摘"要：教師在進行初、高中物理實驗銜接教學時需要遵循學習進階理論，以促進學生實驗素養(yǎng)的持續(xù)提高。本文探討了如何在學習進階理論指導下，通過思想方法、操作技能、實驗內容和實驗態(tài)度的銜接，提升初、高中物理實驗教學的連貫性和教學的有效性。

關鍵詞：學習進階；銜接教學；物理實驗

學習進階理論是教育心理學中的一項重要學習模型理論，其源自對學生認知規(guī)律的科學認識，提倡采用循序漸進的方式來促進學生的思維模式和行為方式發(fā)生改變，實現提升自我的目標。學習進階（Learning Progressions）主要是指學生在某一時間跨度內學習探究某一主題時進行的具有連貫性、進階性的思維過程。［1］學習進階理論準確地揭示了學生的認知發(fā)展規(guī)律。教師利用學習進階理論可以有效開展教學，提升教學的質量。

實驗不僅是物理學習的重要路徑，也是物理教學的重要內容。教師在教學過程中應該重視實驗教學。從學習層級的視角來看，初、高中物理對同一主題的學習內容和實驗要求既相互關聯(lián)，又存在差異。因此，教師應在學習進階理論的指導下做好初、高中物理實驗教學之間的銜接工作。

1"思想方法銜接，發(fā)展實驗素養(yǎng)

思想方法是物理實驗的核心，在所有的物理實驗中都有所體現。盡管初、高中物理的實驗教學內容存在不同，但是實驗中蘊含的思想方法是相通的。初中物理和高中物理中常見的實驗思想方法都有等效替代法、控制變量法、微小累積法、痕跡保留法、現象轉換法等。學生只有掌握了這些方法，才可以自主設計實驗，并借助實驗來發(fā)展物理學科素養(yǎng)。在初、高中物理實驗銜接的教學過程中，教師要高度重視實驗思想方法的教學。

實驗思想方法不同于概念、規(guī)律等基礎知識，其隱含于實驗探究和學習過程中，具有抽象性、遞進性等特點。所以在教學過程中，教師要有計劃、有步驟地滲透這些實驗思想方法，使學生在實驗過程中逐步領悟、提煉、掌握并應用這些實驗思想方法。

以現象轉換法為例，在初、高中實驗銜接的過程中可以使用以下滲透策略。

1.1"引導觀察，領略實驗方法

在蘇科版初中物理教材中，學生接觸到的第一個采用現象轉換法的實驗是“探究聲音的產生”。教師引導學生敲擊音叉使其發(fā)聲后，讓學生仔細觀察音叉的振動情況。盡管學生以觸摸的方式可以感受到音叉的振動，然而這種振動用肉眼卻難以明顯地觀察到。隨后，教師將振動的音叉靠近一個懸掛的乒乓球，乒乓球被彈起。這一設計通過將振動的效果放大，讓學生初步領略現象轉換法的魅力，即將原本不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象。同時，教師通過這一有趣的實驗現象，激發(fā)出學生對物理實驗方法的興趣。

1.2"深入探究，提煉實驗方法

在學習溫度的測量時，學生首先通過觀察溫度計的結構并使用溫度計進行測溫，知道常用溫度計是利用測溫液體熱脹冷縮的性質制成的。隨后，學生進一步認識到，通過運用現象轉換法可以將難以直接測量的溫度轉化為可以精確測量的液柱長度進行測量。最后，在自制溫度計的實踐過程中，學生深刻領悟到，適當增加玻璃泡的容積并減小細管的內徑，可以使實驗現象變得更加明顯。經過多次類似的實驗探究后，學生可以發(fā)現，現象轉換法具有強大的轉換能力。利用現象轉換法不僅能將原本不可見、不易見的現象轉換為可見、易見的現象，還能將那些難以直接測量或難以準確測量的物理量巧妙地轉換為能夠輕松測量或能夠精確測量的物理量。此外，對于陌生、復雜的問題，現象轉換法還能幫助學生將其轉換為更為熟悉、簡單的問題，從而便于學生理解和解決問題。

1.3"設計創(chuàng)新，應用實驗方法

初、高中物理課程中都會探討彈力的產生原理，即彈力源于物體的彈性形變。然而，在日常生活中，許多彈性形變是極其微小的，比如當我們按壓硬質玻璃瓶或桌面等物體時，這些物體的形變肉眼幾乎無法察覺。如果不采用適當的方法將這些微小的形變進行可視化處理，學生在理解壓力、支持力以及繩子拉力等彈力的產生機制時就會遇到困難。因此，將微小形變轉換為可觀察的形式，對于幫助學生掌握彈力概念至關重要。教師可以引導學生回顧學習過的類似實驗，并鼓勵他們運用現象轉換法來觀察物體的微小形變。通過組織討論和分析，學生可以綜合運用所學的物理知識，創(chuàng)造性地設計出多種實驗方案，從而有效地觀察并研究這些難以察覺的形變。

方案1：在玻璃瓶中灌滿水，用橡皮塞塞住玻璃瓶瓶口，將一根細玻璃管通過橡皮塞插入玻璃瓶中。學生用力擠壓玻璃瓶，可以觀察到細玻璃管中的液面上升。這一實驗巧妙地實現了觀察現象的轉換，將原本難以直接觀察的玻璃瓶的微小形變，轉換為了易于觀察的細玻璃管中液面的升降變化。

方案2：將一支激光筆打開，放置在課桌上，通過兩面平面鏡的反射，使激光束照射到墻壁上。學生用力按壓課桌，可以觀察到墻壁上的激光點發(fā)生了移動。這一創(chuàng)新的實驗方案成功地將桌面難以察覺的微小形變，轉換為了激光點移動這一明顯的現象，從而使學生能夠更加直觀地理解形變的產生。

學生對思想方法的掌握往往依賴于具體的學習情境。因此，教師可以巧妙地將思想方法的教學融入日常的實驗教學中，通過引導學生對比初、高中物理實驗中蘊含的不同的思想方法，促使學生在實際操作中運用這些思想并深化對其的理解。同時，教師應鼓勵學生借助所學思想方法自主設計實驗方案，獨立完成實驗探究，以此促進學生對思想方法的深刻理解和靈活運用。在教學過程中，教師應引領學生在建構知識的同時，領悟思想方法，學會用物理思想方法分析、解決問題，從而促進學生的深度學習，提升其思維品質，領悟學科的精髓，形成物理觀念，發(fā)展核心素養(yǎng)。［2］

2"操作技能銜接，發(fā)展實驗能力

物理實驗涉及多種實驗器材的使用和操作，這對學生的操作技能要求較高。在初中階段，學生已經掌握了一系列基本的實驗操作技能，打下了堅實的基礎。然而，進入高中階段，相應技能需要進一步的提升并深化，因為高中物理實驗對學生的操作技能要求更為嚴格，實驗操作也更為復雜。因此，在初、高中物理實驗的銜接教學中，教師要注重實驗操作技能的銜接，促進學生實驗能力的發(fā)展。高中物理實驗中的各項操作技能都和初中物理實驗操作存在著密切的關系，包括實驗器材的組裝、測量儀器的實驗、實驗數據的記錄和處理等多個方面。在初、高中物理實驗銜接教學中，教師要引導學生復習初中所學過的實驗操作技巧，發(fā)現學生在實驗操作中存在的問題。通過針對性的指導和訓練，進一步強化和發(fā)展學生的實驗操作技能，讓學生在銜接學習中成為實驗操作的高手。

“探究加速度與力、質量的關系”實驗，是高中物理學習中的重要實驗之一。該實驗不僅深化了學生對力學概念的理解，還涉及諸多高中的實驗操作技巧。盡管在初中階段，學生已經掌握了長度、質量、時間等基本物理量的測量技能，但在本實驗中，這些技能需要得到更加精確和熟練的運用，以滿足實驗的精確度和嚴謹度要求。

2.1"在回顧中規(guī)范操作技能

在進行測量紙帶上計數點之間距離的實驗時，教師首先引導學生回顧刻度尺的正確使用方法。隨后，教師巧妙地利用手機拍攝了幾位學生進行測量的瞬間的照片，并將這些照片通過大屏幕投影出來，讓全班學生共同分析測量過程中可能存在的問題。通過這樣的互動教學，學生能夠直觀地認識到自己或他人在測量中的不足之處，并在教師的指導下及時進行糾正和改進。

在測量小車質量的過程中，教師首先帶領學生回顧托盤天平的正確使用方法。隨后，各個實驗小組匯報并分享他們各自測量得到的小車質量。若某小組測量出的小車質量與其他小組相比存在顯著差異，教師則需要引導該小組的學生深入反思他們在使用天平過程中可能存在的錯誤，并帶領全班學生一起探討如何糾正這些錯誤。

對于測量小車運動時間這一環(huán)節(jié)，教師首先需要帶領學生回顧秒表的使用方法。隨后，教師應指導學生深入探討關于秒表在測量過程中是否需要估讀的問題，并引導學生思考：當物體運動速度極快或運動距離極短時，秒表測得的數據是否足夠精確。同時，教師應鼓勵學生思考，并提出更為科學的方法來提升測量的準確性。

2.2"領悟新器材的操作技能

首先，通過回顧初中相關實驗器材的規(guī)范使用方法，學生能夠認識到本實驗中用秒表測時間的不足之處。接著，通過類比初中時了解過的頻閃照片，學生能夠深刻理解打點計時器的工作原理——它能在紙帶上打出點跡，且任意兩點間的時間間隔相同，所以在實驗中使用打點計時器時無需再額外使用秒表。這能夠讓學生領悟使用打點計時器這種新器材的優(yōu)勢：不僅操作簡便，而且能在紙帶上同時記錄下物體運動的距離和時間，為實驗數據的采集與分析提供了極大的便利。

2.3"數形結合處理實驗數據

在完成實驗操作并分享數據后，學生收集了多組關于加速度、力、質量的數據。面對這些復雜的數據，若想要學生直接進行深度分析并從中得出結論，較為困難。教師引導學生采用作圖法，通過將數學表達式（數）與直觀的圖像（形）相結合，能有效降低數據處理的難度。這一過程不僅能提高學生的學習效率，還能增強學生學習的自信心和成就感。［3］在初中物理實驗中，學生已經學過圖像法，并重點學習了線性圖像的應用。例如，在“探究質量與體積的關系”實驗中，學生使用圖像法，研究不同物質的質量與體積的關系。在本實驗中，教師指導學生繪制出加速度與力的圖像、加速度與質量的圖像。通過加速度與力的圖像，學生可以直觀地觀察到加速度和力成正比例關系。但由于加速度與質量的圖像是曲線，這使得學生難以直接識別兩者的關系（曲線可能對應多種關系）。教師指導學生運用轉化的方法，化曲為直，讓學生繪制加速度與質量倒數之間的圖像。通過這種方法，學生們成功地得到了一條過原點的直線，這也有力地證明了加速度和質量之間確實存在反比例關系。

強化初、高中物理實驗操作技能的銜接教學，可以有效地發(fā)展學生的實驗能力，從而幫助學生提升物理綜合素養(yǎng)。

3"實驗內容銜接，發(fā)展實驗知識

初、高中物理知識之間存在著緊密的內在聯(lián)系，相應地，物理實驗內容也呈現出一定的連貫性和遞進性。然而，相較初中物理實驗而言，高中物理實驗在難度上有了顯著的提升。在教學過程中，以初中物理實驗為基礎，實施高中物理實驗教學，能夠更好地體現物理知識間的關聯(lián)性，并提升高中物理實驗教學的效率。

在“探究影響摩擦力大小的因素”“探究光的反射和折射規(guī)律”以及“探究電流與電壓、電阻的關系”等實驗中，教師在備課時應深入了解這些實驗在初、高中物理知識體系中的共同點與差異點。基于共同點，教師可以精心設計教學流程，確保知識的連貫性和遞進性。在實施教學過程中，教師要關注學生對初中物理實驗的熟悉程度，并有效地對學生進行引導。高中階段的教育不僅需要注重鞏固知識基礎，還應注重對學生深度思考能力和獨立思考能力的培養(yǎng)。這樣，當學生進入大學或步入社會后，他們才能從容面對未知領域的知識和挑戰(zhàn)，并做出正確的決策和判斷。［4］

“測量導體電阻”是高中物理中的一個重要實驗，也是測量導體電阻率的基礎。學生在初中階段已經學過測量導體電阻的方法。教學時，教師應先讓學生回顧初中階段測量導體電阻的具體方法，并引導學生對電流表的外接法和內接法進行深度學習。結合高中物理知識，教師提出問題，引導學生探討電流表的外接法和內接法在測量誤差上的差異。學生通過分析發(fā)現：采用外接法時，電流表測量的電流偏大，導致導體電阻的測量值偏小；采用內接法時，電壓表測量的電壓偏大，導致導體電阻的測量值偏大。教師可以設問，在實驗中如何根據具體情況

選擇內接法和外接法。學生思考后發(fā)現，如果待測導體的電阻比較小，采用外接法測量比較準確；如果待測導體的電阻比較大，采用內接法測量比較準確。這兩個問題很好地體現了初、高中物理實驗內容的銜接。

在測量出數據后，教師讓學生采用作圖法來計算導體的電阻。教師指出學生所作圖像在坐標原點附近沒有數據點的問題，進而引導學生思考重新設計實驗方案以彌補這一缺陷的方法。在初中物理實驗中，測量導體電阻時通常采用限流式電路。然而，在限流式電路中，待測導體兩端的電壓變化范圍相對有限，導致實驗中能夠采集的數據點較少。為了克服這一局限，教師可以引導學生設計并探索分壓式電路。利用分壓式電路，能夠讓學生獲取更廣泛、更密集的電壓和電流數據，從而繪制出更為精確和完整的圖像。隨后，教師引導學生對比限流式電路與分壓式電路的異同點，鼓勵他們討論并指出每種電路的優(yōu)缺點。通過該實驗操作與討論過程，讓學生對實驗內容的理解從限流式電路自然而然地拓展到分壓式電路，實現了認知層面的深化與拓展。這充分展示了人類認識世界所經歷的漸進過程，同時也凸顯了初、高中物理實驗內容有效銜接在引導學生探索未知物理知識方面的重要作用。

4"實驗態(tài)度銜接，發(fā)展科學素質

物理核心素養(yǎng)包含了科學態(tài)度和價值觀。科學態(tài)度作為人類認識世界應持有的態(tài)度，對人的發(fā)展具有十分重要的價值。在物理實驗中，科學態(tài)度主要體現為認真細致的觀察、實事求是的記錄和分析，以及勇于探索、不斷創(chuàng)新的精神。在初中階段，學生通過參與物理實驗的探究活動，

已經初步形成了這些寶貴的科學態(tài)度。然而，若在高中物理學習階段未能得到進一步強化，這些科學態(tài)度有可能會逐漸淡化甚至消失。因此，在初、高中物理實驗銜接教學中，教師要重視對學生實驗態(tài)度的培養(yǎng)。由于初、高中物理實驗存在較大差異，初、高中物理實驗對學生實驗態(tài)度的要求也存在不同。教師要認識到這些不同，并在實際的銜接教學中加以引導。

以“用單擺測量重力加速度”實驗為例，該實驗看似簡單，但實際上對學生來說卻蘊含著不小的挑戰(zhàn)性。在操作過程中，許多學生發(fā)現他們通過單擺實驗測量出的重力加速度與真實值之間存在較大差異，這往往是多種復雜因素共同作用的結果。因此，在單擺實驗教學過程中，教師應當格外注重實驗的細節(jié)，加強對學生科學態(tài)度的培養(yǎng)。

4.1"實驗操作的嚴謹性

在組裝單擺的過程中，部分學生容易將擺線繞在鐵架臺的鐵桿上。針對這一現象，教師提出問題：如果擺線被繞在鐵桿上，在實驗的時候會出現哪些不利影響？學生思考后發(fā)現，將擺線繞在鐵桿上，實驗時擺線的有效長度會發(fā)生變化。然而，也有學生持不同觀點，他們認為擺線長度的微小變化對實驗結果不會造成太大的影響。若學生持有這樣的觀點，那這實際上反映了他們在科學嚴謹性方面的欠缺。為了彌補這一不足，教師應要求學生進行一組對比實驗，通過實際操作和研究，深入探究擺線長度的變化如何影響實驗結果，從而培養(yǎng)他們嚴謹的科學態(tài)度和實驗探究能力。

4.2"實驗分析的科學性

當重力加速度的測量值和真實值間存在著較大差異時，學生應及時復盤整個實驗，找出出現差錯的環(huán)節(jié)。例如，在測量單擺周期的時候，是否由于粗心將單擺全振動次數數錯，導致計算的重力加速度數值不準確。教師引導學生對數據進行深入分析，判斷實驗中計數的次數是偏多還是偏少?；谶@一分析，教師要求學生重新做實驗，測量出較為準確的重力加速度數值。

4.3"實驗改進的創(chuàng)新性

在單擺實驗結束后，教師應首先提問：還有哪些方法可以測量重力加速度？這一提問能夠促使學生回顧之前學過的測量重力加速度的各種方法。隨后，教師應鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)造力，運用創(chuàng)新思維，設計新穎的測量重力加速度的實驗方案。這一過程不僅能加深學生對物理本質的理解，還能極大地激發(fā)他們的創(chuàng)新意識和實驗設計能力。

5"結語

隨著新課程改革的深入推進，初中教材的內容與結構有了顯著的變革。針對這一變化，高中教師應當深入研讀初中教材，高度重視初、高中知識體系的連貫性，研究方法的銜接性，確保教學過程的平滑過渡。從培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的戰(zhàn)略高度出發(fā)，高中教師應致力于為學生搭建堅實的知識基礎，幫助他們形成清晰的物理觀念，并以此為基石，促進學生養(yǎng)成主動學習的習慣，并發(fā)展深度學習的能力。［5］基于學習進階的初、高中物理實驗教學銜接是初、高中銜接教學的有益嘗試，能夠將初、高中物理教學整合起來，更好地促進學生的物理學習。在初、高中物理實驗銜接教學中，教師應重視進階學習理論的應用，將初中實驗內容和高中實驗內容有機地聯(lián)系起來，建構教學體系。

參考文獻

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［2］申庭庭，姜峰.基于思想方法的高中物理教學策略［J］.物理教師，2021，42（2）：21"-23.

［3］張健，譚慶寧，文琳厶，等.高中物理滑動變阻器分壓連接規(guī)律探究［J］.物理教學探討，2023，41（11）：47"-49.

［4］王凡梅，趙星潔.融合課程思政的初、高中物理教學銜接的實踐——以“電子的發(fā)現”為例［J］.中學物理，2023，41（21）：41"-45.

［5］王凡梅.核心素養(yǎng)視域下的初高中物理教學銜接——以“內能”概念教學為例［J］.物理教師，2023，44（3）：28"-30，34.

基金項目：本文系江蘇省中小學教學研究第十四期重點課題“基于學習進階的初高中物理實驗教學銜接的研究”（課題編號：2021JY14"-ZB05）的階段性研究成果。