我先让学生看目录,了解必修1的内容概括,然后讲述“运动学”与“动力学”概念,这也是学生常看到且有疑惑的。
然后就讲述机械运动即运动的概念,它是以物体位置是否变化来判断的。然后通过演示物体的运动,表明物体运动的复杂性,可是没有准备好或者讲解不够到位,然后过渡到怎样简化物体的运动呢?再引入一个典型的例子,就是计算火车从广州到上海的过程中时间,火车虽然每部分运动不尽相同,火车的长度也会影响过程的时间,但显然它对计算的时间影响不大,可以忽略不计,也就是说可以忽略火车各部分的不同、忽略长度、忽略体积,这时物体可以用一个有质量的点来代替,这就是质点。
通过这个例子让学生认识到为什么物体的长度大小、体积的大小可以忽略不计,同时认识到什么是质点,它就是用来代替物体的有质量的点,以区别于数学上的“点”。
然后问,是不是火车在所有问题中都能看成质点呢?这样的安排与提问是很好的,一方面不会因为一下子举很多例子而让学生陷入思维的混乱而找不到方向、重点,一方面通过递进的提问,激发学生的思考,为引入质点的条件提供准备。并问在计算火车通过隧道的时间时是否能将其看成质点,学生会很清楚说不可以,因为长度极大影响时间,不能忽略不计,从而引入质点的条件——当物体的形状大小对所研究的问题影响不大时,可以看成质点,相反当物体的形状大小对所研究的问题影响很大时,则不能看成质点。所以火车从广州到上海时可以看成质点,火车通过隧道时不可以看成质点。
然后再举地球公转与自转运动,讲解公转可以看成质点,而自转不能将地球看成质点。最后强调引入质点的意义,即在解决问题过程中,为了方便,通常需要抓住问题的主要因素,而忽略次要因素,从而把物体理想化成一个点。质点是一种抓大放小的思维方式,是一种理想化的思维,所以质点是一个理想模型。类似的物理模型还有匀变速直线运动、理想实验、点电荷、匀强电场,总之一切理想化的对象与过程,都是理想模型。
最后通过一个例题加深对质点的理解。题目介绍了日食现象,学生对于此时的太阳为什么不能看成质点不甚了解,其实如果把太阳看成质点,就没有形成日食的整个过程,即没有初亏与复原等形态,所以不可以看成质点。而刘翔的跑步,是强调他运动的时间,而不是冲线的瞬间状态,所以可以看成质点。所以是否看成质点,与什么物体以及物体大小无关,而与所研究的问题有关。
可以说,质点还是讲得清楚明白的,只需要在引导的逻辑上、表达上与教学的节奏上把握好一些就可以了。
讲完质点,就介绍初中学习过的“参考系”与“时间”,这个内容学生是明白的。难点是如何理解“运动是绝对的”——宇宙中的万事万物都处于永不停息的运动中,静止的物体是不存在的,也就是说物体不是孤立的,总会与其他物体发生作用,使得物体处于变化运动中,所以说运动是绝对的——这是从物体相互作用或者说是唯物主义的角度来阐述的;而平时我们说的物体静止或者运动是相对参考系而言的,是从物体位置是否变化的角度来阐述的,所以说物体静止是相对的,是暂时的,而运动是绝对的。
然后显示一段不久前发射的“天问一号”发射的数字,一方面让学生了解航天新闻从而激发兴趣,更重要的是让学生分辨时间与时刻。时间是表示一个过程,时刻表示一个瞬间,用数学方法即时间轴上表现出的就是:时刻对应轴上的一点,而时间对应两个时刻的一个过程,即对应线段。再具体通过时间轴,认识时间与时刻的表达方式,如第一秒末,第二秒等。
应该说总体上,对于质点、参考系与时间还是讲得比较清楚的,课件做得也很生动形象的,学生理解得也还不错的。接下来需要从逻辑上、系统上把握它们的本质与联系,使知识更有内在的价值。
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