淺談新課程理念下高中力學(xué)的復(fù)習(xí)

蔡宇柱

摘要：按三維目標(biāo)進(jìn)行高中力學(xué)總復(fù)習(xí)：在知識(shí)與技能方面把主干知識(shí)歸納為“三頭六臂”和一對(duì)“風(fēng)火輪”；過(guò)程與方法包括記憶過(guò)程，科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，物理方法專題指導(dǎo)；在復(fù)習(xí)中培養(yǎng)正確的情感和價(jià)值觀。

關(guān)鍵詞：新課程；理念；三維目標(biāo)；一對(duì)風(fēng)火輪；記憶過(guò)程科學(xué)探究；物理實(shí)驗(yàn)；科學(xué)態(tài)度

新課程理念在課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上都重視基礎(chǔ)性。力學(xué)作為高中物理必修1、必修2和選修3－5中的內(nèi)容，其基礎(chǔ)性和重要性不言而喻。力學(xué)又是高中物理的難點(diǎn)，即使到高三仍有許多學(xué)生聽(tīng)得懂但不會(huì)做。我在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索高中力學(xué)復(fù)習(xí)的方法，許多學(xué)生在力學(xué)復(fù)習(xí)后寫(xiě)紙條給我：“老師自從您擔(dān)任我的物理老師，我的物理成績(jī)已有了提高；您的教學(xué)方法獨(dú)具一格，使我對(duì)物理產(chǎn)生了興趣；您的思路新穎有理，太棒了我喜歡；是您讓我更加懂得了怎樣學(xué)習(xí)。”下面我從三維目標(biāo)談?wù)勑抡n程理念下高中力學(xué)總復(fù)習(xí)的一些做法。

一、在知識(shí)與技能方面

我把高中力學(xué)的主干知識(shí)歸納為“三頭六臂”和一對(duì)“風(fēng)火輪”。一個(gè)頭的視角是120度，三個(gè)頭可以看清360度范圍內(nèi)所有的事物，解決高中力學(xué)問(wèn)題有三個(gè)觀點(diǎn)。每個(gè)頭還得配兩條臂，每個(gè)觀點(diǎn)有兩個(gè)重要的規(guī)律。高中力學(xué)的“三頭六臂”就是(1)力的觀點(diǎn)：牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式；(2)動(dòng)量觀點(diǎn)：動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律；(3)能量觀點(diǎn)：動(dòng)能定理和能量守恒定律?！澳倪浮辈坏小叭^六臂”還有一對(duì)“風(fēng)火輪”，有了“風(fēng)火輪”才能迅速到達(dá)目的地。而“受力分析”和“運(yùn)動(dòng)情況分析”就是高中力學(xué)的一對(duì)“風(fēng)火輪”。只有熟練掌握兩個(gè)分析才能迅速理清物理情景，并選擇正確的規(guī)律解決力學(xué)問(wèn)題。兩個(gè)分析是解決力學(xué)問(wèn)題最根本的基礎(chǔ)。形象的比喻使學(xué)生覺(jué)得新奇有趣又有道理，吸引了學(xué)生的注意力。然后再對(duì)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)習(xí)，做到既有框架又有血有肉。

1、運(yùn)動(dòng)情況分析

首先，從運(yùn)動(dòng)的定義出發(fā)指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)聯(lián)想和比較把描述運(yùn)動(dòng)的基本概念進(jìn)行全面細(xì)致的復(fù)習(xí)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是指一個(gè)物體相對(duì)于其他物體的位置變化，簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng)。其中一個(gè)物體在很多情況下可以簡(jiǎn)化為理想模型：質(zhì)點(diǎn)。什么叫做質(zhì)點(diǎn)?什么時(shí)候物體可以視為質(zhì)點(diǎn)?作為參照的其他物體就是參考系，同一個(gè)運(yùn)動(dòng)選擇的參考系不同，觀察和描述的結(jié)果會(huì)是不同的?？臻g位置可以借助數(shù)學(xué)方法，建立坐標(biāo)系來(lái)描述?？臻g位置的變化可以采用位移來(lái)描述。位移是一個(gè)矢量，矢量和標(biāo)量有什么區(qū)別?位移和路程有什么區(qū)別?運(yùn)動(dòng)都要經(jīng)歷一定的時(shí)間，時(shí)間和時(shí)刻有什么區(qū)別?描述時(shí)間和時(shí)刻常用的語(yǔ)言有哪些?運(yùn)動(dòng)的快慢可以用速度來(lái)描述，速度可分為平均速度和瞬時(shí)速度。平均速度的定義。公式?瞬時(shí)速度的定義，測(cè)量?而在圓周運(yùn)動(dòng)中描述運(yùn)動(dòng)快慢的還有線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速，它們的定義，公式，關(guān)系?速度變化的快慢程度可以用加速度來(lái)描述，加速度的定義，公式?圓周運(yùn)動(dòng)中向心加速度的定義，公式?速度、速度變化量和加速度的辨析?

其次，對(duì)常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)類型及其過(guò)程模型的規(guī)律、公式進(jìn)行歸納總結(jié)。常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)類型有：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(共點(diǎn)力平衡條件)；勻加速直線運(yùn)動(dòng)(過(guò)程模型：自由落體運(yùn)動(dòng))；勻減速直線運(yùn)動(dòng)(汽車(chē)勻減速剎車(chē))；勻變速直線運(yùn)動(dòng)(豎直上拋運(yùn)動(dòng))；勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(平拋運(yùn)動(dòng)，斜拋運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)等)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)(天體的運(yùn)動(dòng)，帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng))；豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(過(guò)山車(chē)，水流星)；機(jī)械振動(dòng)(彈簧振子，單擺)。結(jié)合實(shí)際例題、練習(xí)使學(xué)生在運(yùn)用中熟練掌握。

最后，培養(yǎng)學(xué)生分析較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)的能力。比如：包含幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的過(guò)程模型(例如交通工具以恒定功率啟動(dòng)和勻加速啟動(dòng)模型，蹦極模型)；包含幾個(gè)研究對(duì)象的連接體問(wèn)題，塊板問(wèn)題等。對(duì)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程要強(qiáng)調(diào)畫(huà)過(guò)程草圖的重要性，有的過(guò)程涉及很多物理量，可以在過(guò)程草圖中鮮明地標(biāo)出。要結(jié)合受力情況把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程模型，找出臨界條件和隱含條件。對(duì)有幾個(gè)研究對(duì)象的要找出它們的聯(lián)系。對(duì)一些運(yùn)動(dòng)要會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來(lái)分析。建議學(xué)生要有專門(mén)的筆記本把平時(shí)碰到的臨界條件、隱含條件、物體過(guò)程的聯(lián)系記下來(lái)。這些往往是解題的關(guān)鍵和突破口。

2、受力分析

新課程理念注重自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化。與力有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)可以讓學(xué)生自己歸納總結(jié)，綜合討論交流，找出最適合自己的復(fù)習(xí)方案。強(qiáng)調(diào)對(duì)物體受力分析要按程序辦事，先把研究對(duì)象從周?chē)奈矬w中隔離出來(lái)，再按順序進(jìn)行分析：先場(chǎng)力(包括重力、萬(wàn)有引力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等無(wú)需直接接觸就能產(chǎn)生的力)后繞研究對(duì)象一周找接觸面，每個(gè)接觸面上再去找彈力、摩擦力。這樣才能做到既不漏力也不添力。根據(jù)需要進(jìn)行力的合成或分解。畫(huà)出受力分析圖要規(guī)范，虛實(shí)要分明。有幾個(gè)研究對(duì)象的要注意整體法與隔離法綜合運(yùn)用。受力分析要與運(yùn)動(dòng)情況分析相結(jié)合。

3、三個(gè)觀點(diǎn)(力的觀點(diǎn)、動(dòng)量觀點(diǎn)、能量觀點(diǎn))

三個(gè)觀點(diǎn)相關(guān)的概念、規(guī)律可由學(xué)生自主復(fù)習(xí)。對(duì)動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)要進(jìn)行比較：動(dòng)量定理和動(dòng)能定理雖然內(nèi)容不同但形式相同，都是狀態(tài)的改變需要一個(gè)積累的過(guò)程；動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒都是滿足一定的條件下總量保持不變，兩個(gè)守恒的條件不同要注意分辨清楚。力的觀點(diǎn)中牛頓第二定律揭示力的瞬時(shí)效應(yīng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式要根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況選擇公式。這三個(gè)觀點(diǎn)的選擇和應(yīng)用都是建立在兩個(gè)分析的基礎(chǔ)上。選擇的一般方法是：(1)以單一物體為研究對(duì)象：涉及時(shí)間問(wèn)題，優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量定理；涉及位移問(wèn)題，優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理。(2)以幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象：合外力為零(或某一方向合外力為零)的，優(yōu)先考慮應(yīng)用動(dòng)量守恒定律；出現(xiàn)相對(duì)位移的，優(yōu)先考慮應(yīng)用能量守恒定律；若系統(tǒng)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，則考慮應(yīng)用機(jī)械能守恒定律。(3)對(duì)涉及加速度和時(shí)間的問(wèn)題，可先考慮應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律。平時(shí)在解同一道力學(xué)問(wèn)題時(shí)，可從多個(gè)角度考慮問(wèn)題，做到一題多問(wèn)、一題多變、一題多解。這樣才能在做練習(xí)過(guò)程中有效地復(fù)習(xí)力學(xué)知識(shí)體系，培養(yǎng)靈活地綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

二、過(guò)程與方法

1、記憶過(guò)程：指導(dǎo)學(xué)生用形象、聯(lián)想、歸納、比較等記憶法對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行重建，完成對(duì)知識(shí)的編碼，把知識(shí)有序地儲(chǔ)存到腦海中。根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線提醒學(xué)生要及時(shí)復(fù)習(xí)、堅(jiān)持復(fù)習(xí)，把短時(shí)記憶轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)時(shí)記憶?？梢宰寣W(xué)生互相提問(wèn)，精選習(xí)題練習(xí)來(lái)訓(xùn)練知識(shí)的提取能力。

2、物理實(shí)驗(yàn)及科學(xué)探究過(guò)程：復(fù)習(xí)時(shí)抓住力學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，讓學(xué)生理解最基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)所要求的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?、?shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)方法和步驟，想辦法使學(xué)生學(xué)會(huì)分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，每個(gè)實(shí)驗(yàn)可挑選出幾個(gè)學(xué)習(xí)較好的學(xué)生給其他同學(xué)提供幫助。在此基礎(chǔ)上把學(xué)生分成若干組，每組同學(xué)提出一個(gè)力學(xué)課題進(jìn)行科學(xué)探究。我只審查學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)探究方案是否安全。只要安全沒(méi)問(wèn)題就可以放心讓學(xué)生自己去完成科學(xué)探究。最后讓學(xué)生在課堂上交流探究過(guò)程中遇到的問(wèn)題、解決的方案、取得的成果以及感悟。

3、物理方法專題指導(dǎo)：建立理想模型，包括對(duì)象模型、過(guò)程模型、情境模型、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。常?jiàn)的方法：圖像法、等效法、極限法、對(duì)稱法、全過(guò)程法、逆向思維法、遞推法、正交分解法、整體法和隔離法、程序法等。每種方法都是一個(gè)專題，可以讓學(xué)生按小組先自己總結(jié)交流，老師再補(bǔ)充、點(diǎn)評(píng)，完善它。

三、情感態(tài)度和價(jià)值觀

在知識(shí)與技能中滲透情感態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)，正如學(xué)生寫(xiě)道“課堂上您給我們很多啟發(fā)：按程序辦事使我們懂得了順序的重要；學(xué)習(xí)狀態(tài)的改變需要一個(gè)努力積累的過(guò)程；解題要講清道理就象我們做人一樣?！痹谶^(guò)程與方法中發(fā)展好奇心與求知欲，體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。在習(xí)題中采用與2008奧運(yùn)會(huì)、神舟七號(hào)、嫦娥一號(hào)有關(guān)的力學(xué)題目，培養(yǎng)學(xué)生振興中華的使命感與責(zé)任感。