素養(yǎng)教育在動(dòng)量知識(shí)教學(xué)中的應(yīng)用

楊婷 向優(yōu)生 牟銀勇

摘 要：動(dòng)量教學(xué)中將核心素養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，充分培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的物理思維、物理素養(yǎng)、物理能力。概念教學(xué)中強(qiáng)調(diào)物理觀念的形成;實(shí)驗(yàn)探究過程中滲透科學(xué)推理能力;習(xí)題歸類總結(jié)使學(xué)生通過有序啟動(dòng)學(xué)生思維，形成從過程到規(guī)律再到模型的建立最后達(dá)到一題勝多，萬題歸一的物理解題方法。在新課教學(xué)、復(fù)習(xí)鞏固到習(xí)題應(yīng)用上貫穿素養(yǎng)教育，使教學(xué)有深度更有效度。

關(guān)鍵詞：素養(yǎng)教育;動(dòng)量定理;動(dòng)量守恒

物理學(xué)科的素養(yǎng)教育是學(xué)生在整個(gè)物理學(xué)習(xí)過程中的關(guān)鍵，是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中逐步形成的內(nèi)化于學(xué)生心里的品格和能力。如何將素養(yǎng)教育貫穿于整個(gè)動(dòng)量教學(xué)中，以下筆者將簡(jiǎn)要概述核心素養(yǎng)在動(dòng)量中的滲透和踐行。

一、是什么？——基本概念的形成

科學(xué)素養(yǎng)中，物理觀念教學(xué)起到了根基性作用，從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華[1]。在動(dòng)量相關(guān)概念和觀念的形成中首先應(yīng)弄清它是什么？這需要與生活相結(jié)合，做到貼近于生活又便于理解。

動(dòng)量的概念教學(xué)：動(dòng)量概念比較抽象，教學(xué)時(shí)可采用生活實(shí)際來切入。向?qū)W生提這樣兩個(gè)問題：①以速度5m/s速度飛過來的足球和鉛球，誰可以用頭去接？②質(zhì)量很小的子彈高速飛來時(shí)能不能接？從而得出運(yùn)動(dòng)的作用效果與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，進(jìn)而引出動(dòng)量這一概念，有助于加深學(xué)生的感官理解。

動(dòng)量定理的理解：教學(xué)時(shí)多用引導(dǎo)和啟發(fā)的方式，多聯(lián)系生活，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)同感。例如：跳高時(shí)常會(huì)墊上墊子，為什么？①對(duì)象：動(dòng)量守恒定律對(duì)象針對(duì)的是系統(tǒng)，研究守恒時(shí)應(yīng)先選好所研究的系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律②F指合外力，區(qū)分合外力和外力的矢量和不同。③矢量性，強(qiáng)調(diào)運(yùn)用時(shí)規(guī)定好正方向，并明確是哪個(gè)方向上的動(dòng)量守恒[2]。

理解動(dòng)量守恒定律時(shí)，首先引入生活中實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生思考增強(qiáng)求知欲。例：兩個(gè)在冰面上的人相互推對(duì)方會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象？什么原理？通過實(shí)例刺激學(xué)生大腦和感官的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在動(dòng)量守恒定律的理解上還應(yīng)注意理解動(dòng)量守恒定律是實(shí)驗(yàn)定律，是研究質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)力學(xué)問題的有效方法。理解應(yīng)注意①動(dòng)量守恒定律：針對(duì)的是一段過程或一段時(shí)間間隔內(nèi)，系統(tǒng)動(dòng)量始終不隨時(shí)間變化動(dòng)量才守恒，恒力在一段時(shí)間內(nèi)可以不做功但有動(dòng)量。②矢量性，強(qiáng)調(diào)方向的正負(fù)。③系統(tǒng)性。④條件的理解：a從推導(dǎo)看出，內(nèi)力雖然可改變每個(gè)物體的動(dòng)量，但對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)不能;b動(dòng)量守恒的近似守恒條件，本質(zhì)：系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)量改變近似看作由系統(tǒng)內(nèi)力的沖量引起;c某一方向上的動(dòng)量守恒：?jiǎn)畏较蛏系膭?dòng)量守恒是由力的獨(dú)立作用和運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性決定。

二、為什么？——?jiǎng)恿慷ɡ淼奶骄?/p>

物理是一個(gè)透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)，在整個(gè)物理學(xué)習(xí)的過程中要有探究精神，從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的探究。有了沖量概念后，可通過創(chuàng)設(shè)情景讓學(xué)生自行探索得出動(dòng)量定理，首先給出實(shí)驗(yàn)：1、觀察雞蛋落到海綿上和落到木板上雞蛋破碎情況;2、表演籃球傳球過程、觀察接球同學(xué)動(dòng)作;讓學(xué)生試著提出猜想：力、作用時(shí)間、動(dòng)量的變化量三者之間是否有著某種聯(lián)系？接著通過理論去探究F、t、m、v1、v2五個(gè)物理量之間的關(guān)系;3、解決問題需要實(shí)例，給出實(shí)例：在光滑的水平面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間t后，其速度由v增加為v’，試求恒力的大小。（請(qǐng)學(xué)生用物理規(guī)律及公式將這五個(gè)物理量聯(lián)系起來，引導(dǎo)他們找出前段課程提出的沖量和動(dòng)量的改變量）。（生：，變式：）;4、師生共同探討得出規(guī)律;5、應(yīng)用：用所學(xué)動(dòng)量定理解釋課前演示實(shí)驗(yàn)，例舉生活中的運(yùn)用并解釋。

三、怎么做？----以科學(xué)思維通解動(dòng)量相關(guān)習(xí)題

對(duì)于動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的進(jìn)一步理解和應(yīng)用，可采取有序的啟動(dòng)學(xué)生思維的方式，引導(dǎo)學(xué)生分析：1.該物理過程是什么？2.遵循怎樣的物理規(guī)律？3.如何對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸類整理？從而讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中從本質(zhì)到規(guī)律再到模型的建立以及科學(xué)的推理及應(yīng)用能力。

（一）關(guān)于動(dòng)量和動(dòng)量定理的模型建立及解題方法介紹

關(guān)于動(dòng)量和動(dòng)量定理的習(xí)題解題，首先需要知道它的方法要點(diǎn)，以及存在題型，它們之間的聯(lián)系。以下將動(dòng)量和動(dòng)量定理分為了基本的7個(gè)模型：

動(dòng)量和動(dòng)量定理的定性分析;

對(duì)變力沖量的求解;

與時(shí)間有關(guān)的多過程求解;

流體問題;

瞬間電量求解問題;

位移求解問題（變力位移的求解）;

用于研究系統(tǒng)。

（二）關(guān)于動(dòng)量守恒定律的模型建立及方法介紹

動(dòng)量守恒定律具有較牛頓定律更普遍的運(yùn)用和更廣的適用范圍。分析使注意三點(diǎn)：（1）首先要著眼于系統(tǒng)，多過程復(fù)雜問題，考慮初末狀態(tài)，使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。（2）臨界問題的解決方法如：滑塊與小車的臨界問題，剛好不滑離小車的臨界條件是到小車末端，滑塊和小車剛好共速。（3）動(dòng)量和機(jī)械能雙守恒的綜合運(yùn)用。

科學(xué)思維方法是一種物理邏輯、物理素養(yǎng)、物理理念并且物理學(xué)科是一個(gè)追求簡(jiǎn)單美的學(xué)科，這種簡(jiǎn)單美在動(dòng)量相關(guān)習(xí)題的求解上也可以用一種普遍適用的方式：一對(duì)象（確定研究對(duì)象）;二分析（分析受力，分析運(yùn)動(dòng)）;三規(guī)律（牛頓運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、動(dòng)量相關(guān)規(guī)律、能量守恒規(guī)律）。

基金項(xiàng)目：本文為重慶市教育學(xué)會(huì)立項(xiàng)重點(diǎn)課題“初中物理生活化實(shí)驗(yàn)器材的開發(fā)與應(yīng)用”（XH2015A26）研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1]徐衛(wèi)兵.注重“物理觀念建構(gòu)”教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)[J].物理教師，2017，38（7）：5-8.

[2]于正榮.淺談對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用[J].物理教學(xué)，2005（2）：25-26.

作者簡(jiǎn)介：

楊婷（1991.1），女（重慶），重慶師范大學(xué)碩士研究生，中學(xué)二級(jí)教師，主研究方向生活物理、物理教學(xué)法;

向優(yōu)生（1993.4），男（重慶），中學(xué)二級(jí)教師，主研究方向生活物理教學(xué);

牟銀勇（1978.3），男（重慶），高級(jí)教師，主研究方向生活物理教學(xué)