关于高中力学中定量功能关系的案例探索

许剑

摘 要： 高中物理学习注重的是学习方式、教学方法，并不是死记硬背便能学好高中物理。本文主要以理论加案例的形式阐述了针对高中物理力学中定量功能关系这一课题的教学方式及如何帮助学生更高效地学习物理。

关键词： 高中力学 定量功能关系 案例探索

高中物理相对于其他高中学科来说难度较大，高中物理课程中力学与电磁学为物理教学难点。应引起教师和学校的高度重视，在提高学生学习兴趣的同时，让学生认识到物理学习的意义。

一、高中物理力学中定量功能关系定义

首先，外力对物体做功的代数和等于物体动能的变化量，也就是“动能定理”。

表达式：

W■=△E■=E■-E■=■mv■■-■mv■■

其次，重力对物体所做的功等于物体重力势能变化量的相反数。

表达式：W■=-△E■=△E■-△E■=mgh■-mgh■

高中物理课程还有多个定量功能关系都对高中物理解题具有较大作用，通常情况下在解答物理题时都会用到一两个关系对物理习题进行解答。

二、高中物理力学教学方法创新

力学自身便有较强的结构性，且力学知识都相互贯穿。在这样的情况下，要求力学学生熟练掌握力学教学的知识结构，只有这样才能学好每个章节的力学课程。高中物理力学教学规律性极强，需要整理一套适合学生的解题套路，加上熟练掌握力学概念才能更好地理解高中物理的重要性及解题技巧、学习技巧。

（一）以学生为主导，实践教学。

高中物理之所以比较难懂、难记，主要是由于高中物理中存在较多公式、概念，且公式符号比较繁琐。若非完全沉浸下来学习，则学生根本无法完全记住。其实，物理教学中的公式、概念、理论都是通过物理学家多年实验总结出来的精华，不是凭空捏造，是按照科学逻辑推导出来的。如果让学生了解物理公式、概念的来源，知道如何推导出来的，并且让学生自己动手，切身体会物理公式的深刻意义，在这样的基础上提升学生的学习兴趣，又让学生了解物理的重要性，认识到物理力学课程中每个知识点的意义。

（二）关键词记忆及多元化教学。

物理公式记忆是目前物理教学中学生需要克服的重点问题，据调查显示80%的高中学生对物理学习中的公式记忆都较困难。因此，教师在教学时应帮助学生找到记忆公式的办法，例如对于动能定理可以采用关键词记忆法帮助学生记忆。笔者认为可以有这样几种方法：（1）教师可通过关键词提问的方式加深学生对公式的记忆，比如上文“动能的变化量”和“做功的代数总和”便是概念的关键词。（2）教师也可以请学生自行将公式转化为文字叙述，评比表达合理性，从而加深理解和记忆。（3）随着新课程理念的不断创新，教学器材逐渐演变成多媒体教学，教师便可利用“动画记忆法”，通过制作动画短片将公式表达出来，还可鼓励学生自己制作公式短片，将枯燥的物理学习动态化，渲染课堂气氛的同时，方便学生记忆。

三、高中力学中定量功能关系的案例探索

笔者以功能关系这节课中一道例题的设计为基本案例，探索在新课程理念下如何开展以学生为主体的教学活动。

例题：如图1所示，已知在倾角为θ的固定斜面低端处有一物体，质量为m，初速度为v■，现用沿斜面向上的拉力F使物体向上运动，假设滑动摩擦力大小为f。求：物体沿斜面向上运动了位移为L时的速度V■的大小。

（师）分析：解答此题时应首先分析物体的受力情况，确定运动的初末状态，以及这一过程中各个力做功和能量转化的情况，然后再选择合适的功能原理解题。

（学生甲）方法一：选择“除重力外，物体所受其他力做的功等于物体机械能的变化”这一功能关系列方程，即有：

W■=△E■

FL-fL=mgLsinθ+■mv■■-■mv■■

从上式中解出v■即可。

（师）问：能否换个角度研究这个过程中功和能量的关系？

（学生乙）方法二：本题也可以直接对上述已知条件使用动能定理列方程，即：

W■=△E■

FL-fL-mgLsinθ=■mv■■■mv■■

经数学变化可得：

FL-fL=mgLsinθ+■mv■■■mv■■

从上式中解出v■即可。

（师）仔细对比这两个方法，同学们能得到什么启示？

（学生讨论……）

（师生总结）

如果仔细观察我们就会发现，这个方程其实也就是方法一中利用“除重力外，物体所受其他力做的功等于物体机械能的变化”这一功能关系列出的方程。由此可见对于同一个物理过程我们可以用不同的物理视角看待，选择不同的功能关系定量描述它。当然，这样按照不同的功能关系列出的方程其物理意义各不相同，但是在数学上是等价的，都可以最终解出相同答案。

综上所述，高中物理教学具有较强理论性，为了帮助学生构建知识体系，让学生自主发现问题，将实践与理论相结合解决问题，教师应结合新课标内容，教导学生勇于实践，以学生为主，设计新颖的教学方式，真正帮助学生掌握物理知识。

参考文献：

[1]肖春林.高中力学中定量功能关系的案例探索[J].文理导航（中旬），2014（09）.

[2]范增.我国高中物理核心概念及其学习进阶研究[D].西南大学，2013.

[3]王多茂.高中力学中定量功能关系的案例分析[J].数理化学习（高三版），2013（01）.

[4]李洋.新课程背景下高中物理教材力学部分的比较研究[D].陕西师范大学，2013.