从习题到原始物理问题:物理关键能力培养的有效途径
2022-06-29翟彦芳邢红军
物理教师 2022年5期
翟彦芳 邢红军
(1.首都师范大学教育学院,北京 100048;2.首都师范大学教师教育学院,北京 100048)
当前,我国中学物理教育已经进入核心素养时代,培养学生的必备品格和关键能力,已成为中学物理教育的时代特色与核心目标.在物理教学中培养学生的物理关键能力,就是将真实生活中的问题置于物理学科视阈中,让学生运用物理知识和科学方法识别问题和解决问题.然而我们发现,能够解答物理习题的学生,并不一定能够解决真实问题.有鉴于此,本研究以一道物理习题为例,将其改编为原始物理问题,通过对比习题与原始物理问题的问题设置与解决路径,为物理习题向原始物理问题转化提供例证,以期为在物理教育教学中培养学生的关键能力提供有益启示.
1 物理习题解答
例题.一人从高处向下跳,当脚触到地面时,人的膝盖本能弯曲.期间,人的躯干可在一段对它提供的减速距离内完成减速运动.设下跳高度h=3 m,减速距离d=0.6 m,腿以上躯干的质量m=100 kg,试计算匀减速时腿作用于躯干上的力有多大?
方法1:利用动量定理解答习题.
运动阶段1:人从高处向下跳,在人的脚接触到地面之前,人做自由落体运动.

运动阶段2:从人的脚开始接触地面到人的身体静止的过程中,人做匀减速运动.
根据匀变速直线运动位移公式可得

根据匀变速直线运动速度公式可得

由式(1)(2)可得人做匀减速直线运动的时间

在本题中,位移s=d,初速度v0=v,末速度vt=0.
由此,人在做匀减……
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