“速度變化快慢的描述----加速度”教學感受

加速度是力學中一個重要的物理概念和物理量。理解加速度是學生學習和理解勻變速直線運動及其相關規律的基礎，也是爲以後學習牛頓運動定律做好準備。牛頓運動定律是整個高中物理課程的重要知識和基礎，而加速度是學習和理解牛頓運動定律的基礎，它的重要性不言而喻。然而，在學生的生活經驗中，與加速度有關的現象和體驗不多，人們交流中也鮮有與加速度相關的語言，這給學生學習和理解加速度概念帶來困難，所以，它又是高一年級物理課程中較抽象、難理解的概念之一。

對於高一的學生而言，他們已經掌握了運動快慢的描述，初步體會用比值法定義物理量的方法，對於變化快慢也有感性的認識。但在多數情況下，學生只涉及到運動多少路程、位移，運動的快慢，很少碰到速度變化有快慢之分的現象，在頭腦中不會自發地形成“加速度”的概念；其次，學生抽象思維能力不高，對於速度、速度的變化、速度的變化快慢的區別很難分清；最後，學生在學習過程中往往只重結果，輕過程，再通過大量的習題來死記結論，思維能力得不到培養和提高。所以，我認爲，教學的重點是建立加速度的概念並加深理解，而教學的難點是明確速度、速度的變化量、速度的變化快慢之間的區別與聯繫。

教科書利用轎車和列車的百公里加速時間不同引發學生思考與討論，理解速度、速度變化量和速度變化快慢的不同；同時也讓學生認識到在運動中，描述速度變化快慢是有重要的實際意義的。接着從學生實際出發，用類似於學習速度的定義方法，引入加速度這一概念，得到加速度的定義式；通過旁邊的標註讓學生利用平均速度和瞬時速度概念的區分方法理解加速度也有平均加速度和瞬時加速度。這樣處理很好地順應了學生的理解水平。

對於加速度的方向，教科書中並沒有過多的講解。我認爲對於加速度矢量性，教學中可以適當的淡化；因爲學生還沒有學習矢量的運算或者力的知識。只需讓學生認識到加速度是有方向的，並且，在直線運動中，若物體加速，加速度的方向與速度的方向相同；若物體減速，加速度的方向與速度的方向相反。

最後利用數學圖像，讓學生更加直觀和形象地認識速度的變化規律；如果圖像是一條傾斜的直線，說明速度在任意相等時間內變化的一樣多，即變化快慢是不變的，所以加速度是恆定的；如果圖像是一條曲線，說明速度在相等時間內變化的不一樣多，即變化快慢是不同的，所以加速度是變化的。這對以後學習勻變速直線運動也是很有幫助的。

在實際教學中，教師必須深刻認識到加速度這個概念的重要性和對於學生來說的抽象性；重點要引導學生正確理解加速度，辨析速度、速度變化量和加速度三者的區別。

從引入到概念建立這個過程是非常重要的，應該讓學生認識到三個層次：1、物體運動有快慢，即速度；2、物體的速度會變化；3、物體的速度變化有大小和快慢之分。利用教科書的思考與討論能很好地實現這三點。小轎車和列車從靜止啓動，運動起來即有了速度；它們的速度從0增加到了100公里每小時，即速度會變化；而都是增加了100公里每小時，它們花的時間是不同的，說明速度變化的快慢是不同的。爲了加深對速度變化快慢的理解，可以觀看跑車與飛機的比賽視頻：跑車起跑加速比飛機快。認識到速度變化快慢有着重要的實際意義之後，自然需要一個物理量來描述速度變化的快慢，把這個量叫爲加速度；仿照速度的定義方法，加速度等於速度變化的多少與發生這變化需要的時間的比值。

對這三個量從定義上進行分析：

速度描述物體運動的快慢，即跑的快還是慢；速度變化量描述速度變化的多少，不考慮所需時間的長短，只關注速度變化了多少；加速度描述速度變化的快慢，除了關注速度變化了多少，還需考慮所需時間的長短。速度大，不能說明變化大，也不能說明變化快；同理，速度變化大不能說明變化的快，還需考慮所需時間。

很多學生看到加速度這個詞，很容易誤以爲“加速度就是增加的速度”或者“物體有加速度，速度一定會增加”。必須讓學生深刻認識加速度是一個物理量，它用來描述速度變化的快慢；加速度大，說明速度變化的快，即單位時間內變化的多；反之亦然。而速度的變化，可以是變大，也可以是變小。當速度和加速度同向時，速度變大；當速度和加速度方向時，速度變小。

一些學生則誤以爲“加速度爲零時，速度也一定等於零”或者“速度等於零時，加速度一定等於零”。由於學生還沒學習到力學的知識，教科書也沒有說明產生加速度的原因，因此，學生容易誤以爲加速度就是速度產生的，有速度纔有加速度，有加速度時一定有速度，有速度的時候一定有加速度；反之亦然。對於這個問題，我們可以引導學生這麼思考：加速度描述了速度變化的快慢，如果加速度等於零，那說明速度沒有變化，即保持不變，那麼應該對應靜止和勻速直線運動兩種狀態，所以速度不一定等於零。而當速度爲零時，如果加速度也等於零，那麼意味着速度不變，保持等於零；而物體可以由靜止開始運動，比如汽車從靜止啓動：啓動之後，初速度爲零，若此時加速度也等於零，那麼汽車的速度不會增加，這與事實不符，說明汽車具有加速度。

加速度和速度的關係還有更加複雜的情況，比如“加速度減少時，速度也一定減少嗎”及“加速度增加時，速度一定增加嗎”等問題的探討，則必須等學生理解加速度之後再做分析。

而加速度與速度變化量的關係也需做一些辨析，主要抓住加速度需考慮速度變化的時間這一特徵。

對於這三個概念，學生在剛開始學習時，總會有各種各樣的誤解；在教學過程中，教師應精確描述三個概念，並且結合多個例子，幫助學生理解三者的區別，做到講精講透，爲以後的學習打下堅實的基礎。