普兆貴

摘要:本文從新教材背景下結合物理核心素養,學習勻變速直線運動的速度與時間的關系,通過本章勻變速直線運動的研究,理解勻變速直線運動的速度與時間的關系,通過例題培養學生在生活中解決實際問題能力。本節課運用問題教學模式進行教學,即問題展示、自學討論、答疑解惑、練習小結。
關鍵詞:物理核心素養;勻變速直線運動;速度;時間;問題
人教版高中物理必修1第二章第2節《勻變速直線運動的速度與時間的關系》依據物理核心素養:物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任提煉。由物理核心素養把問題教學模式應用到《勻變速直線運動的速度與時間的關系》教學中。通過例題提出問題,問題解答,尋找新的解法證據,從而進行論證解釋,最后分享成果,體會物理學的研究方法。有利于培養學生運用所學知識分析、解決實際問題的能力,培養學生將所學知識服務于人類科學意識和科學責任。為了培養學生的物理觀念,筆者結合教學的實踐和思考,提出《勻變速直線運動的速度與時間的關系》的有效方法。
物理核心素養的提煉
人教版高中物理必修1第二章第2節《勻變速直線運動的速度與時間的關系》的物理核心素養提煉為四種。一是物理觀念:利用物質觀,運動與相互作用觀,理解勻變速直線運動的速度與時間的關系,會用勻變速直線運動的速度與時間的關系分析解決生活中的問題。二是科學思維:通過圖像列式進行科學推理,解方程進行科學論證,對結果的論證進行質疑創新;將生活中的實際問題抽象為物理模型,運用所學知識分析、解決實際問題的能力。三是科學探究:通過例題提出問題,解答問題,從而進行論證解釋,最后分享成果,體會物理學的研究方法。四是科學態度與責任:了解、關注勻變速直線運動的速度與時間的關系在生活、生產中的應用,培養學生將所學知識服務于人類的意識。
問題教學模式舉例
問題引領(思考回答) 如果C919飛機沿直線做勻速運動,它的v-t圖像是什么?在上節課的實驗中,小車在重物牽引下運動的v-t圖像是什么?它表示小車在做什么樣的運動?
問題展示 什么叫作勻變速直線運動?它的v-t圖像是什么?勻變速直線運動中,什么叫作勻加速直線運動?什么叫作勻減速直線運動?勻變速直線運動的速度與時間的關系式是什么?(學生獨立自學、推理思考、解決問題;分享學生學習成果。)
勻變速直線運動的速度與時間的關系:沿著一條直線,且加速度不變的運動,叫作勻變速直線運動;習變速直線運動的v-t圖像是一條傾斜的直線;勻變速直線運動的速度與時間的關系:v=v0+at
例題:一輛汽車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛。從某時刻起,它以0.6m/s2的加速度加速,10s末因故突然緊急剎車,隨后汽車停了下來。剎車時做勻減速運動的加速度大小是6m/s2。(1)汽車在10s末的速度是多少?(2)汽車從剎車到停下來用了多長時間?
問題:1.汽車加速過程是什么運動模型?汽車減速過程是什么運動模型?2.第(1)問是已知什么求什么?第(2)問是已知什么求什么?
思考:此例題第(1)問能否用v=v0+at求解?第(2)問能否用同樣的方法求解?學生獨立審題、思考、分析、建構運動模型;學生獨立解答,分享學生學習成果。
總結勻變速直線運動的速度與時間的關系式解決問題的步驟:構建運動模型、畫草圖、找關系(時間關系)、列方程(利用相關規律和概念)、求未知。
例題:2015年12月14日,嫦娥三號登月探測器平穩登月,我國首次地外天體軟著陸成功。當它靠近月球后,先懸停在月面上方一定高度,之后關閉發動機,以1.6m/s2的加速度下落,經過2.25s到達月球表面,此時探測器的速度是多少?問題:本題能否用勻變速直線運動的速度與時間的關系v=v0+at求解?
結束語
依據新教材提煉物理核心素養,符合學生的客觀認知能。通過例題提出問題,解答問題,進行論證解釋,最后分享成果。同時,了解、關注勻變速直線運動的速度與時間的關系在生活、生產中的應用,培養學生將所學知識服務于人類的意識。通過例題提升學生的解題素養和審題素養,審題過程是把題目文字轉化為物理情景、把物理情景轉化為物理條件、把物理條件轉化為數學條件。讓學生在分析和解決真實情境問題的過程中發展物理核心素養,培養學生創新精神和實戰能力。
(作者單位:云南省玉溪市新平縣第一中學)