例谈高中物理教材习题教学策略
2018-09-14董德
董德
《实验:练习使用多用电表》是2004人教版高中物理教材选修3-1中的一节实验课。其中设计了4个实验,分别是测量电压、电流和电阻,课程标准要求学生学会选择合适的量程,会在刻度盘上找到对应的刻度,会准确读数;会在选择适当倍率的欧姆挡测量时,使表针指示在刻度盘的中间区域,以便使读数误差更小。因此学会电表读数在本节内容中十分重要。但读数的方法在本节正文内容中却只字未提,那么多用电表的读数就成了本节实验的一个难点,如果解决不当,实验效果就会受到很大影响。为此笔者采用了教材习题导入法,利用课后问题与练习的第1题先入为主,通过习题教学总结多用电表的用法和读数方法,然后再进行分组实验,收效颇佳。教学片段如下:
笔者先提问引入,怎样用多用电表测电压、电流和电阻?让学生回答,根据学生回答情况,重点强调电路连接方法和电流“红入黑出”的特点。之后进一步提问:测量时大家能不能快速精确地读数呢?在学生思考的同时,出示课后问题与练习第1题。
笔者先留幾分钟让学生去尝试读数,发现学生在读数中的问题,主要集中在估读环节时。笔者引导学生观察题目所涉及挡位、识别读数对应刻度线、算出相应分度值。表格中第一行是直流2.5V挡,第二行是直流50mA挡,读数对应中间一排刻度线,共5大格50小格,2.5V挡对应分度值为0.05V;50mA挡对应分度值为1mA;第三行是电阻×10挡,读数对应第一排刻度线,由于电阻挡的刻度分布是不均匀的,观察后分段分析电阻刻度线,0-5Ω是10小格,分度值为0.5Ω;5Ω-20Ω是15小格,分度值是1Ω;20Ω-40Ω是十小格,分度值为2Ω;40Ω-50Ω是两小格,分度值为5Ω;50Ω-100Ω是5小格,分度值为10Ω。
接着师生共同对指针在a、b位置处的相应挡位读数。
1.直流电压2.5V挡,a指针处于11-12小格之间,读数在0.55V-0.60V之间,读数应该为0.56V至0.59V,此时误差已经出现在百分位了,若读为三位小数0.56xV,千分位的x就没有意义了,此时不难发现我们对应0.05V的分度值读数时,应该采用每小格5等分的方法进行估读,指针过了5等分中的2分,估计值应为0.02V,加上读出的准确值0.55V,读数应该为0.57V。误差出现在了分度值的同位。利用以上方法让学生练习读出b位置的读数,应为2.00V。
2.直流电流50mA挡,a指针也处于11-12小格之间,读数应该在11.0mA-12.0mA之间,分度值为1mA,学生根据已有经验采用每小格10等分的方法估读,估读误差出现在了分度值的下一位,这样的估读方法在初中阶段就已经训练过了,不在赘述。
3.电阻×10挡,a指针处于50Ω位置,40Ω-50Ω分度值为5Ω;50Ω-100Ω分度值为10Ω,无论靠哪边读数,估读值应该在个位上,所以读数为50Ω而不是50.0Ω,尽管乘以倍率后的结果一样,但50.0Ω小数点后面的0是无意义的。B指针处于0-5Ω范围内,3.0Ω-3.5Ω之间,分度值为0.5Ω,采用5等分的方法估读,读数为3.2Ω,乘以倍率结果为32Ω。
4.笔者发现本题的不足在于没有涉及2分度的读数,于是补充选取了直流电压10V挡,让学生读出a、b对应的读数。这是一个分度值为0.2V的读数练习,先让学生在已有练习经验的基础上自己读数,小组讨论,笔者利用分度值为0.05mA读数的规则启发学生,给出读数:a位置为2.3V,b位置为4.0V。最后师生共同总结出分度值为0.2V的估读方法。
最后,教师引导学生把分度值为1、0.1、0.01、0.001……的分度值整合为1分度,把分度值为2、0.2、0.02、0.002……的分度值整合为2分度,把分度值为5、0.5、0.05、0.005……的分度值整合为5分度。1分度的采用10等分估读法,2分度的采用2等分估读法,5分度的采用5等分估读法。这样1分度的误差出现在准确值的下一位,而2分度和5分度的误差则出现在了准确值的同位。
笔者在本节内容的创新教学中,使学生感受到多用电表读数方法是有章可循、有据可查的,是来源于教材的,使得学生的认知态度坚定。这样利用“习题变例题”的教学策略处理教材习题,还对教材习题设计的不完善进行补充、补偿,是把教材习题的作用最大化的策略,是避免题海战术的一种有效方法,笔者认为是值得推广应用的。而简单地把教材习题作为练习或作业题目的传统做法,抑制了教材习题作用的发挥。因此笔者认为研究教材中的习题,是教师研究教材不可或缺的一个环节。通过研究教材中的习题,教师采用不同策略处理教材中的习题,提高学生解决物理问题的思维能力,才是学生一听能懂,一做就会的基础,才是教材效益最大化的保证。
【参考文献】
[1] 张大昌. 普通高中课程标准实验教科书物理(选修3-1)(第三版)[M]. 北京:人民教育出版社,2010.
[2] 彭前程. 普通高中课程标准实验教科书教师教学用书物理(选修3-1)(第三版)[M]. 北京:人民教育出版社,2010.
[3] 教育部. 普通高中物理标准(实验)[S]. 北京:人民教育出版社,2003.
[4] 教育部. 普通高中课程方案(实验)[S]. 北京:人民教育出版社,2003.
【本文是2017年度甘肃省“十三五”教育科学规划课题“新课程理念下高中物理教材习题教学策略研究”阶段成果之一,课题立项号:GS[2017]GHB1244。】
(作者单位:甘肃省武威市第八中学)