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高中物理习题教学中培育核心素养剖析

2019-12-24顾振雷

中学课程辅导·教师通讯 2019年19期
关键词:向心力小球重力

顾振雷

一、物理核心素养的内涵

通过对物理学科的学习,从中逐步形成的正确的价值观念叫做物理核心素养。具体包括:物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面。这四个方面的形成,不单单只是作用于物理学科中,而对于整个的人生与处事态度,都需要正确的运用才算是真正掌握了这门学科的核心素养。

“物理观念”是从课本、教材中学到的物理概念的一种升华,从而在自己的头脑中形成的对物质、运动、能量的基本认识,具有综合与归纳的能力。

“科学思维”是通过在物理学中探究事物本质的学习,形成的一种在遇到不同的问题困难时,能科学的运用物理方法就行类比推理的思维方式。例如亚里士多德对于运动的错误观持续了两千多年,最终被伽利略通过推理与实验推翻。这便是具有科学思维与不具有科学思维的显著对比。

“科学探究”是能够有观察、有问题、有猜想、有假设、有实验、有方案、有结论的严谨的处事能力。学生不应该只限于做题以及物理之内,更应走出课本,通过创造性教学使学生掌握实验探究能力。

“科学态度与责任”是一种实事求是、严谨认真的态度,是一种自觉遵守道德责任感,以保护环境推动可持续发展为基本原则的体现。是物理学科核心素养的最高体现。

二、习题课中发展物理学科核心素养的探究

1.核心素养的培养与现代教学制度的契合与冲突

我国高中教学,大部分地区依旧是应试教育,一切为了高考分数为主。所以几乎整个教学制度都是围绕着提分为主,不管是前两年赶完全部教材,后一年整体从头复习;还是略过高考不包括考点甚至完全不讲解。高中的制度似乎与培育核心素养格格不入,也似乎并不给予培育核心素养的条件与时间。

但是,在这苛刻的条件下,也同样可寻到契合的地方,毛主席说过“人有多大胆、地有多大产”,鲁迅先生也说过“时间挤一挤总是会有的”。正是在这种忙碌且严厉的教学体制下,才能真正激发人的潜能,不逼一下自己,怎么才能干出一些出格的事呢。高中由于这种新的对核心素养的培育要求,更加使忙碌的高中显得愈加紧迫,这十分契合高中生忙碌的生活,让本就忙碌的求学路变的更加充实。同样对于老师,培育出高分且拥有高核心素养的学生,如何做到这一点,也是一种考验。

笔者认为核心素养的教育最适合的切入点便是高中的习题中,因为高中教学中学生会练习大量的习题来巩固自己的知识,出题过程中合理的穿插便可使学生在做题的过程中潜移默化的形成物理核心素养,一箭双雕、一石二鸟。

2.竖直平面内圆周运动极值问题中可教学的核心素养

(1)绳球问题

在绳球模型中,绳子不给小球推力,在最低点时,小球受到来自绳子的拉力,该拉力与小球圆周运动产生的向心力与重力之和相等。运动到最高点时,分为两种情况,一种是小球的重力刚好提供圓周运动所需要的向心力,这种情况绳子不提供任何力;另一种情况是运动速度过快,导致产生的向心力大于小球自身重力,这时沿绳方向会受到来自绳子的拉力,其与重力之和等于小球圆周运动产生的向心力。

在这类模型的教学中,由于其中包含的知识点较少,学习内容较易,故可以使学生自己根据之前所学到的力的原理与知识,自己设计实验方案,学校提供所需模型,来探究求证公式。在这个过程中,就既能够贯彻物理学科的核心素养,又能加深学生对于知识点的理解。

(2)球杆问题

在球杆模型中,杆既能给小球推力,也能给小球拉力。当小球运动到最低点时,杆提供小球拉力,与重力和运动的向心力之和平衡。当小球运动到最高点时,分为三种情况,最简单的一种是小球做圆周运动的向心力完全等于重力,此时杆对小球无作用力;一种是小球运动速度过快,杆提供竖直向下的拉力和小球的重力之和等于其圆周运动所需的向心力;最后一种是小球运动到顶部速度为零,此时杆会提供竖直向上的推力,其大小与小球的重力相等,由于速度为零,故并没有向心力的产生。

球杆模型的竖直平面圆周运动中,由于杆的物理性质与绳的物理性质的不同,它能够额外给小球提供推力,所以在产生的情况中会比绳球模型多一种。但其他情况中,两者的受力分析与思路都是相同的。因此在教学过程中,首先让学生们掌握绳球模型的各种问题,在通过介绍引出球杆模型,让学生分组并通过设计实验以及科学的探究态度,自己寻找出其中的不同之处,最终通过组与组间的结论对比,在认真务实的科学态度引领下,探讨出正确的物理结论。

结语

总而言之,培育学生在物理学科中的核心素养是非常重要的一件事,高中教学中由于存在大量的习题练习,故在习题中引入核心素养的教育也是最佳选择,通过适当的改革习题模式,使习题不仅仅限于做书面题,而且还包括探究实验类习题,使学生更能感同身受的清晰的运用科学的态度发掘物理,学习物理。

【参考文献】

[1] 刘志龙. 高中物理核心素养培育策略探究[J]. 文理导航·教育研究与实践,2018(10):177.

[2] 曾长兴. 巧待物理习题错误培育学科核心素养[J]. 物理教学探讨,2018,36 (9):37-39.

[3] 黄巧曦. 注重考查物理实验素养体现实验与理论相结合——从2017年高考全国Ⅰ卷物理电学实验题探析说起[J]. 中学物理(高中版),2018,36(6):63-65.

(作者单位:江苏省南通市小海中学)

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