高中物理的力学教学

胡琦

力学是中学物理学重要的组成部分，也是研究物理学及其他分支的起点与基石.它也是物理学专业重要的基础课，是普通物理学的一个重要的组成部分.力学涉及到的内容及思考方式也经常适用于物理课程学习，力学学习的成果也会直接影响中学生对后续课程学习的效果以及心理状态.所以，对学生而言，力学的学习有着非常重要的作用.怎样上好力学课，成为力学教师的一项重大课题.针对力学课程的特点及从教学的情况对提升力学教学效果说说几点体会.

一、教学过程中出现的问题

1.学生对物理概念的错误认知

出现以下几种情况时，学生在概念的理解上会有困难：1.学生对与日常生活经验相矛盾的知识，不容易信服，因此不能建立正确、稳固的概念认识.2.学生对看不见、摸不着的抽象物理概念的理解感到困难.3.当物理概念跟数学知识相结合时，学生往往感到混淆、不会联系，理解起来十分困难.4.对物理本质没能够用数学表达式充分反映的概念、公式，很多学生往往不容易正确理解，容易形成一些错误的概念.5.学生对某些相互间有联系或相似的概念往往由于不了解它们的本质从而混淆不清.6.学生容易忽略概念的矢量性及瞬时性.7.学生对本身具有矛盾的概念理解困难.

2.老师将物理理论与实验结合的问题

随着最近新课改的深入，很多物理老师开始深刻认识到物理力学实验的重要性，教学过程中基本可以严格按照课程要求进行物理实验，甚至部分老师还可以进行一些改进型，这些措施极大的提高了学生对力学知识的掌握程度，能培养学生的动手能力以及创新能力.但是，我国的中学物理力学教学目前的现状整体上还存在不少问题，具体说来，存在以下几点.

（1）侧重理论轻实验的现象依然存在.有些教师因为各种原因，减少部分比较复杂的演示实验，甚至还有一些教师干脆不进行实验，只是直接告诉学生实验现象和结果.长此以往，学生对实验的本质一直不能把握，不仅无法高效的进行记忆，而且很快就会对学习失去兴趣.

（2）探究型的实验变成了演示型的实验.一些教师因为担心组织麻烦，学生秩序混乱、或破坏仪器等，对于某些探究型的实验，往往单自将其变成演示型实验，不仅如此，某些需要分组进行的实验也变成集体实验.这直接导致学生没有机会进行实验，使得学生动手能力变得极差.另外，学生也会因此产生不敢做实验，或者扎堆做实验的现象，极大的影响对学生探究能力的培养.

二、解决教学中问题的途径与方法

1.防止学生在物理概念上存在错误的认知

针对上述学生实际学习中存在的一些问题，我认为教师应该从正确认识、研究概念以及应用概念这三个方面入手.

在认识概念方面，需要找出构成这些概念的各部分及它们的特征和关系，例如平抛运动中水平方向的运动是匀速直线运动，数学上就满足关系式X=Vt，竖直方向上的运动是自由落体运动，它满足关系式h=12gt2，这里两个方向的时间具有等时性;其次研究物理概念中所涉及的数学关系以及因果关系，例如牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，不能理解为质量和力的大小成正比、与加速度成反比，或者力一定和质量成正比、与加速度成反比，因为力是物体的加速度产生的原因，质量是物体本身的一个属性，所以只能说，在力的作用下，物体质量不变时，力与加速度成正比;力不变时，加速度与质量成反比.注意概念的性质、单位等.例如重力加速度的单位是m/s2，且重力加速度的大小只和物体所处的维度和高度有关系，与物体的质量、温度、速度、体积、状态等没有关系;研究概念的下位概念，例如学习完了力的图示，

可以试着画重力的示意图，摩擦力的示意图，弹力的示意图.

概念的应用既包括实际的生活用处，也包括试题中的考察.学习这些概念，是为了运用概念进行思维，运用概念解决问题，因此应该从多角度来提供概念的变化模式让学生判断，或者创设问题的情境，设计阶梯式的问题让学生来思考，从而引导学生由浅入深，培养学生分析问题以及解决问题的能力.例如“加速度”概念，利用下面问题进行应用，神舟六号载人飞船的返回舱距离地面10km的时候开始启动降落伞装置，并且速度减至15m/s，以这个速度在大气层中降落.在在距地面1.5km时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷火，于是舱体再次减速.如果设最后减速过程中返回舱做的是匀减速运动，并且达到地面的时候恰好速度为0，求最后的减速阶段的加速度.

2.如何在教学中将理论和实验相结合

物理力学实验是非常严谨的，因此，实验过程中需要理论知识的密切指导，只有这样学生才知道应该如何做.同时，学生在实验的过程中还可以通过实验现象验证理论知识，从而加深对理论的理解

.物理力学教学中，要将实验与理论结合起来.

（1）力的相互作用.作用力和摩擦力以及重力这三个知识是核心内容，必须将三种力间的相互关系解剖清楚.例如在实际教学案例中进行弹簧秤称重物的实验时，应该首先将弹簧秤的刻度调零，以确保实验的准确.为了让学生认识这一个步骤的重要性，可以在刻度调零的状态和不调零的状态下分别进行实验，对比结果;其次，将弹簧秤竖直地挂起，让学生们用细线将铁块也竖直拉起;最后，在与刻度线水平的位置进行读数，测出铁块的重量.不仅如此，整个实验过程中，教师还应该引导学生进行思考，探究该实验的本质.该实验中铁块竖直方向作用于弹簧秤，因此在垂直方向上会产生形变，与此同时，弹簧秤也将竖直作用于铁块，当这两种力大小相等方向相反时，动态平衡，此时，弹簧秤的读数等于力的大小.通过这个实验，学生可以将力的图示在脑中显示出来，不仅对弹簧秤的原理有所巩固，了解如何利用弹簧秤来进行称重和读数，也提升了学生的实际操作能力，可以说，在实验的同时也增强了对理论的掌握.

（2）摩擦力的演示实验.进行教学时可以让学生将手放在桌面上或者纸上进行滑动，从而体会摩擦力的特点，或者在相同的接触面回运动以感受力的方向，当学生被调动起来时，就可以适时引出力学课程的内容.并且在讲解过程中，在刚刚的实验基础上，来引导学生感受滑动摩擦力的大小，从而使他们认识影响摩擦力的因素.学生了解摩擦力的理论之后，可以布置课后作业的方式，让学生在生活中体验摩擦力，这样可以更好的加深他们对理论的理解.

（3）关于重力的实验.例如，教师可以通过自己或者让学生抛球的方式演示在重力作用下，小球经过一段时间后自动落回到地面的现象.演示结束后，可以这样启发学生：当作用于球下方的力消失后，小球就会减速最后回到地面，这时提问，为什么？因为存在一个向下的力使得球回到地面，而这个向下的力就是本次课堂即将讲到的重力，同时也是地球对其附近物体的吸引作用力.不仅如此，在讲解的过程中，也可以将重力和质量二者联系起来，比如可以让学生自己用弹簧秤去称几种质量不同的物体，并且读出重力数.通过这个方式，引导学生自己得出重力和质量之间的关系式.通过这些实验，可以将重力的基本知识在学生的脑中形象地展示出来，不仅会加深对重力的理解，而且，可以通过实际操作，使他们的实际动手能力得到增强.

总而言之，中学物理力学的教学是一个很复杂的过程，不能只有一种固定的模式，应该因材施教、因人施教.怎样在有限的教学时段里尽可能高效地、准确地向学生传授他们应掌握的力学知识，从而扩大学生的知识面，提高教学效率，这是每个有职业精神的教师一直在思考和探求的问题.随着教育的现代化发展，教学方法的研究也应当与时俱进，我们需要不断探讨创新有效的教学方法，从而提高教学水平，以满足社会发展对教师的新要求.