張小龍
力學(xué)知識是高中物理的重要概念,是教學(xué)難點(diǎn)之一.如涉及力學(xué)公式、受力分析等內(nèi)容,這些力學(xué)知識點(diǎn)相對抽象.本文就怎樣讓高中生能夠正確把握這些知識點(diǎn),增進(jìn)學(xué)生對力學(xué)問題的深度剖析,著重提出幾點(diǎn)學(xué)習(xí)策略.
一、梳理力學(xué)知識框架,總結(jié)力學(xué)變化規(guī)律
力學(xué)在高中物理中占據(jù)重要地位,學(xué)習(xí)力學(xué)知識,除了要關(guān)注力學(xué)基本特性,還要深化力學(xué)概念的理解.由于力學(xué)知識涉及面廣,對力學(xué)知識框架的梳理,需要進(jìn)行統(tǒng)合總結(jié).分析教材中關(guān)于力學(xué)的定律,讓學(xué)生明晰各知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,從而為解決力學(xué)問題創(chuàng)造條件.在實(shí)際教學(xué)過程中,對力學(xué)知識的講解,很多教師沿用整章齊下、重點(diǎn)攻克的方法.力學(xué)知識點(diǎn)基礎(chǔ)性強(qiáng),教師在展示力學(xué)知識時,需要對力學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行條理化歸納.學(xué)生只有深刻理解力學(xué)概念,全面認(rèn)識力學(xué)知識體系,才能提高解題效率.如對于牛頓第二定律中,力的表示為F=Ma,力的計算與其質(zhì)量以及加速度有關(guān).這一表示方式,雖然對“力”的概念進(jìn)行了直觀表達(dá),但對其內(nèi)涵與外延的拓展,教師要讓學(xué)生綜合多種知識去把握其應(yīng)用范圍.由此,高中階段力學(xué)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí),可以概括為兩大板塊:一是力的產(chǎn)生,與物體運(yùn)動過程速率變化有關(guān).也就是說,對力的計算,需要考慮與加速度的關(guān)系.二是力的產(chǎn)生與磁場的磁效應(yīng)有關(guān),如電磁力的計算和分析.圍繞這兩個板塊把握力學(xué)知識點(diǎn),便于學(xué)生根據(jù)需要靈活運(yùn)用力學(xué)知識,解決力學(xué)問題.
二、突出力學(xué)知識模型,促進(jìn)學(xué)生靈活運(yùn)用
認(rèn)識力學(xué)知識點(diǎn),了解力學(xué)概念,這些是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ).在不同的力學(xué)研究中,教師需要指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的求解力學(xué)問題的分析方法.考慮到不同題意條件下各影響因素的差異性,對力學(xué)概念的透析與掌握是關(guān)鍵.首先,要讓學(xué)生樹立物質(zhì)意識.力學(xué)知識的講解,可以聯(lián)系學(xué)生的生活體驗(yàn),通過力學(xué)實(shí)驗(yàn)活動讓學(xué)生構(gòu)建力學(xué)概念.如勻變速直線運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動、平衡運(yùn)動等,這些概念都是建立在力學(xué)理想化運(yùn)動模型上的.其次,增強(qiáng)學(xué)生的界定意識.對物理中力學(xué)的界定,教師要結(jié)合概念剖析與力學(xué)相關(guān)的因素.如速度與速率之間有何聯(lián)系,有何區(qū)別;動能與動量之間有何關(guān)系,又有何區(qū)別.再次,激活學(xué)生的創(chuàng)造性思維.認(rèn)識力學(xué)問題,需要開發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維.如在講解某受力分析圖時,對于質(zhì)點(diǎn)的受力狀況要能夠?qū)Ω饔绊懸剡M(jìn)行分類,是重力還是支持力,是拉力還是摩擦力.要讓學(xué)生明白力學(xué)問題的分析方法.如針對連接體的力學(xué)問題,要嘗試從“整體法”或“隔離法”不同視角去分析力的作用,找準(zhǔn)解題思路.對于力的動態(tài)平衡問題,可以引入圖解法進(jìn)行分析.對于一些探究性實(shí)驗(yàn)題型,可以采用控制變量法來解決.在研究力學(xué)問題時,需要做到問題的簡化處理.如在探討質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷,以及能量守恒定律時,都需要將物理問題進(jìn)行模型化處理.在簡化理想模型時需要把握幾點(diǎn):理想模型與實(shí)際模型之間差異性表現(xiàn)在哪,引入理想模型的原因是什么,如何建立理想模型.力學(xué)問題的分析,要讓學(xué)生明確物理探究的規(guī)律,才能做到融會貫通,舉一反三.
三、把握力學(xué)分析思路,增強(qiáng)學(xué)生力學(xué)求解能力
物理中力學(xué)題型多變,教師要指導(dǎo)學(xué)生掌握力學(xué)分析思路,根據(jù)不同題型來選擇恰當(dāng)?shù)慕夥?總體而言,在力學(xué)知識學(xué)習(xí)中,需要把握四點(diǎn).一是突出對力學(xué)概念的探究性學(xué)習(xí).高中物理中的力學(xué),要從概念的表征與內(nèi)涵挖掘入手,特別是學(xué)生在剛接觸力學(xué)知識時,不要單純背公式或概念,而是要結(jié)合力學(xué)問題,讓學(xué)生抓住力學(xué)本質(zhì)規(guī)律.二是關(guān)注學(xué)生知識積累.學(xué)習(xí)力學(xué)知識,教師要注重對不同力學(xué)題型的梳理,提煉解題要點(diǎn),讓學(xué)生對比求解方法的異同,學(xué)會積累.三是注重力學(xué)知識點(diǎn)整理歸納.學(xué)好力學(xué),要從受力分析開始.針對不同問題中受力狀況的分析,教師要指導(dǎo)學(xué)生把握重難點(diǎn).以斜面上木塊的受力分析為例,首先將木塊看作質(zhì)點(diǎn),得出受到三種力的作用.對這些力的產(chǎn)生條件與力的大小、方向分析是關(guān)鍵.我們可以畫出受力分析圖,認(rèn)識重力的方向豎直向下,斜面對木塊的支持力與斜面垂直向上,木塊與斜面之間的摩擦力沿斜面方向平行且向上.四是注重多方位思維.分析力學(xué),需要學(xué)生拓展視野.力學(xué)與物體的運(yùn)動關(guān)系緊密,如速度、功、功率等核心概念都與力學(xué)有關(guān),力學(xué)知識是構(gòu)成物理學(xué)的重要基礎(chǔ).分析力學(xué)規(guī)律,可以從歸納法和推理法入手.前者是基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),將經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行抽象化提煉為理論,通過對物理現(xiàn)象的梳理、歸納,得出物理規(guī)律.對于推理法,是建立在反應(yīng)前提與結(jié)論之間的內(nèi)在關(guān)系上.如對于功與能的講解,可以運(yùn)用牛頓定律來推理,讓學(xué)生抓住力學(xué)的本質(zhì).
總之,正確的學(xué)習(xí)方法是提升力學(xué)解題能力的關(guān)鍵.力學(xué)知識系統(tǒng)性強(qiáng),教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握不同的力學(xué)分析方法,正確分析力的大小、方向及條件,為解決力學(xué)問題,提高學(xué)生物理素養(yǎng)奠定基礎(chǔ).