原创 王凌云 物理学习研究 4月16日
看提升自己，转帮助朋友
秋日的私语
Richard Clayderman - 理查德.克莱德曼钢琴曲精选
题目：（人教版教材必修一P57 B组第2题）
公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车，汽车仍将前进一段距离才能停下。要保持安全，这段距离内不能有车辆或行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间内汽车仍保持原速）。晴天汽车在干燥的路面上以108Km/h的速度行驶时，得到的安全距离为120m。设雨天汽车刹车时的加速度为晴天的3/5，若要安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
一、问题描述
从学生答题情况看，除计算出错外，主要存在以下几种问题。
问题1：格式书写不规范
基本分析比较顺畅，但格式书写不规范，没有必要的文字说明，认为t=1s，在后面的公式中就省去t。
问题2：理解错误
有些学生能够认识到汽车经历了两个运动过程，但是在处理的时候有些简单化，认为两次在反应时间内汽车前进的位移仍为30m，刹车过程中前进的位移仍为90m。
问题3：过程分析不清，概念不明确
有些学生没有分析清楚汽车的运动过程，误认为汽车刹车过程的位移就是120m。有的学生是忽略了题目给的条件，没有仔细分析，看到120m就简单的认为这就是汽车减速的位移大小，没有和反应时间联系起来。也有的学生对于反应时间的概念没有很好的理解，不能意识到这段时间内汽车依旧做匀速直线运动，汽车依旧在向前运动，安全距离不仅仅是匀减速过程的位移。
问题4：时间处理不好
有的学生没有认真读题，没有认真分析问题已知的信息，认为汽车在1s内减速停下，这1s内的位移大小是120m。
还有的学生把两个过程的时间弄混了，反应时间与减速时间都写成了t，在后面计算式没有多想对应的含义，直接都带入了1s。不规范导致了严重的后果。
二、因果解释
1.分析问题不规范
在刚开始学习匀变速直线运动的规律时，教师会要求学生按步骤分析物理问题，嘱咐学生不要着急，要认真读题，仔细分析。
基本处理过程：
（1）画图分析物体的运动过程，在图中标明相应的运动过程、已知量、待求的物理量；
（2）分析已知、未知之间的关系，确定应用的大致规律；
（3）判断需要列一个方程还是多个方程；
（4）列出方程，并求解分析；
（5）对结果进行讨论。
初学时，学生按照相应的步骤方法规范的处理问题，对要处理的物理问题有一个清晰、全面的认识，不能少读条件，不能看错条件，这样就可以避免很多不应该出现的问题。但自觉自律的学生毕竟是少数，大多数学生还需要一定量反复、出错纠错才能养成较为良好的习惯。
如果学生初学时，只是带着套公式的想法去处理物理问题，内心不重视基本方法的应用，随意、不认真读题，分析不到位，有疏漏，就会出现问题，导致错误。并且常常会问出诸如此类的问题“为什么要推导”、“为什么不能这么写”、“为什么要画图”、“为什么不能写设x、y”、“为什么非要写公式”等，随意与凑活表现得淋漓尽致，生活态度与学习成果可见一斑。
不仅在初学运动学时处理问题要规范，利用动力学、动能关系、守恒关系等方法处理物理问题时，如果不规范、较随意，依旧很容易出错，养成良好的认真读题规范分析的习惯，是百利无一害的，是终身受益的。
不过有时候提醒学生一下，让学生重新读读题，看看物理量的含义，或再看看自己列的式子，多数情况下学生是能够发现自己的问题并进行订正的。
2.不熟悉物理图景
与之前接触的单一过程不同，本题涉及多个运动过程，不能直接套用公式，需要学生对物理过程进行清晰的分析。有的学生对于相应的物理现象没有清晰的认识，没见过、没有深入思考、或是不理解，自然无法正确理解题目中所包含的物理场景，在处理起来很容易出错。例如照片中拍下石子下落的痕迹、汽车刹车要核算刹车时间、反应时间、物体在倾斜传送带上边打滑边向上运动等，学生初次接触这些过程，因为很少见、很少关注，自然很容易迷茫，出错也就在所难免了。
关于反应时间，后面学习自由落体运动时还会再次接触，同学利用自由落体运动测量人的反应时间，在这段反应时间内物体继续做匀加速直线运动。多次接触，学生会逐渐提高对反应时间的认识。
3.书写不规范，区分物理量的意识不明确
书写不规范也是导致错误的一个原因。没有按部就班的列出基本关系式，没有用不同的下标区分同一性质的物理量，导致在运算过程中忽略了差别，带错数据，用相同的数据处理问题，自然导致了错误。
或者在开始的时候还能区分几个不同阶段的时间或位移，做到后面忘记了，或是情急之下就忽略了，把相似的物理量用混，代数时检查对照的意识不够，最终导致出错。
三、拓展整合与学习建议
1.要耐心、不能操之过急
教师要做好充分的心理准备，初学者要掌握一定的学习技能，是需要一定的时间、一定的练习、一定的试错、一定的反复。学生的水平有限，心智程度、行为习惯都有很多不同，要允许学生犯错，学生做错做对都是正常的。教师不能奢求学生都能一次做好、次次做好，也不能奢求学生不犯错误。更不能为了赶进度而缩减对学生的训练，包办替代。这样做的话只能让问题更加棘手、更加难以处理。
2.坚持规范化处理，做好板演
在基本分析过程、书写格式上，还需要师生达成共识。在学习了匀变速直线运动的分析方法，掌握了正确的流程，能够正确表示不同阶段的物理量、能够找出物理量之间的关系，在后面处理多个对象多个过程的问题、受力分析、分析牛顿定律等问题的时候，同样会享受到相应的便捷，否则依旧会陷入之前的泥潭。
教师利用板书板演、让学生板书板演的机会，多次强调，形成深刻印象，引导学生从模仿到自觉。
教师总结一些方便记忆运用的口诀，例如“画出过程找状态”“svat”“等量关系列方程”，帮助学生按步骤按流程分析问题，减少因为没有认真读题、没有规范书写而导致的错误。
还可以利用一些常见的错误让学生认识到规范的必要性，利用适当的例子让学生认识到画图分析的必要性与便利性。有了认同感，再按照要求格式分析解决问题就顺畅了。
3.教师应创设合适的情景，让学生多观察、多体会、多思考
学生没有见过、摸过、用过传感器，总会觉得它很神奇、很神秘，如果见过、用过，熟悉了，自然就觉得平平常常、没什么神秘的。物理过程也是这样。
学生在面临有些难度的新问题时，受能力限制，总会有所不适。能一次性完整分析问题的学生毕竟是少数，教师要创设合适的情景，把陌生变得熟悉，把抽象变得形象，把死板过程变得鲜活，利用多种手段让学生多观察、多思考，重视学生第一遍思考过程的形成。
平时训练的时候，注意好题目的难度与设问方式，利用恰当的问题（涉及两个运动物体，或相邻的两段运动过程），逐步引导学生规范分析问题，利用文字、方程、过程简图、图像等多角度描述物理过程、综合看待物理问题，引导学生逐渐掌握对应的分析方法。
对于反应时间，可能有些学生不好理解这段时间内汽车的运动情况，如果能够设计合适的演示活动，帮助学生理解，在人和机器的反应时间内，汽车依旧是向前匀速运动的，可能会帮助学生分析问题。
4.利用反馈，做好强化
例题也讲了，作业也讲了，错误也讲了，那么学生会了没有呢，这就需要反馈。让学生再看自己曾经做过的题、错了的题时，学生很清楚自己做过这道题，学生甚至还记得自己当时怎么错的、这道题应该怎么做、这道题的答案是什么、标答的内容是什么……
检查学生是不是真的会了，可以用原题，适当做一些修改更好。更换条件、更换问法、更换已知与未知、更换情景、增加一点新内容，让学生有一些新意，不是照搬原来的过程。再要求学生认认真真写一写、讲一讲，看看是否有沟沟坎坎，如果依旧有问题，还需要进一步分析原因，是不理解题目意思，还是其他意外失误。
拓展1：汽车在干燥的路面上以30m/s的速度行驶时，司机发现前方100m处有事故，需要紧急停车。汽车刹车时的加速度大小为6m/s2，求允许的最长反应时间（从司机发现事故到汽车开始减速的时间）。
拓展2：从司机发现事故到汽车开始减速的时间被称为反应时间，某司机的正常反应时间为0.6s。晚上的照明情况不好，司机的观察范围有限。汽车以20m/s的速度行驶时，因前方60m处有突发事件要停车，汽车刹车的加速度大小为5m/s2，请判断司机能否安全停下，若能停下，请画出全程的v-t图像，若不能安全停下，请给出适当建议。
拓展3：从司机发现事故到汽车开始减速的时间被称为反应时间，某司机的的反应时间为1.0s。在某次驾驶过程中，司机发现前方60m处有突发事件需要停车，汽车刹车的加速度大小为5m/s2，为了安全，允许的最大车速是多少。
总之，学生在处理物理问题的时候，可能会出现各种各样的错误，教师需要做好铺垫和引导，逐渐增强学生分析问题解决问题的能力，引导学生利用多种方法从多个角度思考问题，建立规律与现象之间的联系，发展学生的核心素养。
网友评论