依托“深度學習” 培養核心素養

江秋萍 方文川

摘? ?要：天體運動是高考的重要考點，考題涉及的知識面較廣，有的考點是從書本中拓展引申的內容，如果僅要求學生掌握教材的內容和生搬硬套一些公式，學生在解題時經常感覺會做卻做錯，遇到一些較為靈活的信息題更是無法理解。本文通過對一道天體運動習題的深入剖析，談談深度學習對培養學生核心素養的重要性。

關鍵詞：深度學習;核心素養;天體運動

物理核心素養提出教師通過物理課程培養學生的物理觀念和科學思維。在物理教學中教師應著重培養學生對物理概念和規律的理解，再通過引導學生做相應的習題，促進學生對物理概念規律的熟練掌握和應用。在習題講解時教師還應適當拓展引申，引導學生摸清知識的內在規律，培養學生邏輯推理和分析綜合的能力。由于學生存在個體差異，他們的基礎各不相同，掌握知識的能力和解題能力有所差別，因此教師在習題講評課中對知識的串接和梳理尤為重要。教師應立足于當前學情，理順知識脈絡，并適當拓展加深知識點的理解和應用，引導學生學會“深度學習”，采用舉一反三的方法歸納提升，以提高習題課的學習效率，培養學生的物理核心素養。

眾所周知，解題是學生在學習中的一個重要環節，用于考查學生對知識點的掌握情況，促進學生更好理解與應用物理概念和規律。教師可以從學生的答題效果上看出其對物理概念和規律的掌握情況，從而有針對性地進行習題課教學，激活學生的思維能力，學會融匯貫通。要做到高效的習題課堂，有效培養學生的核心素養，筆者認為可以從這幾個方面著手：首先，梳理已學過的物理概念和規律，由淺入深;其二，對物理的常見題型進行歸納整理。很多物理題目只是在原有題目的情境下稍作改動，但是萬變不離其宗;最后，對于某些考得比較偏的題型（主要是指“信息題”），屬于教材要求之外的知識，教師可以適當拓展引申，拓寬知識面，使學生能更好地理解物理概念和規律之間的聯系，讓學生知其然還能知其所以然，有效培養學生科學的物理觀念和物理思維。

下面以一道天體運動的習題談談“深度學習”對學生核心素養的培養。

【例題】（多選）如圖1是發射衛星的過程示意圖，先將衛星發射到近地圓軌道1，其次經過圓軌道1上的Q點時點火后沿橢圓軌道2運動，最終經橢圓軌道2的P點時再次點火后進入圓軌道3，其中Q點是軌道1、2的切點，P點是軌道2、3的切點，衛星在圓軌道均作勻速圓周運動。則有關衛星的說法正確的是（? ?）

A.衛星經軌道2上P點的速率小于經軌道3上P點的速率

B.衛星在軌道2上的機械能小于在軌道1上的機械能

C.衛星在軌道2的Q、P點的線速度關系有vQ>vp

D.衛星在軌道2和軌道3上經過P點的加速度相等

此外通過本題教師還可引導學生繼續思考以下幾個問題：

拓展1：衛星在橢圓軌道近地點的線速度是否一定大于第一宇宙速度，在遠地點P處的線速度是否一定小于第一宇宙速度？

分析：這個問題得分情況來討論。沿用圖1，如果衛星的近地圓軌道半徑近似為地球半徑，則它繞地球做圓周運動的線速度等于第一宇宙速度，在Q點做橢圓運動的線速度就要大于第一宇宙速度。如果Q點不是地球表面上的點，而是離地面有一定高度的點，那此時圓軌道1上的線速度就會小于第一宇宙速度，這時在Q點點火加速后，橢圓軌道上Q點的速度不一定會大于第一宇宙速度。

在遠地點的線速度肯定小于第一宇宙速度，原因是在P點所在的圓軌道3上線速度比圓軌道1上的線速度來得小，而1軌道的運行速度小于或等于第一宇宙速度，所以3軌道上的速度比第一宇宙速度小。又因2軌道P點經點火加速才變到3軌道，所以在橢圓軌道遠地點P處的線速度一定小于第一宇宙速度。

拓展2：萬有引力勢能和重力勢能一樣嗎？能不能直接用Ep=mgh來判定橢圓軌道的近地點和遠地點的引力勢能關系？

如圖2所示，以無窮遠處為零勢能點，我們將一個物體從無窮遠移到離M距離為r的A點處，這個過程中萬有引力做功等于引力勢能的減少量：

【拓展應用1】（多選）2018年12月8日凌晨2時23分，中國探月工程再次出發——嫦娥四號成功發射，實現人類首次月球背面軟著陸和巡視探測。落月著陸過程中，嫦娥四號運動過程簡化如圖3所示，從P點進入環月運行圓軌道Ⅰ，從B進入著陸橢圓軌道Ⅱ。下列說法正確的是（? ? ?）

A.衛星在Ⅰ、Ⅱ兩軌道上B點處的運行速率相同

B.衛星在Ⅰ、Ⅱ兩軌道上B點的加速度相同

C.衛星在軌道Ⅱ運行時的周期比在軌道Ⅰ上運行時的周期大

D.衛星在軌道Ⅱ運行時的機械能小于在軌道Ⅰ上運行時的機械能

拓展3：如何推導星球的第二宇宙速度？

而第一宇宙速度是衛星環繞地球表面飛行的速度，即受萬有引力作用提供做半徑為R的勻速圓周運動的向心力。推導式子是：

習題講評課不能局限于就學生的錯題或做錯的選項來講評，它應該是復習物理概念和規律，提升知識主線，適當串接拓展知識面，以期讓知識點得到更好的應用的高效課堂。這個過程中教師應引導學生理順物理規律，并有效拓展，發散思維，拓寬學生的知識面，引導學生學會“深度學習”。只有這樣，學生在解題時才能盡快理解題意，找到切入點，避免亂套公式，提高學生的物理學科的思維能力和靈活分析解決實際問題的能力，真正落實好學生核心素養的培養。

參考文獻：

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