基于高中數學的知識基礎中學物理關于物質構成奧秘的教學策略
石家莊市西電小學
溫泉
【摘要】“物質構成的奧秘”是中學物理的一個重要組成部份，它既是一個重點也是一個難點并且，這一節(jié)的內容從概念到分子運動都比較具象，中學生不易理解和把握。本文將基于高中數學的知識基礎對高中物理關于物質構成奧秘的教學策略進行探究，企圖闡述一個新的途徑,讓中學生更便于把握這一節(jié)的知識點。
中學物理教學中“物質構成的奧秘”這部份包括物理物質的多樣性、微粒構成物質、認識物理元素和物質組成的表示四個方面，其中與中學數學教學內容中有重合部份的是分子、原子的最基礎的內容，現我們從以下這幾部份進行對照剖析，并給出在中學物理”物質構成的奧秘”這部份的教學建議。
一、初中數學和中學物理對于分子和原子在教材中的相關內容的對照：
義務教育教科書中學九年級數學人教版的課本中有關分子的相關內容排版于第十三章《熱和能》中的第一節(jié)《分子的熱運動》。本節(jié)從自然界中胡蜂采蜜的現象入手，引出人類對分子和原子的猜測和發(fā)覺，進一步對分子的特點進行實驗探究和證明：運用擴散現象得出分子在不停地做無規(guī)則運動這一重要的推論，并將這一運動稱為熱運動；借助兩個平整干凈接觸面的鉛柱就壓在一起，再用重物撕扯并拉不開的實驗證明了分子之間存在引力另一分子的重要特點。在數學課目里注重闡明這兩點是有利于對后續(xù)的擴散和物質的內能的存在的教學。
義務教育教科書中學九年級物理人教版的課本中有關分子原子的相關內容排版于第三單元的前兩節(jié)，在第一節(jié)中同樣的是借助品紅在水底的擴散現象引出分子的存在，同時借助兩張掃描隧洞顯微鏡的圖片證明了分子和原子的容積很小，又濃溶液能使無色碘化鉀堿液變黑色的實驗再度證明了分子的運動，并進一步借助常見的二氧化碳容易被壓縮的現象說明了分子間存在間隙。通過前面的幾個實驗的對比引出分子的定義------分子式保持物質物理性質的最小微粒，同時引出分子是由原子構成的初中物理必背方程式，原子是物理變化中的最小微粒。第二節(jié)全部都是有關原子的內容------原子的構成、原子核外電子排布、相對原子質量。
二、初中數學和中學物理對于分子和原子在《義務教育課程標準（2022版）》中的相關內容的對照：
在化學的最新的《課程標準》中對此處的內容要求是這樣的：曉得常見的物質是由分子原子構成的；曉得原子是由原子核和電子構成的，了解原子的核式結構模型，了解人類探求微觀世界的大致歷程，關注人類探求微觀世界的新進展。學業(yè)要求：曉得建構模型是化學研究的重要方式，了解原子的核式結構模型;能通過實驗或實例，歸納總結物態(tài)變化過程中的吸、放熱規(guī)律;在歸納或詮釋中會引用證據，養(yǎng)成使用證據的習慣;能運用物質的彈性、磁性、導電性等知識，對一些說法進行指責，發(fā)表自己的看法。
在物理的最新的《課程標準》中對此處的內容要求是這樣的：初步產生基于元素和分子、原子認識物質及其變化的視角，構建認識物質的宏觀和微觀視角之間的關聯，曉得物質的性質與組成、結構有關；曉得質子數相同的一類原子屬于同種元素，曉得物質是由分子、原子等微觀粒子構成的；認識原子是由原子核和核外電子構成的；曉得原子可以結合成分子，也可以轉變?yōu)殡x子。曉得可以用符號表示物質的組成，認識表示分子、原子、離子的符號，通過科學史實感受科學家探求物質的組成與結構的智慧，曉得可以通過實驗、想象、推理、假說、模型等方式探求物質的結構；能說明分子、原子、離子的區(qū)別和聯系，能用分子的觀點解釋生活中的個別變化或現象；能根據物理反應過程中元素不變的規(guī)律，推測反應物或生成物的元素組成。能基于真實情景，從元素、原子、分子的視角剖析有關物質及其變化的簡單問題，并做出合理的解釋和判別。
三、兩種課目在此項內容中互相滲透：
通過以上兩部份的對照我們可以清晰的感遭到人教版教材排版時不同事科間的輔助和滲透。
在高中年級數學學科的開篇引入了分子和原子的概念和特點，讓中學生興致盎然的開始探究微觀的具象的世界的同時，也為后續(xù)物理課目中對分子和原子進一步的深入探究打好了堅實的基礎。其實都是有關分子和原子的內容，有相同的內容，但優(yōu)缺不同。化學課目中注重于對分子的動能和分子間的引力和作用力的論述，這樣有利于后續(xù)有關熱現象的內容的講解，相對于原子的內容只是簡單的介紹了原子是由原子核和核外電子構成。對于分子和原子是如何構成物質的；不同的變化中，分子和原子其如何的作用；這種問題都留給了一個月后在物理課目學習的中得以解決。所以由此可見，化學課目中有關分子和原子的內容的學習，為物理課中對于此項內容的學習做好了充實的打算，為物理課目中各類變化中這兩種微粒所起的作用這一難點的攻破增加了很大的難度。
四、初中物理對于“物質構成的奧秘”的幾點教學的建議：
“物質構成的奧秘”是中學物理的核心內容，囊括了近一半中學物理的內容，對中學生物理的學習十分重要。這部份內容相對具象，與中學生的生活經驗脫離，感性認識不夠充分，這就給中學生對新知識的學習帶來了障礙。中學生在學習“物質構成的奧秘”過程中，從宏觀物質世界步入微觀粒子世界過程中存在較大的困難，在這個過程學生出現了顯著的分層，同時提升了班主任課堂教學的難度。因而，怎么能有效的借助中學生的原本認知，增加“物質構成的奧秘”中的教學難點就尤為重要，以下是教學中的一點點小建議：
結合物質構成這一節(jié)的知識特征，教學上可以通過創(chuàng)設情境、抓關鍵詞、多練習等方式幫助學生理解具象概念，化難為易，迸發(fā)她們學習的興趣，而中學生在學習過程常常會由于不斷遇見學習障礙而形成畏難心理，班主任可以通過挖掘題材、及時鼓勵等方法來幫助中學生構建積極的心態(tài)，規(guī)劃合理的人生目標，找尋成功的路徑以去除她們的情緒困惑，提高目標意識。
物質構成和物理實驗都有知識結構體系，但好多中學生還不懂及時整理知識，沒有意識要建立知識框架，因而，在教學上，班主任可以通過畫主干和分支圖、思維導圖等方式對知識進行歸納總結，以強化新舊知識的聯系，建立知識結構體系。
據悉，可以通過運用活動、實驗等情景體驗，來迸發(fā)中學生的發(fā)散思維;通過提取生活中有意義的實驗用于教與學，培養(yǎng)中學生的遷移能力;借助媒體手段，可以解決直觀等困難，拉近時空距離;按照中學生存在的差別施行分層教學，有的放矢，能使每--位中學生都得到健康長足的發(fā)展:通過創(chuàng)設和諧的教學氣氛，迸發(fā)班主任的人格魅力能有效地感染和引導中學生;通過中學、家庭和社會共同努力，一起創(chuàng)造更好的讀書環(huán)境初中物理必背方程式，有效地降低中學生在學習環(huán)境上遇見的學習障礙。
【參考文獻】
[1]中華人民共和國教育部.義務教育教科書物理(2012年版)。人民教育出版社
[2]中華人民共和國教育部.義務教育教科書化學(2012年版)。人民教育出版社
[3]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版）。上海師范學院出版集團
[4]中華人民共和國教育部.義務教育數學課程標準（2022年版）。上海師范學院出版集團
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