談核心素養(yǎng)視角下高中物理習(xí)題課的有效教學(xué)

文 霞

(烏魯木齊市第十二中學(xué) 新疆烏魯木齊 830000)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在核心素養(yǎng)體系整體框架基礎(chǔ)上，提出了高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。而習(xí)題課教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生理解知識(shí)、掌握知識(shí)、提高能力的重要環(huán)節(jié)。新課程提出要讓學(xué)生探究學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，習(xí)題課教學(xué)也應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)，做好習(xí)題課教學(xué)，從而提高學(xué)生的思維能力和解題能力，實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)質(zhì)量的提高。

我們要認(rèn)真研究物理習(xí)題教學(xué)的有效教學(xué)策略，加強(qiáng)高中物理習(xí)題課教學(xué)的有效性，實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)價(jià)值。只有在有效課堂教學(xué)下，物理教學(xué)價(jià)值才得到回歸，學(xué)生核心素養(yǎng)才能真正得到發(fā)展。習(xí)題教學(xué)要以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，在教學(xué)中不僅關(guān)注技能訓(xùn)練，更注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)及科學(xué)態(tài)度等方面的培養(yǎng)。

目前的教學(xué)中，部分教師過(guò)于關(guān)注基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，而忽視學(xué)科核心素養(yǎng)、不重視學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，下面結(jié)合我在高三一輪復(fù)習(xí)中的部分知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)，談?wù)勅绾卧诮虒W(xué)中滲透對(duì)學(xué)生“物理觀念”和“科學(xué)思維”的培養(yǎng)。

一、精心選取和設(shè)計(jì)習(xí)題，提高習(xí)題教學(xué)的有效性，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)形成

如圖所示，物體A靠在豎直的墻面上，在豎直向上的力F的作用下，A、B一起勻速向上運(yùn)動(dòng)。則物體A和物體B的受力個(gè)數(shù)分別為（ ）。

A.2，3 B.3，4 C.4，3 D.5，4

解析：先對(duì)A、B整體分析，受總重力和豎直向上的力F兩個(gè)力，再隔離A分析，受重力、B對(duì)A的支持力和摩擦力三個(gè)力，再隔離B分析，受重力、A對(duì)B的壓力和摩擦力、豎直向上的力F四個(gè)力，故項(xiàng)B正確。

點(diǎn)評(píng)：此題考查的知識(shí)點(diǎn)是力學(xué)中的受力分析，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)在高考中是常考點(diǎn)，此題的難點(diǎn)在于如何確定墻與物體A之間是否有擠壓和是否有摩擦力，巧妙之處在于應(yīng)用了受力分析的方法——整體法最終確定了墻對(duì)A沒(méi)有支持力，沒(méi)有摩擦力。再接著用了隔離法分析A、B兩物體的受力情況。通過(guò)此題的精心講解，使學(xué)生真正理解受力分析的“整體法”和“隔離法”的應(yīng)用，提升學(xué)生對(duì)受力分析知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用能力，促進(jìn)學(xué)生綜合分析物理問(wèn)題的素養(yǎng)，使學(xué)生對(duì)受力分析的規(guī)律方法在頭腦中得到提煉與升華。

二、一題多解，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力

（1）B球剛進(jìn)入兩板間時(shí)，求“桿—球”裝置的加速度；

解析：（1）B球剛進(jìn)入兩板間時(shí)，對(duì)桿和A、B球系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律得：

（2）方法一：動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)

A剛進(jìn)入兩板間，對(duì)A球有v12=2a1L

A剛進(jìn)入兩板間到B即將穿出下孔的過(guò)程，對(duì)“桿—球”裝置根據(jù)牛頓第二定律得：qE+2mg-3qE=2ma2

又v22-v11=2a2s

B穿出下孔后，對(duì)桿和A、B球系統(tǒng)根據(jù)牛頓第二定律得：

3qE-2mg=2ma3

方法二：能量守恒觀點(diǎn)

點(diǎn)評(píng)：兩種方法相比較，方法一更注重于“球+桿”裝置在整個(gè)過(guò)程中的每一個(gè)階段的受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析以及每一階段遵循的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從物理學(xué)視角對(duì)“球+桿”裝置的內(nèi)在運(yùn)動(dòng)規(guī)律及相互關(guān)系認(rèn)識(shí)深刻，這樣更能加強(qiáng)學(xué)生對(duì)牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解和應(yīng)用，對(duì)物理基礎(chǔ)一般的學(xué)生還是比較適用的；而方法二更注重于能量的觀點(diǎn)來(lái)解決問(wèn)題，相比之下，這種認(rèn)識(shí)進(jìn)一步升華了，上升到能量的高度，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)，是一種物理思維的跳躍，這正是培養(yǎng)了學(xué)生的“科學(xué)思維”的核心素養(yǎng)。

三、一題多變，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性，“一題多變”訓(xùn)練有助于拓展考生思維空間，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與一彈性橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長(zhǎng)h。讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零。則在圓環(huán)下滑過(guò)程中（整個(gè)過(guò)程中橡皮繩始終處于彈性限度內(nèi)）（ ）。

A.圓環(huán)機(jī)械能守恒

B.橡皮繩的彈性勢(shì)能一直增大

C.橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了mgh

D.橡皮繩再次達(dá)到原長(zhǎng)時(shí)圓環(huán)的動(dòng)能最大

解析：開(kāi)始時(shí)由于橡皮繩處于原長(zhǎng)h，所以圓環(huán)開(kāi)始時(shí)沿著桿向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)橡皮繩再次被拉長(zhǎng)至h時(shí)，此后將會(huì)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生一個(gè)阻礙圓環(huán)下滑的拉力，此時(shí)圓環(huán)克服拉力做功，機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；整個(gè)過(guò)程中橡皮繩的彈性勢(shì)能先不變后增大，故B錯(cuò)誤；當(dāng)拉力達(dá)到某一值時(shí)，才會(huì)使圓環(huán)的加速度為零，圓環(huán)的速度達(dá)到最大值，故D錯(cuò)誤；圓環(huán)和橡皮繩組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，整個(gè)過(guò)程中圓環(huán)的重力勢(shì)能減少量等于橡皮繩彈性勢(shì)能的增加量，故C正確。

變式：如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓環(huán)與豎直放置的輕質(zhì)彈簧一端相連，彈簧的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，彈簧處于原長(zhǎng)h，讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零，則在圓環(huán)下滑過(guò)程中（ ）。

A.圓環(huán)機(jī)械能守恒

B.彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小

C.彈簧的彈性勢(shì)能共變化了mgh

D.彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí)圓環(huán)動(dòng)能最大

點(diǎn)評(píng)：兩道題相比較而言，唯一的區(qū)別在于一個(gè)是彈性橡皮繩、一個(gè)是輕質(zhì)彈簧，我在復(fù)習(xí)時(shí)把這兩道題同時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生小組合作探究交流找不同，最終發(fā)現(xiàn)彈簧在被壓縮和被拉長(zhǎng)時(shí)均具有彈性勢(shì)能，而橡皮繩只是在被拉長(zhǎng)時(shí)才具有彈性勢(shì)能，這樣學(xué)生就很容易理解橡皮繩和彈簧的彈性勢(shì)能變化情況了；在分析圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)動(dòng)能最大這個(gè)為題時(shí)兩題中的分析思路都一樣，都是分析圓環(huán)在沿桿向下運(yùn)動(dòng)到加速度為零時(shí)速度最大，即彈簧和橡皮繩都是處于被拉長(zhǎng)的狀態(tài)時(shí)。其實(shí)，這兩道題還可以再補(bǔ)充問(wèn)：圓環(huán)的加速度大小等于重力加速度的位置有幾個(gè)？這樣問(wèn)題就更加完整了，分別從受力到運(yùn)動(dòng)再到能量，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系以及能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，也能更加提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和意識(shí)。

總之，高中物理習(xí)題課教學(xué)重要的不是讓學(xué)生獲得知識(shí)，而是發(fā)展思維能力，物理教師要充分發(fā)揮高中物理課程在人的發(fā)展中的作用，教師應(yīng)努力挖掘生活中的教學(xué)資源，努力體現(xiàn)物理學(xué)科教育在立德樹(shù)人中的作用，切實(shí)在教學(xué)實(shí)踐中提高全體學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，用實(shí)際行動(dòng)回答物理學(xué)科“培養(yǎng)什么人”的問(wèn)題。