謝忠鏈
(江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)第二中學(xué) 225200)
比值定義法是物理學(xué)中對(duì)一些概念的導(dǎo)出進(jìn)行物理量分析的一種方法.我們從前面“速度”物理量的計(jì)算公式來(lái)看,是由“路程”與“時(shí)間”的比值過(guò)程.初中階段,對(duì)物理概念的教學(xué)應(yīng)該規(guī)范、科學(xué),要讓學(xué)生能夠從中理解并掌握其內(nèi)涵.蘇科版物理教材中如果直接用“路程與時(shí)間的比值”來(lái)定義速度,則這種表示“速度”的方式,其意義應(yīng)該是平均速率,而非平均速度.所以,為了謹(jǐn)慎描述物理概念,也避免誤導(dǎo)“速度”的理解,通常采用比值定義法.對(duì)于比值定義法而言,也是物理學(xué)中的常用方法,我們從“速度”的計(jì)算公式中看到,雖然是一個(gè)除法計(jì)算,但并非是小學(xué)數(shù)學(xué)中的一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算,而是體現(xiàn)了物理學(xué)思想.為此,根據(jù)物理學(xué)中物理量的導(dǎo)出方法,我們可以將“速度”概念解釋為“表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,在直線運(yùn)動(dòng)中,其大小等于物體通過(guò)的路程s與通過(guò)這一路程所用時(shí)間t的比值”.
初中階段物理學(xué)中的“速度”概念,事實(shí)上與高中階段的“平均速度”具有一致性,其公式為“路程”與“時(shí)間”的比值,路程表示物體移動(dòng)的位移,時(shí)間為所經(jīng)歷的時(shí)間.但對(duì)于一個(gè)物體,如果做曲線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的“路程”與并非等于“位移”大小,則用“路程”與“時(shí)間”進(jìn)行比值求解的不是平均速度,而是平均速率.顯然,與初中階段的“速度”值是不同的.因此,我們?cè)诔踔小八俣取备拍罘治錾希處熞獙?duì)物體的運(yùn)動(dòng)條件進(jìn)行限定于直線運(yùn)動(dòng),明確物體的“位移”大小與其“路程”是一致的,否則,將讓學(xué)生感到疑惑.另外,初中階段對(duì)“速度”的定義,不要將之與曲線運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系,因?yàn)檫@一內(nèi)容屬于高中階段的“速度”內(nèi)容,還要涉及更多的“速率”、“線速度”等概念.為此,教師在整合“速度”概念及講解“速度”問(wèn)題時(shí),要貼近初中物理教材實(shí)際,讓學(xué)生了解初中階段的“速度”概念是建立在“直線”運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)“速度”概念的學(xué)習(xí),形成正確的認(rèn)知.
在蘇科版初中物理教材中對(duì)“速度”概念的定義,“速度”與“平均速度”是本節(jié)的重要概念.如果我們不對(duì)兩個(gè)概念進(jìn)行對(duì)比分析,則可能讓學(xué)生誤認(rèn)為是兩種不同的“速度”.為此,我們將著重從三個(gè)方面來(lái)就“速度”的概念進(jìn)行細(xì)化分析,幫助學(xué)生正確理解和應(yīng)用“速度”概念.
1.協(xié)調(diào)與統(tǒng)一兩種不同的“速度”
在課堂教學(xué)中,對(duì)“速度”的概念講解,教師在得出“速度”的定義時(shí),還要讓學(xué)生明白,本節(jié)所講的“速度”概念,與“平均速度”具有一致性.讓學(xué)生理解到在直線運(yùn)動(dòng)中的物體,不管是“勻速”還是“變速”運(yùn)動(dòng),其計(jì)算我們統(tǒng)一為“平均速度”.不過(guò),對(duì)于兩種“速度”的介紹,我們還要讓學(xué)生明白,“速度”與“平均速度”本身是不同的,只是,在初中物理階段,我們將之統(tǒng)一為一個(gè)“平均速度”.
2.通過(guò)實(shí)例來(lái)比較兩種不同的“運(yùn)動(dòng)”
在“速度”學(xué)習(xí)中,對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)中的平均速度,與所用的時(shí)間沒(méi)有關(guān)系;但對(duì)于變速直線運(yùn)動(dòng),其平均速度與時(shí)間有關(guān).這一點(diǎn),我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生理解和認(rèn)識(shí),并通過(guò)具體的兩種不同的運(yùn)動(dòng)方式來(lái)比較兩者的差異性,加深學(xué)生對(duì)“平均速度”的理解.如某一汽車在做直線勻速運(yùn)動(dòng)中,無(wú)論走多久,其速度都是勻速的,與時(shí)間是無(wú)關(guān)的.但是,當(dāng)某一汽車在直線變速運(yùn)動(dòng)中,所走的路程與其所用的時(shí)間,在計(jì)算“平均速度”時(shí),兩者是不同的.每一段的“平均速度”與“全程的平均速度”并非一致,與其所用的時(shí)間息息相關(guān).我們可以從其走過(guò)的“路程”與所對(duì)應(yīng)的“時(shí)間”比值中來(lái)計(jì)算.也就是說(shuō),對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng),每段的“平均速度”與“全程速度”是相同的;而在“變速直線”運(yùn)動(dòng)中,每段的“平均速度”與所選取的時(shí)間有關(guān),僅能對(duì)其速度進(jìn)行粗略的描述.
3.預(yù)留知識(shí)空間,便于銜接初高中物理概念
針對(duì)變速直線運(yùn)動(dòng)下的各段“平均速度”與“全程速度”的關(guān)系問(wèn)題,我們?cè)诤罄m(xù)講解中,也應(yīng)該讓學(xué)生有所了解.對(duì)于各段的“平均速度”與“全程速度”那個(gè)最能準(zhǔn)確的描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢?如果想實(shí)現(xiàn)最為準(zhǔn)確的描述運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,時(shí)間應(yīng)該如何選???我們可以就此展開(kāi)討論,讓學(xué)生從具體實(shí)例的探析中,來(lái)計(jì)算“平均速度”、“全程速度”的值,再結(jié)合物體變速運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),來(lái)嘗試解決上述問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理中“速度”概念的學(xué)習(xí)興趣.
總之,結(jié)合蘇科版初中物理教材來(lái)探析“速度”概念的內(nèi)涵,有助于銜接初、高中物理教學(xué)中概念的正確認(rèn)知,幫助學(xué)生自然過(guò)渡,合理建構(gòu)物理概念.初中教材中對(duì)“速度”概念、公式、單位的介紹相對(duì)粗略,通過(guò)比值定義法的運(yùn)用,來(lái)隱含物理教育思想,為后續(xù)的密度、功率、壓強(qiáng)、比熱容等概念學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).因此,我們?cè)谡n堂教學(xué)中,還應(yīng)該對(duì)初中物理“速度”概念進(jìn)行優(yōu)化教學(xué),增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.
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