高中物理教学案例：都是“加速度”惹的祸.docVIP

高中物理教学案例：都是“加速度”惹的祸 1.问题的产生 去年国庆，我的第一届学生聚会，我是班主任，同时任教他们高一入门的物理课，被他们邀到现场，大家非常开心，由于是高中同学，不免要回忆高中时代的一些生活学习片断，一位医科大学毕业的学生顺手拿起桌上的一个苹果向空中抛去，然后用手接住，笑着对我说，老师，加速度多大？旁边一大帮同学笑嘻嘻地抢着回答： ●你是指抛上去还是落下来的过程？（一个女孩子，也是医科大学毕业的） ●上升加速度朝上，下降时加速度朝下。（军事指挥院校的本科毕业生干脆利索地回答） ●上升过程速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧。（师范大学毕业的，不是学物理专业） ●最高点苹果都停下来了，肯定没有加速度。（竟然是一个重点大学理工科毕业学生的回答） ●老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。（一个女孩，后来学文科了） …… 这是一群口无遮拦的学生的回答，在这种场合下，他们不会在乎回答错了老师对他们的批评，也不奢求答出最佳答案以博得老师的赞许。这就是他们对“加速度”活生生的理解，这就是那些曾经陪伴他们高中三年的“加速度”留在脑海中的第一印象。 大家兴致勃勃，嘘寒问暖，他们都大学毕业三年了，有的高中毕业后就未曾谋面。但我却一直在思考一个问题：为什么只要谈到加速度，学生会情不自禁地想到速度；只要谈到加速度方向，学生会自然地联想到运动方向。这还是当时省属重点中学的尖子生啊！学习物理的最终价值难道就是为了考上大学？ 2. 他们是这样学的，我是这样教的 加速度的概念在高中物理中的地位不言而喻，它贯穿高中物理始终，但过不了三五年，他们将这些东西抛到了九霄云外，抑或将加速度概念扭曲。也就是上面回答的那些根深蒂固的“加速度”答案。 想想原来我的教学方法，基本上都是两种模式进行导入： 第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入： 运动物体 速度改变量 所用时间 单位时间内速度改变量 铅球 17m/s 0.2s 85m/s 汽车 20m/s 4s 5m/s 炮弹 250m/s 0.005s 5×104m/s 然后设计问题：根据表格中的信息回答下列问题： 1.哪一个速度改变量大？ 2.哪一个所用时间长？ 3.哪一个速度变化快？ 学生讨论回答完毕，老师总结：单位时间内速度的改变量就叫加速度。然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题：“速度变化的快慢　加速度”． 第二种是作速度-时间图像进行导入： 作出两物体的v—t图像，都是匀变速直线运动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。 学生：甲图中，物体的速度每5秒变化30m/s， 乙图中，物体的速度每5秒变化10m/s。 师：哪个物体的速度改变要快一些呢？ 学生：甲物体，因为甲的速度每秒才改变6m/s。 师：对，今天我们就来引入一个新概念——加速度，来描述速度改变的快慢． 这两种方式估计是全中国千千万万的物理教师通常的教学方法，以生活中常见的物体的速度、速度的变化、速度的变化快慢来引出“加速度”，最终迫不及待地给出定义：用来描述速度变化快慢的物理是就叫加速度。然后说出加速度的矢量性，有正负之分，再进行交流与讨论，对公式进行巩固等等。 对于加速度方向问题，更是弄得学生晕头转向。教材对加速度方向的描述为“加速度也有方向，在直线运动中，通常取物体初速度的方向为正方向，当末速度，加速度a为正值，表明加速度方向与初速度的方向与初速度的方向相同，物体在加速；” （摘自广教版高中物理教材（必修1）第14页），这句话我一直耿耿于怀，除了表述使你发晕之外，再找不到其它价值所在，何况还经不起推敲。 3.大胆尝试 加速度的教学安排在高一物理第一学期，这些刚刚从初中进入高中的学生来说，这是一个大门槛。不就是用比值定义物理量吗？初中也有，如电阻、密度等，但千万不要这样认为，初中是一个具体的物理量的比值，而高中的加速度是一个物理量变化的比值。初中是“死比值”，高中是“活比值”，初中是静态量的描述，高中是变化量的描述，单从加速度的单位就可以看出这个量不简单，不能相提并论！因此，对加速度的运动学定义式,高一学生已感到明显不适应,他们在具体判断加速度大小时,总习惯把加速度跟速度联起来考虑,他们甚至认为,根据定义式,加速度跟Δv成正比,跟Δt成反比。 加速度是运动学中极为抽象的概念，赵凯华先生在《新概念物理教程-力学》中明确指出：“这是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念”从历史上看，伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家。而这样高难度的概念呈给高一学生时，实在是教学中的难点，而加速度又贯穿物理学的始终，因此又成了一个重点。针对出现的问题，我在教学过程中做了如下三点尝试： ①弱化加速度方向。加速度方向真的那么重要吗？学过了牛顿第二定律，加速度方向不言而喻。特别是对“加速运