浅谈新课程理念下高中力学的复习

蔡宇柱

摘要：按三维目标进行高中力学总复习：在知识与技能方面把主干知识归纳为“三头六臂”和一对“风火轮”；过程与方法包括记忆过程，科学探究及物理实验过程，物理方法专题指导；在复习中培养正确的情感和价值观。

关键词：新课程；理念；三维目标；一对风火轮；记忆过程科学探究；物理实验；科学态度

新课程理念在课程结构和内容上都重视基础性。力学作为高中物理必修1、必修2和选修3－5中的内容，其基础性和重要性不言而喻。力学又是高中物理的难点，即使到高三仍有许多学生听得懂但不会做。我在教学实践中不断探索高中力学复习的方法，许多学生在力学复习后写纸条给我：“老师自从您担任我的物理老师，我的物理成绩已有了提高；您的教学方法独具一格，使我对物理产生了兴趣；您的思路新颖有理，太棒了我喜欢；是您让我更加懂得了怎样学习。”下面我从三维目标谈谈新课程理念下高中力学总复习的一些做法。

一、在知识与技能方面

我把高中力学的主干知识归纳为“三头六臂”和一对“风火轮”。一个头的视角是120度，三个头可以看清360度范围内所有的事物，解决高中力学问题有三个观点。每个头还得配两条臂，每个观点有两个重要的规律。高中力学的“三头六臂”就是(1)力的观点：牛顿运动定律和运动学公式；(2)动量观点：动量定理和动量守恒定律；(3)能量观点：动能定理和能量守恒定律。“哪吒”不但有“三头六臂”还有一对“风火轮”，有了“风火轮”才能迅速到达目的地。而“受力分析”和“运动情况分析”就是高中力学的一对“风火轮”。只有熟练掌握两个分析才能迅速理清物理情景，并选择正确的规律解决力学问题。两个分析是解决力学问题最根本的基础。形象的比喻使学生觉得新奇有趣又有道理，吸引了学生的注意力。然后再对知识进行详细的复习，做到既有框架又有血有肉。

1、运动情况分析

首先，从运动的定义出发指导学生通过联想和比较把描述运动的基本概念进行全面细致的复习。机械运动是指一个物体相对于其他物体的位置变化，简称运动。其中一个物体在很多情况下可以简化为理想模型：质点。什么叫做质点?什么时候物体可以视为质点?作为参照的其他物体就是参考系，同一个运动选择的参考系不同，观察和描述的结果会是不同的。空间位置可以借助数学方法，建立坐标系来描述。空间位置的变化可以采用位移来描述。位移是一个矢量，矢量和标量有什么区别?位移和路程有什么区别?运动都要经历一定的时间，时间和时刻有什么区别?描述时间和时刻常用的语言有哪些?运动的快慢可以用速度来描述，速度可分为平均速度和瞬时速度。平均速度的定义。公式?瞬时速度的定义，测量?而在圆周运动中描述运动快慢的还有线速度、角速度、周期、频率、转速，它们的定义，公式，关系?速度变化的快慢程度可以用加速度来描述，加速度的定义，公式?圆周运动中向心加速度的定义，公式?速度、速度变化量和加速度的辨析?

其次，对常见的运动类型及其过程模型的规律、公式进行归纳总结。常见的运动类型有：静止或匀速直线运动状态(共点力平衡条件)；匀加速直线运动(过程模型：自由落体运动)；匀减速直线运动(汽车匀减速刹车)；匀变速直线运动(竖直上抛运动)；匀变速曲线运动(平抛运动，斜抛运动，带电粒子在匀强电场中的偏转等)；匀速圆周运动(天体的运动，带电粒子垂直射入匀强磁场)；竖直面内的圆周运动(过山车，水流星)；机械振动(弹簧振子，单摆)。结合实际例题、练习使学生在运用中熟练掌握。

最后，培养学生分析较复杂的运动的能力。比如：包含几个运动过程的过程模型(例如交通工具以恒定功率启动和匀加速启动模型，蹦极模型)；包含几个研究对象的连接体问题，块板问题等。对较复杂的运动过程要强调画过程草图的重要性，有的过程涉及很多物理量，可以在过程草图中鲜明地标出。要结合受力情况把复杂的运动过程分解成几个简单的过程模型，找出临界条件和隐含条件。对有几个研究对象的要找出它们的联系。对一些运动要会用运动的合成与分解来分析。建议学生要有专门的笔记本把平时碰到的临界条件、隐含条件、物体过程的联系记下来。这些往往是解题的关键和突破口。

2、受力分析

新课程理念注重自主学习，提倡教学方式多样化。与力有关的基础知识可以让学生自己归纳总结，综合讨论交流，找出最适合自己的复习方案。强调对物体受力分析要按程序办事，先把研究对象从周围的物体中隔离出来，再按顺序进行分析：先场力(包括重力、万有引力、电场力、磁场力等无需直接接触就能产生的力)后绕研究对象一周找接触面，每个接触面上再去找弹力、摩擦力。这样才能做到既不漏力也不添力。根据需要进行力的合成或分解。画出受力分析图要规范，虚实要分明。有几个研究对象的要注意整体法与隔离法综合运用。受力分析要与运动情况分析相结合。

3、三个观点(力的观点、动量观点、能量观点)

三个观点相关的概念、规律可由学生自主复习。对动量观点和能量观点要进行比较：动量定理和动能定理虽然内容不同但形式相同，都是状态的改变需要一个积累的过程；动量守恒和机械能守恒都是满足一定的条件下总量保持不变，两个守恒的条件不同要注意分辨清楚。力的观点中牛顿第二定律揭示力的瞬时效应，运动学公式要根据运动情况选择公式。这三个观点的选择和应用都是建立在两个分析的基础上。选择的一般方法是：(1)以单一物体为研究对象：涉及时间问题，优先考虑应用动量定理；涉及位移问题，优先考虑应用动能定理。(2)以几个物体组成的系统为研究对象：合外力为零(或某一方向合外力为零)的，优先考虑应用动量守恒定律；出现相对位移的，优先考虑应用能量守恒定律；若系统只有重力或系统内弹力做功，则考虑应用机械能守恒定律。(3)对涉及加速度和时间的问题，可先考虑应用牛顿运动定律和相关的运动学规律。平时在解同一道力学问题时，可从多个角度考虑问题，做到一题多问、一题多变、一题多解。这样才能在做练习过程中有效地复习力学知识体系，培养灵活地综合运用知识的能力。

二、过程与方法

1、记忆过程：指导学生用形象、联想、归纳、比较等记忆法对所学的知识进行重建，完成对知识的编码，把知识有序地储存到脑海中。根据艾宾浩斯遗忘曲线提醒学生要及时复习、坚持复习，把短时记忆转化为长时记忆。可以让学生互相提问，精选习题练习来训练知识的提取能力。

2、物理实验及科学探究过程：复习时抓住力学实验的基础，让学生理解最基础实验所要求的实验目的及要求、实验原理，掌握实验仪器的使用、实验方法和步骤，想办法使学生学会分析、处理实验数据。开放实验室让学生理论联系实际，每个实验可挑选出几个学习较好的学生给其他同学提供帮助。在此基础上把学生分成若干组，每组同学提出一个力学课题进行科学探究。我只审查学生设计的实验探究方案是否安全。只要安全没问题就可以放心让学生自己去完成科学探究。最后让学生在课堂上交流探究过程中遇到的问题、解决的方案、取得的成果以及感悟。

3、物理方法专题指导：建立理想模型，包括对象模型、过程模型、情境模型、实验模型。常见的方法：图像法、等效法、极限法、对称法、全过程法、逆向思维法、递推法、正交分解法、整体法和隔离法、程序法等。每种方法都是一个专题，可以让学生按小组先自己总结交流，老师再补充、点评，完善它。

三、情感态度和价值观

在知识与技能中渗透情感态度和价值观的培养，正如学生写道“课堂上您给我们很多启发：按程序办事使我们懂得了顺序的重要；学习状态的改变需要一个努力积累的过程；解题要讲清道理就象我们做人一样。”在过程与方法中发展好奇心与求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦，培养科学态度与科学精神，培养团结协作精神。在习题中采用与2008奥运会、神舟七号、嫦娥一号有关的力学题目，培养学生振兴中华的使命感与责任感。