论文部分内容阅读
人教社物理必修1教材第一章第3节是关于“匀变速直线运动位移与时间的关系”的研究，是高中学生第一次将微元和极限思想结合起来，对较为复杂的匀变速直线运动进行研究，最终得出匀变速运动规律的位移与时间关系的表达式. 教材首先通过“探究小车的运动规律”的测量记录，用分段累积的方法估算物体的位移，用语言引导的方法启发学生，如果时间间隔越小，应该是估算越精确，然后用v-t图直观显示，时间间隔取得越小，越来越窄的小矩形面积之和就越接近物体在整个过程的位移. 最后，“很多很多”小矩形顶端的“锯齿形”就看不出来了，这些小矩形合在一起成了一个梯形，梯形面积就是物体的位移. 笔者觉得，这种只有定性说理和推测的研究，可以让学生较好地体会这种处理问题的思想方法，但总有一点美中不足、意犹未尽之感，本人通过在定性基础上的量化拓展研究，将隐性的科学知识和科学方法直观显性化，取得了良好的教学效果，现与同行交流.
一、 探究匀速运动过程中的位移与时间关系
从学生已经掌握的匀速直线运动规律开始研究，得到物体在时间t内的位移，从图1可以看出，匀速直线运动的位移为v-t图象下面的面积.
二、 探究匀变速直线运动位移与时间的关系
如果每小段用0.2s时间间隔，分为5段处理，有的同学在计算求和时，还应用了如下所描述的数学取平均思想，这正是匀变速运动求平均速度的思想萌芽，为理解匀变速运动平均速度奠定了坚实的数学基础.
通过数学归纳和推测，学生很清楚地得出定量结论，如果时间段是原来的几倍，与真实结果的差异就是原来的多少分之一，如果取很多很多个时间段，就可以认为等于原来的真实值了.
三、 利用图象进一步探究匀变速直线运动位移与时间的关系
评析：第一，从匀速直线运动研究入手，问题设计是以学生的认知结构为起点 ，分析问题以学生的思维方式为起点，让认知和思维符合学生的实际，有利于引起思维共振，有利于降低认知难度，也有利于拉近师生情感距离，让学生能思其所思、因势利导，惑其所惑、以利解惑. 第二，我们从前面的算术计算可以看出，在分段估算中，匀变速直线运动的平均速度为研究段的最小速度和最大速度的平均值，从代数式中也可以看出匀变速运动的平均速度为初速和末速的平均值，从几何图形看，是梯形的中位线，这样的处理能让学生更加深刻地理解匀变速直线运动的平均速度特点. 第三，作为问题的定性分析，相对来说陈述性较多，在教学中如何进行科学素养培养，需要我们对蕴藏的科学探究要素进行挖掘和再现，通过设置问题进一步来进行定量研究，这样通过对研究过程中各探究要素意义的显性认识，来逐步掌握科学探究的方法，通过对科学方法教学的显性化，有效构建学生科学素养中的方法体系，这样的处理尽可能多地让学生在课堂教学中发生探究性活动的行为，同时基于基本问题的教学是培养学生科学素养的最直接也是最有效的途径.
一、 探究匀速运动过程中的位移与时间关系
从学生已经掌握的匀速直线运动规律开始研究，得到物体在时间t内的位移，从图1可以看出，匀速直线运动的位移为v-t图象下面的面积.
二、 探究匀变速直线运动位移与时间的关系
如果每小段用0.2s时间间隔，分为5段处理，有的同学在计算求和时，还应用了如下所描述的数学取平均思想，这正是匀变速运动求平均速度的思想萌芽，为理解匀变速运动平均速度奠定了坚实的数学基础.
通过数学归纳和推测，学生很清楚地得出定量结论，如果时间段是原来的几倍，与真实结果的差异就是原来的多少分之一，如果取很多很多个时间段，就可以认为等于原来的真实值了.
三、 利用图象进一步探究匀变速直线运动位移与时间的关系
评析：第一，从匀速直线运动研究入手，问题设计是以学生的认知结构为起点 ，分析问题以学生的思维方式为起点，让认知和思维符合学生的实际，有利于引起思维共振，有利于降低认知难度，也有利于拉近师生情感距离，让学生能思其所思、因势利导，惑其所惑、以利解惑. 第二，我们从前面的算术计算可以看出，在分段估算中，匀变速直线运动的平均速度为研究段的最小速度和最大速度的平均值，从代数式中也可以看出匀变速运动的平均速度为初速和末速的平均值，从几何图形看，是梯形的中位线，这样的处理能让学生更加深刻地理解匀变速直线运动的平均速度特点. 第三，作为问题的定性分析，相对来说陈述性较多，在教学中如何进行科学素养培养，需要我们对蕴藏的科学探究要素进行挖掘和再现，通过设置问题进一步来进行定量研究，这样通过对研究过程中各探究要素意义的显性认识，来逐步掌握科学探究的方法，通过对科学方法教学的显性化，有效构建学生科学素养中的方法体系，这样的处理尽可能多地让学生在课堂教学中发生探究性活动的行为，同时基于基本问题的教学是培养学生科学素养的最直接也是最有效的途径.