張小龍
力學知識是高中物理的重要概念,是教學難點之一.如涉及力學公式、受力分析等內(nèi)容,這些力學知識點相對抽象.本文就怎樣讓高中生能夠正確把握這些知識點,增進學生對力學問題的深度剖析,著重提出幾點學習策略.
一、梳理力學知識框架,總結(jié)力學變化規(guī)律
力學在高中物理中占據(jù)重要地位,學習力學知識,除了要關注力學基本特性,還要深化力學概念的理解.由于力學知識涉及面廣,對力學知識框架的梳理,需要進行統(tǒng)合總結(jié).分析教材中關于力學的定律,讓學生明晰各知識點之間的聯(lián)系,從而為解決力學問題創(chuàng)造條件.在實際教學過程中,對力學知識的講解,很多教師沿用整章齊下、重點攻克的方法.力學知識點基礎性強,教師在展示力學知識時,需要對力學知識點進行條理化歸納.學生只有深刻理解力學概念,全面認識力學知識體系,才能提高解題效率.如對于牛頓第二定律中,力的表示為F=Ma,力的計算與其質(zhì)量以及加速度有關.這一表示方式,雖然對“力”的概念進行了直觀表達,但對其內(nèi)涵與外延的拓展,教師要讓學生綜合多種知識去把握其應用范圍.由此,高中階段力學知識點的學習,可以概括為兩大板塊:一是力的產(chǎn)生,與物體運動過程速率變化有關.也就是說,對力的計算,需要考慮與加速度的關系.二是力的產(chǎn)生與磁場的磁效應有關,如電磁力的計算和分析.圍繞這兩個板塊把握力學知識點,便于學生根據(jù)需要靈活運用力學知識,解決力學問題.
二、突出力學知識模型,促進學生靈活運用
認識力學知識點,了解力學概念,這些是解決力學問題的基礎.在不同的力學研究中,教師需要指導學生掌握科學的求解力學問題的分析方法.考慮到不同題意條件下各影響因素的差異性,對力學概念的透析與掌握是關鍵.首先,要讓學生樹立物質(zhì)意識.力學知識的講解,可以聯(lián)系學生的生活體驗,通過力學實驗活動讓學生構(gòu)建力學概念.如勻變速直線運動、勻速圓周運動、平衡運動等,這些概念都是建立在力學理想化運動模型上的.其次,增強學生的界定意識.對物理中力學的界定,教師要結(jié)合概念剖析與力學相關的因素.如速度與速率之間有何聯(lián)系,有何區(qū)別;動能與動量之間有何關系,又有何區(qū)別.再次,激活學生的創(chuàng)造性思維.認識力學問題,需要開發(fā)學生的發(fā)散思維.如在講解某受力分析圖時,對于質(zhì)點的受力狀況要能夠?qū)Ω饔绊懸剡M行分類,是重力還是支持力,是拉力還是摩擦力.要讓學生明白力學問題的分析方法.如針對連接體的力學問題,要嘗試從“整體法”或“隔離法”不同視角去分析力的作用,找準解題思路.對于力的動態(tài)平衡問題,可以引入圖解法進行分析.對于一些探究性實驗題型,可以采用控制變量法來解決.在研究力學問題時,需要做到問題的簡化處理.如在探討質(zhì)點、點電荷,以及能量守恒定律時,都需要將物理問題進行模型化處理.在簡化理想模型時需要把握幾點:理想模型與實際模型之間差異性表現(xiàn)在哪,引入理想模型的原因是什么,如何建立理想模型.力學問題的分析,要讓學生明確物理探究的規(guī)律,才能做到融會貫通,舉一反三.
三、把握力學分析思路,增強學生力學求解能力
物理中力學題型多變,教師要指導學生掌握力學分析思路,根據(jù)不同題型來選擇恰當?shù)慕夥?總體而言,在力學知識學習中,需要把握四點.一是突出對力學概念的探究性學習.高中物理中的力學,要從概念的表征與內(nèi)涵挖掘入手,特別是學生在剛接觸力學知識時,不要單純背公式或概念,而是要結(jié)合力學問題,讓學生抓住力學本質(zhì)規(guī)律.二是關注學生知識積累.學習力學知識,教師要注重對不同力學題型的梳理,提煉解題要點,讓學生對比求解方法的異同,學會積累.三是注重力學知識點整理歸納.學好力學,要從受力分析開始.針對不同問題中受力狀況的分析,教師要指導學生把握重難點.以斜面上木塊的受力分析為例,首先將木塊看作質(zhì)點,得出受到三種力的作用.對這些力的產(chǎn)生條件與力的大小、方向分析是關鍵.我們可以畫出受力分析圖,認識重力的方向豎直向下,斜面對木塊的支持力與斜面垂直向上,木塊與斜面之間的摩擦力沿斜面方向平行且向上.四是注重多方位思維.分析力學,需要學生拓展視野.力學與物體的運動關系緊密,如速度、功、功率等核心概念都與力學有關,力學知識是構(gòu)成物理學的重要基礎.分析力學規(guī)律,可以從歸納法和推理法入手.前者是基于實踐經(jīng)驗的總結(jié),將經(jīng)驗進行抽象化提煉為理論,通過對物理現(xiàn)象的梳理、歸納,得出物理規(guī)律.對于推理法,是建立在反應前提與結(jié)論之間的內(nèi)在關系上.如對于功與能的講解,可以運用牛頓定律來推理,讓學生抓住力學的本質(zhì).
總之,正確的學習方法是提升力學解題能力的關鍵.力學知識系統(tǒng)性強,教師要引導學生掌握不同的力學分析方法,正確分析力的大小、方向及條件,為解決力學問題,提高學生物理素養(yǎng)奠定基礎.