关于加速度的两种教学思路比较分析

徐小琴

在高中物理力学教学中，加速度是能联系诸多力学知识点的一个重要物理量，分析加速度与其他相关的物理量之间的关系，有助于教师在这部分知识的教学中理清施教思路，明晰上课流程，同时也能为学生建立一个良好的知识结构，从而让学生更为顺利地学好本部分的知识。

从物理教学的传统思路与新课程理念下的高中物理教学实际来看，笔者以为基本上可以将高中物理的知识教学分为两种思路。一是传统教学中的线性思路，这种思路认为学生对知识的学习是线性的、累积性的，类似于盖房子要一层一层地盖，上面的砖头必须放在下面的砖头上，由于这一隐喻的影响，教师总认为后面的知识总是紧紧地建立在前面知识的基础之上，而且次序一般不可颠倒（所以这部分教师对教材的更改，尤其是知识顺序的更改是非常抗拒的）；而课改以来若干新的教学理念给高中物理教学带来新的思路，于是出现了另一种网状型的教学思路，这种思路认为物理知识间不是线性的，而是像网络一样纵横交错，每个知识点就像网中的结点一样，可以同时与多个知识点相联系，一个知识点的建立基础也不是唯一的，可以是多元的。在这样的思路中，知识是立体的，从一个知识点到另一个知识点之间存在着不止一条道路（持这样观点的教师能够应付各种各样的教材体系或顺序的调整）。本文试以“加速度”这个知识点为例，谈谈两种思路在高中物理教学中的实践与思考。

一、加速度知识在两种教学思路中的流程比较

线性教学思路：匀速直线运动——变速直线运动及其描述——加速度——匀变速直线运动例（自由落体运动）——匀速圆周运动（向心加速度）——变加速运动（了解）。

网状教学思路：由于这一思路异于线性思维，因此选择用平面图的方式呈现在下面。事实上，还可以演化成立体形状的，但那样看起来相对复杂，因此为了阅读、理解方便，这里择简呈现（见下图）。

二、两种教学思路的实践反思

用第一种教学思路实施教学。因为知识点是线状的，知识的前后关系比较明晰，所以上课流程比较清晰，不容易乱，学生听起来也比较轻松。但这种方式带来的结果是学生头脑中的知识也基本呈现现状，知识点之间不容易自发地产生联系，这样不利于学生构建一个完整的知识体系，不符合高中学生学习物理时的认知特点。考虑到力学是高中物理的重点内容，这部分知识学得好差与否，一方面影响到整个高中物理知识体系的建立，另一方面影响到学生对高中物理学习的兴趣。因此，仅仅采用这一教学方式是不够的。由于这一思路源于传统，实践过的同行们较多，因此此处不再论述。

在上述反思的基础上，笔者尝试采用第二种教学思路实施教学。现将教学思路结合上面的网状教学思路图详细分析如下：

首先，通过回顾初中阶段的知识，调出学生的先前经验供加速度知识学习的运用。在初中阶段及加速度前面知识的学习中，学生仔细研究过匀速直线运动，对于匀速直线运动中速度的大小和方向均不变都有着深刻的认识。在此基础上，可以对学生提出观点：匀速直线运动说的是物体运动时速度不变，而实际在日常生活中，这样的运动是比较罕见的。一般物体运动的速度都是变化的，为了简单起见，我们先研究速度变化均匀的直线运动。

其次，跟学生探讨速度变化有无快慢及对速度快慢的描述。这时可以提供两个例子让学生进行比较：一个人短跑时速度在3秒内由0增加到6m/s，一辆汽车在7秒内速度由0增加到20m/s，那人和汽车速度变化哪个大一些？哪个快一些？如何比较不同物理速度变化的快慢呢？这里的第一个问题为第二个问题作铺垫，第二个问题让学生知道了速度变化有快慢之分，第三个问题将本课的第一个重要问题推出。由于学生早就知道了类似于这种问题的比较方法，以及更深一点的比值定义法，因此此处并不难判断出第三个问题的答案，正确回答应该是“通过比较相同时间内速度的变化来比较物体速度变化的快慢”。这一步在网状教学思路中体现为将“加速度”的知识，与“匀速直线运动”知识联系在一起，联系条件就是：加速度为0的运动就是匀速直线运动。

第三，加速度与力的关系。在高中物理力学中，加速度与力的关系是用牛顿第二运动定律来联系的。事实上，也正是因为对牛顿第二运动定律进行了探究，学生才会认识到一个物体做变速运动时的加速度，只与这个物体受到的合力以及物体本身的质量有关，而与引入加速度概念时用来描述的物体运动的末速度、初速度（速度变化大小）和时间无关。事实上，力与运动的关系是密不可分的。在网状教学思路图中，力与运动关系密切，为了便于描述加速度与其他知识点之间的关系，上图将力简化在知识点的外围，事实上，加速度与力也有直接联系，这一点大多高中物理教师均能理解，不再赘述。

第四，教师提出最简单的变速运动“匀变速直线运动”。由于加速度事实上是在这种情况下的例子上建立的，因此这是学生最为熟悉的变速运动（当然也是最简单的变速运动）。而且，学生最初学到的vt=v0+at，s=v0t+at2，以及由这两个式子推出的vt2-v02=2as，都是匀加速直线运动的规律描述。匀加速直线运动在网状教学思路中可以与加速度及牛顿第二运动定律发生联系。

第五，曲线运动。这是在对直线运动研究得比较透彻的基础上，由加速度引出的另一种典型的运动。在曲线运动中，常常被研究的显然是匀速圓周运动，加速度也演变成向心加速度，从字面上理解，此时加速度的方向是指向圆心的，“向心”两个字可以让学生形成比较好的想象表象。其在网状教学思路中，加速度被附加了大小不变、方向指向圆心的条件。

当然，上述网状教学思路肯定不是在一节课上完成的，也不是在一个知识点上学习的。之所以作出这样的描述，实际上希望由加速度这一概念能够牵连出一个知识网络，通过这张网络的编织，可以让学生对高中物理知识产生一个由线及面、由面及体的理解。而且，传统的线状教学思路也有其可取的地方，尤其是其可以让学生初步了解相关知识，因此，这两种方式有时可以交替进行。比较恰当的选择策略是先选用线性教学思路进行新概念的学习，然后使用网状教学思路进行相关概念的复习，这样可以达到一个比较好的效果。

综上所述，笔者以为网状教学思路是高中物理教学的必选，不可或缺，因为这样的选择，我们可以让学生的认知结构由线性走向立体，而这对于培养学生的思维，提升学生学习高中物理时的思维品质是大有裨益的。

（江苏省江安高级中学）