文/深圳市寶安區(qū)海旺學(xué)校 吳曉敏
物理教學(xué)主要包括物理概念、物理規(guī)律、物理方法及能力的培養(yǎng),初中物理有很多物理量都是采用比值定義法定義的,若學(xué)生能掌握此類物理量的定義方法,進(jìn)而可以嘗試自學(xué)甚至定義新的物理量,則可對后續(xù)的物理量的學(xué)習(xí)起到事半功倍的效果,更能很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。下面以初中學(xué)習(xí)的第一個比值法定義的物理量——速度為例說明比值法定義物理量的一般教學(xué)模式。
首先,需要創(chuàng)設(shè)相關(guān)的物理情境,并提出與物理量物理意義的相關(guān)的問題。具體過程如下:
情境展示1:百米賽跑途中的運(yùn)動員,如何比較快慢?
學(xué)生思考后回答:時間相同,比較運(yùn)動員通過的路程。
情境展示2:由奧運(yùn)會的1500m的成績,如何比較運(yùn)動員的快慢?
學(xué)生思考后回答:路程相同,比較運(yùn)動員所用的時間。
情境展示3:奧運(yùn)冠軍劉翔110欄的最好成績是12秒88;男子400米短跑世界紀(jì)錄是43.03秒,記錄創(chuàng)造者——范尼凱克,劉翔和范尼凱克的運(yùn)動時間和路程都不相同,那么,他們誰跑的快呢?
個別學(xué)生回答:速度(小學(xué)數(shù)學(xué)中學(xué)過速度,但不清楚其物理意義)。
教師引導(dǎo):你們?yōu)槭裁磿氲健八俣取蹦兀克俣鹊暮x是什么呢?我們試著用前面兩種情境方法比較劉翔和范尼凱克的快慢。
利用情境1的相同時間,“相同”指的是多長時間?可以使這個時間更具體嗎?可以是1小時嗎?1分鐘呢?1秒鐘可以嗎?那我們是否可以計算劉翔和范尼凱克1秒鐘通過的路程呢?
學(xué)生思考回答:可以(讓學(xué)生動筆計算并給出結(jié)果)。
教師引導(dǎo):我們把這個過程用字母算式的形式表示出來,就有了我們小學(xué)學(xué)過的速度的公式。那么,能否利用情境2中的方法比較呢?如果行,能否寫出類似的表達(dá)式?
學(xué)生思考回答:也可以,可以算他們通過1m的路程所用的時間(讓學(xué)生寫出類似的表達(dá)式)。
教師引導(dǎo):既然兩種方法都能夠比較,那為什么我們知道的就是第一種呢?
學(xué)生思考……
教師引導(dǎo):從結(jié)果而言,兩種方法都可以比較,只是第一種方法,時間相同,路程長的運(yùn)動的快,而第二種方法,路程相同,所用時短的運(yùn)動的快,第一種更符合人們的認(rèn)知方式,所用采用第一種方法描述物體運(yùn)動的快慢。
至此,速度的物理意義呼之欲出,同時在學(xué)生討論劉翔和范尼凱克的快慢的比較的時候,速度的定義和公式已經(jīng)完成。
接下來,師生共同總結(jié)確認(rèn)速度的物理意義、定義及定義式。
1.物理意義:描述物體運(yùn)動快慢的物理量。
2.定義:物體通過的路程與所用時間之比叫做速度。
依據(jù)定義,用字母代表相應(yīng)的物理量,用數(shù)學(xué)表達(dá)式的形式表示出物理量之間的關(guān)系,就是寫出該物理量的定義式。物理量用數(shù)學(xué)形式表達(dá)成物理公式后,顯得特別簡單、明確,便于運(yùn)用它來進(jìn)行分析、推理、論證。
物理量是對同名物理概念的量和度的規(guī)定,定義,即規(guī)定了物理量之間的聯(lián)系,包含了單位的關(guān)系(方向關(guān)系),即可利用定義導(dǎo)出新定義的物理量的單位。
4.單位:m/s,常用單位還有km/h,且1m/s =3.6km/h(可對換算過程進(jìn)行推導(dǎo))。
利用課本的常見物體的速度表格,幫助學(xué)生感知速度的大小。
公式的變形式,是對相互聯(lián)系的三個或多個物理量的關(guān)系的深入理解,但要注意這些表達(dá)式是特定情況下的計算式,而不能叫做某特定物理量的定義式。
每個物理量有區(qū)別于其它物理量的不用之處,所以,必要時可進(jìn)行的補(bǔ)充說明。
初中常見的比值定義法的物理量有速度、密度、功率、比熱容、熱值、電阻等,這些物理量的教學(xué)均可以仿效速度的教學(xué)模式。通過這樣的教學(xué)方式,學(xué)生既可以比較全面的掌握相關(guān)物理量的內(nèi)涵和外延,還有助于理解相關(guān)物理量與其它物理量的聯(lián)系,明確該物理量在物理學(xué)中的地位和作用,對于學(xué)生系統(tǒng)的掌握知識會起到事半功倍的效果,同時,學(xué)生掌握該種模式后能舉一反三,從而大大提學(xué)習(xí)效率和自學(xué)能力,進(jìn)而為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)的能力奠基。