素养教育在动量知识教学中的应用

2019-09-10杨婷向优生牟银勇

高考·下 2019年7期

杨婷向优生牟银勇

摘要：动量教学中将核心素养有机结合，充分培养学生在学习过程的物理思维、物理素养、物理能力。概念教学中强调物理观念的形成;实验探究过程中渗透科学推理能力;习题归类总结使学生通过有序启动学生思维，形成从过程到规律再到模型的建立最后达到一题胜多，万题归一的物理解题方法。在新课教学、复习巩固到习题应用上贯穿素养教育，使教学有深度更有效度。

关键词：素养教育;动量定理;动量守恒

物理学科的素养教育是学生在整个物理学习过程中的关键，是学生在学习物理过程中逐步形成的内化于学生心里的品格和能力。如何将素养教育贯穿于整个动量教学中，以下笔者将简要概述核心素养在动量中的渗透和践行。

一、是什么？——基本概念的形成

科学素养中，物理观念教学起到了根基性作用，从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华[1]。在动量相关概念和观念的形成中首先应弄清它是什么？这需要与生活相结合，做到贴近于生活又便于理解。

动量的概念教学：动量概念比较抽象，教学时可采用生活实际来切入。向学生提这样两个问题：①以速度5m/s速度飞过来的足球和铅球，谁可以用头去接？②质量很小的子弹高速飞来时能不能接？从而得出运动的作用效果与物体的速度和质量有关，进而引出动量这一概念，有助于加深学生的感官理解。

动量定理的理解：教学时多用引导和启发的方式，多联系生活，使学生产生认同感。例如：跳高时常会垫上垫子，为什么？①对象：动量守恒定律对象针对的是系统，研究守恒时应先选好所研究的系统，对系统运用动量守恒定律②F指合外力，区分合外力和外力的矢量和不同。③矢量性，强调运用时规定好正方向，并明确是哪个方向上的动量守恒[2]。

理解动量守恒定律时，首先引入生活中实例，引导学生思考增强求知欲。例：两个在冰面上的人相互推对方会出现什么样的现象？什么原理？通过实例刺激学生大脑和感官的思考，激发学生的学习积极性。在动量守恒定律的理解上还应注意理解动量守恒定律是实验定律，是研究质点组动力学问题的有效方法。理解应注意①动量守恒定律：针对的是一段过程或一段时间间隔内，系统动量始终不随时间变化动量才守恒，恒力在一段时间内可以不做功但有动量。②矢量性，强调方向的正负。③系统性。④条件的理解：a从推导看出，内力虽然可改变每个物体的动量，但对于整个系统不能;b动量守恒的近似守恒条件，本质：系统内动量改变近似看作由系统内力的冲量引起;c某一方向上的动量守恒：单方向上的动量守恒是由力的独立作用和运动的独立性决定。

二、为什么？——动量定理的探究

物理是一个透过现象看本质的科学，在整个物理学习的过程中要有探究精神，从物理学视角对客观事物的本质和内在规律及相互关系的探究。有了冲量概念后，可通过创设情景让学生自行探索得出动量定理，首先给出实验：1、观察鸡蛋落到海绵上和落到木板上鸡蛋破碎情况;2、表演篮球传球过程、观察接球同学动作;让学生试着提出猜想：力、作用时间、动量的变化量三者之间是否有着某种联系？接着通过理论去探究F、t、m、v1、v2五个物理量之间的关系;3、解决问题需要实例，给出实例：在光滑的水平面上，一个质量为m的物体在恒力作用下运动，一段时间t后，其速度由v增加为v’，试求恒力的大小。（请学生用物理规律及公式将这五个物理量联系起来，引导他们找出前段课程提出的冲量和动量的改变量）。（生：，变式：）;4、师生共同探讨得出规律;5、应用：用所学动量定理解释课前演示实验，例举生活中的运用并解释。

三、怎么做？----以科学思维通解动量相关习题

对于动量定理和动量守恒定律的进一步理解和应用，可采取有序的启动学生思维的方式，引导学生分析：1.该物理过程是什么？2.遵循怎样的物理规律？3.如何对所学知识进行归类整理？從而让学生在学习中从本质到规律再到模型的建立以及科学的推理及应用能力。

（一）关于动量和动量定理的模型建立及解题方法介绍

关于动量和动量定理的习题解题，首先需要知道它的方法要点，以及存在题型，它们之间的联系。以下将动量和动量定理分为了基本的7个模型：

动量和动量定理的定性分析;

对变力冲量的求解;

与时间有关的多过程求解;

流体问题;

瞬间电量求解问题;

位移求解问题（变力位移的求解）;

用于研究系统。

（二）关于动量守恒定律的模型建立及方法介绍