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物理教学与创新

2020-08-13普兆贵

教育·教学科研 2020年7期
关键词:物理核心素养科学思维创新

普兆贵

摘要:通过人教版高中物理必修1第三章第五节《共点力的平衡》,聚焦物理核心素养,创新物理教学,提炼物理核心素养;运用问题教学模式进行教学。

关键词:物理核心素养;科学思维;创新

根据新教材聚焦物理核心素养,创新物理教学;人教版高中物理必修1第三章第五节《共点力的平衡》依据物理核心素养:物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任提炼,由物理核心素养把问题情景教学模式应用到《共点力的平衡》教学中。通过例题提出问题,问题解答,寻找新的解法证据,从而进行论证解释,最后分享成果,体会物理学的研究方法,有利于培养学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力,培养学生将所学知识服务于人类的意识和社会责任。

提炼物理核心素养

人教版高中物理必修1第三章第五节《共点力的平衡》物理核心素养的提炼。物理观念:利用物质观、运动与相互作用观,理解平衡状态和共点力平衡的条件,会用平衡状态和共点力平衡的条件分析解决生活中的问题。科学思维:通过二力平衡模型建构多力平衡模型,通过画图建构物理模型,列式进行科学推理,解方程进行科学论证,对结果的论证进行质疑创新;将生活中的实际问题抽象为物理模型,运用所学知识分析、解决实际问题的能力。科学探究:通过例题提出问题,问题解答,寻找新的解法证据,从而进行论证解释,最后分享成果。体会物理学的研究方法。科学态度与责任:了解、关注共点力平衡的条件在生活、生产中的应用,培养学生将所学知识服务于人类的意识。

核心素养应用问题教学模式

问题引领(思考回答):什么叫作共点力?什么叫力的合成?什么叫力的分解?

问题展示:物体保持什么状态叫做物体处于平衡状态?受到共点力作用的物体,在什么条件下才能保持平衡呢?学生独立自学、推理思考、解决问题;分享学生学习成果。

共点力的平衡:物体受到几个力作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态;在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0,即F合=0。

例如,某幼儿园要在空地上做一个滑梯(图3.5-甲),根据空地的大小,滑梯的水平跨度确定为6m。设计时,滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4,为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下,滑梯至少要多高?

问题:将滑梯抽象为什么模型?以什么为研究对象?它受到哪几个力的作用?这几个力各沿什么方向?

思考:什么叫正交分解?此例題能否用正交分解的方法求解?学生独立审题、思考、分析、画出受力分析;学生独立解答,分享学生学习成果。

又如,生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊的位置。如图3.5-2,悬吊重物的细绳,其O点被一水平绳BO牵引,使悬绳AO段和竖直方向成θ角。若悬吊物所受的重力为G,则悬绳AO和水平绳BO所受的拉力各等于多少?

问题:选取什么为研究对象?它受到哪几个力的作用?这几个力各沿什么方向?

思考:此例题能否用两个力的合力和第三个力平衡的方法求解?学生独立审题、思考、分析、画出受力分析;学生独立解答,分享学生学习成果。

方法一:力的合成法。思考:此例题能否用正交分解的方法求解?学生独立审题、思考、分析、画出受力分析;学生独立解答,分享学生学习成果。

方法二:正交分解法。引导学生总结求解共点力平衡问题的步骤:构建物理模型、定对象、画受力分析、列平衡方程(利用共点力平衡的条件)、求未知。总结本节课求解共点力的平衡方法:力的合成法;力的分解法——正交分解法。

结束语

依据新教材物理核心素养提炼符合学生的客观认知能力,体会物理学的研究方法。问题教学模式应用到教学中,让学生独立自学、推理思考、解决问题;学生独立审题、思考、分析、画出受力分析。学生独立解答,分享学生学习成果。通过例题提升学生的解题素养和审题素养,审题过程是把题目文字转化为物理情景、把物理情景转化为物理条件、把物理条件转化为数学条件。让学生在分析和解决真实情境问题的过程中发展物理核心素养,培养学生的创新精神和实际学习能力。

(作者单位:云南省玉溪市新平县第一中学)

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