基于核心素养导向的物理原始问题教学
2021-03-11施云芳
魅力中国 2021年3期
施云芳
(杭州市余杭第二高级中学,浙江 杭州 311100)
一、从一个考题说起
浙江省2017 年11 月选考卷有这样一个试题:
【例1】 如图1 所示,照片中的汽车在水平路面上做匀速圆周运动,已知图中双向四车道的总宽度约为15m,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7 倍,则运动的汽车
A.所受的合力可能为零
B.只受重力和地面支持力作用
C.最大速度不能超过25m/s
D.所需的向心力由重力和支持力的合力提供
简单的应试,这道题容易解析:汽车在水平马路上做的是匀速圆周运动,合外力时时刻刻指向圆心,拐弯时靠静摩擦力提供向心力,因此排除错误选项可以选择C。如果我们的教学只止步于正确答案,那么学生的核心素养仅体现在物理观念层面上,只是从运动和相互作用观念的视角,初步解释了汽车转弯这一自然现象,而本题的核心问题“汽车转弯的最大速度”仍然未得到解决,同时也错失了培育学生物理核心素养的良好契机。
若进行下一步追问“速度是不能超过25m/s 而不是15m/s”,那又该如何分析?根据得最大速度,需要知道转弯半径才能求出v。题目中指出双向四车道总宽度15m,这就提示了应该按照图示比例来估算弯道的半径。根据生活经验,观测长度时会出现“远近高低各不同”的问题,但在同一横线上,长度的比例大致相同。因此通过图片横向比较,可得弯道的半径大约是车道总宽度的4 倍(如图2),即弯道的半径大约60m,求得v =20.5m/s。
本题通过生活经验也可以判断:汽车的速度要是为25m/s,也就是为90km/h,假如问一个没学过高中物理的司机:“以90 码的速度在水平路面上转弯可以吗?……
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