数学思维对高一物理矢量教学的负面影响.doc
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1、数学思维对高一物理矢量教学的负面影响高一物理难学,是高一学生中普遍存在的一个问题,许多教育专家对这一现象形成的原因和解决的对策进行了系统研究,对一线师生在 “减负增效”方面起到了很好的指导性作用,但在这些研究中理论性的较多,带有实践操作性的偏少,对“减负增效”的进一步提高形成了瓶颈。笔者通过高一学生现有的数学思维对加速度这一矢量教学带来的负面影响研究,谈谈数学思维对高一物理(人教版,以下同)矢量教学的负面影响,不足之处,敬请同行指正。1 认清负面影响的产生原因1.1 初、高中物理教学内容对数学知识的要求不同通过对初、高一物理教材对比研究,我们可以发现初中物理教材对运用数学思维分析物理物理问题的
2、难度不高,基本上是用“加”、“减”、“乘”、“ 除”四则运算解一元一次方程。高一物理(必修1)教学内容依次为运动的描述、匀变速直线运动的研究、相互作用、牛顿运动定律,矢量教学一直贯穿其中,在数学思维上就从初中的简单代数运算跃迁到高难度的矢量运算,这对在初中阶段已经养成了用代数运算规则解物理问题习惯的高一学生是一个很大“台阶”。1.2 数学教材编写与物理教材编写之间存在脱节以前的老教材是人教社一统天下,数学学科与物理学科的知识在前后安排上得到了很好的兼顾。而现在实施了新课程标准,数学学科、物理学科都有了不同版本的教材,数学学科与物理学科的知识在前后安排上并没有得到合理的兼顾。比如,在高一物理必修
3、1矢量(数学中称为向量)教学中用到的平行四边形定则、三角函数知识在数学教材上都被安排到了必修4当中;高一物理必修1运动的描述中学习的速度是位移随时间的变化率,加速度是速度随时间的变化率(变化率在数学上称为斜率、导数(高中数学新增内容),而斜率知识在数学教材上被安排到了必修2中,导数知识在数学教材上则是被安排到了选修2-1中。这些与物理矢量教学密切相关的数学知识在教学时间安排上严重滞后于物理教学,给学生学习物理矢量知识带了不少困惑。2突破负面影响的有效途径2.1 加强矢量教学前的思想教育从物理量上来讲,初中物理量更多的是标量,而高中物理量更多的矢量,从标量到矢量是我们认识自然界量上的一次质的飞跃
4、。高一物理一开始就是矢量的学习,两个大小为1的矢量和可能等于0,而两个大小为1的矢量差反而可能等于2,-2m/s的速度比lm/s大;而在以前是“天经地义”的ll=2,1-10,- 21。这对于已接触了十几年标量的学生来说,从心理上是带有抵触情绪接受的。所以,在矢量教学前对学生进行从标量思维跃迁到矢量思维的思想教育是非常必要的。相对初中来说,高中物理概念和规律的严密性、简捷性都上了一个台阶,慨念和规律的表述往往运用简捷的数学语言描述和处理,矢量也开始进入物理规律的数学表达式和图像中,因而对矢量运算、数物结合等方面的要求突然提高了很多,在矢量教学前必须教育好学生不受纯数学思维的影响来理解物理矢量公
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