楊小希

摘 要： 中學(xué)物理力學(xué)在整個中學(xué)物理教材中占有很重要的地位，它既是中學(xué)物理教材中重要的組成部分，又是中學(xué)物理的難點所在。

關(guān)鍵詞： 中學(xué)物理教學(xué) 力學(xué) 教學(xué)特點 教學(xué)方法力學(xué)是研究物質(zhì)機械運動規(guī)律的一門學(xué)科，是整個物理學(xué)的基礎(chǔ)，它的一些基本概念和規(guī)律是物理學(xué)中最重要、最基本的概念和規(guī)律，貫穿物理教學(xué)的始終。本文對力學(xué)在中學(xué)物理教材中的地位、教學(xué)特點進行了闡述，并對力學(xué)的教學(xué)進行了探討。

一、推理方法

推理的前提與結(jié)論之間的聯(lián)系，反映了事物之間的必然聯(lián)系。功和能的概念，以及機械能守恒定律等，都采用了推理方法。功和能的表達式，可以運用牛頓運動定律和運動學(xué)知識推導(dǎo)得出；而動能定理和機械能守恒定律既可通過牛頓定律推導(dǎo)，又可通過功和能的表達式推導(dǎo)。由推理得出的動能定理和機械能守恒定律又在分析和解決問題中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)點，它們都是物體運動的過程關(guān)系，不必涉及瞬時關(guān)系，因而使問題得以簡化。

二、系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)化的教學(xué)

在中學(xué)物理教學(xué)中，兩條主線貫穿力學(xué)——動能定理和動量定理、機械能轉(zhuǎn)換和守恒定律及動量守恒定律。這兩個定理、兩個定律來源于牛頓運動定律，與牛頓三定律一起構(gòu)成質(zhì)點動力學(xué)的基本規(guī)律，是力學(xué)部分的重點知識。圍繞這兩條主線，要深入分析牛頓運動定律，為這兩個定理打好基礎(chǔ)。動量定理、動能定理是在牛頓定律基礎(chǔ)上派生出來的定理或推論，它們提供的表達式與牛頓運動定律等價，可代替牛頓二定律的矢量表達式中的某分量式，而不是什么新的表達式。但是動量守恒定律是自然界普遍的規(guī)律之一，能量守恒和轉(zhuǎn)換定律也是反映自然現(xiàn)象的重要規(guī)律之一，它們的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機械運動的范圍。

三、由感性到理性、由淺入深，提高對事物認(rèn)識的深刻性和科學(xué)性

如關(guān)于摩擦力方向，可以通過簡便實驗：把一物體放在桌面的一張紙上，用手向右拉紙，觀察到物體隨紙向右運動，由此得到它受到的靜摩擦力方向向右，由事實否定摩擦力方向跟運動方向相反的錯誤觀點，從而得到靜摩擦力方向跟相對運動趨勢方向相反的結(jié)論，進一步引導(dǎo)學(xué)生討論運動趨勢方向如何判斷，可以從“假如沒有摩擦，物體將怎樣運動”中推得。至于分析隨水平轉(zhuǎn)盤一起轉(zhuǎn)動的物體所受摩擦力的方向，則可在學(xué)生學(xué)習(xí)了運動和力、圓周運動后再討論。

四、用最精確的語言表達物理學(xué)規(guī)律

在教學(xué)過程中，只有將教材的教學(xué)方法、結(jié)構(gòu)搞清楚，才能達到運用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的目的。在“力”這一章中，重點解決什么是矢量和矢量的運算方法問題。對物理矢量必須透徹理解，掌握其數(shù)學(xué)運算法則——矢量的平行四邊形法則。引導(dǎo)學(xué)生對“代數(shù)和”與“矢量和”進行對比，體會矢量的質(zhì)的差別，從而自覺地運用矢量運算法則。在“物體的運動”這一章中，先提出質(zhì)點這個理想化模型，并研究質(zhì)點動力學(xué)中的幾個基本概念、位移、速度、加速度等。從數(shù)學(xué)角度分析這些量之間的函數(shù)關(guān)系，再進行運動的合成與分解的矢量運算。

“機械能”和“動量”這兩章是在運動學(xué)和動力學(xué)的基礎(chǔ)上討論力的空間和時間積累效應(yīng)，從而引出功和能、沖量和動量等概念。功和能將矢量運算變成了代數(shù)運算。教材從力對物體做功引出動能和動量定理，研究了重力、彈力做功的特點，引出勢能的概念，得出結(jié)論：在只有重力、彈力做功時，機械能守恒。在應(yīng)用動量守恒定律時，應(yīng)選用慣性系，物體的動量mv、速度v的大小和方向也與參照系的選取有關(guān)。應(yīng)特別注意計算同一系統(tǒng)中各部分的動量不能用不同的參照系。

五、注重科學(xué)方法的教育

物理力學(xué)的教學(xué)不僅要搞好力學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗技能的教學(xué)，而且要搞好科學(xué)方法和思維方式的教育。力學(xué)作為物理學(xué)的一個重要分支，它主要研究物體機械運動的規(guī)律及其應(yīng)用。力學(xué)內(nèi)容一般位于物理教材的開始章節(jié)，物理學(xué)中的一些基本概念，如速度、力、功和能等，都是在力學(xué)中首先提出的。正如美國著名物理教育家杰拉耳德·霍耳頓所指出的：“無論是從邏輯上還是從歷史上講，力學(xué)都是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理學(xué)和其他科學(xué)的典范，力學(xué)之于物理學(xué)如同骨骼之于人體?！睆牧W(xué)教學(xué)開始，如能讓學(xué)生從中領(lǐng)悟一些基本的科學(xué)方法，對幫助學(xué)生進一步學(xué)習(xí)物理學(xué)的其他內(nèi)容，以及學(xué)習(xí)自然科學(xué)的其他學(xué)科都是有益的。

六、既要發(fā)展學(xué)生的智力，又要培養(yǎng)學(xué)生的能力

物理教學(xué)既要發(fā)展學(xué)生的智力，又要培養(yǎng)學(xué)生的能力，而后者較前者更重要。從物理學(xué)本身來看，它研究的各種現(xiàn)象和規(guī)律是互相聯(lián)系的，既要用最科學(xué)的方法傳授給學(xué)生，又要使他們具有獨立獲取知識和駕馭知識的能力。

七、培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力

要培養(yǎng)思想活躍，有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的人才，就必須加強學(xué)生的實驗?zāi)芰妥詫W(xué)能力。物理實驗是將自然界中各種物理現(xiàn)象在一定條件下，按照一定的物理規(guī)律創(chuàng)造一定的條件使它重現(xiàn)。做物理實驗，必須滿足于一定的條件才能獲得預(yù)想的結(jié)果，如設(shè)計實驗步驟、選擇測量儀器、正確觀察現(xiàn)象、完整的讀取數(shù)據(jù)、嚴(yán)格的計算等，是做好實驗不可缺少的過程。讓學(xué)生按照上述過程科學(xué)訓(xùn)練，掌握科學(xué)實驗的規(guī)律，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，就能增強學(xué)生靈活運用物理知識解決實際問題的能力。

八、經(jīng)驗歸納方法和實驗歸納方法

經(jīng)驗來自實踐，是客觀事物在人們頭腦中的反映，是認(rèn)識的開端。但經(jīng)驗有待深化，有待上升到理論。人們在與客觀事物打交道的過程中，通過感官所獲得的關(guān)于客觀事物的現(xiàn)象和對外部聯(lián)系的認(rèn)識，這就是經(jīng)驗。在歷史上，人們都普遍認(rèn)為“靜止”是物體的自然狀態(tài)，要使物體保持運動必須對物體施力；如果撤去力，物體就會自然地停止下來。但這個經(jīng)驗是錯誤的。

總之，我們要以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體，形成一個系統(tǒng)的完整框架。系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)能使學(xué)生頭腦中形成力學(xué)體系的清晰圖像，有益于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，用自己的智慧和力量攻克學(xué)習(xí)難關(guān)，取得良好的學(xué)習(xí)效果。