科学家用特定的概念、数学工具及实验方法来描述与研究运动。
学生活动:讨论交流,发表自己的观点。最后能说出物体位置的改变就称为运动。
教师指出:物理学中所说的机械运动(mechanicalmotion)是指一个物体相对于另一个物体位置的改变。
这里说的另一个物体,即事先选定的标准物体,叫做参照物(referenceobject)。
然后引导学生说出如果一个物体相对于参照物位置没有发生改变,则称这个物体是静止(rest)的。用多媒体展示动画:一女孩站在树的对面静止不动或从同学身旁飞驰而过的火车等。
学生说出树木是静止的。但教师在这里要激起认知矛盾(或者有学生主动提出矛盾的观点):地球是运动的,树木在地球上随着地球一起移动,按理说树木是运动的,但平时我们看起来树木是静止的,为什么呢?
引导学生说出:从女孩这方面来看,树木和她自己的位置关系没有改变。(可再展示运动和静止的概念)
教师点明:看来判断树木是否静止,是拿树木和女孩自己比较,看树木的位置发生变化没有。再用多媒体展示动画:另一个男孩向女孩走来。问:男孩是运动还是静止的,为什么?
引导学生用参照物、位置改变等概念去描述:以女孩为参照物,男孩和她之间的位置在不断改变,所以说男孩在运动。顺势提出:如果男孩来观察女孩,以男孩为参照物,女孩和他之间的位置在变化吗?可不可以说在男孩看来女孩是运动的?还可不可以认为在男孩看来,树木也是运动的呢?
引导学生说出:看来说一个物体是运动还是静止的是相对于选定的参照物来说的,物体相对于参照物的位置改变了就说这个物体是运动的;反之,就是静止的。
因此,我们描述物体运动或静止时都要特别说明是以什么为参照物,选择的参照物不同,结论常常会不一样。