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高中物理教学研究:搜集证据|证明假设成立

【摘要】:另外,假设是否成立还需验证,你们又有什么证据能说明假设是成立的呢?至于假设成立的证据,学生通过相互交流、讨论、启发后,找出了下列几点:1.在匀速直线运动中,物体运动位移也是用速度-时间图像的面积来表示的。对以上证据,师生一起分析后认为,证据2和证据3,只能是假设成立的必要条件,而非充分条件。证据1则是描述匀速直线运动的情况。

师:在匀加速直线运动速度-时间图像中,图线与横轴所围的面积表示其运动的位移,这仅仅是你们的一个假设,那么,你们假设的依据是什么?是受到什么启发还是凭借灵感?另外,假设是否成立还需验证,你们又有什么证据能说明假设是成立的呢?

在教师的一番追问下,学生说出了他们的假设是受到了“匀速直线运动的位移可由速度-时间图像的面积来表示”的启发。至于假设成立的证据,学生通过相互交流、讨论、启发后,找出了下列几点:

1.在匀速直线运动中,物体运动位移也是用速度-时间图像的面积来表示的。

2.在匀加速直线运动的速度-时间图像中,随着时间的增加,面积是变大的,与实际情况一致。

3.速度-时间图像面积的单位与位移的单位相同。

对以上证据,师生一起分析后认为,证据2和证据3,只能是假设成立的必要条件,而非充分条件。证据1则是描述匀速直线运动的情况。而我们现在研究的是匀加速直线运动,二者好像没有关系。

在学生对问题的研究好像进入山穷水尽之际,教师给了学生这样的提示:我们能否将匀加速直线运动与匀速直线运动联系起来?

学生的思维火花再次迸发:采用建立瞬时速度概念时所用的无限分割、逐渐逼近的思维方法,如果将匀加速直线运动的时间t划分成时间间隔为Δt的若干份,只要Δt足够小,物体在每一份Δt内的运动均可看成是匀速直线运动,并且从一个Δt到下一个Δt,物体的速度是跳跃性的突然增加。所以,匀加速直线运动的位移就是所有时间间隔为Δt的匀速直线运动的位移之和。