高中物理习题教学对核心素养培养的思考

【摘 要】本文论述运用习题教学锻炼学生解决物理问题的思维方法，认为高中物理习题教学是培养学生核心素养的方法之一，能更好地培养学生的物理思维能力，使学生形成正确的物理思维模式，提升学生的核心素养。

【关键词】高中物理 习题教学 核心素养

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）11B-0038-02

习题教学是高中物理的关键教学环节之一，是提升学生物理素养的重要手段。只有在适当习题训练的过程中，学生才能从不同层面、不同角度逐渐加深对物理知识的理解和掌握。此外，习题教学也是培养学生创新思维，提高学生创新能力的重要途径。通过习题教学可以激活学生思维，提高学生思维的独特性、灵活性、全面性。可以说，习题教学对学生科学实践素养、解决问题能力、探究学习素养、沟通能力等核心素养的提升具有重要意义。因此，我们有必要重视物理习题教学策略的研究，以提升高中物理习题教学的效果，培养学生的核心素养。在实际的习题教学中，教师应坚持以培养学生核心素养为目标，重视对学生的技能训练，重视培养学生的学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学精神。笔者认为，高中物理习题教学可以从以下几个方面入手培养学生的核心素养。

一、构建习题情境

物理习题通常是关于自然及人类生活、生产中存在的各種物理问题的理想化物理情境。在习题教学中，为了帮助学生更好地理解，教师可以借助物理实验、图片、视频等方式模拟构建物理习题中的真实情境。在此过程中，学生将更好地掌握概括、分析、抽象、假设、类比、等效等科学探究方法。例如，在解决“喷泉顶物”的题目时，教师可以为学生演示“喷泉顶球”的实验，模拟真实的物理情境，让学生感受到习题情境的真实性。通过观察实验现象，如水流速度、横截面积的变化等，区分真实情境与习题情境的不同，如，难以形成稳定的水流；水对乒乓球作用后，水没有散开；乒乓球也很难稳定在同一高度。这使学生认识到习题与实际问题的区别，学会从实际物理问题中抽象出物理模型，灵活运用物理知识解决实际问题。

二、学会合理迁移

下面以一个实例来诠释合理迁移的方法。

〖例 1〗如图 1 所示，在平面 x0y 中，电场强度大小为 E 的匀强电场沿 y 轴负方向，一个质量为 m，带电量为 +q 的带电粒子由点 A 斜角射出，粒子运动轨迹上有两点 B、C，已知 l0 是常数，忽略粒子受到的重力。求：①电场力在带电粒子由 A 到 C 过程中对其所做的功；②粒子由 A 到 C 的时间；③经过 C 点时粒子的速率。

〖解析〗根据题目条件和图示可知，带电粒子的运动轨迹类似于斜抛运动，忽略重力的情况下，在匀强电场力作用下的粒子运动情况等同于粒子仅在重力作用下的运动情况，粒子做斜抛运动。处理斜抛运动的常用方法是将其拆分为两个相互垂直的运动，分别进行单独研究。因此，我们同样可以将该方法迁移到本题，将粒子运动拆分为水平、竖直两个方向的运动。粒子在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上有沿 y 轴正方向的初速度，但它仅受沿 y 轴负方向的电场力作用，做加速度为 的上抛运动。

〖总结〗学生对电场力作用下的曲线运动不熟悉，因此，教师在习题讲解过程中要引导学生将重力换成电场力，重力加速度换成电场力作用下的加速度，将斜抛运动的知识和处理方法迁移到本题中，学生就可以用自己熟悉的方法去解决比较生疏的问题。在理解问题情境的基础上，联系已学知识，将已熟练掌握的知识和方法迁移到新的问题中可以帮助学生顺利地分析和解决陌生问题，从而拓展学生思维，培养学生的核心素养。

三、构建合理模型

解决物理问题的前提是先对物理过程进行全面了解和分析，利用草图展示物理过程。换句话说，就是建立物理模型的过程。物理模型的种类很多，有条件模型、过程模型、实体模型，等等。教师在开展习题教学过程中，应注意引导学生掌握常见的物理模型，帮助学生学会建立物理模型，形成运用物理模型处理复杂物理问题的思维习惯，培养学生的物理学科核心素养。

〖例 2〗光滑地面上一个半径为 R，质量为 m 的空心球，内部有一质量为 n、大小忽略不计的光滑小球 B（如图 2 所示）。B 球在与 A 球圆心相同的高度释放。请计算，当 B 球落到 A 球底部时，A 球向后移动的距离。

乍一看这个题目是关于变速机械运动的问题，但仔细分析就会发现，这个问题和人在船上走的问题类似，都可以用动量守恒定律来寻找答案。B 球落到底部时相对地面向前移动的距离为 S1，A 球向后移动的距离为 S2，则 S1+S2=R，依据动量守恒定律可知 mv1=nv2，则 。由此可见，通过构建合理模型可以快速找到解决问题的方法。

四、破除惯性思维

积累丰富的解题经验固然能够帮助我们加快解题速度，但如果思维受到惯性思维的影响，在解决新问题时就容易形成认识误区。有时惯性思维对学生的不利影响是非常严重的，因此，教师在习题教学过程中，为了帮助学生突破思维惯性就需要从创新视角去启发学生进行创新思维，跳出惯性思维模式，提出创造性的解题思路。

〖例 3〗长度足够的光滑平行金属轨道 MN、PQ，置于方向竖直向下的匀强磁场中，导电滑棒 ab 和 cd 的质量均为 m（如图 3 所示），其中 ab 的初速度为 0，cd 初速度为 v0。试计算 ab 棒的末速度，整个过程中感生电流产生的热量。

教育学院学报，2017（2）

（责编 卢建龙）

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