通过“微元累积法”的应用提升科学思维素养
2025-07-21陈林龙
物理教学探讨 2025年6期
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2025)6-0064-5
在物理教学中,培育学生的科学思维素养是落实学科核心素养的关键点。在众多提升科学思维素养的方法中,微元累积法以其独特的优势受到物理教师的重视。微元累积法是一种基于对微小单元的分析,通过逐步积累最终得出针对整体结果的思维方法,这种方法强调从细微处着手,通过积累达到质变的效果。本文旨在探讨微元累积法在物理教学实践中的应用及其对提升学生科学思维素养的作用,首先举例说明微元累积法的适用情境,进而提炼使用微元累积法的一般程序,再通过不同类型、不同维度问题的具体解决来讨论微元累积法的使用策略以及对提升学生科学思维素养的意义。
1 微元累积法的适用情境
例1从地面上以初速度 v0 竖直向上抛出一质量为 m 的小球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,小球运动的速率随时间的变化规律如图1所示,以抛出时作为初始时刻,t1 时刻到达最高点,之后再落回地面,落地时速率为 v1 ,且落地前小球已经做匀速运动。求:

(1)空气阻力与速率的比值 k : (2)小球从抛出到落地过程中克服空气阻力 所做的功 Wf
(3)小球上升的最大高度 H 。
解析学生常见解答:
(1)因落地前小球已做匀速直线运动,由平衡条件得 mg=kv1 ,即
(2)对从抛出到落地的全过程应用动能定理,可得
-mv,即W
(3)学生解答1:上升阶段小球做初速度为 ⋅v0 、末速度为0的直线运动,由运动学规律可得 H= 
学生解答2:由于上升和下落阶段位移大小相等,因此上升阶段克服阻力做功为全程的一半,对上升过程应用动能定理有
mv。……
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