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聚焦物理核心素养,培养学生思维品质!

2022-07-07彭华荣

科技研究·理论版 2022年11期
关键词:隔离法物块深刻性

彭华荣

物理核心素养是“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”。

物理观念:包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念。

科学思维:包括——模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新。

科学探究:表现在发现问题、找到证据、做出解释、进行交流。

科学态度与责任:是指科学本质、科学态度、社会责任等要素。

思维品质,是人的思维的个性特征。思维品质反映了每个个体智力或思维水平的差异,主要包括思维的深刻性、灵活性、独创性、批判性、敏捷性和系统性六个方面。

一、一题多解

例题1:如图所示,用三段不可伸长的轻质细绳OA、OB、OC共同悬挂一质量为m的重物使其静止,其中OA与竖直方向的夹角为30°,OB沿水平方向,A端、B端固定。若分别用FA、FB、FC表示OA、OB、OC三根绳上的张力大小,则下列判断中正确的是()

涉及到的物理核心素养是物质观念中的运动观念(加速度为零的平衡观念):

具体体现为平衡态、平衡条件合力为零(深入理解在任意方向合力为零(训练思维的深刻性));

数学知识是矢量合成、正弦定理(训练思维的灵活性把数学知识迁移到物理题中解决物理问题);

二、整体法和隔离法

训练思维的灵活性(从不同的角度与方面起步思考问题)、训练思维系统性(是指思维活动的有序程度,以及整合各类不同信息的能力)

整体法是指对整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。

在力學中,就是把几个物体视为一个整体,作为研究对象,受力分析时,只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力(外力),不考虑整体内部之间的相互作用力(内力)。

整体是从整体或全过程去把握物理现象的本质和规律,是一种把具有相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的多个物体,多个状态,或者多个物理变化过程组合作为一个整体加以研究的整体思维形式。整体思维是一种综合思维,也是多种思维的高度综合,层次深、理论性强、运用价值高。 另一方面表现为思维的有机组合。灵活运用整体思维可以产生不同凡响的效果,显现“变”的魅力,把物理问题变繁为简、变难为易。

隔离法:隔离法是对单个物体或单个过程进行分析、研究的方法。

在力学中,就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来,作为研究对象,只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力,不考虑研究对象对其他物体的作用力。

整体法和隔离法的应用训练思维的深刻性、灵活性、系统性。

例题2:如图所示,粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上,现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块,在圆球与地面接触之前,下面的相关判断正确的是( )

A.地面对长方体物块的支持力逐渐增大

B.球对墙壁的压力逐渐减小

C.水平拉力F逐渐减小

D.地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大

整体处于平衡状态:

竖直方向有:N=mg+G,则地面对长方体物块的支持力不变,长方体物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,则有f=μN,因此地面对长方体物块的摩擦力不变

水平方向有:F+N1=f,由于N1增大,f不变,则F减小,故C正确,A、D错误。

整体法主要解决外力;隔离法主要解决内力。

涉及到的物理核心素养是物质观念中的运动观念(加速度为零的平衡观念):

具体体现为平衡态、平衡条件合力为零(深入理解在任意方向合力为零(训练思维的深刻性));

数学知识是矢量合成、解直角三角形(训练思维的深刻性、灵活性、系统性把数学知识迁移到物理题中解决物理问题);

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