1.问题的产生

今年我担任高二（4）（9）（12）班的物理教学工作，其中高二（4）班为史政班，高（9）班为物生班，高二（12）班为艺术班，其基础最为薄弱。其中高二（4）、（9）要参加2010年物理学业水平测试。某天我来到12班，在引入加速度的概念时，我随手拿起一只粉笔头向上抛出并提出问题：粉笔头运动过程中的加速度是多少？学生议论纷纷

●是指抛上去还是落下来的过程？

●上升加速度朝上，下降时加速度朝下。

●上升过程速度都没增加，哪有加速度？下降才有加速度吧。

●最高点粉笔头都停下来了，肯定没有加速度。

●老师，我忘得一干二净了，全还给你了，白学了。

……

这是一群口无遮拦的学生的回答，他们不会在乎回答错了老师对他们的批评，也不奢求答出最佳答案以博得老师的赞许。这就是他们对“加速度”活生生的理解……

但我却一直在思考一个问题：为什么只要谈到加速度，学生会情不自禁地想到速度；只要谈到加速度方向，学生会自然地联想到运动方向。

 

2.加速度的常规教学方法

想想原来我的教学方法，基本上都是两种模式进行导入：

第一种是列一个如下所示的表格作为新课的引入：

运动物体	速度改变量	所用时间	单位时间内速度改变量
铅球	17m/s	0.2s	85m/s
汽车	20m/s	4s	5m/s
炮弹	250m/s	0.005s	5×104m/s

然后设计问题：根据表格中的信息回答下列问题：

1.哪一个速度改变量大？

2.哪一个所用时间长？

3.哪一个速度变化快？

学生讨论回答完毕，老师总结：单位时间内速度的改变量就叫加速度。然后转身在黑板上醒目地写上今天的主题：“速度变化的快慢　加速度”．

 

v/m/s

t/s

O

甲

乙

5

10

30

第二种是作速度-时间图像进行导入：

作出两物体的v—t图像，都是匀变速直线运动，同学们从图中找一找速度随时间的变化规律。

学生：甲图中，物体的速度每5秒变化30m/s，

乙图中，物体的速度每5秒变化10m/s。

师：哪个物体的速度改变要快一些呢？

学生：甲物体，因为甲的速度每秒才改变6m/s。

师：对，今天我们就来引入一个新概念——加速度，来描述速度改变的快慢．

这两种方式是我通常使用的教学方法，以生活中常见的物体的速度、速度的变化、速度的变化快慢来引出“加速度”，最终迫不及待地给出定义：用来描述速度变化快慢的物理是就叫加速度。然后说出加速度的矢量性，有正负之分，再进行交流与讨论，对公式进行巩固等等。

对于加速度方向问题，更是弄得学生晕头转向。教材对加速度方向的描述为“加速度也有方向，在直线运动中，通常取物体初速度 的方向为正方向，当末速度 ，加速度a为正值，表明加速度方向与初速度的方向与初速度 的方向相同，物体在加速；” 这句话我一直耿耿于怀，除了表述使你发晕之外，再找不到其它价值所在，何况还经不起推敲。

 

3.大胆尝试

加速度的教学安排在高一物理第一学期，这些刚刚从初中进入高中的学生来说，这是一个大门槛。不就是用比值定义物理量吗？初中也有，如电阻、密度等，但千万不要这样认为，初中是一个具体的物理量的比值，而高中的加速度是一个物理量变化的比值。初中是“死比值”，高中是“活比值”，初中是静态量的描述，高中是变化量的描述，单从加速度的单位就可以看出这个量不简单，不能相提并论！因此，对加速度的运动学定义式 ,高一学生已感到明显不适应,他们在具体判断加速度大小时,总习惯把加速度跟速度联起来考虑,他们甚至认为,根据定义式,加速度跟Δv成正比,跟Δt成反比。

加速度是运动学中极为抽象的概念，赵凯华先生在《新概念物理教程-力学》中明确指出：“这是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念”从历史上看，伽利略是第一个提出并研究加速度概念的科学家。而这样高难度的概念呈给基础薄弱的高二艺术班学生时，实在是教学中的难点，而加速度又贯穿物理学的始终，因此又成了一个重点。针对出现的问题，我认为可以在教学过程中做了如下三点尝试：

①弱化加速度方向。加速度方向真的那么重要吗？学过了牛顿第二定律，加速度方向不言而喻。特别是对“加速运动时加速度为正、减速运动时加速度为负”等问题的讨论不要引入，否则将作茧自缚！加速度方向为合外力方向这么简单的问题，在运动学这章纠缠这么久有必要吗？为什么在刚刚开始学“加速度”概念时要这样苦苦折磨我们的学生！

②加速度的内涵远比加速度这个名字更重要。不要及早提出加速度这个名词，使学生产生负迁移。干脆就用速度的变化率（或速度的变化快慢）来代替即可。加速度的引入避免以速度变化来引入，可以用房价的变化、身高的变化、温度的变化来取代，这样更加自然，不要死死缠住速度不放。好象没有速度就定义不了加速度一样。

③引导学生尝试加速度的另类定义 来激发学生讨论兴趣，因为学生不明白定义 更具有广泛应用和优越性。学完牛顿第二定律后，学生会知道为什么速度对时间的变化来定义加速度更具有使用价值。

 

4.反思与讨论

其实，高中物理中有两个物理量的定义是很相似的，那就是感应电动势 和加速度 ，前者可以表示为磁通的变化快慢、磁通的变化率、单位时间内磁通的改变；后者同样表示速度的变化快慢、速度的变化率、单位时间内速度的改变，诸如此类，它还可以相互导出速度为零加速度不一定为零，而磁通为零感应电动势不一定为零等一系列相关的物理概念。但是前者远比后者好理解，因为它定义了一个暂新的名字——感应电动势，而不是类似于加速度的定义为“加磁通”。

再者关于加速度（acceleration）和速度(velocity)的区别，中国学生为什么对加速度的概念理解那么费力，其实一个重要原因是我国的先哲们不应该将“acceleration”翻译成“加速度”，君不见加速度（acceleration）的英文单词根本不是速度(velocity)这个单词加一个前缀复合的！即在英语里，学生们看不出（acceleration）与(velocity)有任何关系。而中文却偏偏译成了加速度！因此“加速度就是增加的速度”、“加速运动的物体才有加速度”、“加速度的方向与速度方向相同”、“加速度与速度有关”、“加速度减小速度也减小，加速度增大速度也增大”等等一系列的错误便出现在我们学生的作业中。再者，对于还没有学过牛顿二定律的中国学生来讲，出现以上错误其实是不过份的。