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摘 要：汽车的刹车运动在一定条件下才是匀减速运动。教师在教学过程中要关注学生的心智活动，遵循学生认知规律并按科学思维进行教学，而不能武断地扼杀学生的学习积极性。课堂教学中应重视学生科学思维的培养。
关键词：高中物理；科学思维；汽车刹车
前几天听了一位市学科带头人的一节题为《用牛顿运动定律解决问题（一）》的公开课。这节课上得整体上还是比较好的，教学以问题导向讲解知识，教学内容源于教材又不拘泥于教材，具有创新性，能激发学生思考。课堂以“一道习题是一个科学问题、一个科学问题就是一道习题”开场很有新意。整节就是以两个生活中实际问题展开，通过和学生共同探讨获得研究问题的方法。从大方向上符合新课程教学理念，但在一个细节上处理的不好，让笔者感觉如鲠在喉，不吐不快。
一、问题的引出
授课教师提出的问题情境：在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30米，该车辆最大刹车加速度是15m/s2，该路段的限速60km/h.请问该车是否超速？
教师抛出问题后，经过学生几分钟的思考和讨论，教师然后提问学生，过程如下：
学生：假设汽车的刹车是匀减速运动…（注意：学生在这里用的关键词是“假设”）
（教师打断）教师：你慢，汽车的刹车是不是匀减速运动？要假设吗？我们一起来分析一下汽车的受力情况。请问汽车受到几个力？
学生：重力、支持力和摩擦力
教师：它受到的合力是什么？加速度是多大？
学生：合力是摩擦力，。
教师：非常好，我们没必要假设，汽车的运动一定是匀减速运动。那我们怎么知道μ呢？
学生：查课本动摩擦因数表。
教师：非常好！
……
后面的教学几乎按照教师的预设展开，很顺利地完成了本节课的教学。笔者的关注点是教师的打断，且教师很武断地认为“汽车的刹车是匀减速运动”根本就不需要假设。下面我们就来讨论：汽车的刹车是不是匀减速运动？
（1）汽车在减速运动中不能看作是个理想的质点。汽车在刹车过程中，车上的物体可能和汽车之间发生相对运动，且物体还会的车体发生碰撞，这样汽车的受力将复杂的多，几乎不可能做匀减速运动。
（2）汽车的运动是个实际运动，受力情况比较复杂。除受重力、支持力、地面的摩擦力外还受到空气阻力，还由于伯努利效应：流线型的汽车前后还会有空气的压力差。汽车受到的空气阻力大小是与汽车相对于空气运动速度有关的，汽车在刹车运动过程中受到空气阻力将逐渐减小。这样，汽车的运动也将肯定不是匀减速运动。
（3）地面的摩擦力是不是恒力？问题情境中出现的“车辆的刹车痕迹是30米”。现在的汽车很多都是采用防抱死制动系统。“百度百科”经“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核的词条中解释：“制动防抱死系统（antilock brake system）简称ABS。作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。”所以地面的刹痕可能不是车轮完全抱死情况下的纯滑动，也就不是完全的滑动摩擦力。这样地面的摩擦力也将是变力。汽车也将是非匀减速运动。
二、反思
由以上分析可以看出：学生的假设是非常有道理的，一般情况下汽车的刹车并不是匀减速运动，而只是忽略一些特殊情况下才做匀减速运动。而在教学过程中教师给予的确是全面否定，这就让我反思：我们在教学中究竟应该教给孩子们什么？
笔者认为其中很重要的一点就是：科学思维。高中物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身学习的社会发展需要的基础知识、关键能力、科学态度等方面的表现，是学通过物理学习集中体现的带有物理特征的品质，是学生科学素养的关键成分，主要有“物理观念与应用”“科学思维与创新”“科学探究与思维”“科学态度与责任”四个方面要素组成。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
我们要教知识，没有知识体系的教学不能称其为学科教学。无疑本节课的“牛顿第二定律的应用”是本节课所要掌握的知识。问题的情境、探讨的话题、结论的得出都应该建立在此基础之上的。但是学习不能仅仅是学习牛顿第二定律这个知识，还要教会学生研究问题的方法和培养学生物理学科的学科素养。
物理物理世上万物的道理，理可以理解为物理原理、物理規律、物理方法和物理思维。而道理的产生需要严密的逻辑思维能力。这节课中学生的“假设”正是其严密的思维的体现，教师如果在这个时候给学生以充分的肯定和表扬，例如：“某某某同学，你说假设汽车作匀减速运动，“假设”这个词用的太好了，由于汽车受到风力能各种因素的影响，大家不知有没有听说ABS系统这个词，有兴趣的同学课后可以去关注一下。汽车很可能受到的是变力，我们为了考虑问题的简便，忽略一些次要因素，本题只考虑重力、支持力和地面摩擦力时，大家一起来分析一下汽车的运动是不是匀减速运动？……”这样的话对学生后期的学习积极性会有非常大的提高。课堂教学中必须时时抓住物理思维的训练，不仅要让学生知其然，更要知道其所以然。教师的打断是对学生学习积极性的严重打击，他本来对物理学科萌发的学习积极性可能戛然而止，这个学生的表现得不到肯定，同时也让别的同学回答时会望而生畏。课堂既要讲课本知识“牛顿第二定律的应用”，也要给学生课后拓展的空间“汽车的刹车可能不是匀减速运动”。
通过对汽车刹车这个问题进行模型建构，然后进行合理的科学推理，提高学生科学论证和质疑创新的能力。这不正是我们物理学科的核心素养吗。
作者简介：
曹海斌，苏州市高新区第一中学，中学高级教师。
关键词：高中物理；科学思维；汽车刹车
前几天听了一位市学科带头人的一节题为《用牛顿运动定律解决问题（一）》的公开课。这节课上得整体上还是比较好的，教学以问题导向讲解知识，教学内容源于教材又不拘泥于教材，具有创新性，能激发学生思考。课堂以“一道习题是一个科学问题、一个科学问题就是一道习题”开场很有新意。整节就是以两个生活中实际问题展开，通过和学生共同探讨获得研究问题的方法。从大方向上符合新课程教学理念，但在一个细节上处理的不好，让笔者感觉如鲠在喉，不吐不快。
一、问题的引出
授课教师提出的问题情境：在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30米，该车辆最大刹车加速度是15m/s2，该路段的限速60km/h.请问该车是否超速？
教师抛出问题后，经过学生几分钟的思考和讨论，教师然后提问学生，过程如下：
学生：假设汽车的刹车是匀减速运动…（注意：学生在这里用的关键词是“假设”）
（教师打断）教师：你慢，汽车的刹车是不是匀减速运动？要假设吗？我们一起来分析一下汽车的受力情况。请问汽车受到几个力？
学生：重力、支持力和摩擦力
教师：它受到的合力是什么？加速度是多大？
学生：合力是摩擦力，。
教师：非常好，我们没必要假设，汽车的运动一定是匀减速运动。那我们怎么知道μ呢？
学生：查课本动摩擦因数表。
教师：非常好！
……
后面的教学几乎按照教师的预设展开，很顺利地完成了本节课的教学。笔者的关注点是教师的打断，且教师很武断地认为“汽车的刹车是匀减速运动”根本就不需要假设。下面我们就来讨论：汽车的刹车是不是匀减速运动？
（1）汽车在减速运动中不能看作是个理想的质点。汽车在刹车过程中，车上的物体可能和汽车之间发生相对运动，且物体还会的车体发生碰撞，这样汽车的受力将复杂的多，几乎不可能做匀减速运动。
（2）汽车的运动是个实际运动，受力情况比较复杂。除受重力、支持力、地面的摩擦力外还受到空气阻力，还由于伯努利效应：流线型的汽车前后还会有空气的压力差。汽车受到的空气阻力大小是与汽车相对于空气运动速度有关的，汽车在刹车运动过程中受到空气阻力将逐渐减小。这样，汽车的运动也将肯定不是匀减速运动。
（3）地面的摩擦力是不是恒力？问题情境中出现的“车辆的刹车痕迹是30米”。现在的汽车很多都是采用防抱死制动系统。“百度百科”经“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核的词条中解释：“制动防抱死系统（antilock brake system）简称ABS。作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑（滑移率在20%左右）的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值。”所以地面的刹痕可能不是车轮完全抱死情况下的纯滑动，也就不是完全的滑动摩擦力。这样地面的摩擦力也将是变力。汽车也将是非匀减速运动。
二、反思
由以上分析可以看出：学生的假设是非常有道理的，一般情况下汽车的刹车并不是匀减速运动，而只是忽略一些特殊情况下才做匀减速运动。而在教学过程中教师给予的确是全面否定，这就让我反思：我们在教学中究竟应该教给孩子们什么？
笔者认为其中很重要的一点就是：科学思维。高中物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身学习的社会发展需要的基础知识、关键能力、科学态度等方面的表现，是学通过物理学习集中体现的带有物理特征的品质，是学生科学素养的关键成分，主要有“物理观念与应用”“科学思维与创新”“科学探究与思维”“科学态度与责任”四个方面要素组成。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
我们要教知识，没有知识体系的教学不能称其为学科教学。无疑本节课的“牛顿第二定律的应用”是本节课所要掌握的知识。问题的情境、探讨的话题、结论的得出都应该建立在此基础之上的。但是学习不能仅仅是学习牛顿第二定律这个知识，还要教会学生研究问题的方法和培养学生物理学科的学科素养。
物理物理世上万物的道理，理可以理解为物理原理、物理規律、物理方法和物理思维。而道理的产生需要严密的逻辑思维能力。这节课中学生的“假设”正是其严密的思维的体现，教师如果在这个时候给学生以充分的肯定和表扬，例如：“某某某同学，你说假设汽车作匀减速运动，“假设”这个词用的太好了，由于汽车受到风力能各种因素的影响，大家不知有没有听说ABS系统这个词，有兴趣的同学课后可以去关注一下。汽车很可能受到的是变力，我们为了考虑问题的简便，忽略一些次要因素，本题只考虑重力、支持力和地面摩擦力时，大家一起来分析一下汽车的运动是不是匀减速运动？……”这样的话对学生后期的学习积极性会有非常大的提高。课堂教学中必须时时抓住物理思维的训练，不仅要让学生知其然，更要知道其所以然。教师的打断是对学生学习积极性的严重打击，他本来对物理学科萌发的学习积极性可能戛然而止，这个学生的表现得不到肯定，同时也让别的同学回答时会望而生畏。课堂既要讲课本知识“牛顿第二定律的应用”，也要给学生课后拓展的空间“汽车的刹车可能不是匀减速运动”。
通过对汽车刹车这个问题进行模型建构，然后进行合理的科学推理，提高学生科学论证和质疑创新的能力。这不正是我们物理学科的核心素养吗。
作者简介：
曹海斌，苏州市高新区第一中学，中学高级教师。