《匀变速直线运动的位移与时间的关系》教学反思

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【摘要】物理教学是一个知识的理解、方法的掌握、思维的锻炼过程。《匀变速直线运动位移与时间的关系》这一节教学应注重物理公式的理解和运用，物理研究方法的获得，物理思维的培养和锻炼。

【关键词】物理方法物理思维物理图像数形结合

本节利用了第一节匀变速直线运动的速度时间关系图像，推导出匀变速直线运动的位移时间公式，教材要求同学们熟练掌握和运用此规律解决生活中的有关问题。同时此节书还包含着物理研究方法的掌握和科学思维的培养，"渗透"着的研究方法和科学思维也是教学的重点，但这些研究方法和科学思维在实际的教学中往往被削弱，甚至被忽略。现在把它归纳出来，供教师和学生思考（借鉴）。

一、数学归纳法的运用

教材先分析讨论了匀速直线运动的速度时间图像与坐标轴围成的矩形面积表示物体运动的位移（如图A）；然后再分析匀变速直线运动的速度时间图像与坐标轴围成的面积也表示物体的位移（如图B）；教学中还要把问题扩展到任意直线运动的速度时间图像与坐标轴围成的面积同样表示位移（如图C）。这一分析过程就是一个由简单到复杂(ABC)的过程，这一过程把所有直线运动都分析完整后得到了结论：对于一切直线运动，速度时间图像与坐标轴围成的面积都表示位移。整个过程可用下图具体表示：

匀速直线运动的速度时间图像围着的面积是位移大小匀变速直线运动的速度时间图像围着的面积也是位移大小一般直线运动的速度时间图像围着的面积是位移大小

这是一个由简单到复杂的分析研究过程，它是物理学研究物理问题的一般思路，在整个物理学处理物理问题中得到广泛运用。同时这又是一个完全归纳法的过程，它对我们完整考虑物理学问题具有非常好的示范作用。

二、注重获取知识的过程，培养学生的科学思想和研究方法

本节探究匀变速直线运动的位移与时间的关系，教学中引进了微分思想、积分思想，极限思维，这些思维方式都是物理学研究物理问题的重要思维和方法，教材的宗旨仅仅是"渗透"这种思想，而不做非常具体的运用和计算，教材用这种方式处理这些内容，对高中学生来说不会感到困难，学生理解起来也不会有感觉太大的思维跳跃感，但这又是整个物理学乃至数学中的重要思想。因此，对该问题的解读就显得非常重要。

教材推导匀变速直线运动的位移与时间关系时，以匀速直线运动的速度图像表示位移方法和匀变速直线运动的速度时间图像为基础，先用微分思想（微元）,把匀变速直线运动过程的时间分成无数小段（TO）,由于时间无限短，虽然速度发生改变，但变化较小，可近似看成匀速直线运动，因此对应小矩形的面积可近似表示该时间内的位移，所有小矩形的面积累加（积分）就近似表示整个过程的位移。当时间TO时上述思考的误差就很小，即TO时，"台阶"状折线就变成匀变速直线运动的速度时间图像，这样匀变速直线运动的速度图像与坐标轴围成的面积就是位移的大小。上述推理过程可用下图表示：

在此分析推理过程中，综合运用了物理学研究中的许多极重要的思想和方法：①T时间内的变速运动近似看成匀速运动（简化）；② 把时间分割成无限小段（微元）；③无限小段时间内的位移之和是总位移（求和）；④当TO时"台阶"状折线趋于表示速度图像的直线（极限）。

三、物理图像的数形结合

物理图像是一种特殊而又形象的语言和工具，它运用数与形的巧妙结合，恰当的表现各种物理过程和规律，图像的特点是简明，清晰，形象、直观，动态过程清楚，物理量间的关系更加明确。运用它可以避免复杂的语言表述和运算过程，还可以用图像恰当地表示用语言难以表述的内涵，所以物理图像是处理物理学问题的重要手段。

本节综合运用了匀速直线运动的速度时间图像和匀变速直线运动的速度时间图像来分析推导所要传授的知识，这是知识和方法密切结合的典型教学资源。

总之，整节书不仅是匀变速直线运动规律的教学资源，更是数学思想，物理方法，物理思维，物理图像的数与形结合的教学资源，教学中应该贯彻知识与能力，过程与方法，情感态度与价值观三个维度的新课标教育理念，加强教育理念的更新，重视综合素质的培养，切记不能削弱某一方面，那样的教学是不完整的教学。