關(guān)于加速度的兩種教學(xué)思路比較分析

徐小琴

在高中物理力學(xué)教學(xué)中，加速度是能聯(lián)系諸多力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的一個(gè)重要物理量，分析加速度與其他相關(guān)的物理量之間的關(guān)系，有助于教師在這部分知識(shí)的教學(xué)中理清施教思路，明晰上課流程，同時(shí)也能為學(xué)生建立一個(gè)良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而讓學(xué)生更為順利地學(xué)好本部分的知識(shí)。

從物理教學(xué)的傳統(tǒng)思路與新課程理念下的高中物理教學(xué)實(shí)際來(lái)看，筆者以為基本上可以將高中物理的知識(shí)教學(xué)分為兩種思路。一是傳統(tǒng)教學(xué)中的線性思路，這種思路認(rèn)為學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)是線性的、累積性的，類似于蓋房子要一層一層地蓋，上面的磚頭必須放在下面的磚頭上，由于這一隱喻的影響，教師總認(rèn)為后面的知識(shí)總是緊緊地建立在前面知識(shí)的基礎(chǔ)之上，而且次序一般不可顛倒（所以這部分教師對(duì)教材的更改，尤其是知識(shí)順序的更改是非?？咕艿模?；而課改以來(lái)若干新的教學(xué)理念給高中物理教學(xué)帶來(lái)新的思路，于是出現(xiàn)了另一種網(wǎng)狀型的教學(xué)思路，這種思路認(rèn)為物理知識(shí)間不是線性的，而是像網(wǎng)絡(luò)一樣縱橫交錯(cuò)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)就像網(wǎng)中的結(jié)點(diǎn)一樣，可以同時(shí)與多個(gè)知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的建立基礎(chǔ)也不是唯一的，可以是多元的。在這樣的思路中，知識(shí)是立體的，從一個(gè)知識(shí)點(diǎn)到另一個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間存在著不止一條道路（持這樣觀點(diǎn)的教師能夠應(yīng)付各種各樣的教材體系或順序的調(diào)整）。本文試以“加速度”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)為例，談?wù)剝煞N思路在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐與思考。

一、加速度知識(shí)在兩種教學(xué)思路中的流程比較

線性教學(xué)思路：勻速直線運(yùn)動(dòng)——變速直線運(yùn)動(dòng)及其描述——加速度——?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)例（自由落體運(yùn)動(dòng)）——?jiǎng)蛩賵A周運(yùn)動(dòng)（向心加速度）——變加速運(yùn)動(dòng)（了解）。

網(wǎng)狀教學(xué)思路：由于這一思路異于線性思維，因此選擇用平面圖的方式呈現(xiàn)在下面。事實(shí)上，還可以演化成立體形狀的，但那樣看起來(lái)相對(duì)復(fù)雜，因此為了閱讀、理解方便，這里擇簡(jiǎn)呈現(xiàn)（見下圖）。

二、兩種教學(xué)思路的實(shí)踐反思

用第一種教學(xué)思路實(shí)施教學(xué)。因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)是線狀的，知識(shí)的前后關(guān)系比較明晰，所以上課流程比較清晰，不容易亂，學(xué)生聽起來(lái)也比較輕松。但這種方式帶來(lái)的結(jié)果是學(xué)生頭腦中的知識(shí)也基本呈現(xiàn)現(xiàn)狀，知識(shí)點(diǎn)之間不容易自發(fā)地產(chǎn)生聯(lián)系，這樣不利于學(xué)生構(gòu)建一個(gè)完整的知識(shí)體系，不符合高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理時(shí)的認(rèn)知特點(diǎn)?？紤]到力學(xué)是高中物理的重點(diǎn)內(nèi)容，這部分知識(shí)學(xué)得好差與否，一方面影響到整個(gè)高中物理知識(shí)體系的建立，另一方面影響到學(xué)生對(duì)高中物理學(xué)習(xí)的興趣。因此，僅僅采用這一教學(xué)方式是不夠的。由于這一思路源于傳統(tǒng)，實(shí)踐過(guò)的同行們較多，因此此處不再論述。

在上述反思的基礎(chǔ)上，筆者嘗試采用第二種教學(xué)思路實(shí)施教學(xué)?，F(xiàn)將教學(xué)思路結(jié)合上面的網(wǎng)狀教學(xué)思路圖詳細(xì)分析如下：

首先，通過(guò)回顧初中階段的知識(shí)，調(diào)出學(xué)生的先前經(jīng)驗(yàn)供加速度知識(shí)學(xué)習(xí)的運(yùn)用。在初中階段及加速度前面知識(shí)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生仔細(xì)研究過(guò)勻速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度的大小和方向均不變都有著深刻的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)學(xué)生提出觀點(diǎn)：勻速直線運(yùn)動(dòng)說(shuō)的是物體運(yùn)動(dòng)時(shí)速度不變，而實(shí)際在日常生活中，這樣的運(yùn)動(dòng)是比較罕見的。一般物體運(yùn)動(dòng)的速度都是變化的，為了簡(jiǎn)單起見，我們先研究速度變化均勻的直線運(yùn)動(dòng)。

其次，跟學(xué)生探討速度變化有無(wú)快慢及對(duì)速度快慢的描述。這時(shí)可以提供兩個(gè)例子讓學(xué)生進(jìn)行比較：一個(gè)人短跑時(shí)速度在3秒內(nèi)由0增加到6m/s，一輛汽車在7秒內(nèi)速度由0增加到20m/s，那人和汽車速度變化哪個(gè)大一些？哪個(gè)快一些？如何比較不同物理速度變化的快慢呢？這里的第一個(gè)問(wèn)題為第二個(gè)問(wèn)題作鋪墊，第二個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生知道了速度變化有快慢之分，第三個(gè)問(wèn)題將本課的第一個(gè)重要問(wèn)題推出。由于學(xué)生早就知道了類似于這種問(wèn)題的比較方法，以及更深一點(diǎn)的比值定義法，因此此處并不難判斷出第三個(gè)問(wèn)題的答案，正確回答應(yīng)該是“通過(guò)比較相同時(shí)間內(nèi)速度的變化來(lái)比較物體速度變化的快慢”。這一步在網(wǎng)狀教學(xué)思路中體現(xiàn)為將“加速度”的知識(shí)，與“勻速直線運(yùn)動(dòng)”知識(shí)聯(lián)系在一起，聯(lián)系條件就是：加速度為0的運(yùn)動(dòng)就是勻速直線運(yùn)動(dòng)。

第三，加速度與力的關(guān)系。在高中物理力學(xué)中，加速度與力的關(guān)系是用牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律來(lái)聯(lián)系的。事實(shí)上，也正是因?yàn)閷?duì)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行了探究，學(xué)生才會(huì)認(rèn)識(shí)到一個(gè)物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度，只與這個(gè)物體受到的合力以及物體本身的質(zhì)量有關(guān)，而與引入加速度概念時(shí)用來(lái)描述的物體運(yùn)動(dòng)的末速度、初速度（速度變化大?。┖蜁r(shí)間無(wú)關(guān)。事實(shí)上，力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是密不可分的。在網(wǎng)狀教學(xué)思路圖中，力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切，為了便于描述加速度與其他知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，上圖將力簡(jiǎn)化在知識(shí)點(diǎn)的外圍，事實(shí)上，加速度與力也有直接聯(lián)系，這一點(diǎn)大多高中物理教師均能理解，不再贅述。

第四，教師提出最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”。由于加速度事實(shí)上是在這種情況下的例子上建立的，因此這是學(xué)生最為熟悉的變速運(yùn)動(dòng)（當(dāng)然也是最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)）。而且，學(xué)生最初學(xué)到的vt=v0+at，s=v0t+at2，以及由這兩個(gè)式子推出的vt2-v02=2as，都是勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律描述。勻加速直線運(yùn)動(dòng)在網(wǎng)狀教學(xué)思路中可以與加速度及牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律發(fā)生聯(lián)系。

第五，曲線運(yùn)動(dòng)。這是在對(duì)直線運(yùn)動(dòng)研究得比較透徹的基礎(chǔ)上，由加速度引出的另一種典型的運(yùn)動(dòng)。在曲線運(yùn)動(dòng)中，常常被研究的顯然是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，加速度也演變成向心加速度，從字面上理解，此時(shí)加速度的方向是指向圓心的，“向心”兩個(gè)字可以讓學(xué)生形成比較好的想象表象。其在網(wǎng)狀教學(xué)思路中，加速度被附加了大小不變、方向指向圓心的條件。

當(dāng)然，上述網(wǎng)狀教學(xué)思路肯定不是在一節(jié)課上完成的，也不是在一個(gè)知識(shí)點(diǎn)上學(xué)習(xí)的。之所以作出這樣的描述，實(shí)際上希望由加速度這一概念能夠牽連出一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)這張網(wǎng)絡(luò)的編織，可以讓學(xué)生對(duì)高中物理知識(shí)產(chǎn)生一個(gè)由線及面、由面及體的理解。而且，傳統(tǒng)的線狀教學(xué)思路也有其可取的地方，尤其是其可以讓學(xué)生初步了解相關(guān)知識(shí)，因此，這兩種方式有時(shí)可以交替進(jìn)行。比較恰當(dāng)?shù)倪x擇策略是先選用線性教學(xué)思路進(jìn)行新概念的學(xué)習(xí)，然后使用網(wǎng)狀教學(xué)思路進(jìn)行相關(guān)概念的復(fù)習(xí)，這樣可以達(dá)到一個(gè)比較好的效果。

綜上所述，筆者以為網(wǎng)狀教學(xué)思路是高中物理教學(xué)的必選，不可或缺，因?yàn)檫@樣的選擇，我們可以讓學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)由線性走向立體，而這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的思維，提升學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理時(shí)的思維品質(zhì)是大有裨益的。

（江蘇省江安高級(jí)中學(xué)）