王灌錦
【摘要】高中物理知識點較多,其中深入理解、牢固掌握核心概念是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)。在教學(xué)實踐中,教師應(yīng)做好高中物理核心概念匯總。同時,圍繞核心概念積極創(chuàng)設(shè)生活化情景,幫助學(xué)生理解物理知識,為其物理學(xué)習(xí)成績的提升奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】高中物理;核心概念;生活化情景
目前,什么是核心概念,在學(xué)術(shù)界并未達(dá)成共識?!昂诵摹币辉~不難理解,指重要的,因此,我們可將核心概念理解為重要的概念,是學(xué)習(xí)物理需要掌握與理解的概念。高中物理核心概念較多,如力、運動、功、能量等。在高中物理教學(xué)中,教師應(yīng)立足于核心概念,積極創(chuàng)設(shè)生活化情景,降低學(xué)生學(xué)習(xí)的陌生感,深化其對核心概念的理解,為其高中物理知識的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。
一、生活化情景之“力”的教學(xué)
“力”是物理學(xué)中的核心概念,是改變物體運動的原因,貫穿整個物理學(xué)。在高中物理教學(xué)中,教師應(yīng)做好這一核心概念的講解。高中階段涉及的力有重力、彈力、摩擦力等,其中摩擦力在生活中較為常見,如人在路面行走、路面滾動的小球,都受到摩擦力的作用。高中階段的摩擦力有動摩擦力、靜摩擦力之分,其中靜摩擦力大小與方向的判斷是學(xué)生學(xué)習(xí)與理解的難點,在測試中出現(xiàn)的頻率較高。為了加深學(xué)生對靜摩擦力的認(rèn)識與理解,一方面,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)生活化情景,激發(fā)學(xué)生分析問題的興趣;另一方面,教師應(yīng)教給學(xué)生判斷摩擦力方向與大小的方法,如假設(shè)法等,以加深學(xué)生的理解,使學(xué)生能夠融會貫通,靈活應(yīng)用。
例如,圖1是一不計重力的方形容器,被水平力F壓在豎直墻面上處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)在緩緩向容器中注水,直到容器剛好滿。期間容器始終保持靜止。則下列說法正確的是(? ? ?)
A. 容器受到的摩擦力不變? ? ? ? B. 容器受到的摩擦力增大
C. 水平力F可能不變 ? ? ? ? ? ? ? ?D. 水平力F必須逐漸增大
該情境學(xué)生并不陌生,但分析時多數(shù)學(xué)生對靜摩擦力的理解不深入,認(rèn)為摩擦力和重力為平衡力,F(xiàn)和墻面的彈力為平衡力,只有B正確。事實上,如果F足夠大,當(dāng)水注滿容器時,仍未達(dá)到滑動的臨界,此時容器也會處于靜止?fàn)顟B(tài),因此,C選項也是正確的。
二、生活化情景之“功”的教學(xué)
“功”是高中物理又一重要的核心概念,是力和物體在力的方向上位移的乘積。理解“功”時應(yīng)注意:其一,談到功應(yīng)指明哪個力對哪個物體做了功;其二,存在力的同時,物體也發(fā)生了位移,但物體在力的方向上沒有位移,則該力并不做功。高中階段涉及的“功”有正功和負(fù)功之分,但這并不能說明功為矢量。事實上,“功”為標(biāo)量,正、負(fù)功只是區(qū)分這個力是阻力還是動力。為了加深學(xué)生對“功”這一概念的理解,教師應(yīng)注重立足于學(xué)生生活,創(chuàng)設(shè)生活化情景。
例如,圖2為水平路面上一質(zhì)量為M的汽車,車廂中有一個質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂,在車以加速度a向前加速行駛距離為L的過程中,下列說法正確的是(? ? ? )
A. 人對車的推理F做的功為FL
B. 人對車做的功為maL
C. 車對人的作用力大小為ma
D. 車對人的摩擦力做的功為(F-ma)L
該生活化情景很好地考查了學(xué)生對“功”以及“做功”的理解。由“功”的定義可知A正確。由牛頓第二定律可知,車對人的作用力為ma,則人對車的作用力為-ma,因此,人對車做的功為-maL,B錯誤。人對車還有支撐力的作用,因此C錯誤。D中由受力分析可知,車對人的摩擦力做的功應(yīng)為(F+ma)L,故D錯誤。
三、生活化情景之“能量”的教學(xué)
“能量”是物體運動轉(zhuǎn)化的量度,用于衡量物體系統(tǒng)做功的本領(lǐng)大小??梢姟肮Α迸c“能量”關(guān)系密切。高中物理涉及的“能”有動能、勢能、熱能。其中動能表示物體因運動而具有的能量,計算公式為:Ek=mv2。動能定理闡述了“動能”與“功”之間的關(guān)系,即合外力做的功等于物體動能的增加。該部分知識較為抽象,理解難度較大。因此,在教學(xué)實踐中,一方面,教師應(yīng)做好基礎(chǔ)知識講解,使學(xué)生深入理解“能量”這一概念以及不同能量的計算公式;另一方面,教師應(yīng)積極尋找生活中與“能量”知識的契合點,積極創(chuàng)設(shè)生活化情景,激發(fā)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)分析、解決問題的熱情,不斷提高學(xué)生的解題能力與物理成績。
例如,某同學(xué)身高1.8米,在運動會上他參加跳高比賽,起跳后身體橫著穿過了1.8米高度的橫桿,如圖3所示,據(jù)此可估算出他起跳時豎直向上的速度為(g取10m/s2)(? ? ? )
A. 2m/s? ? ? ? ? ? ? ? B. 4m/s? ? ? ? ? ? ?C. 6m/s? ? ? ? ? ?D. 8m/s
教師通過創(chuàng)設(shè)該生活化情景可很好地考查學(xué)生機(jī)械能守恒知識的掌握情況。分析可知,將運動員視為豎直上拋運動,整個過程機(jī)械能守恒,以地面為參考平面,最高點速度為零。則mv02+mgh1=mgh2,其中h1=0.9m(人起跳時重心的高度),代入數(shù)據(jù)v0=≈4.2m/s,故選B。該題立足于生活化情景,通過對機(jī)械能守恒知識的考查,使學(xué)生對“能量”及其守恒有更為深刻的理解。
四、結(jié)語
高中物理核心概念較多,學(xué)生能否扎實掌握、靈活應(yīng)用直接關(guān)系其學(xué)習(xí)成績,因此,在教學(xué)實踐中,一方面,教師應(yīng)做好核心概念總結(jié),結(jié)合以往教學(xué)經(jīng)驗,明確哪些核心概念學(xué)生理解難度較大,教學(xué)時需做細(xì)致、深入的講解;另一方面,教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)生活化情景,鼓勵學(xué)生思考、解答,檢驗與提升學(xué)生理解、應(yīng)用所學(xué)知識的能力,為順利完成教學(xué)目標(biāo),提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成績做好鋪墊。
【參考文獻(xiàn)】
劉俐含.我國高中物理核心概念及其探究[J].經(jīng)貿(mào)實踐,2018(02):319.
王昊.解析高中物理生活化教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)途徑[J].課程教育研究,2017(31):45.
管靈國.淺析高中物理力學(xué)核心概念生活化教學(xué)的實施策略[J].中學(xué)課程資源,2017(03):76.
蔡向陽.高中物理核心概念及其學(xué)習(xí)進(jìn)階分析[J].華夏教師,2016(03):30-31.