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对高中物理中“位移”教学的一点建议 安徽芜湖市第一中学（241000） 邓中良 位移是位置矢量的变化量，是为描述物体（质点）空间位置变更而建立的基本力学概念之一，是学生进入高中后接触到的第一个矢量。对位移的理解程度直接关系到学生在后续学习中对其他矢量的理解与掌握，其重要性毋庸置疑。正因为如此，所有版本的高中教科书都对位移的教学做了精心的编排。以人教版为例：教材在第一节坐标系的学习中首先介绍了直线运动中物体位置在直线坐标系中的（坐标）表示，接着在第二节中介绍了直线运动中位置和位移（位置变化）的表示，然后在第三节开始再一次介绍了直线运动中物体坐标与坐标的变化量。很明显，编者是想尽量降低初、高中的台阶，让学生对位移及矢量的理解分层逐步加深。 现在实际的教学中我们一般也都按照教材的编排实施教学。对大部分学生而言，课标实验教材的这种对位移概念的处理方式接受起来确实较以前教材容易的多。但这种反复地强调直线运动中的矢量运算，却容易对质点在高于一维的空间里做曲线运动的研究造成思维上的障碍（比如匀变速曲线运动中加速度的理解）。学生受先入为主的影响，总觉得矢量与标量的区别就是用多了用正负号表示方向而已。实际上，位移矢量主要是为研究曲线运动的方便而建立的。用正负号表示矢量的方向是平行四边形法则在两矢量夹角分别为0°和180°时，矢量量值运算时的数学表示，而不是矢量的一般表示规则。换句话说，当两矢量在同一直线上时，如果用正负号表示其方向，就可以将平行四边形法则的一般矢量加法运算（解三角形）简化为标量的代数运算。显然，带有正负号的矢量表示不是真正的矢量表示（真正意义上的矢量应该用模与单位向量组合表示）。 我们如何在教学中预防学生形成定势思维，降低对高于一维的矢量运算及理解上的困难呢？笔者认为：在开始阶段用直线上的矢量运算，让学生对矢量的方向性有初步认识是妥当的，但不应过分强调。学生刚刚接触作为矢量的位移，应把教学重心放在位移对位置变化表示的科学性和方便性上。多通过生活中的实例，能够让学生体会到位移概念的建立在描述物体运动中的必要性和方便性。下面是笔者在位移概念的教学中的片段： 师：假如你从芜湖到南京参加某大学组织的科技活动，那么在如图所示的多条可供选择的路线中，你会选择那一条？说出你选择的理由。 生甲：我准备选择从芜湖坐火车经马鞍山直接到南京的路线。理由是这条路线最近。 生乙：我选择从芜湖坐轮船沿长江到南京的路线。理由是可以欣赏到长江两岸的风光。 生丙：我选择先到合肥，再坐飞机到南京，因为我非常想体验一下翱翔蓝天的感觉。 师：同学们选择的路线虽然不同，但都能到达南京（殊途同归）。在研究物体的运动时，我们有时不求“殊途”但求“同归”。也即是说不管你选择什么路线，只要能从芜湖到达南京就行。在初中我们已对“殊途”有所了解：路线不同，轨迹的长度也不同。我们把物体运动轨迹的长度叫做路程。今天我们一起来研究“同归”如何表达。请大家阅读课本第13页路程和位移的相关内容，说一说物理上是怎样表示物体位置的变化的，并讨论这样表示有什么优点？ 教师巡班指导。 引导基础一般的学生思考：位置变化的表示是研究运动的基本问题，体会路程和位移在表示位置变化上哪一个更简单、更准确？ 引导基础较好的学生思考：课本上图1.2-3中如果建立一个原点、坐标轴方向与原来不同的坐标系，物体从A到B的位移表示会变化吗？ 学生讨论后统一认识：位移对位置变化的表示比路程更科学、更简单、更准确（不但表示了位置变化的远近，而且表示了位置变化的方向）。 教师板书强调：无论物体做直线运动还是曲线运动，只要用一条从初位置指向末位置的有向线段（位移）就能够把物体位置的变化准确地表示出来。 让学生分别在一维和二维坐标系中用位移表示出物体位置的变化。 在物理学的研究中引入矢量，能够使很多问题的研究更简单、更方便。但如果在学生刚接触矢量时过多地要求（或过于强调）在一维坐标系中用正负号表示矢量的方向并参与运算，学生就容易混淆正负号的意义(有时表示方向，有时是运算符号)，导致在后来的一维问题处理时常常为正负号而烦恼。因此，笔者认为：在高中物理第一章不宜对一维情况下的位移作太多渲染，只要让学生抓住“从初位置指向末位置”这一根本就够了。否则我们就会抓了芝麻而丢了西瓜。就好比是怕孩子消化不良而过多喂食营养流质，结果导致孩子消化系统功能下降一样。 芜湖 南京 长 江 铁路 合肥 航运 铁路 铁路 航空