谈核心素养视角下高中物理习题课的有效教学

文 霞

(乌鲁木齐市第十二中学 新疆乌鲁木齐 830000)

《普通高中物理课程标准》在核心素养体系整体框架基础上，提出了高中物理学科的核心素养：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。而习题课教学是高中物理教学的重要组成部分，是学生理解知识、掌握知识、提高能力的重要环节。新课程提出要让学生探究学习、自主学习、合作学习，习题课教学也应当与时俱进，以学生为主体、教师为主导，做好习题课教学，从而提高学生的思维能力和解题能力，实现物理教学质量的提高。

我们要认真研究物理习题教学的有效教学策略，加强高中物理习题课教学的有效性，实现物理教学价值。只有在有效课堂教学下，物理教学价值才得到回归，学生核心素养才能真正得到发展。习题教学要以提高学生科学素养为目标，在教学中不仅关注技能训练，更注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识及科学态度等方面的培养。

目前的教学中，部分教师过于关注基础知识和基本技能，而忽视学科核心素养、不重视学生长远的发展，下面结合我在高三一轮复习中的部分知识点复习，谈谈如何在教学中渗透对学生“物理观念”和“科学思维”的培养。

一、精心选取和设计习题，提高习题教学的有效性，促进学生综合素养形成

如图所示，物体A靠在竖直的墙面上，在竖直向上的力F的作用下，A、B一起匀速向上运动。则物体A和物体B的受力个数分别为（ ）。

A.2，3 B.3，4 C.4，3 D.5，4

解析：先对A、B整体分析，受总重力和竖直向上的力F两个力，再隔离A分析，受重力、B对A的支持力和摩擦力三个力，再隔离B分析，受重力、A对B的压力和摩擦力、竖直向上的力F四个力，故项B正确。

点评：此题考查的知识点是力学中的受力分析，这个知识点在高考中是常考点，此题的难点在于如何确定墙与物体A之间是否有挤压和是否有摩擦力，巧妙之处在于应用了受力分析的方法——整体法最终确定了墙对A没有支持力，没有摩擦力。再接着用了隔离法分析A、B两物体的受力情况。通过此题的精心讲解，使学生真正理解受力分析的“整体法”和“隔离法”的应用，提升学生对受力分析知识点的理解和应用能力，促进学生综合分析物理问题的素养，使学生对受力分析的规律方法在头脑中得到提炼与升华。

二、一题多解，培养学生的发散思维，提高学生的科学探究能力

（1）B球刚进入两板间时，求“杆—球”装置的加速度；

解析：（1）B球刚进入两板间时，对杆和A、B球系统根据牛顿第二定律得：

（2）方法一：动力学观点

A刚进入两板间，对A球有v12=2a1L

A刚进入两板间到B即将穿出下孔的过程，对“杆—球”装置根据牛顿第二定律得：qE+2mg-3qE=2ma2

又v22-v11=2a2s

B穿出下孔后，对杆和A、B球系统根据牛顿第二定律得：

3qE-2mg=2ma3

方法二：能量守恒观点

点评：两种方法相比较，方法一更注重于“球+杆”装置在整个过程中的每一个阶段的受力和运动状态的分析以及每一阶段遵循的运动规律，从物理学视角对“球+杆”装置的内在运动规律及相互关系认识深刻，这样更能加强学生对牛顿第二定律和匀变速直线运动规律的理解和应用，对物理基础一般的学生还是比较适用的；而方法二更注重于能量的观点来解决问题，相比之下，这种认识进一步升华了，上升到能量的高度，这对学生来说是一个挑战，是一种物理思维的跳跃，这正是培养了学生的“科学思维”的核心素养。

三、一题多变，培养学生思维的深刻性，“一题多变”训练有助于拓展考生思维空间，提高学生的创新能力

如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一弹性橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡皮绳竖直时处于原长h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零。则在圆环下滑过程中（整个过程中橡皮绳始终处于弹性限度内）（ ）。

A.圆环机械能守恒

B.橡皮绳的弹性势能一直增大

C.橡皮绳的弹性势能增加了mgh

D.橡皮绳再次达到原长时圆环的动能最大

解析：开始时由于橡皮绳处于原长h，所以圆环开始时沿着杆向下做匀加速运动，当橡皮绳再次被拉长至h时，此后将会对圆环产生一个阻碍圆环下滑的拉力，此时圆环克服拉力做功，机械能不守恒，故A错误；整个过程中橡皮绳的弹性势能先不变后增大，故B错误；当拉力达到某一值时，才会使圆环的加速度为零，圆环的速度达到最大值，故D错误；圆环和橡皮绳组成的系统机械能守恒，整个过程中圆环的重力势能减少量等于橡皮绳弹性势能的增加量，故C正确。

变式：如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h，让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则在圆环下滑过程中（ ）。

A.圆环机械能守恒

B.弹簧的弹性势能先增大后减小

C.弹簧的弹性势能共变化了mgh

D.弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大

点评：两道题相比较而言，唯一的区别在于一个是弹性橡皮绳、一个是轻质弹簧，我在复习时把这两道题同时呈现出来，学生小组合作探究交流找不同，最终发现弹簧在被压缩和被拉长时均具有弹性势能，而橡皮绳只是在被拉长时才具有弹性势能，这样学生就很容易理解橡皮绳和弹簧的弹性势能变化情况了；在分析圆环运动到什么位置时动能最大这个为题时两题中的分析思路都一样，都是分析圆环在沿杆向下运动到加速度为零时速度最大，即弹簧和橡皮绳都是处于被拉长的状态时。其实，这两道题还可以再补充问：圆环的加速度大小等于重力加速度的位置有几个？这样问题就更加完整了，分别从受力到运动再到能量，使学生进一步认识力和运动的关系以及能量的转化和守恒定律，也能更加提高学生的科学思维能力和意识。

总之，高中物理习题课教学重要的不是让学生获得知识，而是发展思维能力，物理教师要充分发挥高中物理课程在人的发展中的作用，教师应努力挖掘生活中的教学资源，努力体现物理学科教育在立德树人中的作用，切实在教学实践中提高全体学生的学科核心素养，用实际行动回答物理学科“培养什么人”的问题。