实验渗透思想思想深入教学
2019-09-10权刚
摘要:从对2016年高考理综新课标卷Ⅰ第23题和2017年高考理综新课标卷Ⅲ第22题的分析出发,评析试题意图,研究高考,以期获得对高中物理实验教学的启示。
关键词:实验试题;核心素养;教学启示
学科核心素养主要体现在学科的核心知识、核心能力、核心品质,它既是一门学科对人的核心素养发展的独特贡献和作用,又是一门学科独特教育价值在学生身上的体现和落实,是学科本质观和学科教育价值的反映。物理课程作为自然科学领域的重要基础课程,在培养学生方面的价值则体现在从科学知识、科学方法、科学精神与态度、科学应用四个方面为学生今后的生活和工作做准备,使学生养成终身发展所需的必备品格与关键能力,形成学生的物理学科核心素养。就目前而言高考仍是高中教学的指挥棒。从近两年物理高考试题来看,教育部提倡的加强对教材知识的理解、杜绝题型式学习与考查正在落实,并将继续影响以后的高考。下面以两道高考题为例说明。
原题1:(2016高考物理)现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过600C时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ie时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关一个,导线若干。在室温下对系统进行调节。已知U约为18V,Ie约为10mA;流过报警器的电流超过20mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在600C时阻值为650.0Ω。
(1) 在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
(2) 电路中应选用滑动变阻器_____________(填“R1”或“R2”)。
(3) 按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为______Ω;滑动变阻器的滑片应置于_______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是____________
_____________。
②将开关向_______(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________________________________。
(4) 保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
试题鉴赏 本题主要考查了电路的设计,滑动变阻器在电路中的作用及其规格的选择、实验的具体操作、与串并联电路的有关计算、闭合电路欧姆定律的应用、等物理知识。避开了以前高考以测量计算为考查重点的传统题型,巧妙地讲传感器内容与电路设计很自然地结合起来。本实验抓住“用温度控制电路”不放展开设计与探究,围绕这样一个实验目的立足实际,要求学生融入实验情景之中。先用电阻箱替代热敏电阻,充分利用了等效替代的思想。整个过程都让让学生思维触角延伸到实验设计以及具体操作环节。使学生有一种身临其境的感觉把探究巧妙地融入试题。
原题2:某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验,将画有坐标轴(横轴为x轴,纵轴为y轴,最小刻度表示1 mm)的纸贴在桌面上,如图(a)所示。将橡皮筋的一端Q固定在y轴上的B点(位于图示部分除外),另一端P位于y轴上的A点时,橡皮筋处于原长。
(1)用一只测力计将橡皮筋的P端沿y轴从A点拉至坐标原点O,此时拉力F的大小可由测力计读出。测力计的示数如图(b)所示,F的大小为 N。
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A点;现使用两个测力计同时拉橡皮筋,再次将P端拉至O点,此时观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向,由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为F1=4.2 N和F2=5.6 N。
(i)用5 mm长度的线段表示1 N的力,以O点为作用点,在图(a)中画出力F1、F2的图示,然后按平形四边形定则画出它们的合力F合;
若F合与拉力F的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内,则该实验验证了力的平行四边形定则。
试题鉴赏 新課程背景下强调学生的动手能力,而在以往高考中由于实验条件限制,操作大都是纸上谈兵,在高考中不能体现实验操作能力的考查。此题考查了学生的分析能力、计算能力、设计能力,其中动手能力的是考查本题一大亮点。可以说是把实验室搬到了高考试卷上,此题源自教材经典内容,经典但不落俗套,此题代表高考改革与课程改革大势,,实现了高考物理试题在新课改下的创新,体现了高考改革与物理课程改革的精神。
教学启示 所以在以后的教学中注意经典例题的讲解,经典例题需要贴近生活,联系实际,关注学科素养;试题设计及命制要体现考查基础,重视应用,突出能力测试;
试题的推陈出新是一大方向。在以后高考试题突出强调个人修养,社会关爱,家国情怀,更加注重自主发展,合作参与,创新实践是一大趋势。
关键能力和必备的品格是核心素养的主要构成部分,实际上是三维目标的提炼与整合,把知识、技能和过程、方法提炼为能力,把情感态度价值观提炼品格。知识与技能是形成学科素养的载体,过程和方法是素养形成的桥梁,而情感,态度和价值观能内化为学生品格。
作者简介:权刚(1984-),男,汉族,四川人,一级教师,本科。