對“運動描述的實例”的點滴思考

趙一芳

摘 要：充分認識運動，掌握描述運動的方法，進一步探究物體為什么這樣運動貫穿人教版《高中物理必修Ⅰ》和《高中物理必修Ⅱ》。對“運動描述的實例”這部分內容進行了思考，提出一些淺薄之見，供同行交流探討。

關鍵詞：運動描述；運動的合成分解；速度

人教版《高中物理必修Ⅱ》第五章“曲線運動”的第一節“曲線運動”與老教材相比做出了很大調整。新增“曲線運動的位移”，在學習“曲線運動的速度”后，緊跟著老教材第二節的一部分內容——“運動描述的實例”：紅蠟塊同時做水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻速直線運動，用物體的位置（位移）和速度描述它在平面中的運動，分析紅蠟塊做什么樣的運動。

很多教師在實踐中仍然采取老教材的順序和方法實施教學，并且對于新教材在這個位置安排這一內容持有一定看法。作為一線教師，筆者對新教材進行深入的學習和研究，進一步領會編者的意圖，理清新教材的教學思路，尋求學生容易理解和接受的教育教學方法。

筆者在開設公開課的基礎上，對“運動描述的實例”這部分內容進行了整理、思考，提出一些淺薄之見，供同行交流探討。

在“運動描述的實例”中，新教材通過“蠟塊的位置”“蠟塊的速度”“蠟塊運動的軌跡”層層深入地從不同角度描述了蠟塊的運動，得出“蠟塊的運動軌跡是直線”的結論。然而，在實際教學過程中發現，學生很難自發地想到用課本介紹的這種方法來描述蠟塊的運動，也不容易理解為什么要這樣做。

筆者認為，要在符合高一學生認知規律的基礎上，介紹科學的方法供學生選擇，去解決實際的物理問題。分析紅蠟塊實際做什么運動，最具說服力的是物體的運動軌跡，教師可以按照研究物理問題的一般方法加以引導。

首先，可以給學生一個猜測的機會。在筆者任教的兩個班級中，有80%的學生猜測紅蠟塊的實際運動是曲線運動。為了驗證自己的猜想是否正確，學生會積極主動地思考驗證方法，或者迫不及待地聆聽老師給他們介紹方法。

接著，教師應該按照學生的認知規律介紹方法。高一學生更容易接受形象的事物，初學“運動描述”時我們不妨采用“列表描點”的方法，在坐標系中呈現出物體運動過程中經過的多個位置（點），以便學生“看”出物體運動軌跡。具體做法為請學生假設水平運動的速度和豎直運動的速度（例如：vx=2m/s，vy=1m/s），并要求學生表示出多個紅蠟塊的位置坐標（水平方向和豎直方向的位移），如求出0時刻、1秒末、2秒末、3秒末、4秒末……物體的位置坐標。教師運用幾何畫板“繪圖”中“繪制點”這一信息技術工具，輸入物體的位置坐標，點擊“繪制”，便能在平面直角坐標系中得到對應的點（如下圖所示）。

學生根據紅蠟塊實際運動中到達的多個位置，可以直觀地“看”出“蠟塊的軌跡是直線還是曲線”。位置坐標直觀形象，不僅為驗證學生的猜測提供了依據，也為尋求“蠟塊運動的軌跡”創設了情境、做好了鋪墊。為了證明大家“看”出來的結論，教師可以引導學生推導蠟塊運動的軌跡方程。這樣，軌跡方程便具有了特定的物理意義，學生容易理解、掌握和運用。

在此基礎上，教師進一步引導學生思考如何分析“蠟塊的運動是勻速的嗎”“速度的大小和方向變化嗎”等一系列“看”不出來的問題。教師指導學生運用數學工具表示“曲線運動的位移”和“曲線運動的速度”。通過對表達式物理意義的分析，得出“紅蠟塊做勻速直線運動”的結論。學生在解決實際問題的過程中可以體會運用數學工具研究物理問題的方法，通過對描述運動的各物理量的合成分解來實踐知識的遷移。學生從中掌握基本的研究思路和方法，有利于自主研究更復雜的運動問題。

筆者在整理、思考的過程中，對新教材的編寫意圖有了進一步的理解：充分認識運動、掌握描述運動的方法，進一步探究物體為什么這樣運動。這種思想方法既適用于研究直線運動，也適用于研究曲線運動。

（作者單位 江蘇省蘇州田家炳實驗高級中學）