运用5W1H教学策略培养高中物理问题建模能力

文/广州市第四十一中学 邝 娉

运用5W1H教学策略培养高中物理问题建模能力

文/广州市第四十一中学 邝 娉

高中物理问题经常需要学生通过抽象建模进行分析和处理，为此，本文研究总结了5W1H教学策略，详细分析了其核心要素和实施步骤。

一、什么是5W1H教学策略

在企业管理、工作生活中有一种广为人知的方法：5W1H法。它是指面临问题时，要从对象（What）、原 因 （Why）、方 法（How）、时 间 （When）、地 点（Where）、 人员 （Who） 等六个方面提出问题进行思考。

从力和运动的关系出发，我们可以把物理问题细化成以下一些要素： 因为受了什么力 （What）， 根据什么规律 （Why）、通过时间或空间上的积累 （How），所以在哪个时刻或时间段 （When），在某处或某段位移 （Where）、令物体（Who）改变了运动状态和能量状态。

二、5W1H教学策略的实施

采用5W1H建模教学策略能帮助学生在纷繁复杂的题目情景中，抓住关键要素，有效提升问题建模能力。

下面，将以一道力学综合题为例具体探讨5W1H教学策略的实施。

如下图所示，质量为m的小球悬挂在长为L的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放。当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2m的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的。已知木块与地面的动摩擦因素，重力加速度取g。求：

（1）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小

（2）木块在水平地面上滑行的距离

运用5W1H教学策略对这题进行分析的过程如下：

第一过程：

1）此题一开始研究的对象是：小球；

2）小球释放后受什么力：重力和绳的拉力，但拉力不做功；

3）它会怎么运动：竖直面圆周运动，在重力作用下加速；

4）此过程直到什么时候，从哪里到哪里：从静止开始到碰木块前一瞬间，确定始末位置，得出释放点相对高度为L/2；

5）此过程采用什么方法处理最简便：只有重力做功，小球的重力势能减少量转化为其动能，满足机械能守恒定律，优先使用；

6）列式求解，得出小球此过程末速度，并通过受力分析求出小球在最低点所受绳的接力大小。

第二过程：

1）小球碰到木块后第一过程的受力改变，进入第二过程。此过程谁参与：小球及木块；

2）碰撞过程它们受什么力：受碰撞力，其它力忽略；

3）它们会怎么运动：速度发生很快的变化；

4）此过程直到什么时候，从哪里到哪里：碰前到碰后过程很短，以小球在第一阶段的末速度为起点，以题目中给出的 “碰后小球速度反向且动能是碰前动能的”状态为终点；

5）此过程采用什么方法处理最简便：动量守恒定律，但并不能肯定动能守恒，因为没有明确此过程是弹性碰撞，因此不能得出碰后小球动能减少的全部转给了木块；

6）列动量守恒式，求解碰后木块的末速度。

第三过程：

1）碰后木块大水平面上向前滑行，进入第三过程。此过程谁参与：仅木块；

2）过程它受什么力：受重力、支持力、滑动摩擦力，重力、支持力平衡；

3）它会怎么运动：匀减速直线；

4）此过程直到什么时候，起点终点：从碰后到停止，末速度为0；

5）此过程采用什么方法处理最简便：动能定理；

6）对木块列动能定理式，求解碰后木块的滑行距离。

5W1H法也可应用于分析新情景的问题。因为它抓住的是物理过程的核心要素，情景设计变化再多，只要能重新抓住Why、What、How、 When、 Where、 Who这六要素展开分析，就能完成建模，顺利解决问题。

责任编辑 韦英哲