彭華榮
物理核心素養是“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”。
物理觀念:包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念。
科學思維:包括——模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新。
科學探究:表現在發現問題、找到證據、做出解釋、進行交流。
科學態度與責任:是指科學本質、科學態度、社會責任等要素。
思維品質,是人的思維的個性特征。思維品質反映了每個個體智力或思維水平的差異,主要包括思維的深刻性、靈活性、獨創性、批判性、敏捷性和系統性六個方面。
一、一題多解
例題1:如圖所示,用三段不可伸長的輕質細繩OA、OB、OC共同懸掛一質量為m的重物使其靜止,其中OA與豎直方向的夾角為30°,OB沿水平方向,A端、B端固定。若分別用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根繩上的張力大小,則下列判斷中正確的是()
涉及到的物理核心素養是物質觀念中的運動觀念(加速度為零的平衡觀念):
具體體現為平衡態、平衡條件合力為零(深入理解在任意方向合力為零(訓練思維的深刻性));
數學知識是矢量合成、正弦定理(訓練思維的靈活性把數學知識遷移到物理題中解決物理問題);
二、整體法和隔離法
訓練思維的靈活性(從不同的角度與方面起步思考問題)、訓練思維系統性(是指思維活動的有序程度,以及整合各類不同信息的能力)
整體法是指對整個系統或整個過程進行分析、研究的方法。
在力學中,就是把幾個物體視為一個整體,作為研究對象,受力分析時,只分析這一整體對象之外的物體對整體的作用力(外力),不考慮整體內部之間的相互作用力(內力)。
整體是從整體或全過程去把握物理現象的本質和規律,是一種把具有相互聯系、相互依賴、相互制約、相互作用的多個物體,多個狀態,或者多個物理變化過程組合作為一個整體加以研究的整體思維形式。整體思維是一種綜合思維,也是多種思維的高度綜合,層次深、理論性強、運用價值高。 另一方面表現為思維的有機組合。靈活運用整體思維可以產生不同凡響的效果,顯現“變”的魅力,把物理問題變繁為簡、變難為易。
隔離法:隔離法是對單個物體或單個過程進行分析、研究的方法。
在力學中,就是把要分析的物體從相關的物體體系中隔離出來,作為研究對象,只分析該研究對象以外的物體對該對象的作用力,不考慮研究對象對其他物體的作用力。
整體法和隔離法的應用訓練思維的深刻性、靈活性、系統性。
例題2:如圖所示,粗糙水平地面上的長方體物塊將一重為G的光滑圓球抵在光滑豎直的墻壁上,現用水平向右的拉力F緩慢拉動長方體物塊,在圓球與地面接觸之前,下面的相關判斷正確的是( )
A.地面對長方體物塊的支持力逐漸增大
B.球對墻壁的壓力逐漸減小
C.水平拉力F逐漸減小
D.地面對長方體物塊的摩擦力逐漸增大
整體處于平衡狀態:
豎直方向有:N=mg+G,則地面對長方體物塊的支持力不變,長方體物塊受到的摩擦力為滑動摩擦力,則有f=μN,因此地面對長方體物塊的摩擦力不變
水平方向有:F+N1=f,由于N1增大,f不變,則F減小,故C正確,A、D錯誤。
整體法主要解決外力;隔離法主要解決內力。
涉及到的物理核心素養是物質觀念中的運動觀念(加速度為零的平衡觀念):
具體體現為平衡態、平衡條件合力為零(深入理解在任意方向合力為零(訓練思維的深刻性));
數學知識是矢量合成、解直角三角形(訓練思維的深刻性、靈活性、系統性把數學知識遷移到物理題中解決物理問題);