李 啸

（南京市扬子第一中学，江苏 南京 210048）

在教学实践中发现，有些问题运用初中物理学知识就能解决，但初中学生的逻辑分析、推理能力相对较弱，所以初中物理教师需要寻求“方法”或“策略”来帮助学生.本文针对初中物理中的一些涉及多过程的运动学问题，采取Flash制作中添加帧图像方式，将复杂过程逐一分解，在具体、形象基础上再抽象出一般或特殊解法，让“思维”变成可见的“图式”来供学生思考，从而提升学生的思维品质.

图1

例1.如图1所示，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶.小婷的感觉是：远处的村庄相对于电线杆在向________运动；近处的小树相对于电线杆在向________运动；电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做________时针转动.（填“顺”或“逆”）

图2

笔者开始在讲解这道试题时，将图1的情境转化为图2所示模型图景.汽车从位置A运动到位置B，由于θ1＞θ2＞θ3，在相同时间内，人观察小树视角变化范围较大，所以有v1＞v2＞v3，根据运动的相对性，以电线杆为参照物，则村庄相对于电线杆向前运动，小树向后运动.学生听完讲解后，一脸茫然，虽然这种方法描述简捷，但学生难以理解.

为了帮助学生理解，笔者接着试图以图3所示的方法讲解.将AB近似弧长，“视角”以半径r1、r2、r3做线速度恒定为v的匀速圆周运动，由v＝rω可知，半径越小，角速度越大，所以v1＞v2＞v3，实际上是ω1＞ω2＞ω3，学生眉头锁得更紧了，学生不具备圆周运动的知识.显然，越讲越不得法，如何解决呢？

图3

笔者先问做对的学生是如何想的，该生说是坐火车回老家时，看到的（是他爸爸提醒他观察的，真是一个有心的父亲！）.是啊，直接从实验现象观察是最好的方法.

既然实验能够观察到，我们便可以通过动画演示出来，在做Flash动画时，联想到将运动图景分解“帧”是不是有助于学生理解呢？

如图4所示，运动图景第1帧是起始位置，人眼看到小树、电线杆、村庄在一条直线上，随着车沿直线向前运动时，第2帧、第3帧是随位置改变而使得人眼对三者的距离发生变化.人眼观察到电线杆与村庄的视野在不断扩大，感觉好像远处的村庄与电线杆距离不断拉大，村庄相对于电线杆不断向前运动，而观察小树与电线杆的视野也在逐渐扩大，小树相对于电线杆不断向后运动.

图4

具体做法是先放动画，然后再以帧图将动态过程分解.这样处理之后，学生从具体、形象的运动图景获得感知，理解起来就容易多了，更主要是渗透了“分解思想”.

例2.如图5所示，高速公路上用超声波测速仪测量车速，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度.在图5中P1、P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔Δt＝1s，超声波在空气中的传播速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，求：

（1）汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离？

（2）汽车的速度是多少？

图5

试题是基于匀速直线运动的模型来设计的，解决问题的关键是厘清时空关系，寻找到解题所需要的物理量.对初中学生来说，空间位置关系的想象力还不足以在短时间内厘清其间关系.借鉴例1的方法，运用“帧”分解法可以很好地帮助学生理解问题解决所需要的时间关系.

第1帧中，测速仪刚发出超声波P1.

图6

第3帧中，测速仪第1次接收到汽车反射回来的超声波，相比第2帧又运动了0.2s.

第4帧中，测速仪刚发出超声波P2.

第6帧中，测速仪第2次接收到汽车反射回来的超声波，相比第5帧又运动了0.15s.

由第2帧到第5帧不难发现有空间关系为51m＋（0.15s＋1.0s）×v车＝68m＋0.2s×v车，解之得v车＝17.9m/s.

解答过程中，以“帧”展现过程的同时，描绘了超声波、汽车运动的时间关系和空间位置关系，学生理解起来就相对容易一些.这种方法将动态过程“微分”为几个特定的“帧”，以“帧”所代表的特点来寻找物理量之间的关系.教学过程把形象思维与抽象思维高度协调起来，使思维有了形象的基础，又有抽象推理的逻辑过程，较好地提升了学习品质.

上述通过教学实践中的2个案例分析说明了运用“逐帧法”解决运动学问题的具体操作过程.从中不难发现，其蕴含的物理思维是独特的“分解”与“微分”思想.教学中通过这种思维方法的训练，可以潜移默化地让学生体验到物理思想方法在解决物理问题中的应用，提升学生的思维能力和思维品质.

1 史献计.充分发挥物理实验的智慧启迪作用［J］.江苏教育，2014（5）：40－43.

2 史献计.初中物理理解能力考查的实践与思考［J］.教育与教学研究，2014（5）：114－117.

3 史献计.一个追及问题的图形解法［J］.数理天地，2012（12）：45－48.

4 陈德泽.参照物在解决初中物理运动学问题的作用［J］.黔东南民族师范高等专科学校学报，2002（6）：176.