張彩云
【摘要】物理規(guī)律是一定條件下相關物理量之間必然聯系的直觀體現,是物理現象背后反映出的知識本質,因此,掌握物理規(guī)律是解決物理問題的關鍵.深度學習是一種遵循學生認知發(fā)展規(guī)律,體現思維發(fā)展由淺入深、由現象到本質,強調知識建構的主動式學習狀態(tài).由此可見,深度學習是有助于物理規(guī)律的學習和掌握.本文以“平拋運動”為例,先簡要闡述深度學習視域下的教學要點,然后總結“平拋運動”涉及的物理規(guī)律,最后結合典型例題探討把握物理規(guī)律解答平拋運動問題的方法,旨在為深度學習視域下的高中物理規(guī)律教學提供思路和參考.
【關鍵詞】深度學習;高中物理;平拋運動
掌握物理規(guī)律有助于學生物理思維能力的提升,能夠幫助學生在解答復雜物理問題時,有效梳理物理量之間的邏輯關系,快速找到解題思路,因此,物理規(guī)律教學是高中物理學科教學的重要組成部分.“平拋運動”是高中物理一個重要的知識板塊,不僅包含了“運動合成與分解”這一物理思維,而且涉及數學知識的跨學科融合運用,因此也是歷年高考的高頻考點.常見考查方向有:運動合成與分解的理解和應用、平拋運動二級結論的應用、生活中平拋問題的解答等.對于高中學生而言,此板塊知識抽象性較強、考查方式靈活,具有較大的學習難度.而想要準確、快速解答此類問題,必須掌握其中蘊含的物理規(guī)律.由此可見,學科教師有必要基于深度學習理念,積極思考物理規(guī)律教學的有效策略,引導學生掌握運用物理規(guī)律解答問題的方法.
1 深度學習下“平拋運動”教學要點
深度學習理念強調“透過現象看本質”以及知識框架自主挖掘與構建.因此,在教學過程中,為學生能重新“發(fā)現”與“生成”平拋運動的物理規(guī)律,教師可對教學過程進行重構,通過以下教學要點的把握,為深度學習和物理規(guī)律探索提供有力支撐[1].
1.1 依托信息技術呈現運動軌跡
高中學生對事物的認知是從情境、現象開始的,因此,清晰呈現平拋運動的現象(運動軌跡)是引導學生學習相關物理知識、探索物理規(guī)律的重要基礎.而教材中以圖文形式來描述平拋運動,缺乏直觀性和動態(tài)性,不利于學生的理解.對此,教師可依托信息技術,利用數字化資源進行更直觀的展示,如播放科研人員利用頻閃照相法記錄平拋小球運動過程及軌跡的微視頻.以此直觀、動態(tài)地展示出平拋運動中“運動時間”與“小球位置”的對應關系,加深學生對平拋運動的理解[2].
1.2 知識遷移促進物理模型構建
當學生通過多媒體演示對平拋運動現象和軌跡產生感性認知后,教師需要通過適宜的教學問題引導學生進行知識遷移,協(xié)助學生構建正確的物理模型,以此推動學生的思維向更高層次發(fā)展,進一步夯實物理規(guī)律的探索和學習基礎.如利用“僅從垂直方向來看,小球的運動情況與以往所學的哪種運動相似?有怎樣的規(guī)律特征?”“再從水平方向上看,若要出現看到的運動軌跡,需具備哪些條件?”等教學問題,滲透“運動合成與分解”物理思維,幫助學生明確平拋運動在垂直和水平方向上的運動特點,輔助其完成物理模型的構建[3].
1.3 探究學習掌握平拋物理規(guī)律
完成上述兩個階段的教學引導后,學生已經對平拋運動的現象和物理模型形成了較為全面的認知,能夠初步掌握內在物理量之間的關系.此時,教師便可通過合作探究的教學模式,引導學生深度學習,完成平拋運動物理規(guī)律的探索、學習與內化.
2 “平拋運動”物理規(guī)律分析
根據“平拋運動”的定義和基本性質可知:其屬于勻變速曲線運動,運動軌跡為拋物線.基于“運動分解與合成”思維可知:其在水平方向上做初速度為v0的勻速直線運動,在豎直方向上做加速度恒為重力加速度(g)的勻變速直線運動[4].以拋出點為原點,水平運動方向為x軸,豎直運動方向為y軸建立平面直角坐標系,可獲得如下運動規(guī)律:
例2 圖2中,小球以v0=9.8m/s的初速度水平拋出,運動一段時間后垂直擊中一傾斜角為θ=30°的斜面,若重力加速度g=9.8m/s2,求小球的飛行時間.
解析 平拋運動與斜面結合是“平拋運動”知識板塊一類常見題型,類似題型還有“從斜面上以某速度水平拋出一物體,運動一段時間后再次落在斜面上,然后求解時間﹑位移、速度等相關運動學參量”.
解答上述題型的常規(guī)思路為:以速度為突破口,計算平拋運動的時間.對于本題,因已知條件較少,若運用平拋運動基本性質進行解題,難度較大.考慮到小球垂直擊中斜面,可基于合運動規(guī)律,從速度分解的角度入手進行解題.具體而言:垂直擊中斜面情況下,小球擊中瞬間的速度分解如圖2所示.根據平拋運動合運動規(guī)律可知:tanθ=v0vy,則vy=3v0,又因為vy=gt,故小球飛行時間t=3s.
4 結語
綜上所述,為有效培養(yǎng)學生的物理思維,提升學生的解題能力,高中物理教師在授課過程中應重視深度學習理念的滲透,加強物理規(guī)律的講解,以便學生能夠把握物理知識本質,快速找到問題解決思路.
參考文獻:
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