基于核心素养提升的高中物理作业设计——以“动能和动能定理”教学为例.pdf

核心素养培养基于核心素养提升的高中物理作业设计 以“动能和动能定理”教学为例崔新岗 谈马平(甘肃省兰州新区舟曲中学 7 3 0 0 8 7)【摘要】“双减”背景下,如何才能真正地减轻学生的作业负担,不是单纯地从作业数量上减少,更重要的是教师要从布置作业的质量上下功夫.而作业是学生提升核心素养、提高学习成绩最关键的途径之一,本文从物理学科核心素养的四个维度“物理观念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任”等入手,以“动能和动能定理”教学为例,探讨高中物理作业设计的技巧,以期为高中物理教学中“双减”工作的落实提供参考.【关键词】高中物理;核心素养;作业设计1 形成物理观念,锻炼科学思维例1 某同学制作了一电动汽车模型,称得其质量m=2 k g,将其放置在水平地面上,打开电动汽车模型的开关后,电动汽车模型在F=6 N的水平牵引力作用下由静止开始做匀加速运动,发生位移l=9 m时,速度达到v=6 m/s,已知电动汽车模型受到的摩擦 力 为 车 重 力 的0.1倍,重 力 加 速 度g取1 0 m/s2.则这段时间内电动汽车模型()(A)所受合力做的功为6 J.(B)所受合力做的功为3 6 J.(C)动能的增加量为3 6 J.(D)动能的增加量为6 J.解 根据力对物体做功的定义,W合=F-f l=F-0.1m g l=3 6 J,(A)错误,(B)正确;动能的增加量 Ek=12m v2=3 6 J,故(C)正确,(D)错误.设计意图 这是一道非常基础的作业题,通过课堂上的学习,几乎所有的学生都能解出答案,培养学生的参与意识和自信心.通过试题内容进一步分析,学生会发现,合力做的功等于动能的增加量,即W合=Ek,使学生初步形成了物理观念,锻炼深度思考的科学思维.2 引导观察和实验,培养科学探究习惯例2 钢珠弹和弹弓属于有可能危机乘客安全的物品,动车和飞机上严禁携带这类物品.某物理实验兴趣小组欲利用家用电子秤和智能手机的频闪照相机测量弹弓射出的钢珠弹的初动能,具体实验操作步骤如下:(1)用家用电子秤称出钢珠弹的质量m;(2)在已画好的背景方格纸(竖直放置)前使用弹弓水平发射钢珠弹,使用频闪照相机(每隔相等时间T拍一次照片)拍摄钢珠弹在空中的位置.如图1所示为钢珠弹运动过程中频闪照片的一部分,图中背景方格的边长为d,重力加速度为g,那么:图1照相机的频闪周期T=(用题目中给定的字母表示);钢珠弹的初动能Ek=(用题目中给定的字母表示);如果用弹弓发射钢珠弹时,将钢珠弹偏离水平方向向上少许发射出,则测得钢珠弹的初动能将.(A)一定偏大.(B)一定偏小.28 数理天地 高中版核心素养培养2 0 2 3年9月下(C)可能偏大.(D)可能偏小.解 钢珠弹发射后,在空中做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,则有 y=2d=g T2,解得频闪周期为T=2dg.钢珠弹发射后,在水平方向上做匀速直线运动,有3d=v0T,可得钢珠弹的初速度v0=9g d2,则钢珠弹的初动能Ek=12m v20=94m g d.若弹弓发射钢珠弹时偏离水平方向向上,则钢珠弹的实际初速度v实v0,钢珠弹的实际初动能满足E实=12m v2实12m v20,则测得钢珠弹的初动能将一定偏小.设计意图 本题综合性较强,将已学过的平抛运动与动能结合,训练学生的综合能力和科学思维能力,通过观察、实验、论证和解释,培养了学生的科学探究习惯.3 认清科学本质,培养良好的科学态度与责任例3 2 0 2 3年5月2 8日上午,东航使用C 9 1 9国产大飞机完成了国内商业航班的首航.如图2所示是C 9 1 9在水平跑道上滑跑试飞的场景.当发动机提供2.11 05N的牵引力时,C 9 1 9滑跑1.61 03m即可离地起飞.将滑跑过程视为初速度为零的匀加速直线运动,已知飞机的质量约为7.01 04k g,受到的阻力恒为其重力的0.1倍,则C 9 1 9起飞的速度约为()图2(A)5 7 m/s.(B)8 0 m/s.(C)8 9 m/s.(D)1 1 3 m/s.解 根据题意,利用动能定理,有(F-f)s=12m v2-0,而f=0.1m g,代入数据,解得v=8 0 m/s,故选(B).设计意图 本题是一道基础题,对于高一学生而言,学习动能定理后,不会将所学知识应用到日常生活和工业生产中去,这样看似简单的作业题,有部分学生还是无从下手.通过本题的训练,引导学生从“解题”到“解决问题”转变.C 9 1 9国产大飞机的商用,突破了国家部分卡脖子技术,引导学生不断努力和创新,肩负起民族复兴之大任,培养了学生的民族自信心和自豪感.4 结语在“双减”背景下的作业设计,要减轻学生作业负担,但绝不是单纯地减少作业数量,更关键的是要对作业进行优化设计,在核心素养的导向下提升作业的质量.作业设计时,教师要遵循高中物理学科的特点和学生的成长规律,精心分层设计物理作业内容,加强作业的反馈指导等途径,提升物理作业的巩固率.合理、高效的作业设计是落实国家“双减”政策和提高教学质量的重要举措,可以提升学生物理核心素养,达到减负增效的目的.【本文系兰州市“十四五”规划2 0 2 1年“双减”专项课题“双减”背景下核心素养导向的中学物理单元作业设计实践研究(L Z2 0 2 1S J Z X 1 6)的阶段性成果】参考文献:1邵友娣,李喆,陈玲等.凸显物理学科核心素养的作业设计 以沪科版高中物理“牛顿运动定律”单元为例J.中学物理教学参考,2 0 2 2,5 1(2 6):4-7.2侯宏.基于学生核心素养发展的高中物理作业设计J.中学理科园地,2 0 2 2,1 8(0 3):6-8.3陈希.基于高中物理核心素养的单元作业设计初探J.中学物理教学参考,2 0 2 2,5 1(0 9):1 8-2 0.4李晓莲.基于核心素养的高中物理单元作业设计策略J.中学生数理化(教与学),2 0 2 0(0 4):1 7.5袁晓芬.指向核心素养培育的高中物理学科单元活动类作业设计J.上海课程教学研究,2 0 2 1(Z 1):6 5-6 9.382 0 2 3年9月下核心素养培养 数理天地 高中版