提高“速度”

人教版高中物理新教材在编写中有很多新的特点，很多物理概念和物理规律的教学不求一步到位，而是更注重学生的认知水平，采用知识的逻辑线索，逐步推进的方式进行编写，不断推进三维目标的逐步落实。如速度、速率教学等。笔者以速度教学为例，谈谈如何以高考为目标提高对“速度”的认识。

一、由具体情景判断速度

《必修1》P15：“物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢，这就是速度。通常用字母v代表，如果在时间t内位移是x，它的速度就可以表示为v=x/t”，在P16中又提到：“速度是矢量，它既有大小又有方向，速度的大小在数值上等于单位时间内物移的大小，速度的方向就是物体运动的方向。”此处提到了速度的矢量性，指出速度的方向就是物体运动的方向，但并未区分此处的速度指平均速度还是瞬时速度。若为平均速度，则在物体做非单向直线运动时，其方向与运动方向不一定相同；若为瞬时速度，则瞬时速度方向即为运动方向。所以学生便会产生这样的疑惑：是不是速度都是指瞬时速度呢？在《必修1》教师教学用书P24指出“我们把物体在某一时刻（或某一位置）的速度叫瞬时速度，简称速度”但是在《必修1》教材中P16提到“速度”一词有时指平均速度，有时指瞬时速度，要根据上下文判断。

这样就给学生对速度的理解造成了一定的困难，笔者认为：有时说到的速度并非指位移与时间之比。因此当我们遇到“速度”这个术语时，要根据具体情景判断它的含义，速度一词有时指平均速度，有时指瞬时速度，有时指平均速率，有时指速率，要根据上下文中描述的具体情景判断其含义。

二、由公式准确理解速度

在速度定义式v=x/t中，当t是一段时间间隔时，它描述t时间内物置改变的平均快慢和方向，运动物体在不同时间（或不同位移）内的平均速度一般是不同的，因此，应指明是哪段时间（或哪段位移）的平均速度，平均速度只能粗略描述物体的运动快慢，当要知道物体经过每一时刻（或每一位置）运动的快慢时，就要用瞬时速度来描述。由速度定义式可知，当时间近似为零时，就得到运动物体经过某一时刻（或某一位置）的瞬时速度。

但是对于瞬时速度的定义，有学生会问：既然瞬时速度是指某时刻的速度，而某时刻物体的位置是一个确定的位置坐标，它不是位移，怎么会有速度呢？针对学生这一问题，提醒我们在教学中应该更加关注变化量和变化率的思想渗透。

物理上的速度只是一个相对量，即一个物体相对另一个物体（参考系）位移在单位时间内变化的大小。平均速度是作为精确定义瞬时速度的前提而引入的，没有平均速度就无从定义瞬时速度。当t很小时，平均速度逼近瞬时速度，瞬时速度v简称速度。为了更好地理解瞬时速度，引入平均速度是必要的。

三、用实验近似测量速度

通过教科书图1.4-4，我们知道计算E点的速度可以用包括E点在内的6个计时点的平均速度，但是到了教科书图1.4-5又告诉我们计算E点的速度可以用包括E点在内的4个计时点的平均速度来表示E点的瞬时速度，纸带上E点速度到底用哪段平均速度来表示呢？

教科书为我们提出了这样一个观点，如果用平均速度代表E点的瞬时速度，在要求不很精确时，取D、G两点间的平均速度作为E点的瞬时速度也未尝不可。如果取D、F两点间的平均速度代表E点的瞬时速度，就会更准确。

由纸带上某两点间的位移x和相应的t就能算出它们之间的平均速度，在x（或t）很小时，这样算出的平均速度可以看做瞬时速度，用极限概念定义速度是科学的、严谨的，而实际测量物体速度需要根据问题性质取一定的近似。实际的测量技术测得的瞬时速度常常是在某小段时间内的平均速度，而不是绝对意义上的瞬时速度。

如果说两点间t越小，两点间的平均速度越接近经过其中某点的瞬时速度，但是要教科书中为什么不取时间间隔为0.04s的两点的平均速度呢？教科书在图注中这样写道：“D、F两点离E越近，算出的平均速度越接近E点的瞬时速度”。然而D、F两点距离过小则测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。

四、用图象形象地描述速度

用图象来反映物理量间的关系，并寻求其中的规律是学生进入高中学习的内容，在画图象时需要注意的是在确定坐标系横轴单位长度时，要根据数据的最大值，最小值合理选取，使描绘的v-t图象能充满坐标平面的大部分空间。

教学过程中渗透图象这种方法处理问题的优越性在于可以直观、清楚地表示出，运动物体的速度随时间的变化情况，便于从整体上认识运动过程的特点。如果能够灵活掌握图象，会对速度有更进一步的了解，从图象中我们可以读出物体在某一时刻的速度，或物体某一速度所对应的时刻，求出物体在某段时间内速度的变化量或物体发生某一速度变化所经历的时间，还可以判断物体的运动方向、运动性质，但有学生常把v-t图象当成x-t图象，对此只有进行反复练习才能纠正认识上的错误，笔者认为只要分清纵坐标的含义，就可以逐步突破这一难点，从而更灵活地研究速度这一概念。

新教材的这种逐步深入推进概念教学的方法更符合学生的认知规律，在《物理课程标准》的实施建议中指出：高中物理课程在知识的深度和广度上都与初中阶段的内容有很大的不同，要增强学生学习物理的自信心，让学生有一个逐步适应和学会学习的过程。新教材在内容的编排上面正是体现了这一点。为此，作为教师首先要认真研究教材，把握教材体系，以便更好地推进物理概念教学。

（作者单位：河南省开封市尉氏三中南校区）