一、学生物理学科能力的现状

物理学属于一门研究物质最为普遍的运动形式与物质基本结构的基础科学，它和其他的自然科学、人类生活、工程技术有着较为密切的联系。高中物理课程属于在初中物理的基础上让高中学生经过三年的物理课程的学习，对中学物理的基础知识有较为全面的运用与理解，掌握基本的科学方法。培养学生科学精神，实践和创新能力，是有效实施素质教育的课程。

物理高考属于一项选拔考试，对高中物理教学有着明显的导向作用。笔者经过调查发现，当前高中物理学习学生应该达到的物理学科能力包括以下四种能力。

（一）观察实验能力

观察是有目的、有计划的知觉活动。实验是有计划、有目的的操作活动。高中学生应该具备观察实验能力，是指在特定条件下学生能够了解物质和运动中的物理因素，以及它们的形象、变化及其关联性，能够在掌握物理要素及其相互规律的前提下，进行人为复制和调控物质运动的状态及过程。具体表现为能理解实验原理、选用实验器材、了解实验步骤、对数据处理得出结果、观察分析实验现象、设计简单实验。

（二）理解、判断能力

理解、判断能力指能掌握学习材料的由来及主要特征，并能将信息进行组合，得出某种逻辑规律，有信息的内容及意义，有确切、完整的观点，并能将信息中的观点加以推广得出正确结论。即能顺利地对物理内容进行物理思维且获知正确结论的个性心理特征。具体表现为能理解物理概念、基本规律及文字、图像和数学表达式，能运用已知条件进行逻辑推理，做出正确判断，能运用物理学基本规律对物理问题解答过程做出初步评价。

（三）分析、综合能力

分析、综合能力指对物理情景带来的信息进行分解，并逐一加以研究，便于对整体事物中局部的、个别的、特殊的性质加深认识，找出过程及物理量之间的联系，并将其重新排列纳入一个新整体认识的逻辑方法。实际的思维过程中，分析与综合是相互依存、相互渗透和相互转化的，具体表现为弄清物理问题的状态过程，找出主要因素、环节，把复杂问题分解为简单问题，综合运用所学知识解决问题。

（四）获取、处理信息的能力

获取、处理信息的能力指对文字、图表、数学形式所表达的物理信息能进行分析、辨别，得到有效信息，理清关系，找到对应逻辑顺序，并利用相应物理规律进行问题的解答。具体表现为能阅读理解简单的新知识和科技常识，并以此为依据作简单的判断、推理、概括和表达；能结合所学过的知识和科学方法发现问题、提出问题并解决简单的实际问题。

以上是对物理学科应该具备能力的总结，但是在实际的物理教学中，学生的物理学科能力还存在很多的问题，笔者通过召开座谈会，归纳了学生当前的物理学科能力现状：首先，部分学生认为观察实验比较难，对于自己做过的实验比较有信心，但面对没有看到过、学过的实验回答起来存在无从下手的问题。学生最惧怕的是设计性的实验，要揣摩出题者的意图，在已有物理知识体验中去搜集，找到既可行又切实的针对出题者口味的设计方案的概率比较低，大多部分情况下没有方向，总是当教师在讲解的时候才能够恍然大悟。其次，对处理信息、获取信息能力均自视不足，成绩好的学生通常认为遇到信息题关键在于读懂题目，只要能够把题目中表述的意思与平常熟悉的物理模型相互挂钩，理清逻辑关系，还是能做到的。中等程度的学生认为对题目中的近似、隐含、忽略把握不准确，从而吃不透题意，解决问题就变得较为棘手，做了却不知道对与错。而程度比较差的学生一看到文字比较多的阅读理解就马上现原形，不看两三遍就不能够明白题目，再加上很多有用与无用的信息都夹杂在一起，所以出现了无从下手的问题。最后，对分析综合能力方面的自我感觉有较大的分歧，物理学习较好者认为这是体现自身优势的有利因素，而对于物理尚处于薄弱地位的学生来说则是自身的致命伤，往往在明白题目的来龙去脉，明白了过程，却在解题的时候容易漏条件，犯计算方面的错误，导致正确率较低。总而言之，学生把物理和其他学习相互比较，还是认为物理较为难以把握，思维能力与学科能力要求比较高，学生自身水平存在欠缺。

二、提升学生物理学科能力的对策

（一）教学行为中渗透对学科能力的培养

师生互动影响是通过一种特殊的形式即教学行为来实现的，这也是最能体现受教和施教是否完美和谐的过程，更是对学生实行能力培养的必要途径。教师应当做到以下两点：

1.激发学习兴趣(www.daowen.com)

“兴趣是最好的老师”，教育心理学称兴趣是组成学习动机的主要因素，处于中心地位，是动机的最活跃成分。一旦有了主动探究的欲望，加上有足够的意志力，学习过程是完全可以甘之如饴，且所获甚丰，能力培养也会水到渠成。充分利用实验是激发兴趣的有效途径。物理学是一门建立在实验基础上的基础科学，曾有位教育部负责人说过：“我们近期的危机是没有产品，远期的危机是孩子没有好奇心。”而物理实验可以激发、满足学生的好奇心。

“眼见为实、耳听为虚”，只有对自己亲眼见过、亲自做过的事才可能印象深刻，这就能理解为何教师常抱怨学生听过的东西都忘了。教师可以这样设计教学过程：一是可以自行设计，多做演示试验。例如，讲解马德半球时，学生出来表现出惊奇之外，还有些难以置信。此时，教师可以将从市场上买了的可在墙壁上自由翻落、手脚均有小吸盘的小人展示出来。这些小人在大气压作用下会黏附在玻璃窗上，但很快因重力作用又使其下落，依次循环，使学生们产生兴趣。二是挖掘简易小实验。取材方便、简单改制物品就能反映物理规律的小实验有其独特的魅力，如为了显示平抛运动的轨迹，让学生用水枪贴着黑板水平射击，在黑板上留下了水的轨迹：平抛轨迹。给学生一个小纸条，一把塑料尺、一根绳，请学生利用它们捡起一本书。学生会用绳子挂起书，尺抬起书，个别学生会想到用纸条夹在书中吊起书来，让大家体会到摩擦力的妙用。三是让学生动手做实验。学会自动手做实验可使学生对所学物理知识领会更深，记忆更牢，用得更好。无论是演示实验还是学生实验都让学生大胆尝试，可以提供一些资料让学生自行设计实验，并在实验室亲自动手改进提高实验精度。例如，让学生在家中做压强随温度变化关系的实验，让他们自己找器材。学生们先后找来易拉罐、大玻璃杯、温度计等，自己设计制作，学生们都兴趣浓厚。四是开放物理实验室，利用学校网络优势。开放物理实验室的好处很多，能让学生熟悉实验，查漏补缺，活用知识，培养兴趣。在平日的分组实验中，有的学生能力差，动手机会就少，有的学生因实验误差大，还想做得好一些，还有的学生因仪器故障未能完成实验任务，因此开放实验室满足学生重做实验的欲望和求知心理。校园网是学生广为接触的信息媒体，在网上的物理网页中介绍一些实验的注意事项、技巧、难点，推广相类似实验的做法和家庭中的简化实验方式，还可以介绍一些模拟的仿真实验，甚至可以人机互动地帮助学生对实验有深入了解，使学生保持浓厚的兴趣。

2.活跃课堂教学

课堂教学是教师发挥才干、施展魅力的主阵地，是学生汲取知识培养能力的主渠道。高中物理课程与其他学科相比是较难的，但活跃的课堂教学气氛可以降低这一难度，是吸引学生主动学习的有利条件。

首先，教师要有良好的情绪状态。教师的情绪在课堂中极易感染学生。有一次课前，学生因刚上完体育课都很疲惫地趴在桌上，若是以训斥来提醒他们认真听讲，只会引起他们逆反心理。于是笔者走出教室在教室门口稍做休息：清清嗓子、整理服饰，然后精神饱满地走进教室，学生本来好奇笔者怎么又出去了，一见此般情势，恍然大悟也即纷纷坐正。笔者却也不开始立即上课而是讲疲劳的生理、心理原因，当他们都集中精神来听时，话锋一转切入本节课题，学生的情绪状态已完全跟上讲课节奏。试想，若一个教师上课趴在讲台上，照书本念，或眼睛不敢看学生，脸上没表情，语气不高昂，情绪不高涨，可能让学生觉得这是一堂生动的课吗？

其次，教师需要有语言的情感渲染。沉默的语言在学生发生突发事件时能彼此缓冲，调节气氛，使师生之间相互尊重、相互谦让。一次课上有个学生走神了关注着窗外，笔者正好讲到贝克勒尔发现天然放射现象，于是对学生说当年贝克勒尔也是在发现被包得很严实的照相底片被曝光后，坐在窗前对着窗外的阴天思考是什么造成了这一结果。同学们顺着笔者的目光笑了起来，该学生意识到这一点脸红了一下，回到了课堂中来。这样提醒学生认真听课，使课堂中的变故能消失于无形，气氛和谐。有时还可以不经意间将一些学生常犯的小错误指出来，教师反问学生：“这样的错误你们还会再犯吗？”比一味地要求学生这不要做错、那不要讲错效果更好。

最后，罗森塔尔效应。信心对学生的学习而言是个非常重要的因素，激励得当，事半功倍。激励的方式因人而异，对一些自信不足、性格内向的学生要抓住点滴机会表扬，哪怕是一丁点进步；对粗枝大叶、满不在乎的学生则是要当头棒喝；对自傲狂妄的学生要用激将法反其道而行之。例如，有一位女生在高三选修物理时一再问：“我行吗？”于是笔者就一直鼓励她，无论是作业、小测验、考试，任何一个部分做得好都有奖励。卷面上打五角星，作业本上做批语，小测验后班级做目光表扬，直至她有一天说：“我学物理找着感觉了！”

总而言之，活跃的课堂教学让师生共同享受，一起思考，彼此鼓励，才能将人的潜力发挥极致，更好地实现能力的培养。

（二）提升学生的建模能力

在平时物理教学中，应强调理论的完整及系统性，在物理教学及相关训练中，常给出简化后的物理对象和场景，把物理问题理想化、模型化。但在实际生活中的物理问题往往不同，它常不明显地给出简化或理想化的场景，因而需要在实际问题中抽象出物理的对象及图景，建立相应的模型。而中学阶段的物理问题解决，一般包含以下四个过程：模型化、选择条件和规律、应用数学关系求解、检验结论。

从今日教育改革的方向来看，学习过程应注重与实际生活的结合，让学生能学以致用，因而出现了很多具有现实场景的新型物理题。对这类题目，近几年高考中学生普遍反映得分不高，不能很好地解答，归其原因主要是不能建立正确的物理模型。学生的说法是，只要能看懂题目，知道是哪一类型的题目，其他问题就能解决了。因此，模型化阶段是物理问题能否解决的重要问题。学生有过经验的物理习题，我们将其称为传统题，学生一般一看便能明白意思，知道其中的关系、过程、解题过程。因而，教师在平时的教学中要始终关注学生的建模能力。常见的物理模型有对象模型（质点、点中荷、刚体、理想气体）、过程模型（自由落体、简谐振动、稳恒电流、机械能守恒）、结构模型（原子的轨道、量子化模型、行星运动轨迹模型），物理学中的知识点都是通过适当建模获得的。教学实质是物理模型的教学，熟悉并掌握这些常见的物理模型是提高建模能力的基础。例如，“金属棒切割磁感线运动”、强调棒切割、v、I等因素，以此来组织教学，引出“电磁流量计”，新题不再“新”，解决问题的途径也就找到了。对新试题，因其因素较多且交织在一起给解题造成了障碍，教师需在平时的教学中就示范、引导学生如何去简存精，简化场景。总之，建模能力的培养在于能从题目中抽象出多个常见的物理模型，而经验材料、实验事实和背景知识是构建物理模型的基础，抽象、等效、假设、类比则是基本方法，只有学会这些才能真正发现问题并解决问题。

（三）扩大学生对中学物理知识在现代科技中的应用了解

今天的教育要求学生学会生活，因而如何将所学内容与生活挂钩，使学生觉得学能致用才是真正达成目标。中学物理知识中与现代科技知识相结合的内容很多。例如，在运动学中有加速、减速过程，可以给学生观察汽车的结构，了解传动系统及制动系统，了解高速公路上200米车距的作用；动力学中使学生了解能使航天飞机在几秒内即加速到很高速度所需要的强大推进力，从而对发射过程展开多方面的介绍。在“万有引力”章节中介绍天文学的发展及引力定律对其的推动作用，了解同步卫星、全球通讯、GPS是什么；振动与波中介绍潜艇探测信号采用声呐的原理，潜望镜的机制，潜艇为何要有坚固结构；高架路上屏障的作用，洗衣机脱水完成后形成的共振等现象及原理；“气体”一章中讲述压强变化造成体积变化时，介绍宇航服要能给宇航员如同地球上一样的大气压力，否则后果不堪设想；让学生了解热气球的原理；在电学中介绍为何要高压输电，夜间脱化纤衣物为何有闪光，现代家用电器中是如何实现温控的；电磁学中介绍磁悬浮列车的原理，电磁流量计，磁流体发电，录音机是怎样实现录音、放音的，汽车上的防抱死装置是如何作用的；功与能中介绍各种发电方式及其基本原理，如何利用水能、风能、太阳能、潮汐能等；原子物理中介绍放射线对医学的贡献。

总之，只要教师善于挖掘、广泛收集，就可以提供给学生一个广阔、奇妙的物理世界。一旦发现物理与我们的生活如此密切，物理在现代科技中是如此广泛应用，学生自然会更加主动地去寻找学习物理的策略。