對“運動描述的實例”的點滴思考

趙一芳

摘 要：充分認識運動，掌握描述運動的方法，進一步探究物體為什么這樣運動貫穿人教版《高中物理必修Ⅰ》和《高中物理必修Ⅱ》。對“運動描述的實例”這部分內(nèi)容進行了思考，提出一些淺薄之見，供同行交流探討。

關(guān)鍵詞：運動描述；運動的合成分解；速度

人教版《高中物理必修Ⅱ》第五章“曲線運動”的第一節(jié)“曲線運動”與老教材相比做出了很大調(diào)整。新增“曲線運動的位移”，在學習“曲線運動的速度”后，緊跟著老教材第二節(jié)的一部分內(nèi)容——“運動描述的實例”：紅蠟塊同時做水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻速直線運動，用物體的位置（位移）和速度描述它在平面中的運動，分析紅蠟塊做什么樣的運動。

很多教師在實踐中仍然采取老教材的順序和方法實施教學，并且對于新教材在這個位置安排這一內(nèi)容持有一定看法。作為一線教師，筆者對新教材進行深入的學習和研究，進一步領(lǐng)會編者的意圖，理清新教材的教學思路，尋求學生容易理解和接受的教育教學方法。

筆者在開設(shè)公開課的基礎(chǔ)上，對“運動描述的實例”這部分內(nèi)容進行了整理、思考，提出一些淺薄之見，供同行交流探討。

在“運動描述的實例”中，新教材通過“蠟塊的位置”“蠟塊的速度”“蠟塊運動的軌跡”層層深入地從不同角度描述了蠟塊的運動，得出“蠟塊的運動軌跡是直線”的結(jié)論。然而，在實際教學過程中發(fā)現(xiàn)，學生很難自發(fā)地想到用課本介紹的這種方法來描述蠟塊的運動，也不容易理解為什么要這樣做。

筆者認為，要在符合高一學生認知規(guī)律的基礎(chǔ)上，介紹科學的方法供學生選擇，去解決實際的物理問題。分析紅蠟塊實際做什么運動，最具說服力的是物體的運動軌跡，教師可以按照研究物理問題的一般方法加以引導。

首先，可以給學生一個猜測的機會。在筆者任教的兩個班級中，有80%的學生猜測紅蠟塊的實際運動是曲線運動。為了驗證自己的猜想是否正確，學生會積極主動地思考驗證方法，或者迫不及待地聆聽老師給他們介紹方法。

接著，教師應該按照學生的認知規(guī)律介紹方法。高一學生更容易接受形象的事物，初學“運動描述”時我們不妨采用“列表描點”的方法，在坐標系中呈現(xiàn)出物體運動過程中經(jīng)過的多個位置（點），以便學生“看”出物體運動軌跡。具體做法為請學生假設(shè)水平運動的速度和豎直運動的速度（例如：vx=2m/s，vy=1m/s），并要求學生表示出多個紅蠟塊的位置坐標（水平方向和豎直方向的位移），如求出0時刻、1秒末、2秒末、3秒末、4秒末……物體的位置坐標。教師運用幾何畫板“繪圖”中“繪制點”這一信息技術(shù)工具，輸入物體的位置坐標，點擊“繪制”，便能在平面直角坐標系中得到對應的點（如下圖所示）。

學生根據(jù)紅蠟塊實際運動中到達的多個位置，可以直觀地“看”出“蠟塊的軌跡是直線還是曲線”。位置坐標直觀形象，不僅為驗證學生的猜測提供了依據(jù)，也為尋求“蠟塊運動的軌跡”創(chuàng)設(shè)了情境、做好了鋪墊。為了證明大家“看”出來的結(jié)論，教師可以引導學生推導蠟塊運動的軌跡方程。這樣，軌跡方程便具有了特定的物理意義，學生容易理解、掌握和運用。

在此基礎(chǔ)上，教師進一步引導學生思考如何分析“蠟塊的運動是勻速的嗎”“速度的大小和方向變化嗎”等一系列“看”不出來的問題。教師指導學生運用數(shù)學工具表示“曲線運動的位移”和“曲線運動的速度”。通過對表達式物理意義的分析，得出“紅蠟塊做勻速直線運動”的結(jié)論。學生在解決實際問題的過程中可以體會運用數(shù)學工具研究物理問題的方法，通過對描述運動的各物理量的合成分解來實踐知識的遷移。學生從中掌握基本的研究思路和方法，有利于自主研究更復雜的運動問題。

筆者在整理、思考的過程中，對新教材的編寫意圖有了進一步的理解：充分認識運動、掌握描述運動的方法，進一步探究物體為什么這樣運動。這種思想方法既適用于研究直線運動，也適用于研究曲線運動。

（作者單位 江蘇省蘇州田家炳實驗高級中學）