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论匀变速直线运动中x=v0t+1/2at2的讲解

林江山
摘要:在高中物理教学过程中是充满着理性分析的,但并不意味着物理教学是可以忽略感性教育的,现阶段的学生是怀着更多的情感和价值观来学习的,如果学习物理具有太高的理性占有百分比,它就会变得让学生觉得很难,从而不愿意主动去学习物理课程,作为物理老师长期以来接受着物理教育,实验探究也做过很多,这种深入思考的理性的惯性力量会使我们的选择不断自我强化,而在教学中也会想以理性来深入学生的心灵,这样对于我国未来物理学人才培养来说是很不利的。
对于学习一个领域来说没有任何情感是很可怕的,而作为一名老师不仅应该教会学生运用公式来诠释生活,更应引领学生领悟物理学定义后面的本质。物理学是一门涵盖面很广的学科,同时也是一门发展中的学科。更应被辩证的看待,投入多一份的感性教育。
 
关键词:感性教育;本质;物理教学;理性与情感
 
       学生们刚才初中进入高中,最重要的任务之一是适应高中的学习生活,作业量九门集中会很多,而对于理论加深的物理学科对孩子们来说是个巨大的挑战,此时,老师需要引导孩子学习知识,更应让孩子体会物理规律的奥妙而激发起他们内心的兴趣。
 
一、大多数学生进高一物理中的问题与困惑来源
       一天,一位住我家附件的女生问我:“大哥,这道题我不会。”我一看题一物体做匀变速直线运动,在第1s内位移9m,第2s内位移为7m,求这个物体的加速度。“我问:”你们学到哪里来了?“学生说:“自由落体。”“那你会画V-t图像吧,把图像画出来就知道了。”学生困惑的说:“我们老师没有让我们用V-t图。”我好奇的问:“那你们老师让你们用什么啊?”学生说:“用推论,老师上课做了很多公式的推论出来,让我们记着就行了。”我问到:“那么多推论,你记得住,学物理活一点,多推敲推敲,我来教你V-t图的运用和理解,但是这不是说一次就能学到位的,你要自己多揣摩,多去问问你的老师。”她说:“可是我们老师不画图的,喜欢用推论,为了省时间,敢进度。”我说:“这个东西不掌握好,你们学习中的追击问题如何处理?早晚要学好的,没事,你去问老师,他会教你的,虚心一点,多问问就行了”……
二、公式的讲解方法虽多,却带给学生不同的感觉和理解。
       对于的公式讲解,结合v-t图可以更好的让学生接受。化具体的物理情境中的物理关系到图像上,可以起到精简信息量的作用,让学生更好的进行下一步物体运动过程的分析,而对于图像的讲解,如对于x=v0t+1/2at2这公式的得出却有三种过程,却对应着3种不同的思路。
(一)三种过程对应着的三种不同的思路
       第1种:由前两节的加速度方面学习的内容可知:在匀变速直线运动中,由a=(v-v0)/t的定义式可得:v=v0+at将这块面积看成由一个v0为高的矩形加上剩下的三角形。
       第2种:从最直接的一个完整的直角梯形面积出发来思考,用小学五年级学习的梯形面积的计算公式写出。
       第3种:此图形可在0-t1的中间位置t2高度处引一根平行x轴的线。将看到右上方的突出三角形部分可补至左下方缺失三角形部分。这两边的三角形面积相等,组合之后为一个完整的矩形。
(二)三个思路的不同过程、相同的答案,具有不一样的物理理解意义
       第1种,S=S+S三角形,S代表着以v0的速度匀速运动t1时间长度的位移大小,S三角形的出现则是缘于加速度a的出现,这一块的位移是由加速度的影响所带来的,当a为正时,增加一个三角形的面积位移,当a为负时,应切掉一个三角形面积的位移。当a为0时,就是匀速运动了,不增不减。
       第2种,S=S单纯的以小学学的梯形面积计算公式即可,S=(上底+下底)*高/2的“(上底+下底)*高”部分表示的是什么?是两个梯形正倒放置的叠加面积和,除2就等于一个的大小了。我想没有人会愿意考虑的时候位移多加一倍再平分。
       第3种, S=S矩形,从取点t2点平均速度对应的,特点是将匀变速直线运动转化为匀速运动模型,物理量的处理步骤上应循序渐进,包含了初中的知识会更加有梯次性,并且使v平均这个词在求位移时 得以普适性的应用,拓展了学生的能力,可以延续学生们初中时学习运动学的感觉。物理学的发展也是在固有的基础上研究推进的,感觉能容易让学生把握。
(三)三种思路的物理教学上对学生的物理学习感觉的意义
       第1种虽然理解上将位移分为两部分增加了难度,但是却能加深体会,达到灵活学习的目的,深层次的感受物理学中匀变速直线运动的本质。最重要的是:它是三种思考中唯一思维板块与结果表象相符的,理解后,在算位移与时间关系时:x=v0t+1/2at2,第一种思路能更好运用。
       第2种的计算过程中物理意义不贴切实际,中间过程纯粹为数学算法,在x=v0t+1/2at2的公式使用中,用此思路容易记错公式,从学生角度来说长得不像,学久了也不会记错误了。
       第3种是建立在初中学习或说更容易理解的平均速度的基础之上,运用了数学上的面积法进行填补。从教学历程上来讲,学生容易接受和快速理解,也能能起到简化运算的作用。
(四)从孩子的成长出发,提升学习物理感觉的综合分析
       为了增强孩子理解和灵活运用的能力,真正学好物理的本质应该用第1种,解题时公式与理解思路变现上一样才能更得心应手,既可以培养学生观察公式透析原因的能力,又利于创新思维的开发。
       用第2种的人认为可以将数学公式等同取代物理意义,目的是为了提升理性思维,让物理学达到纯理性地步;说白了就是扼杀感性,一般物理数据工作处理者容易陷入其中。
       用第3种方式降低了物理公式理解上的难度,适合基础差,反应慢的学生,可以增加学生对物理的接受程度,并且增加对以往旧知识的认同感和归属感,给学生一种传承经典、承上启下的精神力量。
 
 
 
结束语:
       物理学是理性的,而学生怀有更多的感性,物理的教学是人所进行的教学,不应是去掉学生学习中的感性部分,而使之转变为百分百的理性学习,纵观物理学史:物理的学习和开创都是离不开感性的,法拉第与他的磁感线让他站上电磁学的巅峰:麦克斯韦把电路想象成河流才使得电磁学理论大步推进,一位感性不足的科学家是无法打开新领域的大门,一位丧失感觉的学生将无法体会到学习的乐趣。可怕的是:变得被动之后将会失去很多学习的意义。
       我们应该让学生在主动中学习、探究学习并且不断深入研究学习,为了我国教育事业的转变,老师们得改变任务式的教育理念,为中国的发展培养优秀的下一代。
 
 
参考文献:
 
[1]孙守林.浅析教育信息技术与初中物理教学整合[J].数字化用户,2013,(29):168-168
[2]李经多. 信息教育与初中物理教育的巧用整合[J].读书文摘.
2015.4月
[3]游明琴.浅谈实验在初中物理教学中的作用[J].科学咨询(教育科研),2013,24(13):25

       此论文为我校物理教师林江山所写,并获得省优秀教学论文三等奖。