解析生活化情境在高中物理核心概念教學(xué)中的應(yīng)用

王灌錦

【摘要】高中物理知識(shí)點(diǎn)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(shí)踐中，教師應(yīng)做好高中物理核心概念匯總。同時(shí)，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(shí)，為其物理學(xué)習(xí)成績(jī)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(shí)?！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(yùn)動(dòng)、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(duì)核心概念的理解，為其高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)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(yùn)動(dòng)的原因，貫穿整個(gè)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(jiàn)，如人在路面行走、路面滾動(dòng)的小球，都受到摩擦力的作用。高中階段的摩擦力有動(dòng)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(diǎn)，在測(cè)試中出現(xiàn)的頻率較高。為了加深學(xué)生對(duì)靜摩擦力的認(rèn)識(shí)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(wèn)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(huì)貫通，靈活應(yīng)用。

例如，圖1是一不計(jì)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(shuō)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(shí)多數(shù)學(xué)生對(duì)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(shí)上，如果F足夠大，當(dāng)水注滿容器時(shí)，仍未達(dá)到滑動(dòng)的臨界，此時(shí)容器也會(huì)處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此，C選項(xiàng)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(shí)應(yīng)注意：其一，談到功應(yīng)指明哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做了功;其二，存在力的同時(shí)，物體也發(fā)生了位移，但物體在力的方向上沒(méi)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(shuō)明功為矢量。事實(shí)上，“功”為標(biāo)量，正、負(fù)功只是區(qū)分這個(gè)力是阻力還是動(dòng)力。為了加深學(xué)生對(duì)“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(gè)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(zhǎng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（? ? ? ）

A. 人對(duì)車的推理F做的功為FL

B. 人對(duì)車做的功為maL

C. 車對(duì)人的作用力大小為ma

D. 車對(duì)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(duì)“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(duì)人的作用力為ma，則人對(duì)車的作用力為-ma，因此，人對(duì)車做的功為-maL，B錯(cuò)誤。人對(duì)車還有支撐力的作用，因此C錯(cuò)誤。D中由受力分析可知，車對(duì)人的摩擦力做的功應(yīng)為（F+ma）L，故D錯(cuò)誤。

三、生活化情景之“能量”的教學(xué)

“能量”是物體運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的量度，用于衡量物體系統(tǒng)做功的本領(lǐng)大小?？梢?jiàn)“功”與“能量”關(guān)系密切。高中物理涉及的“能”有動(dòng)能、勢(shì)能、熱能。其中動(dòng)能表示物體因運(yùn)動(dòng)而具有的能量，計(jì)算公式為：Ek=mv2。動(dòng)能定理闡述了“動(dòng)能”與“功”之間的關(guān)系，即合外力做的功等于物體動(dòng)能的增加。該部分知識(shí)較為抽象，理解難度較大。因此，在教學(xué)實(shí)踐中，一方面，教師應(yīng)做好基礎(chǔ)知識(shí)講解，使學(xué)生深入理解“能量”這一概念以及不同能量的計(jì)算公式;另一方面，教師應(yīng)積極尋找生活中與“能量”知識(shí)的契合點(diǎn)，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(wèn)題的熱情，不斷提高學(xué)生的解題能力與物理成績(jī)。

例如，某同學(xué)身高1.8米，在運(yùn)動(dòng)會(huì)上他參加跳高比賽，起跳后身體橫著穿過(guò)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(shí)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(guò)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(shí)的掌握情況。分析可知，將運(yùn)動(dòng)員視為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程機(jī)械能守恒，以地面為參考平面，最高點(diǎn)速度為零。則mv02+mgh1=mgh2，其中h1=0.9m（人起跳時(shí)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(guò)對(duì)機(jī)械能守恒知識(shí)的考查，使學(xué)生對(duì)“能量”及其守恒有更為深刻的理解。

四、結(jié)語(yǔ)

高中物理核心概念較多，學(xué)生能否扎實(shí)掌握、靈活應(yīng)用直接關(guān)系其學(xué)習(xí)成績(jī)，因此，在教學(xué)實(shí)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(yàn)，明確哪些核心概念學(xué)生理解難度較大，教學(xué)時(shí)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(lì)學(xué)生思考、解答，檢驗(yàn)與提升學(xué)生理解、應(yīng)用所學(xué)知識(shí)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(jī)做好鋪墊。

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