好地理解两物体之间力的作用是想互的ꎬ是同时存在的.在验证“作用力和反作用力大小相等”这个内容时ꎬ可以开展合作实验ꎬ两人为一组ꎬ让学生把两个弹簧秤钩在一起ꎬ两人同时缓慢拉弹簧秤ꎬ就会发现两个弹簧秤上的示数是相同的.通过这样的实验ꎬ既能提高学生学习兴趣ꎬ又让学生在实践中经历知识的获取过程ꎬ掌握物理学习的思想方法ꎬ能提高学生的创新思维能力.　　

钱荣良

一、将演示实验变为学生实验培养创新思维

在高中物理实验教学中ꎬ要提高实验教学效果ꎬ培养

学生的实验技能ꎬ促进学生的物理创新思维能力的提高ꎬ教师可适当改革与创新物理实验的教学方法ꎬ增加学生动手实验的次数与机会ꎬ可以将教材中的部分演示性实验ꎬ变成学生亲自动手操作的随堂实验.

例１　在学习高一物理的“牛顿第三定律”时ꎬ为了让

收稿日期:２０１７－１１－０１

作者简介:钱荣良(１９７５.１２－)ꎬ男ꎬ中学一级教师ꎬ从事物理实验实验.

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