引入概念要得法、适度——谈引入“动量”的教学，本文主要内容关键词为：动量论文,要得论文,概念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在高中物理的教学过程中，老师们都有这样的体会，学生在学习《动量》一章时，感觉比较吃力。学完这一章后，在解涉及物体运动状态改变的习题中，同学们往往会产生这样的困惑：在什么情况下使用牛顿第二定律？在什么情况下使用功能关系？又在什么情况下使用动量定理或动量守恒定律？
《动量》一章要求学生将关注的对象由一个物体扩展到两个物体（甚至多个物体），同时又要考虑物体的受力情况、运动情况，以及相互作用过程中的能量变化情况，无疑在思维要求的深度和广度上，对学生的要求都上了一个很大的台阶。诚然，这是产生上述“困惑”的一个因素。
实际上，在学生的学习过程中，总要面对一个问题：为什么要引入“动量”这一概念？如果不引入这个概念，上述“困惑”不也就不存在了吗？！看来解决这个问题，就是解决学习动因的问题，相对于上面提及的因素，它更根本。
一、传统教学方法
大多数物理教师都是通过物体受到恒力作用做匀变速运动的图景来推导出Ft=mv，然后再推广到其他情景，这是高中物理一贯的教学方法，因为在这种处理过程中，学生的数学知识是够用的，同时学生也有牛顿运动定律的基础，便于教学进行。
但这样做也带来两个问题：
1.牛顿运动定律既然能很完美地解决面临的问题，何必引入新的概念、新的规律？这种处理方式，容易给学生一种印象：物理知识以牛顿运动定律为核心，其他的概念和规律都能通过牛顿运动定律推导出来！物理学岂不就在变“数学游戏”？！这样处理新概念的引入，实际上是降低了新概念的地位，模糊了新概念的本来面目。
2.预设的物理情景，没有让学生产生探求新知识、新规律的冲动。“一个质量为m的静止物体，在力F的作用下开始运动，经过时间t将获得多大的速度？”这是一个学生“闭着眼睛”都能解决的问题，何必新概念、哪来新规律？
二、笔者的做法
笔者教学时使用的一个教案：
展示生活中两个物体的相互作用：冰上双人滑、冰壶运动、小鸟飞离树枝、手拍击球、推铅球、橄榄球运动……
（一）演示实验
实验装置如图1所示。让学生观察下列碰撞前后各个小球的运动情况。
图1
1.将小球3、4、5拿开，让球1碰静止的球2。
2.将小球4、5拿开，让球1碰静止的球2、3。让学生观察碰撞前后各个小球的运动情况。
3.将小球5拿开，让球1碰静止的球2、3、4。让学生观察碰撞前后各个小球的运动情况。
4.让球1碰静止的球2、3、4、5。让学生观察碰撞前后各个小球的运动情况。
5.将小球4、5拿开，让球1、2一起碰静止的球3。让学生观察碰撞前后各个小球的运动情况。
6.将小球3、4、5拿开，让球1碰静止的粘有橡皮泥的球2。让学生观察碰撞前后各个小球的运动情况。
7.让橡皮泥粘在一起的球1、2碰静止的3。让学生观察碰撞前后各个小球的运动情况。
（二）探索实验
利用气垫导轨探索两个物体相互作用过程中的规律。实验装置如图2所示。
物体在相互作用过程中，各自的运动都发生了变化，但物体的质量m和速度v的乘积之和（矢量和）却保持不变，mv是运动的一个守恒量，我们称之为动量(P)，P=mv
2.利用气垫导轨探索两个相互作用的物体作用前后的运动规律。
器材：气垫导轨、滑块及“U”型挡光片（两个）图3、光电门（两个）、数字万用表（毫秒计时器）
图3
实验内容：自己设计实验表格，记录数据，也叫以参考老师提供的记录表格，记录数据。
(1)测定两个物体相互作用前、后的速度大小以及方向
(2)尽可能研究两个物体相互作用的各种类型，例如：质量大的碰质量小的、运动的碰静止的、碰后一起运动的等等。
通过实验自己得到的结论：……
对这个结论的一些思考：……
三、反思
首先，通过物体间相互作用的过程中mv之和“守恒”来引入“动量”的概念，水到渠成。正是因为物体在相互作用过程中，各自的运动状态都发生了变化，但物体的质量m和速度v的乘积之和（矢量和）却保持不变，所以mv是运动的一个“守恒量”，它有别于速度、动能等概念，是一个全新的概念。
其次，通过探索物体间相互作用过程中的规律来定义“动量”，是面对一个全新的问题——物体相互作用过程中有没有普遍的规律？若有，是什么规律？也是面对一个全新的情景——由描述一个物体的运动转换到描述两个相互作用的物体（甚至多个物体），有利于激发学生的学习动因，调动学生的学习热情。事实也证明了这一点，无论是教师的演示实验，还是学生自己设计实验进行探索，学习的积极性都很高。这种以问题促发展的定义新概念、学习新规律的方式是行之有效的、符合学生认知规律的教学方式。
第三，在实际教学中，通过演示实验层层推进，由“作用前后物体的
相等”到“作用前后物体的
之和相等”，再到“作用前后物体的mv之矢量和相等”，思维过程清晰，“mv”如旭日东升，缓缓浮现在学生的眼前，能很好地突出新概念、新规律。
而通过学生自己探索，来发现两个相互作用的物体。“作用前后mv之矢量和相等”的规律，一切似乎都是“隐性”的，尤其有些学生看了书，直接就奔“mv”而去，没有层层递进的思考过程，这样对“mv”的认识是不够全面的。
由此我们不得不思考，究竟如何引入新概念、讲授新规律呢？
四、教学体会
我们都知道，在物理教学过程中，教学效果的好坏，物理思想、物理方法能否被学生“内化”，关键在于学生主动思维的程度。
心理学研究也表明，如果学生自己主动去思考而获得的感受（即内心体验）或知识，被学生“内化”的程度最深。
物理学上讲了一个物理现象——“共振”，即内、外因和谐时，振动装置振动得最“欢”。日常生活中亦然，如果外界事物与人的感受“合拍”，就最能引起人们的“共鸣”。
因此，如果教师的课堂教学的这种“外因”的发展过程，能尽可能符合大多数同学的固有思维这种“内因”的发展过程，是提高教学效率的关键。
以思维的发展过程为教学主线，就是坚持从学生思维实际出发，不强灌、不硬塞，不“压迫”学生被动接受老师的完全正确的观念。而是在老师的启发下、引导下，让学生自己去主动思考，去理解、去汲取。
物理思维的发展过程，一般有三个环节：一是问题的发现；二是问题的解决；三是问题的总结与应用。
问题的发现过程，即解决为什么要提出这个问题，为什么要引入这样一个物理量，为什么要使用这样一个公式、定理的过程。
这个过程处理得好，起码从“感情”上容易让学生接受新鲜事物。人人都这么认为，以前的方法如果能很完美的解决面临的问题，就没有必要费劲地去寻找新的方法，除非新的方法更完美。
问题的发现过程就是对旧知识、旧认识“扬弃”的过程，是解决有无必要去寻找新方法、新知识的过程。通过匀变速直线运动来得到Ft=mv，然后提出冲量与动量的概念，会让学生心理准备不足，主动听课、主动思维的程度就会大打折扣。不但达不到提高物理素养的目的，还会让学生感到“物理”就是“无理”，平白无故地掷“炸弹”，弄得晕头转向！因为老师没有解决“为什么”这个“思维源头”问题，自然以后的思维便只能是“无源之水”，“空中楼阁”。
问题的解决，即在老师的引导下，让学生自己提出对问题的见解或解决问题的方法，这是在老师的引导下，学生自己思维的延伸。如果老师全包全揽，将问题就解决了，自然而然，第一步——问题的发现——就成了“内陆河”——尚未掀起晶莹而美丽的浪花，就销声匿迹了。同时，学生已被激发起来的主动思维的热情，也会因为老师“包办代替”而慢慢冷却，终于使课堂成了老师的“一言堂”；如果全是学生的自主学习，就有可能偏离培养的目标，在有限的教学时间内达不到教学目标。完全的“集中”和完全的“民主”都达不到培养学生物理素养的目的。本节课教学，如果完全用演示实验来进行教学，教师“教”的成分就多了些，如果完全由学生自主实验探索来进行教学，教师“引导”的成分又少了些。问题的解决，应该是一个“民主集中”的过程。
在本节课教学的后期，让学生自主利用其他相互作用的情景来重现教师指导下的研究过程，教学效果比较好。
物理概念和物理规律的教学，是中学物理教学的重要内容，如何进行物理概念和物理规律的教学的研究，关键在于理解新的物理概念引入的目的、概念的内涵和外延，这样才能选择适当的符合学生思维发展的教学方式，适度地开展教学活动，才能达到比较理想的教学效果。