動量守恒定律教案

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第1篇

【關(guān)鍵詞】 物理教學(xué) 知識階梯 學(xué)習(xí)策略

【中圖分類號】 G423 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)04(b)-0096-01

1 知識階梯的成因

知識階梯主要表現(xiàn)在概念、規(guī)律、方法和思維方式四個方面。

1.1 概念性階梯

學(xué)生從初中進入高中,首先遇到兩個很困難的概念性階梯,即從標量到矢量的階梯和從速度到加速度的階梯。

1.1.1 從標量到矢量的階梯

從標量到矢量的階梯會使學(xué)生對物理量的認識上升到一個新的境界。然而要實現(xiàn)這個飛躍必須接受認識過程的巨大考驗。初中學(xué)生只會代數(shù)運算,僅能從數(shù)值大小上判斷兩個量的變化情況,現(xiàn)在要求用矢量的運算法則(幾何方法),即平行四邊形定則進行運算,判斷矢量的變化時也不能只看數(shù)值上的變化,還要考慮其方向的變化。如勻速圓周運動的速度大小不變而方向時刻在改變,速度矢量仍是變化的。更困難的是矢量變化的定量計算,例如勻速圓周運動中若速度由為,速度的改變量,而如果和的大小相等都等于,速度改變量就寫成,在計算中只有用幾何的方法才能得出正確結(jié)果。

1.1.2 從速度到加速度的階梯

從位移、時間到速度的建立是很自然的一個過程,學(xué)生容易跨過這個臺階。從速度到加速度是對運動描述的第二個階梯,面對這一階梯學(xué)生必須經(jīng)受一個由具體到抽象又由抽象到具體的科學(xué)化能力的巨大考驗。首先遇到的困難在于對加速度意義的理解,起初學(xué)生往往把加速度和速度的改變量混淆起來。更難理解的是加速度的大小、方向和速度大小、方向之間的關(guān)系,其計算也是用矢量式。而加速度的方向和速度方向可能相同(加速直線運動),可能相反(減速直線運動),可能垂直(勻速圓周運動),也可能成某一夾角(拋體運動),這些概念對學(xué)生來說也是一個很陡的階梯。

1.2 規(guī)律上的階梯

概念上的階梯必然導(dǎo)致規(guī)律上的階梯,規(guī)律上的階梯主要表現(xiàn)在以下兩個方面:

1.2.1 進入高中后物理規(guī)律的表達方式增多,如文字表達方式、數(shù)學(xué)表達式、圖象表達方式等,導(dǎo)致理解難度加大,使部分學(xué)生不解其意,遇到問題不知所措。

1.2.2 矢量被引入物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達式,由于它的全新處理方法使很多學(xué)生感到很陌生,原有的知識結(jié)構(gòu)中缺乏相應(yīng)的觀點,很難實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換。特別是正、負號和方向間的關(guān)系,如運動學(xué)公式,牛頓第二定律,動量定理,動量守恒定律等都是矢量式,在運用其解題時都要注意各量的矢量性。

1.3 研究方法上的階梯

1.3.1 從定性到定量。初中物理中很多內(nèi)容只是對物理現(xiàn)象的定性說明和簡單的定量描述,進入高中后要對物理現(xiàn)象進行模型化抽象和數(shù)學(xué)化描述。這必然要求學(xué)生去跨躍很大的階梯。

1.3.2 從一維運動到二維運動。初中只學(xué)習(xí)勻速直線運動,而在高中不僅要學(xué)習(xí)勻變速直線運動,還要學(xué)維的曲線運動,并在研究物理過程時引入坐標法,把一個平面上的曲線運動(如平拋運動)分解成兩個方向上的直線運動來處理。

1.3.3 引入平均值的方法。這個方法對于研究非均勻變化的物理量的規(guī)律是很重要的科學(xué)簡化法,如變速運動的快慢、變力做的功、變力的沖量等,然而同樣由于它的抽象性會使部分學(xué)生不易理解其物理含義。當(dāng)然,一旦跨越這個臺階就會對很多物理現(xiàn)象的理解帶來很大的好處。

1.3.4 實驗方法上的明顯深化。瞬時量的記錄和測定手段、實驗數(shù)據(jù)的處理、分析和結(jié)論的歸納以及誤差的分析,特別是要求學(xué)生自己設(shè)計實驗……這無疑是對初中水平的質(zhì)的飛躍。

1.4 思維方式的階梯

思維方式的過渡達不到認知程度提高的要求。初中物理教學(xué)需要具有形象材料的支持,以形象思維為主即充分利用物理實驗,展現(xiàn)物理圖景重現(xiàn)表象的作用,從而使學(xué)生形成概念掌握規(guī)律。到了高中階段演示實驗減少,抽象思維內(nèi)容增多。要求學(xué)生不能停留在形象思維階段,要重視思維的進一步發(fā)展,要學(xué)生應(yīng)具有較強的邏輯推理能力和抽象思維能力,但對剛剛跨入高中階段的學(xué)生來說往往是最欠缺的。

2 學(xué)生心理承受能力分析與對策

2.1 因材施教,適度控制“臺階高度”

現(xiàn)行教材分為必修和選修兩部分,就是考慮到學(xué)生的能力及初中和高中的知識階梯編寫的。把那些需要大量分析、推理和綜合能力強的知識放在了高三選修部分,這也適合高三年齡段且已經(jīng)有了一定高中知識和能力的學(xué)生。把高中知識框架和高中物理研究方法貫穿于高一、高二必修內(nèi)容當(dāng)中。

2.2 對學(xué)生能力和方法的培養(yǎng)應(yīng)注重循序漸近