謝忠鏈
(江蘇省揚州市江都區第二中學 225200)

比值定義法是物理學中對一些概念的導出進行物理量分析的一種方法.我們從前面“速度”物理量的計算公式來看,是由“路程”與“時間”的比值過程.初中階段,對物理概念的教學應該規范、科學,要讓學生能夠從中理解并掌握其內涵.蘇科版物理教材中如果直接用“路程與時間的比值”來定義速度,則這種表示“速度”的方式,其意義應該是平均速率,而非平均速度.所以,為了謹慎描述物理概念,也避免誤導“速度”的理解,通常采用比值定義法.對于比值定義法而言,也是物理學中的常用方法,我們從“速度”的計算公式中看到,雖然是一個除法計算,但并非是小學數學中的一個簡單計算,而是體現了物理學思想.為此,根據物理學中物理量的導出方法,我們可以將“速度”概念解釋為“表示物體運動快慢的物理量,在直線運動中,其大小等于物體通過的路程s與通過這一路程所用時間t的比值”.
初中階段物理學中的“速度”概念,事實上與高中階段的“平均速度”具有一致性,其公式為“路程”與“時間”的比值,路程表示物體移動的位移,時間為所經歷的時間.但對于一個物體,如果做曲線運動,其運動的“路程”與并非等于“位移”大小,則用“路程”與“時間”進行比值求解的不是平均速度,而是平均速率.顯然,與初中階段的“速度”值是不同的.因此,我們在初中“速度”概念分析上,教師要對物體的運動條件進行限定于直線運動,明確物體的“位移”大小與其“路程”是一致的,否則,將讓學生感到疑惑.另外,初中階段對“速度”的定義,不要將之與曲線運動相聯系,因為這一內容屬于高中階段的“速度”內容,還要涉及更多的“速率”、“線速度”等概念.為此,教師在整合“速度”概念及講解“速度”問題時,要貼近初中物理教材實際,讓學生了解初中階段的“速度”概念是建立在“直線”運動基礎上,引導學生通過對“速度”概念的學習,形成正確的認知.
在蘇科版初中物理教材中對“速度”概念的定義,“速度”與“平均速度”是本節的重要概念.如果我們不對兩個概念進行對比分析,則可能讓學生誤認為是兩種不同的“速度”.為此,我們將著重從三個方面來就“速度”的概念進行細化分析,幫助學生正確理解和應用“速度”概念.
1.協調與統一兩種不同的“速度”
在課堂教學中,對“速度”的概念講解,教師在得出“速度”的定義時,還要讓學生明白,本節所講的“速度”概念,與“平均速度”具有一致性.讓學生理解到在直線運動中的物體,不管是“勻速”還是“變速”運動,其計算我們統一為“平均速度”.不過,對于兩種“速度”的介紹,我們還要讓學生明白,“速度”與“平均速度”本身是不同的,只是,在初中物理階段,我們將之統一為一個“平均速度”.
2.通過實例來比較兩種不同的“運動”
在“速度”學習中,對于勻速直線運動中的平均速度,與所用的時間沒有關系;但對于變速直線運動,其平均速度與時間有關.這一點,我們在教學中應該讓學生理解和認識,并通過具體的兩種不同的運動方式來比較兩者的差異性,加深學生對“平均速度”的理解.如某一汽車在做直線勻速運動中,無論走多久,其速度都是勻速的,與時間是無關的.但是,當某一汽車在直線變速運動中,所走的路程與其所用的時間,在計算“平均速度”時,兩者是不同的.每一段的“平均速度”與“全程的平均速度”并非一致,與其所用的時間息息相關.我們可以從其走過的“路程”與所對應的“時間”比值中來計算.也就是說,對于勻速直線運動,每段的“平均速度”與“全程速度”是相同的;而在“變速直線”運動中,每段的“平均速度”與所選取的時間有關,僅能對其速度進行粗略的描述.
3.預留知識空間,便于銜接初高中物理概念
針對變速直線運動下的各段“平均速度”與“全程速度”的關系問題,我們在后續講解中,也應該讓學生有所了解.對于各段的“平均速度”與“全程速度”那個最能準確的描述物體運動的快慢?如果想實現最為準確的描述運動快慢的物理量,時間應該如何選取?我們可以就此展開討論,讓學生從具體實例的探析中,來計算“平均速度”、“全程速度”的值,再結合物體變速運動的特點,來嘗試解決上述問題,激發學生對物理中“速度”概念的學習興趣.
總之,結合蘇科版初中物理教材來探析“速度”概念的內涵,有助于銜接初、高中物理教學中概念的正確認知,幫助學生自然過渡,合理建構物理概念.初中教材中對“速度”概念、公式、單位的介紹相對粗略,通過比值定義法的運用,來隱含物理教育思想,為后續的密度、功率、壓強、比熱容等概念學習奠定基礎.因此,我們在課堂教學中,還應該對初中物理“速度”概念進行優化教學,增進學生學習物理的興趣.
參考文獻:
[1]邵宏.“以學為本”視野下的初中物理《速度》教學[J].物理教學探討,2014,32(07):64-66.
[2]顧仁權.初中物理概念教學初探——從“速度”概念教學說起[J].中學教學參考,2014(20):66-67.