高考物理力學(xué)計(jì)算題中所體現(xiàn)的核心素養(yǎng)

周勇

【摘要】物理是一門具備較高綜合性和實(shí)踐性的課程，同時(shí)也是培養(yǎng)高中學(xué)生理性思維、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)觀念和理解能力等物理核心素養(yǎng)的重要窗口。從課程結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，高中物理課程主要涉及熱、電、光、力、原五大核心內(nèi)容，其中，在高考理綜考試分?jǐn)?shù)結(jié)構(gòu)中，物理力學(xué)的綜合考察占據(jù)了大量的分?jǐn)?shù)比重，同時(shí)，這也是高中物理教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。但很多學(xué)生在力學(xué)學(xué)習(xí)和解題方面普遍存在較大的難度，這不僅使很多高考學(xué)生理綜考試敗北，更意味著學(xué)生物理核心素養(yǎng)的缺失。本文以高考物理力學(xué)計(jì)算題作為切入點(diǎn)，主要探討了物理核心素養(yǎng)在其中的主要體現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】高考物理;力學(xué)計(jì)算題;核心素養(yǎng);體現(xiàn)

引言：隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，高中物理課程教學(xué)也迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)，更加對(duì)物理教師的教學(xué)能力和教學(xué)素養(yǎng)提出了更高的要求，即教師必須重視對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，并將這種綜合素養(yǎng)內(nèi)化為解決高考物理問(wèn)題，甚至是現(xiàn)實(shí)生活中物理問(wèn)題的綜合能力。同時(shí)，素質(zhì)教育也要求現(xiàn)代高中學(xué)生必須具備一定的創(chuàng)新性和科學(xué)性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。尤其是在現(xiàn)階段的高考物理中，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)來(lái)分析、解決物理問(wèn)題，具有重要意義。

物理力學(xué)問(wèn)題是現(xiàn)實(shí)生活中出現(xiàn)最為普遍的一種問(wèn)題，如游樂(lè)場(chǎng)里的過(guò)山車、公交車剎車時(shí)的摩擦等，而在高考中能夠正確解答力學(xué)相關(guān)問(wèn)題，也是拉開學(xué)生成績(jī)之間差距的關(guān)鍵。而物理力學(xué)計(jì)算題的解題思路，除了必備的物理知識(shí)，還離不開學(xué)生個(gè)人的物理核心素養(yǎng)，以下以2018年全國(guó)卷中的力學(xué)計(jì)算題為例，剖析物理核心素養(yǎng)在該題解題思路中的體現(xiàn)。

（全國(guó)I）一質(zhì)量為m的煙花彈獲得動(dòng)能E后，從地面豎直升空。當(dāng)煙花彈上升的速度為零時(shí)，彈中火藥爆炸將煙花彈炸為質(zhì)量相等的兩部分，所獲得的動(dòng)能之和仍為E，且均沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。爆炸時(shí)間極短，重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力和火藥的質(zhì)量。求：

（1）煙花彈從地面開始上升到彈中火藥爆炸所經(jīng)過(guò)的時(shí)間;

（2）爆炸后煙花彈向上運(yùn)動(dòng)的部分距地面的最大高度。

一、理解能力

理解能力是物理核心素養(yǎng)中最基本的能力，它是學(xué)生整合題干信息、正確認(rèn)識(shí)和理解題干要求和所求的基礎(chǔ)。學(xué)生理解能力的培養(yǎng)離不開日常的語(yǔ)文學(xué)習(xí)和語(yǔ)文訓(xùn)練，在高中物理教學(xué)過(guò)程中，理解能力主要表現(xiàn)為對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解，除此之外，在高考物理力學(xué)計(jì)算題中，學(xué)生的理解能力還表現(xiàn)為將這些固定概念與題干相結(jié)合而得到的概念的升華。以上述高考力學(xué)計(jì)算題為例，這里考察的學(xué)生的理解能力主要表現(xiàn)為動(dòng)能、重力加速度、質(zhì)量等，而將這些物理教材中的概念與該題干進(jìn)行結(jié)合，還需要學(xué)生對(duì)其進(jìn)行題干的升華，這也就引出了題干對(duì)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的考查。

二、推理論證能力

從本質(zhì)上來(lái)講，推理論證能力是對(duì)學(xué)生科學(xué)思維層次的界定，是以已知的題干情境為基礎(chǔ)，構(gòu)建理想模型的抽象概括過(guò)程，以及在這個(gè)過(guò)程中所用到的科學(xué)思維方法。在高考物理力學(xué)計(jì)算題中，這種推理論證能力主要表現(xiàn)為能夠根據(jù)已知題干中的關(guān)鍵詞，找出定性和定量，并以此為依據(jù)，進(jìn)行科學(xué)推理、精準(zhǔn)計(jì)算，從而得到正確的解題思路。在這個(gè)過(guò)程中，需要學(xué)生具備大膽質(zhì)疑的科學(xué)思維和勇于創(chuàng)新的創(chuàng)造力，能夠調(diào)動(dòng)自身的發(fā)散思維來(lái)提出各種假設(shè)，并予以論證。在這道題目中，需要學(xué)生根據(jù)給定情境完成科學(xué)思維中的物理建模過(guò)程——豎直方向的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而后要明確的一個(gè)物理知識(shí)——煙花在爆炸的瞬間動(dòng)量守恒，這種情況下，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。

三、綜合分析能力

綜合分析是解答高中物理力學(xué)計(jì)算問(wèn)題的核心部分，明確正確的分析方向是解答該類型題目的基礎(chǔ)，而對(duì)上述各個(gè)環(huán)節(jié)所得出結(jié)論的整合、拆解、分類、再整合就是綜合分析階段的主要內(nèi)容，同時(shí)也是解答該類型題目的關(guān)鍵所在。具體來(lái)講，就是要具備一定的實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)能力和利用已知題干驗(yàn)證假設(shè)是否成立的能力，能夠充分使用各種方法和手段對(duì)題干中的信息和已掌握的理論知識(shí)進(jìn)行分析、處理、描述和論證的能力。在上述高考題目中，所體現(xiàn)的對(duì)學(xué)生綜合分析能力的考查主要體現(xiàn)在需要學(xué)生將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，分解成若干個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題逐一解答的能力，即煙花爆炸主要經(jīng)歷了豎直上拋→爆炸一分為二的動(dòng)量守恒→豎直上拋的過(guò)程，通過(guò)細(xì)致分析每一個(gè)環(huán)節(jié)中的問(wèn)題，就能夠獲得解答整道題目的有效方法。

四、創(chuàng)新能力

創(chuàng)新能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)和應(yīng)用是新課改對(duì)現(xiàn)代高中物理教育和練習(xí)提出的更高要求，它是學(xué)生對(duì)自身已有知識(shí)結(jié)構(gòu)的整合、對(duì)自身發(fā)散思維的延伸和對(duì)已知內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)疑、分析、答疑、提出獨(dú)到見解的過(guò)程，是高中學(xué)生物理核心素養(yǎng)中最深層、最重要的體現(xiàn)。創(chuàng)新能力和創(chuàng)造力的水平，視不同學(xué)生的不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力而定，具有明顯的差異化。在這道題目中，同樣體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的考核，即對(duì)煙花在天空中爆炸的圖像進(jìn)行聯(lián)想，分析煙花爆炸的分布形狀及成因，并嘗試構(gòu)建物理模型。

結(jié)束語(yǔ)

作為現(xiàn)代素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，物理學(xué)科核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)了現(xiàn)代學(xué)科教育的育人價(jià)值，它既是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理理論知識(shí)過(guò)程中積淀的文化精華，又是學(xué)生在應(yīng)用物理知識(shí)和技能技巧解決現(xiàn)實(shí)中物理問(wèn)題的必備品格，對(duì)于高中學(xué)生而言，具有促進(jìn)個(gè)人終身發(fā)展的現(xiàn)實(shí)影響力。高考是人生的重要拐點(diǎn)，是開啟人生新階段的重要“路口”，應(yīng)用物理核心素養(yǎng)解決高中物理考試中的重要問(wèn)題，對(duì)于學(xué)生高考結(jié)果而言具有重要的保障作用。因此，物理教師必須重視對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，并提升自身的教學(xué)能力來(lái)發(fā)揮對(duì)學(xué)生將核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力的重要引導(dǎo)作用。

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