以曲線運(yùn)動(dòng)為例研究高中物理研討式解題模式

李子成

摘 要：曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)在高中物理課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)應(yīng)用，主要是對曲線運(yùn)動(dòng)的方向、條件、速度，包括運(yùn)動(dòng)的合成與分解進(jìn)行研究。此外，對圓周運(yùn)動(dòng)、物體加速運(yùn)動(dòng)、向心力的研究也屬于曲線運(yùn)動(dòng)的研究和學(xué)習(xí)范疇。由此可見，在高中物理教學(xué)階段，對曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)是一個(gè)重難點(diǎn)問題。因此，教師應(yīng)利用高效的解題模式對學(xué)生進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)的教學(xué)引導(dǎo)，以此提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。本文就此展開論述。

關(guān)鍵詞：曲線運(yùn)動(dòng);高中物理;研討式解題模式

引言：高中物理的課業(yè)比較繁重，知識(shí)的量比較大且晦澀難懂。教師往往在傳統(tǒng)的物理課堂中處于一個(gè)教授者的地位，單方面的向?qū)W生傳輸知識(shí)，這樣雖然能在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生接觸到更多的概念性知識(shí)，但是在實(shí)際的運(yùn)用方面，讓學(xué)生把課堂的知識(shí)帶入到解題中去，效果往往很差。教師在解決這些問題時(shí)，又是采用老一套辦法，即向?qū)W生傳授模式化的例題思維，讓學(xué)生的解題思維很僵化，沒有一些自己的理解感悟，只是單純的由老師的經(jīng)驗(yàn)來講解習(xí)題的內(nèi)容。而研討式解題模式可以讓學(xué)生參與到課堂的教學(xué)討論之中，讓學(xué)生由一個(gè)知識(shí)的接受者變成一個(gè)主動(dòng)的知識(shí)獲取者，讓學(xué)生主動(dòng)的活用自己的物理思維進(jìn)行解題，對于提高學(xué)生的交流合作能力也很有幫助。

高中物理中對于曲線運(yùn)動(dòng)的研究主要是以運(yùn)動(dòng)的分解和合成來對于自然界中的曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，來揭示自然中一些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。在曲線運(yùn)動(dòng)的課題研究之中還包含著許多高中物理的重點(diǎn)知識(shí)如圓周運(yùn)動(dòng)，向心力和加速度等。高中物理中曲線運(yùn)動(dòng)的課題研究即是課堂中的重點(diǎn)知識(shí)，也是教師比較重視的教學(xué)難點(diǎn)。在新課標(biāo)的大背景之下，教育部門鼓勵(lì)教師采取新方式來進(jìn)行課堂教學(xué)，在物理的解題模式上，教師可以嘗試使用研討式的解題模式來進(jìn)行對于曲線運(yùn)動(dòng)問題的分析。在課堂學(xué)習(xí)之中以學(xué)生為主對教學(xué)內(nèi)容展開討論，教師則作為一名引導(dǎo)者來進(jìn)行課堂風(fēng)向的把控，讓學(xué)生在不斷擴(kuò)展的思維海洋中鍛煉提高自己的解題能力。

一、研討式解題法的優(yōu)點(diǎn)

（一）增加學(xué)習(xí)趣味性

繁重的課業(yè)讓高中學(xué)子在日常的課堂學(xué)習(xí)中往往是枯燥乏味的，大量知識(shí)灌輸和習(xí)題練習(xí)讓他們目不暇接。而高中物理中新型的研討式解題法，則是將課堂這個(gè)舞臺(tái)交給學(xué)生自由發(fā)揮，教師提供基本的概念知識(shí)，問題和解決問題的方法都由學(xué)生自主提出。

（二）提升自主學(xué)習(xí)能力

在新課改的大背景之下，教師被要求從原來的知識(shí)傳輸者變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方向的引路人。教學(xué)重點(diǎn)也從概念化的知識(shí)傳輸變?yōu)榻忸}方法的培養(yǎng)。研討式解題法的出現(xiàn)正好解決的新課改所要求的問題，讓學(xué)生自主的進(jìn)行學(xué)習(xí)。從提升他們的興趣入手，把課堂的主導(dǎo)權(quán)交給他們，教師也作為一名參與者參與到學(xué)生的研究實(shí)驗(yàn)中來。在實(shí)驗(yàn)中幫助那些遇到困難的同學(xué)，引導(dǎo)和保護(hù)學(xué)生進(jìn)行正確的問題探究，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中得到自己提出問題的結(jié)果，不斷提升自主學(xué)習(xí)能力。

二、研討式解題法在曲線運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用

（一）教材式曲線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

高中物理中為了驗(yàn)證曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)設(shè)置了三個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。第一個(gè)是通過熾熱微粒的圓周運(yùn)動(dòng)分解，來進(jìn)行不同物體在不同時(shí)間段內(nèi)的速度和運(yùn)動(dòng)方向，得出曲線運(yùn)動(dòng)的第一個(gè)結(jié)論，即曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向可能是沿著切線方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是在任意曲線軌道內(nèi)進(jìn)行小球脫離軌道的實(shí)驗(yàn)，判斷小球在脫離軌道時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。第三個(gè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)是由以上實(shí)驗(yàn)的結(jié)論進(jìn)行公式的研討，用平均速度和瞬時(shí)速度兩個(gè)概念進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)分析，在曲線上任取AB兩點(diǎn)做割線，沿著A點(diǎn)向B點(diǎn)的方向的速度代表著AB的平均速度，如果運(yùn)動(dòng)時(shí)間趨近于零的時(shí)候，平均速度基本等同于瞬時(shí)速度，由此可以得出，當(dāng)B點(diǎn)接近于A點(diǎn)時(shí)，割線就成為了過A點(diǎn)的切線。得出了質(zhì)點(diǎn)在曲線運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)特色，經(jīng)過某一點(diǎn)的速度是沿著曲線這一點(diǎn)的切線方向。

（二）研討式曲線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

在傳統(tǒng)應(yīng)用物理教材的講述過程中，教師只是簡單的利用了圓周運(yùn)動(dòng)的理論來概括了一個(gè)普遍的結(jié)論，在實(shí)際解決問題的過程中不利于學(xué)生的思維培養(yǎng)。由第一個(gè)實(shí)驗(yàn)只是得出了一個(gè)部分事實(shí)的猜想，再由第二個(gè)實(shí)驗(yàn)是對第一個(gè)實(shí)驗(yàn)猜想的驗(yàn)證。最后由公式的推導(dǎo)來進(jìn)行理論的驗(yàn)證。學(xué)生們在處理這個(gè)問題時(shí)可以應(yīng)用研討式的解題方法，由學(xué)生先對于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分組討論，在把不同種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同學(xué)進(jìn)行分組，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想。通過自身的親身實(shí)踐讓他們得出理解更深的曲線運(yùn)動(dòng)特色，在運(yùn)用到實(shí)際的解題過程中也會(huì)更加的得心應(yīng)手。在課后的練習(xí)題中，也要將研討式解題法的特色融入進(jìn)去，給予學(xué)生一些在實(shí)驗(yàn)中，在生活中可以遇到的問題來進(jìn)行課后的練習(xí)。讓學(xué)生把他們在課堂中研討式解題的討論里的實(shí)驗(yàn)方法運(yùn)用到習(xí)題的解題思路中去，真正的做到自主學(xué)習(xí)提高。

（三）研討向心加速度問題

通常來講，向心力會(huì)產(chǎn)生向心加速度。但是，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生通常沒有深入的對向心力與向心加速度進(jìn)行分析，也沒有深入理解向心加速度與物體速度快慢的關(guān)系，因此，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這類問題的過程中，感覺具有一定難度。所以，在高中物理課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)足夠重視速度變化量的教學(xué)問題。具體來說，對于解決數(shù)字變化量問題而言，教師可以通過作圖的教學(xué)方法，求解曲線運(yùn)動(dòng)速度的變化量。再者，在分析討論物體向心力速度的過程中，教師可以將教學(xué)關(guān)注點(diǎn)放在速度變化量與圓周運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，以此對相關(guān)向心力的速度方向問題進(jìn)行分析。一般而言，物體所受的所有力會(huì)導(dǎo)致物體加速度的產(chǎn)生，也就是物體所承受的合力。所以，物體發(fā)生向心加速度所產(chǎn)生的力就是物體的向心力，基本上向心力的產(chǎn)生都是由拉力和摩擦力導(dǎo)致的。教師在引導(dǎo)學(xué)分析向心加速度及其特點(diǎn)的過程中，通常對于向心加速度的基本理論分析需要利用研討式解題模式來完成，并在這一過程中，使學(xué)生發(fā)揮出自身的主觀能動(dòng)性，在實(shí)驗(yàn)課程中通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)際情況進(jìn)行討論和分析，進(jìn)而對科學(xué)的結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。這種以研討式的解題模式對學(xué)生進(jìn)行曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)的模式，可以有效提升學(xué)生的邏輯思維能力以及抽象思維能力。

（四）課后作業(yè)布置，拓展學(xué)習(xí)廣度

對于曲線運(yùn)動(dòng)的教學(xué)來說，是高中物理課堂教學(xué)的重難點(diǎn)問題，在教學(xué)的

過程中教師除了要對課堂教學(xué)過程進(jìn)行重視之外，也應(yīng)對學(xué)生的課后作業(yè)布置進(jìn)行關(guān)注，這樣可以使課堂教學(xué)與課后教學(xué)形成互補(bǔ)之勢，可以拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)廣度。例如，教師可以在布置相關(guān)曲線運(yùn)動(dòng)課后作業(yè)的過程中，應(yīng)注意將教材的理論知識(shí)與生活實(shí)際問題進(jìn)行結(jié)合，從而使學(xué)生多角度、立體化的對曲線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。比如，坐過山車或者跳水運(yùn)動(dòng)員的跳水都可以作為物理曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)的契合點(diǎn)，將上述問題在課后作業(yè)布置環(huán)節(jié)進(jìn)行引入，可以有助于學(xué)生理解曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)。由于跳水運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行跳水的過程中，首先是跳板在運(yùn)動(dòng)員外力的作用下產(chǎn)生了變形，并完成了彈性勢能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)換;其次，重力勢能又變成了動(dòng)能，在入水的瞬間會(huì)增大浮力，從而使得運(yùn)動(dòng)員處于飄浮或者懸浮的狀態(tài)。此外，由于起跳后是以質(zhì)心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以角動(dòng)量守恒。學(xué)生在進(jìn)行課后作業(yè)的過程中，通過與生活實(shí)際相關(guān)的內(nèi)容對曲線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以有效拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)廣度。

四、結(jié)束語

在新課改的大背景之下，教師要對現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行深度的改革，改變自己的教學(xué)重心。從原有的傳道受業(yè)解惑變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我解題方法的探索。新課改的核心內(nèi)容是學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，在不斷實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和合作意識(shí)，讓學(xué)生和教師體會(huì)到自主學(xué)習(xí)的魅力。

參考文獻(xiàn)

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