首页 -> 2008年第4期
对物理新教材一处内容的调整建议
作者：周 峰
一、 教材设置有不妥之处
1.速度概念引入时比较的都是平均速度
教材在让学生设计方案比较物体运动快慢时，列举了自行车、汽车、百米赛跑，为了找出统一的标准比较汽车与百米赛跑运动员的快慢，从而引入速度这一物理量。而在比较中的速度都是指一段时间、一段位移内的速度，即平均速度。
2.速度定义的是平均速度
从教材中速度的定义来看“位移与发生这个位移所用时间的比值”，它定义的应该是平均速度。
而这里所给的定义式，也不含有数学中的微分和极限意义，所指的也应该是平均速度。
3.速度方向的规定有点突然
平均速度的方向应与物体的位移方向相同，当物体运动的位移或时间趋向于无限小时，其方向为该点的切线方向，即瞬时速度的方向。尽管两者可以统一为教材中所说“速度的方向就是物体运动的方向”，但是显得很突然。
二、 对教材内容编排顺序的建议
1.先直接引入平均速度
在列举自行车、汽车、百米赛跑，比较物体运动的快慢时，指出实际生活中物体运动的快慢一般是变化的，因而“位移与发生这个位移所用时间的比值”只能粗略表示物体运动的快慢，引入平均速度。然后，介绍平均速度的物理意义、定义、定义式、大小、单位、方向。
2.接着由平均速度出发引入瞬时速度
当物体运动的位移或时间越来越小时，平均速度越来越趋向于某一位置或某一时刻的瞬时速度，而当上述小量趋向于零时，速度就是物体在某一位置或某一时刻的瞬时速度。此时的平均速度方向即为该点切线方向，也就是瞬时速度的方向。对极限思想的理解是本节课的难点，为了让学生进一步体会并理解极限思想，可例举身边实例，例如将粉笔不断等分，粉笔越来越趋近圆柱体。然后，介绍瞬时速度的大小速率，并了解日常生活中常见物体的速率。此处若能让学生练习教材“问题与练习”第2小题效果会更好。
3.最后让学生思考、交流、讨论平均速度与瞬时速度的区别与联系
平均速度与瞬时速度最根本的区别是“段”与“点”的区别，它们都可以描述物体运动的快慢，不同的是有“粗略”与“精确”之分，瞬时速度是平均速度的极限值……通过学生间交流、讨论得出的结论，使本节课的知识体系一目了然，重难点轻松突破。
三、 关于增加x—t图像的建议
图像是处理物理问题非常重要的手段之一，通过x—t图像能够直观形象地反映物体的运动情况，看出任一时刻物体的位置，物体通过某一位置经历的时间，速度的大小与方向，相遇点等，它也是学习振动图像的重要基础，而且作为学生涉及的第一个图像，应让学生清楚地知道作图、识图、用图的一般方法，养成良好的习惯。
笔者在教学中，参考人民教育出版社物理室编著，全日制普通高级中学教科书（必修）物理第一册2003年6月第1版，第22面“位移和时间的关系”，增加了x—t图像的研究课题，大致思路如下。
提出课题——如何研究一辆在平直公路上运动的汽车的运动情况？
寻找解决问题的方案——引导学生得出“可以在公路旁每隔100m站一名拿着秒表的观测者，记下汽车到达每个观测者的时间，利用数轴分别表示物体的位置和时刻。将测量的结果填入下表。”（学生受知识水平限制，一般不会提出用xt或vt图像）
得出结论——让学生分析表中数据得出匀速直线运动的概念：物体在一条直线上运动，相等的时间内通过的位移相等。并引导学生将“相等时间”理解为“任意相等时间”，分析匀速直线运动的速度特点。
提出新问题——由匀速直线运动中位移与时间的正比关系，提出是否可以用图像来描述汽车的运动？
探究活动——让学生回忆初中数学作图的一般步骤，试作汽车运动的x—t图像，了解匀速直线运动的图像特征。小组合作探讨以下问题：
x—t图像是物体的运动轨迹吗？
从x—t图像你能看出物体的运动速度吗？
你能说出图1和图2中①②③④所描述的各物体的运动情况吗？
在x—t图像中两图像的交点（例如图2中P点）有何意义？
汇报交流——指定小组代表汇报本组的探究结果。
通过以上探究活动让学生进一步熟悉图像的作法，能直观判断物体是否做匀速直线运动，知道x—t图像的物理意义，知道图像所反映的物理量，能将图像和物体运动相对应，教师还应特别引导学生关注物理图像与数学图像的不同之处。
提出新问题——让学生模仿匀速直线运动定义变速直线运动，并说出其x—t图像特点，探讨图3中变速运动物体的速度变化情况。
（让学生进一步体会用极限思想分析问题。）
新教材一方面不要求x—t图像，另一方面在第二章“匀变速直线运动的位移与时间的关系”中又有所涉
及，笔者认为如果我们能补充这样一个探究课题，对整个图像的学习都将产生深远的影响。
四、 对“速度变化快慢的描述——加速度”教学的建议
“加速度”是整个高中阶段的重难点概念之一，在教学中，如果我们能设置情境充分类比“速度”的教学，发挥学生自主学习的功能，就能更好地进行重难点知识的突破，做到事半功倍。但这里还需补充说明的是，由于匀变速直线运动及其v—t图像在第二章将更具体、全面地学习，所以此处只要学生能结合加速度的定义，达到教材的要求就可以了。有关本节课的具体教学此处不再赘述。
以上只是个人教学中的一点体会，水平有限，有不妥之处望不吝赐教！
（责任编辑孙晓雯）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
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