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摘 要:物理学是一门理论与实际相结合、方法论与实践论相结合的学科,物理教育是中学和大学教育的一个重要组成部分,而机械运动则是物理学的重要内容。本文对如何学习机械运动提出两点个人拙见,以期同行讨论。
关键词:机械运动;观察力;时间与空间
现阶段,物理学科的分数在高考试卷中比例是较大的,可见,物理学的地位是坚固而不可动摇的。笔者将结合自己十多年的一线教学经验,从新课改后实行的新教材必修第一册第一章《直线运动》和第二章《匀变速直线运动》入手,来谈谈新高一学生在物理学习过程中可能面对的一些问题及应对的方法,从而帮助学生掌握科学系统的学习、思维方法。
一、敏锐的观察力是发现一切奥秘的火眼金睛
物理学是一门自然科学,注重于研究物质、能量、空间、时间,尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。而观察是最基本、最古老、最直接的研究方法,在物理学研究中占有重要地位。古人对太阳的东升西落、月相的周期性变化、斗转星移、树叶摇动、动物追逐等这一切现象的观察和思考,从而认识到了机械运动的存在。事实上,电磁学、热学等物理学其他分科也大都是建立在对现象的观察基础上的。所以,引导学生对日常生活进行有效的观察是获取第一手经验的最佳方式和途径。当然学生在初中阶段已经有了这方面的经验,但是,观察能力的培养却还未停止。
观察是人类探索整个宇宙世界的第一步,也是最为重要的第一步。观察力对于一个人来说是非常重要的。敏锐的观察力可以使我们避免受表面现象的迷惑,而真正地看到事物的本质和变化的趋势。牛顿根据苹果坠地发现了万有引力定律,伽利略根据摆动的烛台发明了摆钟,瓦特改善了蒸汽机……大量的事实说明,科学家和发明家的可贵之处就在于观察。观察力,可以使一个人变得更加睿智、严谨,发现许多人所不能发现的东西。观察力的敏锐性指迅速而善于发现易被忽略的信息。中学阶段是敏锐观察力培养的最佳时期。在学习活动中,学生之间的观察力千差万别,同是一个问题,有的学生一眼就看出问题的要害和内在联系,有的学生则相反。
对此,笔者有以下建议:①教师可以给出一些带有提示性质的问题作为引导,从而将学生被动的观察变为一种有明确目的性的观察。②做完整的实验观测记录。英国剑桥大学动物病理学教授贝弗里奇告诉我们:“做详尽的笔记和绘图都是促进准确观察的宝贵方法。” 比如,在匀变速直线运动概念的建立上,教师可以向学生介绍利用测速仪测量瞬时速度对某个直线运动进行观察和测量,进而采用速度时间图像的方法将观测所得数据进行更为直观的表示。至此,匀变速直线运动的概念跃乎纸上,学生也能更清晰地了解。
二、学会从时间与空间出发来度量机械运动
在物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动。在关于机械运动的这一概念中,我们不难发现时间与空间对机械运动的度量。运动与否,关键看是否有位置的变化,这个变化是不可能在一个时刻完成的,而是需要一段时间来完成的。不仅是机械运动,在所有的物理现象中,时间都自然而然地成了一切事物产生、发展、变化的线索。抓住时间这一线索,合理地选择事物发展变化的各个阶段,非常有助于学生建立一个科学、有序的思维过程。关于位置变化的描述,物理学建立了位移这个概念。这是教学中的一个重点和难点。教师不仅要帮助学生掌握位移的概念,还要帮助学生真正认清位移的物理意义,理解位移是对运动物体位置变化最为准确的考量。
在教学实施过程中,教师一定要注意位移与路程的比较,还要讲清位移、路程与运动的关系。可采用以下提问题的形式:①有运动是否一定有位移?反之?②有运动是否一定有路程?反之?③有位移是否一定有路程?反之?④有运动是否一定有位置变化?反之?⑤有位移是否一定有位置变化?反之?至此,运动、路程、位移的“三角关系”可以理清了。如果学生对机械运动中的时间和空间描述有了一定的理解,教师可以继续引导学生理解对运动学研究的大致思路。第一步,有了位移和时间,可以对物体运动的情况进行一个准确的记录;第二步,有了位移和时间,就可以定义速度,就可以对运动的快慢进行准确描述;第三步,有了速度,我们注意到有速度不变的运动,还有速度发生变化的运动;第四步,速度即使发生变化,变化特点也各不相同,由此有了加速度。由此可见,对运动进行准确的时间和空间上的描述,是对运动全方位描述的开始和基础。
关键词:机械运动;观察力;时间与空间
现阶段,物理学科的分数在高考试卷中比例是较大的,可见,物理学的地位是坚固而不可动摇的。笔者将结合自己十多年的一线教学经验,从新课改后实行的新教材必修第一册第一章《直线运动》和第二章《匀变速直线运动》入手,来谈谈新高一学生在物理学习过程中可能面对的一些问题及应对的方法,从而帮助学生掌握科学系统的学习、思维方法。
一、敏锐的观察力是发现一切奥秘的火眼金睛
物理学是一门自然科学,注重于研究物质、能量、空间、时间,尤其是它们各自的性质与彼此之间的相互关系。而观察是最基本、最古老、最直接的研究方法,在物理学研究中占有重要地位。古人对太阳的东升西落、月相的周期性变化、斗转星移、树叶摇动、动物追逐等这一切现象的观察和思考,从而认识到了机械运动的存在。事实上,电磁学、热学等物理学其他分科也大都是建立在对现象的观察基础上的。所以,引导学生对日常生活进行有效的观察是获取第一手经验的最佳方式和途径。当然学生在初中阶段已经有了这方面的经验,但是,观察能力的培养却还未停止。
观察是人类探索整个宇宙世界的第一步,也是最为重要的第一步。观察力对于一个人来说是非常重要的。敏锐的观察力可以使我们避免受表面现象的迷惑,而真正地看到事物的本质和变化的趋势。牛顿根据苹果坠地发现了万有引力定律,伽利略根据摆动的烛台发明了摆钟,瓦特改善了蒸汽机……大量的事实说明,科学家和发明家的可贵之处就在于观察。观察力,可以使一个人变得更加睿智、严谨,发现许多人所不能发现的东西。观察力的敏锐性指迅速而善于发现易被忽略的信息。中学阶段是敏锐观察力培养的最佳时期。在学习活动中,学生之间的观察力千差万别,同是一个问题,有的学生一眼就看出问题的要害和内在联系,有的学生则相反。
对此,笔者有以下建议:①教师可以给出一些带有提示性质的问题作为引导,从而将学生被动的观察变为一种有明确目的性的观察。②做完整的实验观测记录。英国剑桥大学动物病理学教授贝弗里奇告诉我们:“做详尽的笔记和绘图都是促进准确观察的宝贵方法。” 比如,在匀变速直线运动概念的建立上,教师可以向学生介绍利用测速仪测量瞬时速度对某个直线运动进行观察和测量,进而采用速度时间图像的方法将观测所得数据进行更为直观的表示。至此,匀变速直线运动的概念跃乎纸上,学生也能更清晰地了解。
二、学会从时间与空间出发来度量机械运动
在物理学里,一个物体相对于另一个物体的位置,或者一个物体的某些部分相对于其他部分的位置,随着时间而变化的过程叫做机械运动。在关于机械运动的这一概念中,我们不难发现时间与空间对机械运动的度量。运动与否,关键看是否有位置的变化,这个变化是不可能在一个时刻完成的,而是需要一段时间来完成的。不仅是机械运动,在所有的物理现象中,时间都自然而然地成了一切事物产生、发展、变化的线索。抓住时间这一线索,合理地选择事物发展变化的各个阶段,非常有助于学生建立一个科学、有序的思维过程。关于位置变化的描述,物理学建立了位移这个概念。这是教学中的一个重点和难点。教师不仅要帮助学生掌握位移的概念,还要帮助学生真正认清位移的物理意义,理解位移是对运动物体位置变化最为准确的考量。
在教学实施过程中,教师一定要注意位移与路程的比较,还要讲清位移、路程与运动的关系。可采用以下提问题的形式:①有运动是否一定有位移?反之?②有运动是否一定有路程?反之?③有位移是否一定有路程?反之?④有运动是否一定有位置变化?反之?⑤有位移是否一定有位置变化?反之?至此,运动、路程、位移的“三角关系”可以理清了。如果学生对机械运动中的时间和空间描述有了一定的理解,教师可以继续引导学生理解对运动学研究的大致思路。第一步,有了位移和时间,可以对物体运动的情况进行一个准确的记录;第二步,有了位移和时间,就可以定义速度,就可以对运动的快慢进行准确描述;第三步,有了速度,我们注意到有速度不变的运动,还有速度发生变化的运动;第四步,速度即使发生变化,变化特点也各不相同,由此有了加速度。由此可见,对运动进行准确的时间和空间上的描述,是对运动全方位描述的开始和基础。