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生物力学的概念范例

来源:榕意旅游网

生物力学的概念范文1

一、物理教学应遵循“引入-形成-运用-创新”的过程

长期以来,由于受应试教育的影响,不少教师在物理概念教学上都出现了 “重结果,轻过程” 的现象,忽视概念的引入、概念形成的过程,而直接讲授概念的涵义以及运用概念进行解题时应注意的问题,然后再辅以大量的练习进行巩固。这种方法对应试比较有效,但不利于学生创新思维能力的培养,不利于学生解决问题能力的提高。我在概念概念教学中遵循这样的过程:“概念引入-概念形成-概念运用-思维创新”,很好地解决了学生能力不足的突出问题。在“压强”这个概念教学中,通过提问学生:人为什么在雪地行走陷得很深,而站在滑雪板上陷得浅?引入“压强”概念。通过实验证明“压强”不仅与压力有关,还与受力面积有关,引出了“物体单位面积上受到的压力叫做压强”这个概念。通过判断如何增大、减小压强,进行“压强”概念的运用。进而提问学生:“有人陷入沼泽地,如何救助?”让学生充分发挥想象力,用学过的知识解决问题,很好地培养了他们的创新思维。

二、 消除前物理概念的负迁移作用,培养学生正确的思维

很多学生学不好物理,就是没有正确区分物理概念与前物理概念的差异。前物理概念就是学生对物理现象的直观认识,在他们接受正规的物理课程学习之前就已经存在了,并在这些认识的基础上形成了他们自己的思维体系。这些前物理概念有些是正确的,但是学生对这种概念的理解大多还是相当肤浅的,停留在表面上而不能深入到概念的本质,更多的则是与科学的概念相悖。学生头脑中已有的错误的前物理概念,将对正确的物理概念的形成产生负迁移的作用,影响科学概念的形成。例如,人们用手推桌子是“力”,而苹果掉到地上就不是力,而是“掉”下去;而在物理学中,苹果掉到地上,是因为受到“重力”的作用,这个“重力”与人们推桌子的“推力”都是“力”,都有相同的性质和原理,即“物体对物体的作用”,从而得出了力的概念。又如在生活中我们都观察到,要使放地上的课桌运动起来,我们必须对它施加力的作用,课桌运动起来后,如果我们不继续推它,它将会停下来。于是我们就会认为,力是维持物体运动的原因,没有力的作用,物体将静止下来。带着这样的前概念,学习“牛顿第一定律”时,学生就会产生了认知上的困难,对科学的概念无法理解。因此,教师在进行物理概念教学时,要通过相应的物理实验,分析伽利略、笛卡儿、牛顿等科学家的研究理论,加上假设、推理、分析,得出“力是改变物体运动状态的原因,而不使物体运动的原因”的结论。让学生通过对比发现原先观点是错误的,并自觉抛弃错误观点,找出前物理概念与物理学概念的差异,接纳正确概念。

三、采用“开放式”教学,激发学生潜能

1.创设情境,激发学生求知愿望和创新冲动

在课堂教学中,教师应从熟悉的生活实例、简单直观的实验入手,创设一些学生似熟悉而又陌生的情境,演示一些简单而有趣的实验,以此激发学生的好奇心和求知欲。在学习“浮力”这个概念时,我创设如下情境:不会游泳的人掉到河里,会沉到河底,甚至被淹死。而为什么所有跳到“死海”的人都浮在海面上不死呢?学生一下就想到“浮力”这个概念,并产生了疑问:是不是人在河水中不受到浮力,在海水中受到浮力?浮力的大小与什么有关系?而让学生带着这些有趣的问题去探究往往起到事半功倍的效果。在学习“大气压强”时,通过模拟马德堡半球实验,演示装满水的水杯盖上硬纸片,倒置后水和纸片不掉下来的实验以及集气瓶吞鸡蛋的实验都能大大提高学生学习了解“大气压强”的兴趣,使学生感受到大气压的存在与力量。为如何利用大气压为人类服务打下基础,也激发了学生的创新冲动。

2.鼓励学生归纳探索,形成初步定义教师通过情境创设、物理学史、演示实验、解惑释疑让学生对物理概念有了一定的感性认识,但概念的形成往往是在感性认识的基础上通过分析、综合、抽象、归纳、概括才能形成完整的概念的。因此我在“密度”概念教学中,鼓励学生发挥主观能动性,用已有的知识归纳“密度”概念,最后进行分析、总结、补充完善形成科学、严谨的概念。采用这种学生自主学习、教师主导的教学方法进行教学,提高了学生的思维能力和培养了学生的物理思想。

生物力学的概念范文2

概念是物理思维的细胞,从逻辑学的角度来说,物理学就是在实验的基础上,由物理概念组成的判断和推理的逻辑体系.由此可见,物理学中最重要的是物理概念,如果把物理定律比作构成宏伟、壮丽的物理学大厦的支柱,那么物理概念便是构成物理学大厦的砖瓦基石.所以说:物理概念不仅是物理基础知识的一个重要组成部分,也是构成物理规律和公式的理论基础.必然地物理概念的教学就成为物理知识教学的最基本最重要的内容之一.李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时就曾强调:学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念.物理概念教学的效果如何,直接关系到学生对于物理知识的认知程度,进而影响到学生整体知识网络的构建与拓展,可以说学好物理概念是学好物理的关键.物理概念教学是培养能力,开发智力的重要途径.

学生学习物理概念的过程,实质上是一个十分复杂的认识过程.在这个过程中,学生在教师的指导下,自觉地完成对物理概念的理解与掌握,并形成正确科学的物理概念,这就需要学生对物理现象进行大量的观察、实验获取必要的感性材料;

有学者认为教育理论有三个层面:一个是宏观层面,它是教学理念;另一个是中观(介观)层面,它是教学方法;再一个是微观层面,它是认知教学心理学.

认知心理学与教育学的结合,不仅使认知心理学找到了最重要的研究领域,也使认知心理学产生了更加接近教学实际的一次分化——认知教学心理学.认知教学心理学理论强调学习中三个相互关联的方面:第一,学习是一个知识建构的过程,而不仅仅是知识的记录或吸收;第二,学习依赖于知识,学生必须运用已有知识来建构新知识;

事实上,任何一个物理概念的形成都经历了一个动态的、历史的阶段,都有一个从感性到理性、从低级到高级、从粗糙到严格的产生、发展和演变的过程.讲物理概念,应从历史发展过程来讲,讲怎样反复纠正错误的概念,现在的概念是什么,使学生懂得所学的东西、将来是要有发展的,不是死的.这样就把概念讲活了.否则,学生就以为物理概念是天经地义的、绝对不能破坏的,从而形成一种僵化的思想.事实不是这样,物理学永远是在不断前进、不断发展的.

2概念教学的程序

概念属于智慧技能,也属于程序性知识,物理概念的学习在整个物理学习中处于核心地位.

概念学习的过程进行分析:表象—概括—定义—再认识—系统化.

2.1感知阶段

感知是感觉和知觉的总称.感觉是人脑对于直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映;

感知方式有两种:直接感知与间接感知.

直接感知是通过观察、实验、参观、生产劳动等活动,让学生直接接触学习对象,对有关物理和现象有一个明晰的印象,形成观念.

间接感知是通过教师形象化的语言描绘,或利用各种形象化的直观、教具,使学生对有关事物和现象有一个明晰的印象,形成观念.

在物理教学实践中,两种感知方式应当相互配合使用,互为补充,使学生获得大量感性材料,形成表象、观念.

2.2理解阶段教学

2.3运用阶段教学

从教学目的讲,第一,加深对物理概念的理解;第二是解决物理问题形成的技能与技巧,发展学生的解决物理问题的能力.

首先,要让学生理解物理情景,把握、分析物理问题的意图,对物理问题进行抽象与类化,从而使学生形成一个清晰的物理表象,寻找物理量,运用物理规律建立物理模型.

其次,运用数学进行解题,然后验证.

总之运用是由认知到行动的过程.是将抽象知识具体化的一个重要手段,也是加深理解知识的有效途经.

运用一般分为两个阶段:一是初步运用阶段,主要是培养学生运用概念的方法和准确性;二是熟练运用阶段,主要是培养学生运用概念的速度和效率,同样,也达到巩固、深化、活化概念的作用.

3概念教学的注意事项

(1)物理概念是物理学的基石,是学生正确认识物理世界的基础,也是科学素养的重要组成部分.如何使学生在原有认识的基础上形成正确的物理概念,是中学物理教学的核心问题.思维的起点在哪里?思维的起点正是对物理概念的深刻理解.因为,概念是思维内容的基本单位,物理概念是揭示研究对象具有的物理属性的一种思维形式.

(2)许多概念是以一定的物理概念为基础建立起来的.而这一概念又是其他概念的基础.这样可以说物理学大厦就是由一个概念建立在另一概念的基础上的概念建筑.如果某一概念掌握不好,势必影响后一概念的学习.因此在概念的学习中注意复习原来的有关概念.为新概念的学习打好基础.按照心理学的观点,学生的学习需要两方面的准备,一是一定的知识储备;二是学生的心理机能发展到一定的阶段.(不能超前学习和讲完)

(3)在物理概念教学过程中,应因概念的不同,而有所不同.我们只有把握不同概念的特点,选用不同的适用于该概念的教学方法,才能最大限度地让学生充分理解概念的内涵,把握概念的实质,为灵活运用概念打下坚实的基础.不是简单地将概念灌输给学生,而是引导学生积极探索,使学生在探索过程中形成概念、掌握概念,发展学生的多种能力.同时,也能有效地提高物理教学质量.比如:根据效果相同来命名的物理概念:合力与分力,运动与分运动,平均速度,重心,热功当量,总电阻与分电阻,交流电的平均值、有效值,等效电路,等效电流,等效电源都是根据等效概念引入的.多种背景下的等效方法:等效力、等效运动、等效场、等效条件、等效模型、等效物理量、等效电源、等效电阻.

生物力学的概念范文3

1. 发展前概念,找准概念形成的“生长点”

国内一些学者认为物理学习的前概念是指个体在没有接受正式的科学教育之前,对日常生活中所感知的现象,通过长期的经验积累与辨别式学习而形成的对事物的非本质的认识,前概念中通常存在的一些错误的、片面的、有缺陷的认识,对物理概念的学习产生相当大的消极影响,束缚学生对概念内涵的理解,甚至学生在学习了正确的物理概念之后的相当长时间内还会在潜意识里对学习造成干扰。故此,教学中教师要帮助学生转化前概念,以能形成科学的物理概念。

以《比热容》教学为例,比热容是初中物理教学中的一个难点,比热容概念涉及热量、温度、质量三个物理量之间的变化关系,学生理解起来比较困难。他们大脑中对“比热容”这一概念的认识只停留在“物体吸收热量后温度升高,吸收热量越多,温度升高越多”这一认知上。课堂上设计实验,可帮助学生对这一问题的认识从定性分析上升为定量理解,继而以此作为新知识的“生长点”,为形成“比热容”这一概念打好基础。

2. 顺应学生思维,把握概念形成的关键

顺应是指外部环境发生变化,而原有认知结构无法同化新环境提供的信息时所引起的儿童认知结构发生重组与改造的过程,即个体的认知结构因外部刺激的影响而发生改变的过程。帮助学生形成概念的过程中,教师要想方设法顺应学生的思维,通过问题的设计、探究实验等策略,引导学生运用比较、分析、综合等思维方法,对原有的认知结构进行思维加工,在新概念的“生长点”上进一步抽象出事物的物理本质属性和共同特征,进而形成物理概念。

以《比热容》概念教学为例,通过演示实验已让学生明确了物体吸收的热量与物体升高的温度间的定量关系,要引导学生形成概念,教师还应指导学生进行实验设计和现象分析,从而构建出以上的概念框架,继而得出比热容的定义:物理学中把吸收热量与质量和升高温度的乘积的比值叫做比热容。

由此可见,概念的学习不是由老师直接给出的,而是逐步生成的,在课堂上教师引导学生循序渐进,进行层层分析,不断发现问题、分析问题、解决问题,并在这一过程中培养学生各种思维能力,进行思维加工和思维训练,从而生成概念,掌握新知识。

3. 深化问题讨论,巩固概念形成的效果

学习物理知识的目的在于运用,运用是使学生把学到的知识转化为能力的关键。学生初步形成概念后,课堂上围绕着概念的内涵和外延,引导学生展开讨论,激发学生探讨的兴趣和欲望,通过教师的引导和点拨,加深和巩固对概念的理解和掌握。

以《比热容》概念教学为例,在学生形成概念后,课堂上教师可引导学生展开讨论。

课堂上教师可通过问题引导学生设计出两种实验方案,即质量相同的水和沙子,吸收相同的热量时升高的温度不同;或质量相同的水和沙子,升高相同的温度时吸收的热量不同。这样的实验设计,有助于学生更好地理解概念的内涵。

生物力学的概念范文4

概念是指人脑反映客观事物本质特性的思维形式.人们通过实践,从客观事物中排除许多非本质的特性,抽出其特有属性概括而得到的.概念形成的过程如图1.

2物理概念教学培养学生思维能力的方法

在传统的物理概念教学中,教师过分追求学生对概念的记忆和教学速度,不注意学生是否真正理解概念,不注重在概念教学中对学生高级思维能力的培养.在新课改的大背景下,物理概念教学应该运用各种教学手段策略,让学生真正掌握物理概念,构建完善的物理知识结构,进一步培养学生高级思维能力.

2.1运用前概念转变培养学生高级思维能力

前概念反映的是学生在科学概念形成前从生活经验中构建的认知结构,并且它是人脑中顽固的不易被发现的认知结构.在物理概念学习中,学生前概念的存在势必会对学生理解物理概念造成一定阻碍.在传统教学中,物理概念往往是被灌输到学生脑海中的,只要求学生对物理概念做到识记程度.当然学生也就不会对科学概念与自身认知结构中的前概念的不同引起重视.然而当面对复杂问题时,学生又会不自觉地启用前概念,正确的科学概念并没有被真正掌握.避免前概念的影响,不如更好地利用前概念转变来培养学生高级思维能力,让学生从对物理概念的初步看法转变为自觉监控物理概念的形成和重构认知结构图示.

2.2运用概念变式培养学生高级思维能力

一个概念的形成首先要清楚事物的本质属性,排除非本质属性,分辨事物的关键特点,只有当这些关键特点全都相交于同一点时,概念才会真正在头脑中形成,成为认知结构的一部分.在物理概念教学中,一味直述物理概念对象的本质属性并不能引起学生学习的发生,学生不能主动把新概念重构入自己的知识结构中.教师应该要通过与学生的互动,运用概念变式策略,把研究对象的关键属性划定在一个空间范围内,创设一个变异空间,让学生自己聚焦这些关键属性,清楚关键属性不同和相同时的区别,明确概念的内涵和外延,自己形成明确的概念并构建认知结构,从简单识记到网格布局,培养学生的高级思维能力.

2.3运用概念图培养学生高级思维能力

生物力学的概念范文5

关键词:新课改 创新教育 三维目标 以生为本

在全国都如火如荼地进行新课改的形势下,青海省也于2010年进入到了高中新课改的队伍中来。而作为一位一线的老师,我也是在摸索中实践、在实践中学习。。

一、创新教育是要创造出学生活动的时间和空间,让学生乐于学习生物

传统的单一接受式教育,难以让学生获得体验、研究和发现的机会,因此,新课改提倡由单一化的个体学习向独立自主与合作交流相结合的学习方式转变。学生创新精神、实践能力的培养是在丰富多彩的自主探究活动中实现的。创新教育的关键是要创造出学生活动的时间和空间,要给学生提供适宜的活动目标和活动对象,以及达到培养目标所需的活动方法、条件和环境。在教学中,要结合具体的教学内容,使之具体化,结合学生的实际来科学地确立教学目标和操作实施过程,使课程真正建立在学生自主探究活动的基础上,通过学生主体参与多层次进行探究活动,达到培养学生创新精神和实践能力整体发展的目标。

二、有效整合课程资源,实现教学的三维目标

“一切为了每一位学生的发展”是新课程的核心理念,凸显了情感、态度和价值观的教育是新课程的一个重要特征,在课标中明确将课程目标分为知识目标、能力目标、情感态度与价值观目标三部分。。。例如:在进行生物必修三《稳态与环境》第二章第四节《免疫调节》的内容时,教材的“科学·技术·社会”中为大家介绍了艾滋病。

而我校正好有关于艾滋病的校本课程,所以我就利用校本课程为学生讲解了艾滋病的传播与预防,使学生明白了日常生活中的接触并不传播艾滋病,最终达到了让学生了解艾滋病、知道传播途径、预防艾滋病、最终关爱艾滋病病人的三维目标。

三、以发展学生为本,培养学生的科学精神和人文素养

时代在改变,学生的学习方式、学习途径也在改变。传统的教学过程是教师讲、学生听的单向的信息传播过程,教与学的过程看似平静,其实忽视了学生的主体作用。。探究过程中侧重于引导学生自主合作、探究,一般性的问题,要求学生独立解决,培养学生的自信和成就感;难点问题合作探究并注意问题的层次性,既培养了学生的科学精神又培养了他们的人文素养。

新课改带来了教育理念、内容、方式方法等方面的变化,老师作为这场改革的先锋和具体实施者,应该在新课改中以“学习”的观点来看待和分析当前的教育现象和学习问题;在具体教学过程中,教师对学生的评价要科学,要求在学生的评价过程中体现出“为了每位学生发展”的精神,注重发展性和过程性评价;。不仅要为学生提供学习经历,而且还要使他们获得更为丰富的学习经验。

五、新课改高中生物教学中存在的问题

在日常的教学中,仍然存在一些问题,如有时我们把知识的记忆当作教学的一项主要内容,忽视了培养学生的学习兴趣和学科思维。其次,在课堂上教师虽然希望与学生有更多更好的交流,但往往没能提供有效的问题情境,不能组织起真正有效的讨论和交流。再次,探究教学往往流于表面化,缺乏学生的真正参与。此外,虽然教学内容有所变化,但教学评价多数仍然按照传统方式进行,忽视了除分数以外诸多方面的评价,如学生的品德、学习态度、操作技能、创新意识及能力等等。以上是我在教学过程中一些浅薄的思考和感悟,初步收到了一定的效果。对于新课程理念的知识还需要继续深入研究学习,不断地积累和总结教学经验,结合自身的特点,争取尽早找到一条适合学生发展的教学模式。

参考文献

[1]潘秀春 生物课堂教学生活化.中学生物学,2010年第一期。

生物力学的概念范文6

加速度是力学中的重要概念,也是物理学中难懂的概念之一.在学生以往的生活实践中,与加速度有关的现象描述并不多,这给学生理解加速度概念带来了一定的困难.赵凯华和罗蔚茵教授在《新概念物理教程・力学》中就明确指出:“这是人类认识史上最难建立的概念之一,也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念.”笔者在教学中从学生已有的认知结构出发,通过创设问题情景,激发学生的认知需要;利用认知冲突,消除学生的迷思概念;运用类比法并结合数学工具的教学方式来促使学生认知结构的发展,收到了良好的教学效果.

2认知结构发展的心理机制

认知心理学认为:学生新知识或新结构的形成实际上是一种建构过程.当个体已有的图式不能解决面临的问题情境时,就产生了一种不平衡状态,个体很自然通过同化和顺应日益复杂的环境而达到新的平衡.个体就是在平衡与不平衡的交替中不断建构和完善其认知结构,实现认知结构的发展.因此,教学中教师应根据学生已有的认知结构,通过设置恰当的问题情境,让学生在心理上暂时处于一种不平衡的状态,这种不平衡会使学生产生一种自我调节的内驱力,从而优化自己的认知结构.

3基于促进学生认知结构发展的教学设计

3.1教学目标

(1)理解加速度物理量意义,了解加速度的定义、定义式和单位.

(2)了解加速度的矢量性,会根据速度与加速度方向的关系判断物体运动性质.

(3)经历加速度概念建立过程,体会比值定义法在科学探究中的应用.

3.2教学重点

(1)经历加速度概念的建立过程,在生活中准确地使用加速度的概念并能计算出物体加速度的大小.

(2)能用v-t图象计算加速度的大小,体会数学在物理教学中的重要作用.

3.3教学难点

加速度概念的建立.

3.4教学实施过程

(1)创设有效问题情境,让学生产生认知需要,呼唤引入新的物理概念

问题情景(师):同学们,在初中我们学过物体做匀速直线运动,即在相同的时间内通过位移都相等.自然界中,做匀速直线运动的物体是很少见的,大部分物体都在做变速运动.同学们能举出几个做变速运动的例子吗?

生:物体自由下落、运动员起跑、汽车起动、汽车刹车、足球在地面上滚动、骑自行车下坡…….

师:同学们回答很好,是生活中有心人.这也从另一方面说明自然界中做变速运动的物体是非常常见的.

师:不知同学们有没有这样的感受:当我们骑自行车或者乘公共汽车上学时,当车到站时,车子可以平稳的停下来;有时不可避免地遇到紧急情况需要急刹车,同学们能回忆起当时的情景吗?

生:(教室里顿时炸开了锅,学生热情高涨)身体向前倾斜、与座椅挤压、人站立不稳…….

师:同学们的感受都很真切.现在我们来思考这样的一个问题:在这两种情景下,车子的速度都是从某一值变化到零,车子的速度大小变化相同吗?

生:相同.

师:我们为什么两次感受却大相径庭呢?

生:虽然两次车的速度变化大小相同,但一次是缓慢停车、一次是急刹车,两次所用的时间不一样(有的学生甚至能说出两种情况下车子速度变化快慢是不一样的).

师(总结):自然界中,不同的物体运动的具有不同的速度,即使是同一物体,速度变化快慢也不相同.那么,我们如何来描述物体速度变化快慢呢?

设计意图加速度是物理学中极为抽象的概念.学生对加速度认识的快慢,与如何引入加速度概念有着密切的关系.教学中先让学生从生活熟悉的实例中定性地认识到:自然界中,做变速运动的物体是常见的,而且物体运动的速度变化快慢不同,使学生意识到引入加速度概念的必要性,同时也彰显课程标准中“从生活走向物理”的新课程理念.

(2)激活已有认知结构,让学生在同化与顺应中完成对新的物理概念的认知

师(问题情景):表1给出四种物体的运动情况,请同学们思考下列问题:

①小型轿车与普通列车相比,谁速度变化得快,谁速度变化得慢,你是如何判断的?

②飞机与列车相比呢?

生:问题①,小型轿车速度变化快.因为小型轿车与普通列车速度变化量相同,小型轿车经历时间短,所以速度变化快.

问题②,列车速度变化快,虽然它们速度变化量与发生这一变化所经历时间不相同,但是可以比较单位时间内的速度变化量,即ΔvΔt的大小.

飞机起飞:ΔvΔt=83 m/s-0 m/s30 s=2.8 m/s2;

列车加速:ΔvΔt=100 m/s-50 m/s12 s=4.2 m/s2;

所以列车加速时速度变化快.

师:为了比较物体速度变化的快慢,物理学中引入加速度这一物理概念,并定义“速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值叫做加速度”,加速度用字母a表示,其定义式为a=ΔvΔt.

师(设计表格2):在进行速度概念复习的同时,运用类比法完成加速度概念教学

米每秒(m/s)国际单位制:

米每二次方秒(m/s2)方向是矢量,与Δx相同(物体运动的方向)是矢量,与Δv方向相同平均值平均速度:=ΔxΔt (Δx是物体在Δt内的位移)平均加速度:=ΔvΔt (Δv是物体在Δt内的速度变化量)瞬时值物体从t到t+Δt时间间隔内,若Δt0就把ΔxΔt称做物体在时刻t的瞬时速度物体从t到t+Δt时间间隔内,若Δt0,就把ΔvΔt称做物体在时刻t的瞬时加速度过程.由于加速度概念和速度概念有很多的相似性,在教学中,可以将“速度”作为“加速度”的生长点.亦即在速度的概念的基础上建构加速度的概念,降低学生在认知上的难度.同时,有了速度的类比,使学生意识到加速度也不是什么高深莫测的东西.

(3)了解学生的前概念,运用认知冲突来消除迷思概念,完善对新的物理概念的建构

师(问题情景):能否在坐标轴上表示出下列各种情形中物体速度变化量.

①小球的速度在1 s内由v0=10 m/s变化到v=20 m/s;

②小球的速度在2 s内由v0=30 m/s变化到v=10 m/s;

③小球与坚直的墙壁发生碰撞后反向弹回,在0.02 s内速度大小由v0=20 m/s变化到v=10 m/s.

师:给全体同学思考与小组讨论的时间.

师(点拨):当物体作直线运动时,在物体运动的直线上建立x轴,并规定正方向,明确物体运动的初位置和末位置,并画出由初位置指向末位置的一段有向线段,线段长度表示Δx的大小,箭头的指向表示Δx的方向,而物体的速度方向与Δx的方向一致.物体的速度(v)方向可以与x轴正方向相同,也可以相反.那么,我们可不可以借助于x轴来表示物体速度变化量(Δv)呢?

生:可以(具体细节不清楚).

师:先规定一个方向为正方向(通常规定初速度方向),然后作出矢量差Δv=v-v0,箭头指向可以借助于物置变化量表示方法,由初位置指向末位置(速度变化量表示方法由初速度的终端指向末速度的终端).

师生(师生合作完成题①②③,答案如图1、图2、图3所示):

师(问题情景):求出上述物体的加速度的大小,并给出加速度的方向.

加速度(a)的方向与速度变化量(Δv)的方向相同.

师:上述问题处理中,你是规定哪个方向为正方向的,如果以相反方向为正方向,其结果又如何呢?

加速度(a)的方向与速度变化量(Δv)的方向相同.

师:引导学生分析加速度方向与速度方向、速度变化量之间的关系.

生:加速度(a)的方向与速度变化量(Δv)的方向一致.当a的方向与v0方向一致,物体作加速运动;当a的方向与v0方向相反,物体作减速运动.

设计意图学生在学习某一科学概念时,头脑中并不是“一张白纸”,而是以自己的经验为基础,主动地建构知识,一些不完善的甚至错误的认知经验对概念教学所产生的负面效应较大.物理概念教学的重点就是先了解学习者的前概念,教师通过创设认知冲突的问题情境,来达到修正迷思概念、改变认知结构的目的.在加速度学习时,迷思概念有①认为只要物体有加速度,物体的速度就是越来越大;②认为只要加速度的方向为“+”,物体就做加速运动,物体的加速度的方向为“-”,物体就作减速运动;③认为只要物体的加速度在不断减小,物体的速度也在减小.

(4)运用数学工具,图解加速度,拓宽了学生对新的物理概念的认知结构

问题情景(师):图4中的两条直线a、b分别是两个物体运动的v-t图象,

①从v-t图象上能够读出哪些物理量?

②哪个物体运动的加速度比较大?为什么?

生1:从图上能够读出物体初速度、任意时刻的速度大小.

生2:可以取相同的速度变化量(Δv),看发生这一变化所经历的时间(Δt);也可取相同的(Δt),比较速度变化量(Δv).

设计意图用图象分析处理物理问题是高中物理别于初中物理的显著标志之一,体现了高中物理对数学的要求.考虑到三角函数的正切、图象的斜率这两个概念数学中尚未学习,通过数形结合的训练,让学生体感受到图象的直观性.

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