论文发表：从深度学习和学科核心素养的视域看平均值的陷阱

此文2023年11月发表在《理科考试研究》杂志上。

摘要：等效替代是物理学的重要思想方法之一，应用极其广泛。在物理学中往往将变化的物理量可以用平均值来代替，就是等效替代思想方法的具体应用。在使用平均值时，学生容易掉入陷阱。教学过程中要善于引导学生深度思考问题的本质，防止掉入类似陷阱。

关键词：平均值，等效替代，陷阱，深度思考

物理学是一门精确的量的科学，涉及大量的物理量。而且这些物理量往往是变化的，且随时间或空间非线性变化。不随时间或空间变化的物理量（恒量、常量），处理起来较为简单，学生也不容易犯错。对于随时间或空间变化特别是非线性变化的物理量，为了使问题得化简化，常常用该物理量的平均值来等效替代。在使用平均值等效替代时，学生往往对物理问题的本质缺乏深度思考，稍不留神就掉入了陷阱。下面2023年全国高考物理甲卷25题为例进行分析。

一、         试题呈现

【例1，2023年全国高考甲卷25题】

如图，水平桌面上固定一光滑U型金属导轨，其平行部分的间距为 ，导轨的最右端与桌子右边缘对齐，导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为R、长度也为的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为3m的绝缘棒Q位于P的左侧，以大小为的速度向P运动并与P发生弹性碰撞，碰撞时间很短。碰撞一次后，P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨，并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时，两端与导轨接触良好，P与Q始终平行。不计空气阻力。求

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