看见"抽象"深化理解——高中物理加速度学习探讨

发表时间:2020/11/11   来源:《教学与研究》2020年54卷第20期   作者:刘红波
[导读] 加速度是高中物理教学中的基本内容,也是学习后续物理课程的关键。高中教师在讲授加速度课程中应当注重变抽象为形象,通过合理安排实验、由表及里讲授概念等方法促进学生深入全面理解加速度概念。

        刘红波
        广东省惠州市东江高级中学     广东 惠州  516003
        摘要:加速度是高中物理教学中的基本内容,也是学习后续物理课程的关键。高中教师在讲授加速度课程中应当注重变抽象为形象,通过合理安排实验、由表及里讲授概念等方法促进学生深入全面理解加速度概念。
        关键词:抽象;高中物理;加速度
        引言:加速度课程在高中物理课程教学体系中占据基础地位,做好加速度课程教学可谓非常重要。教师在开展加速度教学中应当避免空洞的概念讲授,利用实验教学、引入情境等方式引导学生掌握加速度概念并达到课程教学目标。
        一、高中物理加速度教学现状
        高中物理教学体系由教师、教材等多方面构成,由于高中物理“加速度”知识相对抽象,学生仍然采用死记硬背的形式来学习,很难理解物理学习中抽象的概念,在学习中常出现混淆概念的现象,加速度知识学习效果难以提高。教材是学生学习高中加速度知识的重要载体,现行物理教材对加速度等概念的叙述和阐述使用较多专业化概念和语言,高中生需要具备其他学科基础方能理解教材中的加速度概念;若高中生没有良好的语文或数学学科基础,难以透彻理解加速度概念的真正含义,对后续课程的学习也造成不利影响。
        教师在高中物理教学中发挥关键作用,有些教师在讲授加速度课程中仍然采用传统的填鸭灌输方式,忽视课程教学中与学生的互动引导;学生在学习中只能被动接受教师相对枯燥的讲授,学习效果自然可想而知。教师在讲授加速度概念过程中也未能充分认识到高中教材概念描述抽象的现实,尽管在讲授中尝试举例但是效果不佳,从而导致学生不能真正理解加速度概念。高中物理教学与实验密切相关,但是教师在讲授加速度概念时没有结合具体实验,加速度概念的展示仍然非常抽象,同样影响到教学效果。
        二、优化加速度教学的理念
        优化高中物理学科中加速度教学体系,可以从教学内容、教学概念等方面着手。根据高中物理教学内容安排,加速度课程一般安排到高一物理的起始环节,是贯穿高中物理教学的核心概念。在加速度课程中设置了引导性内容,通过回顾速度等概念引入到加速度教学之中;学生在充分理解速度概念的基础上接受加速度课程学习并最终达到理解掌握知识的目标。教师在教学中需要注重对加速度概念的深入讲解,且在课程讲解过程中选择合适的生活实例并分析,或通过物理实验形象展示加速度在实际中的作用。学生通过上述教学产生对加速度的相对形象的理解,进而掌握加速度概念的内在含义。同时教师在教学中需要结合坐标图形,将数学教学中“数形结合”的思想引入到加速度教学之中,进而实现更好的教学效果。
        在加速度教学中需要合理安排教学内容,例如在教学中引入汽车快速行驶引发事故的具体事例,进而引导学生计算能够避免事故发生的加速度,从而使学生产生对加速度概念的正确理解。物理是一项与生活结合密切且可视化较强的课程,教师在讲授加速度课程中可以结合多媒体、视频等多种方式,在实现情景化教学的基础上帮助学生更加深刻地理解加速度概念。
        众所周知物理概念是抽象难懂的,要求教师应当从概念形成过程角度入手,引导学生通过概念看实质,建立对加速度概念的正确认识。教师对加速度课程的讲授避免灌输手法,例如在讲授加速度概念过程中避免直接引入到概念本身,首先通过日常常见的物理现象体现做到正式教学前的材料积累;当学生建立对加速度概念初步认识的基础上通过探讨教学等方式发挥学生的主动学习潜力,引导学生在主动学习过程中逐步掌握加速度概念的内涵所在;再建立对加速度正确认识的基础上引导学生利用加速度概念解决生活中常见的问题,在灵活运用中巩固学习成果并加深对加速度概念的理解。


        三、优化加速度教学的具体措施
        结合加速度课程内容,教师在讲授加速度课程中可以采用案例分析、实验等手段,具体如下:
        1.例题教学法
        在加速度教学中适当引入有关加速度的例题,且例题的选择要符合学生对物理概念的认知过程。例如以汽车闯红灯的常见场景为背景,例题中给出汽车行驶的速度以及离红绿灯的距离,要求学生计算汽车刹车且避免闯红灯的时间;该例题在加速度教学中是非常常见的,其中体现出对加速度概念的理解和运用;学生在解题过程中需要建立对汽车运行的正确理解,并分析汽车在正常行驶、刹车等过程中所完成的运动。学生在解题完毕后通过回答问题的方式提交解题结果,教师则根据学生多样化的解题结果进行讲解并分析汽车在行驶刹车中所完成的运动种类,即正常行驶中属于匀速运动状态,刹车过程则属于匀加速运动状态,根据初速度、末速度等要素确定汽车在刹车中所经过的时间长短。该类型例题经典且容易多变,在教学中通过引导学生求速度、时间确定汽车刹车过程中的加速度。学习的成果需要巩固落实方可达到既定目标,学生在完成该类例题的过程中难免会出现各种错误;教师在纠正学生错误理解、帮助学生建立加速度概念正确认识的同时记录解题中出现的错误,并在后续学习中反复巩固、多加练习,通过实际应用不断深入理解加速度概念并提升理论知识的运用能力。
        2.实验教学法
        实验教学也是加速度课程学习中所常用的手段,教师通过开展测量加速度的实验引导学生感受并掌握影响加速度的各类因素。在开展实验课程初始首先引导学生建立对实验结果的猜想,例如物体运动的加速度受外力等因素影响;对加速度验证实验的设计要遵从控制变量法,因此在设计实验中要注意控制实验物体的质量以及所受外力因素,避免上述因素变化对实验结果造成的影响。在实验教学中首先体现测量物体加速度的方式,将一定长度的纸条通过打点计时器后,纸条上会形成多个计时器打出的针孔,且相邻针孔的时间间隔是一定的;根据纸带打孔结果,相邻针孔间的距离间隔呈逐步增大的态势,反映打点计时器的工作速度是逐步增加的,之后引导学生测量相邻纸带针孔间的具体并求得加速度。
        影响加速度的因素还包括外界受力、物体质量等,实验中采用控制变量法分别验证两种因素对物体加速度的影响。例如在分析外界受力影响的实验中将小车、纸带相连,通过变动砝码数量和质量模拟外界受力的变化;首先将砝码质量规定在某一级别,令小车在匀加速状态下牵引纸带向前运动,通过纸带上打孔距离大小测得加速度;此后通过添加砝码变动外界受力大小,并重复小车向前运动计算出当前状态下的加速度,最后通过对比两种外界受力下加速度的变化确定外力对加速度的影响。判断物体质量因素对加速度的影响同样采用控制变量法,外界砝码数量质量均一致意味着外界受力大小一定,实验中则通过向小车上方添加砝码的方式变动物体本身质量,并令不同质量状态下的小车做向前运动,通过纸带中相邻间距计算小车运行的加速度。
        通过上述实验明确物体质量、运动速度以及外界受力等因素对物体加速度的影响,且实验过程形象易懂,学生在相对简易的操作中深刻理解加速度概念以及计算方法,从而达到高中物理加速度课程教学目标。
        结束语:加速度课程教学在高中物理教学体系中的重要性无需赘述,教师在开展加速度教学过程中需要注重理论与实践的结合,通过实验教学等方式变抽象的物理概念为形象直观的体现,进而使学生真正理解掌握加速度概念。
        参考文献
        [1]陈红雷.看见“抽象”深化理解——对高中物理加速度学习的若干体会[J].数理化解题研究,2020(24):62-63.
        [2]燕齐飞.关于高中物理加速度学习的几点体会[J].学周刊,2019(11):180.
        [3]杨震.高中物理加速度学习的几点体会[J].情感读本,2019(03):63.
        [4]陈荣坚.关于高中物理加速度学习的几点思考[J].理科爱好者(教育教学),2018(12):60.
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