为方便学生理解可否把“加速度”变更为“改速度”

2018-02-27 00:17:51覃超相
新课程(下) 2018年11期
关键词:外力物理量加速度

覃超相

(广东省云浮市新兴县惠能中学,广东 云浮)

物理名词是学生走进物理学科的门槛,但很多物理名词都是抽象、难以理解的,更有的还会误导学生。造成很多学生在学习物理的第一关就给绊倒,从而导致高中生有这样的口头禅:物理、物理,上了高二分文理科后就可以“勿理”了。

但物理学科是一切自然科学和工程技术的基础,它的基本理论渗透在自然科学的许多领域,应用于生产技术的各个部门。物理学科,不仅是老师,也是学生和家长十分看重的一门学科,但是高中物理里面关联的知识点太多、太抽象,从而导致高中生谈“物理”而色变。这里面有学科自身的原因,也有学生自己的原因。

在学科方面:最简单的是认识物理名词,在高中物理名词里面涉及有运动学、力学、动力学、电磁学、原子物理等,各有各名,各有各的含义。这些名词高中学生都很难一一区别清楚,更谈不上可以记忆、理解、应用了。其中原因有很多:有名词太多的原因,有名词太抽象的原因,有名词难记忆的原因,有学生不用功的原因,但是也有一些物理名词由于自身原因会误导学生。在物理学科最容易入手的地方都设这么高的门槛,难怪学生会怕学物理了。所以为了在入门的地方让学生更容易入手,那么有些会误导学生理解的物理名词可否改下名称呢?

在学生方面:影响物理学习的重要因素之一是学生在接受正式教学前所具有的知识,据资料报道:近二十年来,关于学生对物理名词理解的研究一直是国际物理教育研究的热门话题之一。研究表明,学生在接受物理教育以前,已经通过自己的观察、体验与思考,对物理现象有自己的理解和认识。这些直觉的理解与认识与大部分的科学概念是不一致的,因此被称为前概念和相异构想,这会成为进一步学习的障碍。

所以学生在学习新的物理名词时,首先是从脑海里的中文词汇去理解。比如高一物理的一个名词“质点”,按照中文词汇的理解:带有质量的点。“位移”也可以按照中文词汇理解:位置移动引起的变化。这些可以通过中文词汇或是以本人的认知就可以理解的物理名词就很容易理解、记忆了,但是有些物理名词由于自身的原因而会误导学生,如:加速度、匀速圆周运动这两个物理名词,在这里主要讨论加速度这个物理名词。

加速度(Acceleration)是速度变化量与发生这一变化所用时间的比值,是描述物体速度变化快慢的物理量,用a表示,单位是m/s2。加速度是矢量,它的方向是物体速度变化(量)的方向,与合外力的方向相同,总的来说就是改变物体速度快慢的一个物理量。但学生一看这个名词就会按照固有的中文词汇和物理思维去理解,既然叫“加速度”就会认为这个物理名词是让速度增大的一个物理量,因为“加”就是增加的意思,从而导致学生记忆不牢固,以后学到的物理知识过多,学习时间过长之后,一看到“加速度”这个名词,就只能按意译去理解,物体有加速度,就是让物体的速度增大的意思。这样就把加速度真正的物理意义给歪曲了,在物理应用中也会被误导。所以“加速度”这个名词如果改成“改速度”,学生一看就可以明白这个名词是改变速度快慢的物理量,既然是改变速度快慢的物理量,就是说可以让物体的速度增大或是减小的,这样学生在理解方面就不会单纯认为是让速度增加的意思。再由加速度的定义式可进一步去理解,“改速度”除了可以改变物体速度的大小,也可以描述出物体速度变化的快慢。

之后学生就会深入思考,为什么a(改速度)可以改变速度的快慢呢?我们就可以从运动的产生和变化去分析,根据牛顿运动定律可知,一切物体都有保持匀速或静止的状态,直到有外力去改变这种状态为止。一个静止的物体怎样才能让它运动呢?在外力的作用下,物体由静止开始运动,这是由于物体的合外力不为零而引起的。由牛顿第二定律可知:合外力不为零时就会产生一个a(改速度),从而让物体速度产生变化。在物体速度产生变化的同时,也有时间的长短问题,从而得出“改速度”是描述物体速度变化的快慢的物理量。

如果把“加速度”变更为“改速度”之后,我们在理解、记忆、做习题时就比较简单了,下面通过一道习题去加以说明。

习题:关于物体的加速度的理解,下列说法正确的是( )

A.加速度就是让物体的速度增大的物理量;

B.加速度表示速度变化快慢的物理量;

C.加速度为正值时,物体速度一定是越来越大,物体做加速运动;

D.加速度为负值时,物体速度一定是越来越小,物体做减速运动。

解释:如果我们把“加速度”变更为“改速度”之后,一下子就可以排除A答案。因为“改速度”就是改变物体速度大小的物理量,可以让物体的速度增大,也可以让物体的速度减小,所以A是错误的。同时也可以通过“改速度”的名称可以知道,这是改变速度快慢的物理量,所以得出B是正确的。最后由“改速度”的定义式可知,a的正负是由速度变化量决定的,当速度变化量是正时,a就是正值;当速度变化量是负时,a就是负值。而物体做加速或减速运动,是由合外力的方向(即a的方向)与速度方向是否同向决定的:当a与物体的速度方向同向时,物体做加速运动;当a与物体的速度方向相反时,物体做减速运动;所以得出C、D是错误的。

综上所述,当我们把“加速度”变更为“改速度”后,学生在意译上就不会搞错,在理解、记忆、做练习时也可以很简单,从而达到让高中生对物理学科有一个重新的认识,在入门的名词我们都能好好掌握了,那么学习其他方面的知识就更有信心了,所以为了方便学生理解,让学生不怕学物理学科,我们应把“加速度”变更为“改速度”。

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