浅谈小船渡河专题教学在高一物理教学中的意义由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“北京高一物理教学”。
浅谈小船渡河专题教学在高一物理教学中的意义
在高一物理的教学中,我们向学生讲授了运动的合成和分解。为了让学生明确合运动和分运动之间的内在联系,我采用了专题课的形式向学生做了讲解和演示。此次,我的专题选择了经典的物理课题—小船渡河。通过采用flash动画演示的形式,让学生在形象生动的动画中,将小船渡河的若干种可能熟记于心,并能熟练掌握相对应的计算方法。
在课堂的开始,我抛砖引玉,提出了如下问题: 小船在有一定流速的河中过河时,实际上参与了两个方向的运动。那么究竟是那两个运动的同时参与,使得小船顺利过河?
这个问题意在引起学生的思考,两个运动的共同作用,是不是像之前学习过的合力和分力之间的关系呢?这两个运动,又是怎样的运动呢?
图1
如图1所示。我们从图上可以直接看出,两个运动分别是船随水流的运动和船划行的运动。那么,学生同时可以从图上看到,他们同样也是符合我们前面力的合成章节中提及的平行四边形法则。由此,我们可以得出一个结论,运动的合成,和力的合成同样,遵守着平行四边形法则。所以,两个运动的合运动,就是图1中船实际运动的矢量指向。在明确了这个基本的关系之后,我提出了如下两大类问题,进行一个课堂讨论:
运动我们追求的,一个是时间的最短,或者一个是运动轨迹的最短。那么,如何在小船渡河的运动中,使到小船渡河的时间最短呢?小船渡河如果要在最短的路程渡河,那又将是如何呢?
下面,我们依次探讨这两大问题。
一、最短时间过河
时间的长短取决于路程和速度的变量关系。如图2所示:
图2 当夹角θ =90°时,(d为河道宽度),此时t值最小,也就是渡河的时间最少。
这一问题在教学过程中,学生比较容易理解和接受。这是因为学生首先建立在明确时间,路程和速度三者的关系上,加之以理解运动的表现是速度发生在某个特定方向的矢量。这样两者的结合,就使到时间最短的问题得以比较容易地解决。
二、最短距离渡河
在讲授这个问题之前,我抛出了一个数学问题,两点之间,怎样的距离是最短的。在学生明确了两点之间,垂直线段最短之后,我们就在河的两岸,寻求两点,使到两点符合在同一垂直于河岸的方向上。于是,我提出了如下问题:
一船准备渡河,已知水流速度为v0=1m/s,船在静水中的航速为v’ =2m/s,则:
要使船能够垂直地渡过河去,那么应向何方划船?
图3 如图3所示,当水流的速度为v0,船的运动速度是v’,那么合速度为v时,此时运动路径是最短的。此时,一个引发学生思考的点,又再一次出现在课堂上,当水流的速度与船的运动速度成何种夹角时,合速度会垂直于河岸呢?根据三角形内角和原理,我们不难得出,当夹角为60°时,运动路径可以达到最短。
在讲授了上面两种情况之后,为了让学生更为深刻理解运动的合成和分解这一章节的内容,我通过动画演示,让学生非常直观地看到了小船渡河在不同的条件下,发生了不同的运动效果。
物理教学的重点,在于将抽象的物理理论和具象的现实生活结合起来,从而使到学生在课堂上学到知识,在生活中运用知识。从小船渡河的专题中,通过运动和力的类比,学生懂得了新的知识,是可以建立在与学过知识的类比中得出结论的。相信学生通过这样的方法学习,在生活中可以得到一种类比的思维。同时,为下面将要学到的电学做了一定的铺垫。例如,以后学到的电子在电场中的偏转与右手法则的结合理解,可以使到电场这种触摸不到但又实际存在的物质,在学生的脑海里,得以具象化地掌握。
课堂,教给学生的,不应该仅仅是解题的能力,更重要的还是一种生活和处事的能力。物理现象在生活中无处不有,教会我们的学生做生活中的有心人,学会将新事物与旧事物进行合理的类比,是小船渡河这节专题课授课的非物理目的。当然,这节课在物理学上,学生同时也学会了运动的分解和合成之间的关系。