比值法定義物理量在初中教學中的模式初探

吳曉敏

物理教學主要包括物理概念、物理規律、物理方法及能力的培養，初中物理有很多物理量都是采用比值定義法定義的，若學生能掌握此類物理量的定義方法，進而可以嘗試自學甚至定義新的物理量，則可對后續的物理量的學習起到事半功倍的效果，更能很好地培養學生的邏輯思維能力。下面以初中學習的第一個比值法定義的物理量——速度為例說明比值法定義物理量的一般教學模式。

首先，需要創設相關的物理情境，并提出與物理量物理意義的相關的問題。具體過程如下：

情境展示1：百米賽跑途中的運動員，如何比較快慢？

學生思考后回答：時間相同，比較運動員通過的路程。

情境展示2：由奧運會的1500m的成績，如何比較運動員的快慢？

學生思考后回答：路程相同，比較運動員所用的時間。

情境展示3：奧運冠軍劉翔110欄的最好成績是12秒88;男子400米短跑世界紀錄是43.03秒，記錄創造者——范尼凱克，劉翔和范尼凱克的運動時間和路程都不相同，那么，他們誰跑的快呢？

個別學生回答：速度（小學數學中學過速度，但不清楚其物理意義）。

教師引導：你們為什么會想到“速度”呢？速度的含義是什么呢？我們試著用前面兩種情境方法比較劉翔和范尼凱克的快慢。

利用情境1的相同時間，“相同”指的是多長時間？可以使這個時間更具體嗎？可以是1小時嗎？1分鐘呢？1秒鐘可以嗎？那我們是否可以計算劉翔和范尼凱克1秒鐘通過的路程呢？

學生思考回答：可以（讓學生動筆計算并給出結果）。

教師引導：我們把這個過程用字母算式的形式表示出來，就有了我們小學學過的速度的公式。那么，能否利用情境2中的方法比較呢？如果行，能否寫出類似的表達式？

學生思考回答：也可以，可以算他們通過1m的路程所用的時間（讓學生寫出類似的表達式）。

教師引導：既然兩種方法都能夠比較，那為什么我們知道的就是第一種呢？

學生思考……

教師引導：從結果而言，兩種方法都可以比較，只是第一種方法，時間相同，路程長的運動的快，而第二種方法，路程相同，所用時短的運動的快，第一種更符合人們的認知方式，所用采用第一種方法描述物體運動的快慢。

至此，速度的物理意義呼之欲出，同時在學生討論劉翔和范尼凱克的快慢的比較的時候，速度的定義和公式已經完成。

接下來，師生共同總結確認速度的物理意義、定義及定義式。

1.物理意義：描述物體運動快慢的物理量。

2.定義：物體通過的路程與所用時間之比叫做速度。

依據定義，用字母代表相應的物理量，用數學表達式的形式表示出物理量之間的關系，就是寫出該物理量的定義式。物理量用數學形式表達成物理公式后，顯得特別簡單、明確，便于運用它來進行分析、推理、論證。

3.定義式：v=St

物理量是對同名物理概念的量和度的規定，定義，即規定了物理量之間的聯系，包含了單位的關系（方向關系），即可利用定義導出新定義的物理量的單位。

4.單位：m/s，常用單位還有km/h，且1m/s=3.6km/h（可對換算過程進行推導）。

利用課本的常見物體的速度表格，幫助學生感知速度的大小。

公式的變形式，是對相互聯系的三個或多個物理量的關系的深入理解，但要注意這些表達式是特定情況下的計算式，而不能叫做某特定物理量的定義式。

5.公式的變形：S=vt，t=SV

每個物理量有區別于其它物理量的不用之處，所以，必要時可進行的補充說明。

初中常見的比值定義法的物理量有速度、密度、功率、比熱容、熱值、電阻等，這些物理量的教學均可以仿效速度的教學模式。通過這樣的教學方式，學生既可以比較全面的掌握相關物理量的內涵和外延，還有助于理解相關物理量與其它物理量的聯系，明確該物理量在物理學中的地位和作用，對于學生系統的掌握知識會起到事半功倍的效果，同時，學生掌握該種模式后能舉一反三，從而大大提學習效率和自學能力，進而為學生的終身學習的能力奠基。

責任編輯?徐國堅