徐小林 朱建武

摘 要：本課例呈現(xiàn)了在高中物理習(xí)題講評課教學(xué)中教師應(yīng)如何做到聚力核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力。

關(guān)鍵詞：習(xí)題講評課；核心素養(yǎng)；關(guān)鍵能力

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）5-0012-4

物理學(xué)科核心素養(yǎng)，指學(xué)生通過物理教育形成的適應(yīng)個人終身學(xué)習(xí)和社會發(fā)展需要的基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力和必備品格，包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等要素。而關(guān)鍵能力是核心素養(yǎng)的核心組成部分，包括認(rèn)知能力、合作能力和創(chuàng)新能力等。近幾年江蘇高考物理試題難度較低，對關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)的要求在提高，但考生的總體成績不理想。本文將介紹筆者“一道力學(xué)計算題”的講評課，講評課的教學(xué)目標(biāo)是“著力培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力”。

原題：如圖1所示，左端帶有擋板P的長木板質(zhì)量為m，置于光滑水平面上，勁度系數(shù)很大的輕彈簧左端與P相連，彈簧處于原長時右端在O點，木板上表面O點右側(cè)粗糙、左側(cè)光滑。若將木板固定，質(zhì)量也為m的小物塊以速度v0從距O點距離為L的A點向左運(yùn)動，與彈簧碰撞后反彈，向右最遠(yuǎn)運(yùn)動至B點，OB的距離為3L，已知重力加速度為g。若解除對木板的固定，物塊仍然從A點以初速度v0向左運(yùn)動，由于彈簧勁度系數(shù)很大，物塊與彈簧接觸時間很短可以忽略不計，物塊與彈簧碰撞后，木板與物塊交換速度。

（1）求物塊和木板間的動摩擦因數(shù)μ及彈簧的最大彈性勢能Ep；

（2）求木板未固定時物塊從A點運(yùn)動到剛與彈簧接觸經(jīng)歷的時間t；

（3）求木板未固定時物塊最終離O點的距離x。

學(xué)情分析：學(xué)生對“板塊模型”“彈簧模型”的動力學(xué)問題已經(jīng)有所認(rèn)識，并在先前自習(xí)課上解答了此題，批閱發(fā)現(xiàn)：第（1）問有近半數(shù)的學(xué)生雖能解對，但方法過程較復(fù)雜；后面兩問結(jié)果正確的僅二三人。前期教學(xué)中學(xué)生認(rèn)識了一些物理思想觀念和解題方法要領(lǐng)，對此要經(jīng)常喚醒，及時復(fù)習(xí)、強(qiáng)化和掌握。本課導(dǎo)入如下：

教師：分析解決力學(xué)問題，有哪些常用的物理觀念和要求？

學(xué)生補(bǔ)充、完善：有力的觀念，要正確分析受力；有運(yùn)動的觀念，要分析運(yùn)動情況；有運(yùn)動和力的關(guān)系的觀念，要正確選用“平衡條件”或“牛頓第二定律”等規(guī)律；有能量的觀念，要分析做功和能量轉(zhuǎn)化，正確運(yùn)用某種“功能關(guān)系”或“能量守恒定律”。

教師：這也就是我們強(qiáng)調(diào)的哪“四析”能力？

學(xué)生：析力、析運(yùn)動、析運(yùn)動和力的關(guān)系、析功和能的關(guān)系。

教師：我們還常提倡一種關(guān)于解題的思想方法，即解題有哪“六個要領(lǐng)”？

學(xué)生：一要巧取研究“對象”；二要認(rèn)清物理“狀態(tài)”；三要探明物理“過程”；四要挖掘隱含“條件”；五要選準(zhǔn)物理“規(guī)律”；六要健全各種“聯(lián)系”。

教師：這也稱作“12字解題要領(lǐng)”，這里指哪“12字”？

學(xué)生：對象、狀態(tài)、過程、條件、規(guī)律、聯(lián)系。

教師：請同學(xué)們對照“四種觀念”和“六個要領(lǐng)”，反思一下自己的解答，錯誤之處要糾正，方法不好要改進(jìn)。

課堂主體部分：激勵學(xué)生有不同的解題方法，選擇有代表性的“解答”并利用多媒體及時呈現(xiàn)、展示、對比和評析，努力達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

（1）木板固定時，對物塊從A 到B的過程，可以分階段逐步“析力、析運(yùn)動、析運(yùn)動和力的關(guān)系”，AO、OB階段運(yùn)用“牛頓第二定律”（求加速度）和運(yùn)動學(xué)公式，可以解得正確結(jié)果，但過程較復(fù)雜；而正確“析功和能的關(guān)系”，對物塊從A 到B的過程整體考慮就十分便捷。展示了一位學(xué)生的“最佳解答”，表揚(yáng)了相同方法的幾位學(xué)生。

師生互動、小結(jié)：分析功能關(guān)系，選用能量觀念，并且對研究過程整體考慮，這樣的解法常常是最佳的。

（2）教師啟發(fā)：所求“時間”是運(yùn)動學(xué)物理量，那顯然要運(yùn)用“牛頓第二定律”和運(yùn)動學(xué)公式。展示一位學(xué)生的解答：物塊從A點向左做勻減速直線運(yùn)動，木板向左做勻加速直線運(yùn)動，設(shè)加速度分別為a1、a2，

教師：對所求時間得出的兩個結(jié)果，你的看法是什么？有何理由？

學(xué)生觀點之一：兩解都為正值，所以兩解都成立。

師生感慨、小結(jié)：堅持理論聯(lián)系實際，應(yīng)是我們“物理人”處理物理問題的基本原則和必備品格。

（3）仍運(yùn)用“運(yùn)動和力的關(guān)系”的觀念。物塊與彈簧剛接觸時，

木板與物塊交換速度后，物塊向左做勻加速直線運(yùn)動，木板向左做勻減速直線運(yùn)動，物塊相對木板從O點向右運(yùn)動，設(shè)歷時t到達(dá)共同速度v，此時“物塊最終離O點的距離為x”，此后一起（相對靜止）向左做勻速直線運(yùn)動。

但有一部分學(xué)生提出，可以運(yùn)用“能量觀念”，從而得到更便捷的解法2：對系統(tǒng)從開始狀態(tài)到“相對靜止”的全過程，由能量守恒定律有：

師生交流、小結(jié)：分析處理力學(xué)綜合題，只要靈活選用合適的物理觀念，又能把準(zhǔn)和執(zhí)行“六個要領(lǐng)”，特別要挖掘隱含條件、選準(zhǔn)物理規(guī)律、健全各種聯(lián)系，這就能使問題迎刃而解。

為了強(qiáng)化教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，有效培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，及時提出一些拓展性問題，進(jìn)行適度的變式訓(xùn)練。

問題之一：木板固定時，小物塊經(jīng)過O點的速度多大？

展示學(xué)生的解法1：“小物塊經(jīng)過O點”有向左、向右兩種情況，速度大小相同，設(shè)為v1，運(yùn)用“運(yùn)動和力的關(guān)系”的觀念，

有學(xué)生提出解法3：解法1、2都依賴于先前求得的μ值，才能代入求v1。若用兩個等式相比消去含μ的一項，即可很快求得v1值。

問題之二：木板固定時，求小物塊與木板相互摩擦的時間，什么思路最方便？為什么？

學(xué)生開展討論，確認(rèn)最佳解答是：設(shè)小物塊從A點到O點、從O點到B點運(yùn)動的時間分別為t1、t2。

如果用位移與時間的二次函數(shù)關(guān)系來求解，要解一元二次方程，并對“兩解”進(jìn)行討論、取舍，這就麻煩了。

問題之三：原題的后兩問，如何通過作出物塊和木板的v-t圖來分析求解？

此問雖然課上沒來得及解決，但課后不少學(xué)生去自主學(xué)習(xí)和探究，得到了正確而巧妙的解答。其中一位學(xué)生的解答規(guī)范、簡明，放大復(fù)印后張貼出來，供觀摩學(xué)習(xí)。

解析：（2）在如圖2所示的v-t圖中，

課后有學(xué)生提出質(zhì)疑：“物塊與彈簧碰撞后，木板與物塊交換速度”，這是為什么呢？教師一怔，雖然一言難盡，但對學(xué)生的批判精神應(yīng)表示肯定和贊賞。此時應(yīng)告訴學(xué)生：必須憑木板與物塊質(zhì)量相等，還得同時遵循能量守恒定律和另一個選修3-5中會學(xué)到的“守恒定律”，其中的奧妙你將來一定能搞明白的。

一節(jié)常見的習(xí)題講評常態(tài)課，力圖體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力，但定有不當(dāng)之處，懇請批評指正。

參考文獻(xiàn)：

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