高考物理力學計算題中所體現的核心素養

周勇

【摘要】物理是一門具備較高綜合性和實踐性的課程，同時也是培養高中學生理性思維、創新意識、科學觀念和理解能力等物理核心素養的重要窗口。從課程結構的角度來看，高中物理課程主要涉及熱、電、光、力、原五大核心內容，其中，在高考理綜考試分數結構中，物理力學的綜合考察占據了大量的分數比重，同時，這也是高中物理教學過程中的重點和難點。但很多學生在力學學習和解題方面普遍存在較大的難度，這不僅使很多高考學生理綜考試敗北，更意味著學生物理核心素養的缺失。本文以高考物理力學計算題作為切入點，主要探討了物理核心素養在其中的主要體現。

【關鍵詞】高考物理;力學計算題;核心素養;體現

引言：隨著新課程改革的不斷推進，高中物理課程教學也迎來了新的挑戰，更加對物理教師的教學能力和教學素養提出了更高的要求，即教師必須重視對學生物理核心素養的培養，并將這種綜合素養內化為解決高考物理問題，甚至是現實生活中物理問題的綜合能力。同時，素質教育也要求現代高中學生必須具備一定的創新性和科學性、主動性和創造性。尤其是在現階段的高考物理中，充分調動學生的物理核心素養來分析、解決物理問題，具有重要意義。

物理力學問題是現實生活中出現最為普遍的一種問題，如游樂場里的過山車、公交車剎車時的摩擦等，而在高考中能夠正確解答力學相關問題，也是拉開學生成績之間差距的關鍵。而物理力學計算題的解題思路，除了必備的物理知識，還離不開學生個人的物理核心素養，以下以2018年全國卷中的力學計算題為例，剖析物理核心素養在該題解題思路中的體現。

（全國I）一質量為m的煙花彈獲得動能E后，從地面豎直升空。當煙花彈上升的速度為零時，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質量相等的兩部分，所獲得的動能之和仍為E，且均沿豎直方向運動。爆炸時間極短，重力加速度大小為g，不計空氣阻力和火藥的質量。求：

（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經過的時間;

（2）爆炸后煙花彈向上運動的部分距地面的最大高度。

一、理解能力

理解能力是物理核心素養中最基本的能力，它是學生整合題干信息、正確認識和理解題干要求和所求的基礎。學生理解能力的培養離不開日常的語文學習和語文訓練，在高中物理教學過程中，理解能力主要表現為對物理概念和物理規律的理解，除此之外，在高考物理力學計算題中，學生的理解能力還表現為將這些固定概念與題干相結合而得到的概念的升華。以上述高考力學計算題為例，這里考察的學生的理解能力主要表現為動能、重力加速度、質量等，而將這些物理教材中的概念與該題干進行結合，還需要學生對其進行題干的升華，這也就引出了題干對力與運動關系的考查。

二、推理論證能力

從本質上來講，推理論證能力是對學生科學思維層次的界定，是以已知的題干情境為基礎，構建理想模型的抽象概括過程，以及在這個過程中所用到的科學思維方法。在高考物理力學計算題中，這種推理論證能力主要表現為能夠根據已知題干中的關鍵詞，找出定性和定量，并以此為依據，進行科學推理、精準計算，從而得到正確的解題思路。在這個過程中，需要學生具備大膽質疑的科學思維和勇于創新的創造力，能夠調動自身的發散思維來提出各種假設，并予以論證。在這道題目中，需要學生根據給定情境完成科學思維中的物理建模過程——豎直方向的勻減速直線運動，而后要明確的一個物理知識——煙花在爆炸的瞬間動量守恒，這種情況下，內力遠大于外力。

三、綜合分析能力

綜合分析是解答高中物理力學計算問題的核心部分，明確正確的分析方向是解答該類型題目的基礎，而對上述各個環節所得出結論的整合、拆解、分類、再整合就是綜合分析階段的主要內容，同時也是解答該類型題目的關鍵所在。具體來講，就是要具備一定的實驗探究方案設計能力和利用已知題干驗證假設是否成立的能力，能夠充分使用各種方法和手段對題干中的信息和已掌握的理論知識進行分析、處理、描述和論證的能力。在上述高考題目中，所體現的對學生綜合分析能力的考查主要體現在需要學生將復雜問題簡單化，分解成若干個簡單問題逐一解答的能力，即煙花爆炸主要經歷了豎直上拋→爆炸一分為二的動量守恒→豎直上拋的過程，通過細致分析每一個環節中的問題，就能夠獲得解答整道題目的有效方法。

四、創新能力

創新能力和創造力的培養和應用是新課改對現代高中物理教育和練習提出的更高要求，它是學生對自身已有知識結構的整合、對自身發散思維的延伸和對已知內容進行質疑、分析、答疑、提出獨到見解的過程，是高中學生物理核心素養中最深層、最重要的體現。創新能力和創造力的水平，視不同學生的不同學習基礎和學習能力而定，具有明顯的差異化。在這道題目中，同樣體現了對學生創新能力的考核，即對煙花在天空中爆炸的圖像進行聯想，分析煙花爆炸的分布形狀及成因，并嘗試構建物理模型。

結束語

作為現代素質教育的重要內容，物理學科核心素養集中體現了現代學科教育的育人價值，它既是學生在學習物理理論知識過程中積淀的文化精華，又是學生在應用物理知識和技能技巧解決現實中物理問題的必備品格，對于高中學生而言，具有促進個人終身發展的現實影響力。高考是人生的重要拐點，是開啟人生新階段的重要“路口”，應用物理核心素養解決高中物理考試中的重要問題，對于學生高考結果而言具有重要的保障作用。因此，物理教師必須重視對學生物理核心素養的培養，并提升自身的教學能力來發揮對學生將核心素養轉化為實踐能力的重要引導作用。

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