錢忠彥

《向心加速度》是人教版高中物理必修二第五章曲線運(yùn)動第五節(jié)的內(nèi)容，更是運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)知識在圓周運(yùn)動上的具體應(yīng)用。

教材的敘述是運(yùn)用牛頓第二定律“從力推知加速度”的思路，用“迂回”的方法避開難點(diǎn)，使學(xué)生能夠知道并理解向心加速度的大小所描述的內(nèi)容及方向所指的含義。

同時在本教材所配套的《教參》中又明確指出：“對學(xué)有余力，并且對物理量之間的關(guān)系及推理的嚴(yán)謹(jǐn)特別關(guān)注的同學(xué)，‘做一做’中的‘探究向心加速度大小的表達(dá)式’為滿足他們的需求開了‘窗口’”。這其實也是在提示我們，向心加速度“物理量之間的關(guān)系及推理”是為“嚴(yán)謹(jǐn)特別關(guān)注的同學(xué)”“開了‘窗口’”，這樣去處理對大多數(shù)學(xué)生來說就有相當(dāng)?shù)碾y度了！

而在實際的教學(xué)中，老師們不論學(xué)生的吸收能力如何，程度怎樣？幾乎都是從運(yùn)動學(xué)中速度變化量的方向出發(fā)來進(jìn)行本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)的：

上課后，首先用一點(diǎn)有趣的方式進(jìn)入新課，然后復(fù)習(xí)直線上速度變化量的方向：當(dāng)速度是增加時，得到速度變化量的方向與速度的方向相同，當(dāng)速度是減少時，得到速度變化量的方向與速度的方向是相反的，并板書出示意圖。

接著復(fù)習(xí)不在同一直線上的曲線運(yùn)動物體的速度及速度的變化量的方向，得到速度變化量的方向是在分解的速度的對角線上，為圓周運(yùn)動的速度變化量的方向作準(zhǔn)備。

當(dāng)物體作圓周運(yùn)動時，把圓周作為曲線的一部分，按照曲線運(yùn)動的方式找出速度變化量的方向。然后假設(shè)并進(jìn)行推理：當(dāng)時間變化△t減小時，其方向的指向也在變化；當(dāng)△t很小很小時，速度的變化量與物體所在點(diǎn)線速度的方向垂直，是指向圓心的，以此得到加速度的方向。在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步推導(dǎo)出向心加速度的大小［1］。這樣進(jìn)行教學(xué)，看似環(huán)環(huán)緊扣，思維嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性非常強(qiáng)，但正如《教參》所言，對基礎(chǔ)好，學(xué)有余力學(xué)生當(dāng)然是好事，這有助于他們更透徹地理解圓周運(yùn)動加速度的概念［2］。而對于大多數(shù)學(xué)生來說，他們長時間地聽這種做學(xué)問式的課，頭腦中早就云里霧里了，哪里還聽得進(jìn)去？其結(jié)果就只會是越來越覺得物理難學(xué)了！

可以這樣說，我們上課的方式不應(yīng)該是把簡單的問題復(fù)雜處理，而應(yīng)該是用簡單的方式來處理復(fù)雜的問題，這樣更便于學(xué)生理解所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容！

再說了，并不是每一個學(xué)生將來都要去做學(xué)問的，我們的多數(shù)課，按照核心素養(yǎng)的要求，就本節(jié)內(nèi)容而言，只要他們能知道向心加速度的方向與大小，能夠解釋一些生活現(xiàn)象就足夠了！

因此，對于同樣內(nèi)容知識的教學(xué)，我們更應(yīng)該關(guān)注到大多數(shù)學(xué)生的感受，采取大多數(shù)學(xué)生能夠吸收的方式去進(jìn)行教材處理并進(jìn)行教學(xué)。

以本節(jié)內(nèi)容的教材處理為例，就向心加速度的教學(xué)而言，如圖所示物體做圓周運(yùn)動，小球一定受到了力的作用，這個力最好是讓學(xué)生親身感受到，讓他們確認(rèn)這是實際存在的，這樣去處理因為是實實在在能夠讓學(xué)生感受得到的，就更便于學(xué)生很好地理解——要知道，絕大多數(shù)高一的學(xué)生其實他們的空間想象力并不一定就能達(dá)到我們教師所認(rèn)為的那種程度！

接下來，小球在做圓周運(yùn)動，它就有了一定的速度，根據(jù)前面的學(xué)習(xí)知道，其方向如圖，是在要描述那一點(diǎn)的切線上——這一點(diǎn)學(xué)生都能夠理解。從圖中還可以看出，隨著小球的運(yùn)動，其速度的方向也在變化。在這里，如果我們選取A、B兩個點(diǎn)，那么這兩點(diǎn)的速度方向就如圖所示，速度是矢量，它的速度的變化量的方向就是△v。

當(dāng)A、B兩點(diǎn)離得更近一些時△v的方向會如何變化呢？——當(dāng)A、B兩點(diǎn)幾乎在一起的時候，那么就可以得到其方向是指向了圓心O了，從而得到△v的方向是指向圓心的。這樣才能更好地便于學(xué)生去理解。

對于高一學(xué)生，限于空間想象力的原因，如果把速度方向的變化過程從平面講解轉(zhuǎn)化為立體演示，從靜態(tài)的呈現(xiàn)轉(zhuǎn)化為動態(tài)的再現(xiàn)展示在學(xué)生的面前，這會更好地幫助學(xué)生理解，使學(xué)生真切地感受到這一速度的變化過程。

具體的做法：課前準(zhǔn)備好如右圖可以移動的帶箭頭的標(biāo)尺（箭頭表示速度的方向），用以演示速度及速度在不同位置時立體動態(tài)的變化，隨著標(biāo)尺從上圖3中A點(diǎn)移動到B點(diǎn)時，代表△v大小和方向的標(biāo)尺的動態(tài)變化過程就清楚、明了地呈現(xiàn)在了學(xué)生的面前，從而變成了從靜態(tài)呈現(xiàn)變成為動態(tài)展示，這能很好地幫助學(xué)生看清變化的全過程，還原變化的細(xì)節(jié)，更有利學(xué)生的理解。

學(xué)生理解了向心加速度的方向，那么，對于其大小也就容易得出得多了［3］。對同一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)，針對不同的班級和學(xué)生具體的特點(diǎn)，通過以上方式的改變，我們在實際教學(xué)中收到了很好的效果！同樣，對其他內(nèi)容，用這樣的方式效果也是明顯的。

綜上所述，我想說，對于我們的教學(xué)，不是為了我們教師的教而進(jìn)行，并且教學(xué)也不應(yīng)該只是教師的教。教師的教當(dāng)然重要，但更重要的是學(xué)生的學(xué)。我們首先應(yīng)明晰我們的學(xué)生基礎(chǔ)、吸收能力，做到針對不同的學(xué)生群體進(jìn)行教學(xué)才能收到應(yīng)有的效果。

事實上，有很大一部分教材的處理方式，正是由于我們平時教學(xué)中太關(guān)注自己的教、注重教學(xué)中數(shù)理推理的邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性等，而忽略了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和所具備的吸收能力，使學(xué)生一而再、再而三地因沒有能直觀地理解所學(xué)內(nèi)容而慢慢失去對學(xué)習(xí)物理的興趣，進(jìn)而產(chǎn)生對學(xué)習(xí)物理畏難情緒，反過來自覺不自覺地形成了物理難學(xué)的思想。

《教參》是前輩老師們經(jīng)驗的總結(jié)，是幫助我們更好地進(jìn)行教學(xué)的行動指南，我們在上課前有必要充分理解專家們給我們的提示。思維嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)的教學(xué)當(dāng)然好，但并不實用于所有學(xué)生，只有做到有的放矢才能收到最好的效果。

同時，我們還應(yīng)盡可能地把平面的教材內(nèi)容的呈現(xiàn)轉(zhuǎn)化立體的動態(tài)的展示，才能更好地幫助學(xué)生清晰一個個細(xì)節(jié)，為學(xué)生更好地理解所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容作好準(zhǔn)備，這樣也才能有效的利于學(xué)生吸收，進(jìn)而提高學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的興趣，提升教學(xué)效果［4］。