探讨学生不善于运用速度一位移公式解决问题的原因与对策

发表时间:2021/3/3   来源:《教育学文摘》2020年11月31期   作者:黄玉京
[导读] 速度——位移公式是高一物理前期学习的章节内容之一
        黄玉京
        (佛冈县第一中学 广东 清远 511600)
        摘要:速度——位移公式是高一物理前期学习的章节内容之一,属于直线运动中的一小部分,基本公式较多,解决应用题时需要利用几个公式进行灵活转换,对所求问题进行推算,这就要求学生熟记公式,并对其定义进行充分的理解,能够合理选择速度——位移公式,快速解题。但是当前高一学生由于众多原因,在速度——位移相关内容的学习效果并不好,本文将从学生不善于运用速度——位移解决物理应用题的原因进行分析,结合自己的教学经验,对问题进行思考,提出具有针对性的解决策略,以供参考。
        关键词:速度——位移;物理公式应用;解决策略
        
        一、学生不善于运用速度——位移公式解决问题的原因
        在对学生为何不会应用速度——位移公式解决应用题的调查中,我们发现学生学习物理的兴趣由于学不会受到了打击,那么究其原因,为何学不会有以下几点:
        (一)学生混淆位移与路程、速度与加速度,定义不清晰
        速度——位移公式中,速度与位移的存在均是以特定的符号呈现,学生背记物理公式时也会以符号形式记忆,其中包含有位移、速度、加速度、平均速度、路程等变量与非变量,相似的数值在定义上容易混淆。例如位移与路程,位移是物体运动的直线距离,具有方向性,方向代表则以正负号表示,路程是物体实际运动的数值,没有方向只有大小;速度与加速度同样,速度只有大小,而加速度则根据加速、减速具有方向性,如果物体做减速运动,则加速度为负,加速运动则为正,物理公式的存在由符号组成,中间运算的加减号也是根据数值变化的,定义不清晰在运算时会发现推算的结果与运用公式算出的结果不一样。
        例如,一辆车以2m/s的速度均速行驶在大路上,向前跑了二十米,发现走错了路,掉头向回走,15秒后,这辆车的位移是多少?按照计算得出的结果,位移是车初始与结尾时的直线距离,经过计算会发现位移只有10米,而路程则有30米。
        (二)公式换算不灵活,应变能力差
        直线运动中的公式较多,有时一个公式就是另一个公式的变形,不会灵活换算公式的学生只能以笨方法逐一背诵,在运用时就会不可避免的出现差错,出现其中某一元素记错记混等现象,有时一个公式就能求出的答案,却由于公式转换不灵活,求出一个又一个数值,导致计算方向不正确。还有部分同学恰恰相反,只记忆关键的公式,在应用时现场推算,虽避免了记混的现象发生,缺都有共同的缺点,便是浪费时间。
        (三)不会由已知求未知,思维固定化
        在速度——位移相关题目中,或多或少会给学生一些已知条件,但是距离所求问题的答案还需要中间的转换,需要求出另一个或者多个未知数值,才能得出。学生只是围绕所求问题进行思考,不曾想中间缺少的数值需要怎么求出,进而推算需要的结果。这也是学生思维固定化的结果,缺少自主探究思考的培养,在课堂上只是跟着教师的思路学习,在课下做题时遇到难题便放弃或者跟着答案解题,学生逐渐丧失自己的思维,导致看着题目,感觉很简单缺找不到切入点,看答案缺恍然大悟,这就是死循环。
        (四)数学与物理知识结合不充分,不会从图像中获得解题信息
        在直线运动这一章节的应用题中,最常出现的形式便是图像,因为图像可以更加直观简明的表现出题目信息,将抽象的问题具体化。但是如果学生物理基础知识不扎实,对图像的理解水平不足,就会导致一些常见问题。1.误将运动图像当做物体的运动轨迹,很多学生在看图时,会将图像的发展趋势看做是物体的运动方向,不看坐标系的变量是什么,被图像的表面所迷惑,看着题干中的问题不知所措。2.学生不理解途中斜率、截距、面积等代表的物理含义,一些隐藏条件得不到,影响解题进程。3.学生对图像问题综合分析能力以及灵活应变能力较差,不能根据图像推理出物体运动的全过程。


        二、解决学生不善于运用速度——位移公式解决问题的对策
        (一)加强概念复习
        针对学生及不清晰概念的情况,最好的方法便是加强学生概念相关基础内容的复习,寻找简单基础的概念题进行题海战术,还可以以对比方式,将位移、路程以及其他变量进行对比,帮助学生细化每个元素之间的不同,构建完整的基础网络,利用思维导图教学法,结合公式等,搭建有关直线运动章节教学内容的知识框架,使得每个知识点之间都有一定的关系,帮助学生理清物理思路。
        (二)训练学生公式转换的应用程度
        公式的应用熟练程度决定着学生解题速度以及正确率的高低,公式是物理知识的总结,减少了推理过程,减小了学习物理的难度,但是物理公式却成为了学生学习物理的一大障碍,较多学生表示自己记不住公式,归根究底还是应用不够多,单纯的背诵达不到长期记忆的目的,那么针对公式进行记忆训练是很有必要性的。
        由于公式较多,教师可以将其进行总结,把同一个元素对应的所有公式总结成一个较长的等式,给学生布置一定的任务,让学生每天默写一遍,加深印象,其次就是公式的应用方面,灵活的应用存在于解决应用题中,大量的试题并不能解决这个问题,需要教师选取典型的试题,让学生自主探究,先做后讲,学生不会的地方疑惑的地方才能更容易集中注意力听讲,跟着教师的思路一步一步解开自己的疑问。
        (三)提高学生的物理解题思维
        公式的应用单纯的理解概念,记忆公式还达不到能够解开应用题的程度,物理思维也是应用公式不可缺的因素,物理思维的提升能够帮助学生快速提高读题的理解能力,在基础知识足够的情况下快速理清思路,寻找到解题切入点,找准求解目标以及需要应用的物理公式。
        物理思维是抽象不可见的,也是物理学科综合能力的培养,需要从提出问题、探索思考问题、解决问题入手,在此阶段支持性引导教学就显的极为重要,教师转变课堂角色,给予学生更多表达自己想法的机会,让学生能够积极踊跃的参与到课堂学习中,以师生互动,生生互动形式,进行自学互学,加强对物理问题的探索与思考,逐渐形成物理思维。
        (四)加强数学图像与物理思维的联系
        数学与物理密切相关,数学思维与物理思维有很多重合的地方,在速度——位移公式的应用中,遇到的图像题成为重点与难点 ,v-t图像、a-t图像等,与数学中的函数图像有很多相似的地方,理论概念的应用也大致相同,同样有图像斜率、面积等具有一定的含义,很少有学生在解决物理问题的时候,联想数学知识,降低难度,加快解题速度。
        数学与物理的联系加强方式是一个漫长的过程,教师在讲解图像题时,可以以一题多解的方式讲解,其中便包含数学知识与物理图像的结合应用,以引导的方式,让学生根据题目以及图像,说出面积、斜率等图像代表物理公式中的哪一方面,让学生动脑思考,加深学生的印象。思维导图也能够应用在此,为学生构建完整的物理数学知识网络,完善学生关于速度——位移公式应用方面的知识框架,切实提高学生的学习效率。
        三、总结
速度——位移公式的应用也就代表着直线运动这一章节知识的灵活应用,在物理学习中,每个知识点都有着必要的联系,且当前教学试题多以大量文字描述的应用题形式出现,还伴随图像的应用,彻底实现了“数理化”不分家,直线运动速度——位移公式在题中应用也充分呈现出物理与数学之间亲密的关系。在教学方法上,教师不能够沿用传统的讲授式教学,需要更新教学观念,切换课堂角色与定位,将课堂主体归还学生,以引导者的身份,帮助学生搭建各个知识点之间的桥梁,在多元化的时代,教学方式也多种多样,切每种都具有针对性,思维导图的应用能够有效提高学生的思维构建能力,小组合作的应用能够提高学生的自学互学能力,由疑生趣的导入式教学能够培养学生提出问题、思考问题、探索问题、解决问题的解题思维,由此可见,解决学生不会应用速度——位移公式解题的问题,不仅仅需要针对这一个小角度展开,以小见大,需要综合多方面的培养,才能够彻底解决这些原因。
        【参考文献】
        [1]曹古陕.浅谈在教学中对位移公式的理解[J].数理化学习(高中版),2013(07):25.
        [2]孙奉涛.2018年高考中直线运动图像问题的解读[J].中学物理教学参考,2020,49(02):88-89.
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