淺談新課程理念下高中力學(xué)的復(fù)習(xí)

蔡宇柱

摘要：按三維目標進行高中力學(xué)總復(fù)習(xí)：在知識與技能方面把主干知識歸納為“三頭六臂”和一對“風(fēng)火輪”；過程與方法包括記憶過程，科學(xué)探究及物理實驗過程，物理方法專題指導(dǎo)；在復(fù)習(xí)中培養(yǎng)正確的情感和價值觀。

關(guān)鍵詞：新課程；理念；三維目標；一對風(fēng)火輪；記憶過程科學(xué)探究；物理實驗；科學(xué)態(tài)度

新課程理念在課程結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上都重視基礎(chǔ)性。力學(xué)作為高中物理必修1、必修2和選修3－5中的內(nèi)容，其基礎(chǔ)性和重要性不言而喻。力學(xué)又是高中物理的難點，即使到高三仍有許多學(xué)生聽得懂但不會做。我在教學(xué)實踐中不斷探索高中力學(xué)復(fù)習(xí)的方法，許多學(xué)生在力學(xué)復(fù)習(xí)后寫紙條給我：“老師自從您擔任我的物理老師，我的物理成績已有了提高；您的教學(xué)方法獨具一格，使我對物理產(chǎn)生了興趣；您的思路新穎有理，太棒了我喜歡；是您讓我更加懂得了怎樣學(xué)習(xí)。”下面我從三維目標談?wù)勑抡n程理念下高中力學(xué)總復(fù)習(xí)的一些做法。

一、在知識與技能方面

我把高中力學(xué)的主干知識歸納為“三頭六臂”和一對“風(fēng)火輪”。一個頭的視角是120度，三個頭可以看清360度范圍內(nèi)所有的事物，解決高中力學(xué)問題有三個觀點。每個頭還得配兩條臂，每個觀點有兩個重要的規(guī)律。高中力學(xué)的“三頭六臂”就是(1)力的觀點：牛頓運動定律和運動學(xué)公式；(2)動量觀點：動量定理和動量守恒定律；(3)能量觀點：動能定理和能量守恒定律。“哪吒”不但有“三頭六臂”還有一對“風(fēng)火輪”，有了“風(fēng)火輪”才能迅速到達目的地。而“受力分析”和“運動情況分析”就是高中力學(xué)的一對“風(fēng)火輪”。只有熟練掌握兩個分析才能迅速理清物理情景，并選擇正確的規(guī)律解決力學(xué)問題。兩個分析是解決力學(xué)問題最根本的基礎(chǔ)。形象的比喻使學(xué)生覺得新奇有趣又有道理，吸引了學(xué)生的注意力。然后再對知識進行詳細的復(fù)習(xí)，做到既有框架又有血有肉。

1、運動情況分析

首先，從運動的定義出發(fā)指導(dǎo)學(xué)生通過聯(lián)想和比較把描述運動的基本概念進行全面細致的復(fù)習(xí)。機械運動是指一個物體相對于其他物體的位置變化，簡稱運動。其中一個物體在很多情況下可以簡化為理想模型：質(zhì)點。什么叫做質(zhì)點?什么時候物體可以視為質(zhì)點?作為參照的其他物體就是參考系，同一個運動選擇的參考系不同，觀察和描述的結(jié)果會是不同的。空間位置可以借助數(shù)學(xué)方法，建立坐標系來描述。空間位置的變化可以采用位移來描述。位移是一個矢量，矢量和標量有什么區(qū)別?位移和路程有什么區(qū)別?運動都要經(jīng)歷一定的時間，時間和時刻有什么區(qū)別?描述時間和時刻常用的語言有哪些?運動的快慢可以用速度來描述，速度可分為平均速度和瞬時速度。平均速度的定義。公式?瞬時速度的定義，測量?而在圓周運動中描述運動快慢的還有線速度、角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速，它們的定義，公式，關(guān)系?速度變化的快慢程度可以用加速度來描述，加速度的定義，公式?圓周運動中向心加速度的定義，公式?速度、速度變化量和加速度的辨析?

其次，對常見的運動類型及其過程模型的規(guī)律、公式進行歸納總結(jié)。常見的運動類型有：靜止或勻速直線運動狀態(tài)(共點力平衡條件)；勻加速直線運動(過程模型：自由落體運動)；勻減速直線運動(汽車勻減速剎車)；勻變速直線運動(豎直上拋運動)；勻變速曲線運動(平拋運動，斜拋運動，帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)等)；勻速圓周運動(天體的運動，帶電粒子垂直射入勻強磁場)；豎直面內(nèi)的圓周運動(過山車，水流星)；機械振動(彈簧振子，單擺)。結(jié)合實際例題、練習(xí)使學(xué)生在運用中熟練掌握。

最后，培養(yǎng)學(xué)生分析較復(fù)雜的運動的能力。比如：包含幾個運動過程的過程模型(例如交通工具以恒定功率啟動和勻加速啟動模型，蹦極模型)；包含幾個研究對象的連接體問題，塊板問題等。對較復(fù)雜的運動過程要強調(diào)畫過程草圖的重要性，有的過程涉及很多物理量，可以在過程草圖中鮮明地標出。要結(jié)合受力情況把復(fù)雜的運動過程分解成幾個簡單的過程模型，找出臨界條件和隱含條件。對有幾個研究對象的要找出它們的聯(lián)系。對一些運動要會用運動的合成與分解來分析。建議學(xué)生要有專門的筆記本把平時碰到的臨界條件、隱含條件、物體過程的聯(lián)系記下來。這些往往是解題的關(guān)鍵和突破口。

2、受力分析

新課程理念注重自主學(xué)習(xí)，提倡教學(xué)方式多樣化。與力有關(guān)的基礎(chǔ)知識可以讓學(xué)生自己歸納總結(jié)，綜合討論交流，找出最適合自己的復(fù)習(xí)方案。強調(diào)對物體受力分析要按程序辦事，先把研究對象從周圍的物體中隔離出來，再按順序進行分析：先場力(包括重力、萬有引力、電場力、磁場力等無需直接接觸就能產(chǎn)生的力)后繞研究對象一周找接觸面，每個接觸面上再去找彈力、摩擦力。這樣才能做到既不漏力也不添力。根據(jù)需要進行力的合成或分解。畫出受力分析圖要規(guī)范，虛實要分明。有幾個研究對象的要注意整體法與隔離法綜合運用。受力分析要與運動情況分析相結(jié)合。

3、三個觀點(力的觀點、動量觀點、能量觀點)

三個觀點相關(guān)的概念、規(guī)律可由學(xué)生自主復(fù)習(xí)。對動量觀點和能量觀點要進行比較：動量定理和動能定理雖然內(nèi)容不同但形式相同，都是狀態(tài)的改變需要一個積累的過程；動量守恒和機械能守恒都是滿足一定的條件下總量保持不變，兩個守恒的條件不同要注意分辨清楚。力的觀點中牛頓第二定律揭示力的瞬時效應(yīng)，運動學(xué)公式要根據(jù)運動情況選擇公式。這三個觀點的選擇和應(yīng)用都是建立在兩個分析的基礎(chǔ)上。選擇的一般方法是：(1)以單一物體為研究對象：涉及時間問題，優(yōu)先考慮應(yīng)用動量定理；涉及位移問題，優(yōu)先考慮應(yīng)用動能定理。(2)以幾個物體組成的系統(tǒng)為研究對象：合外力為零(或某一方向合外力為零)的，優(yōu)先考慮應(yīng)用動量守恒定律；出現(xiàn)相對位移的，優(yōu)先考慮應(yīng)用能量守恒定律；若系統(tǒng)只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，則考慮應(yīng)用機械能守恒定律。(3)對涉及加速度和時間的問題，可先考慮應(yīng)用牛頓運動定律和相關(guān)的運動學(xué)規(guī)律。平時在解同一道力學(xué)問題時，可從多個角度考慮問題，做到一題多問、一題多變、一題多解。這樣才能在做練習(xí)過程中有效地復(fù)習(xí)力學(xué)知識體系，培養(yǎng)靈活地綜合運用知識的能力。

二、過程與方法

1、記憶過程：指導(dǎo)學(xué)生用形象、聯(lián)想、歸納、比較等記憶法對所學(xué)的知識進行重建，完成對知識的編碼，把知識有序地儲存到腦海中。根據(jù)艾賓浩斯遺忘曲線提醒學(xué)生要及時復(fù)習(xí)、堅持復(fù)習(xí)，把短時記憶轉(zhuǎn)化為長時記憶。可以讓學(xué)生互相提問，精選習(xí)題練習(xí)來訓(xùn)練知識的提取能力。

2、物理實驗及科學(xué)探究過程：復(fù)習(xí)時抓住力學(xué)實驗的基礎(chǔ)，讓學(xué)生理解最基礎(chǔ)實驗所要求的實驗?zāi)康募耙蟆嶒炘恚莆諏嶒瀮x器的使用、實驗方法和步驟，想辦法使學(xué)生學(xué)會分析、處理實驗數(shù)據(jù)。開放實驗室讓學(xué)生理論聯(lián)系實際，每個實驗可挑選出幾個學(xué)習(xí)較好的學(xué)生給其他同學(xué)提供幫助。在此基礎(chǔ)上把學(xué)生分成若干組，每組同學(xué)提出一個力學(xué)課題進行科學(xué)探究。我只審查學(xué)生設(shè)計的實驗探究方案是否安全。只要安全沒問題就可以放心讓學(xué)生自己去完成科學(xué)探究。最后讓學(xué)生在課堂上交流探究過程中遇到的問題、解決的方案、取得的成果以及感悟。

3、物理方法專題指導(dǎo)：建立理想模型，包括對象模型、過程模型、情境模型、實驗?zāi)Ｐ汀３Ｒ姷姆椒ǎ簣D像法、等效法、極限法、對稱法、全過程法、逆向思維法、遞推法、正交分解法、整體法和隔離法、程序法等。每種方法都是一個專題，可以讓學(xué)生按小組先自己總結(jié)交流，老師再補充、點評，完善它。

三、情感態(tài)度和價值觀

在知識與技能中滲透情感態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)，正如學(xué)生寫道“課堂上您給我們很多啟發(fā)：按程序辦事使我們懂得了順序的重要；學(xué)習(xí)狀態(tài)的改變需要一個努力積累的過程；解題要講清道理就象我們做人一樣。”在過程與方法中發(fā)展好奇心與求知欲，體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神，培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作精神。在習(xí)題中采用與2008奧運會、神舟七號、嫦娥一號有關(guān)的力學(xué)題目，培養(yǎng)學(xué)生振興中華的使命感與責(zé)任感。