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立足实际 落实核心素养的培养
——对2019年全国Ⅰ卷第23题的赏析及备考

2020-03-02黄兴仲

数理化解题研究 2020年4期
关键词:量程内阻电表

黄兴仲

(广东省梅州丰顺县黄金中学 514357)

一、原题展现

某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表.该同学测得微安表内阻为1200 Ω,经计算后将一阻值为R的电阻与该微安表连接,进行改装.然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表).

(1)根据图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接.

(2)当标准毫安表的示数为16.0mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是____.(填正确答案标号)

A.18mA B.21mA C.25mA D.28mA

(3)产生上述问题的原因可能是____.(填正确答案标号)

A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1200 Ω

B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1200 Ω

C.R值计算错误,接入的电阻偏小

D.R值计算错误,接入的电阻偏大

(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是否正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可,其中k=____.

解析(1)以改装电表为考察背景,根据电路图与实物图,可知该实物图如图1所示.

(2)根据图(c)的读数可知为I=160μA,结合改装电表的知识有:

联立以上式子,代入数据可Im′=25mA

(3)根据前两个式子,可知当R为正确值时,Rg偏大,则改装后电表的量程变大;当Rg为正确值时,R变小,则改装后的电表量程也变大.

(4)根据电表改装的原理,有:

二、点评

1.立足生活

教育部考试中心针对2019年高考物理的评价是“注重理论联系实际,加强物理学科素养考察”.作为核心素养中关键一环的科学探究主要体现在两道实验当中,对于23题电学实验,在真实的问题情境中,考察学生灵活运用所学知识解决实际问题的能力.立足于实际实验操作,引导学生和教师重新关注生活、审视生活、学以致用.

2.遵循实验的探索过程

不同于往常的实验考查方式,该题关注实验出现的问题,并根据根据该问题进行探讨考查,遵循科学实验探索的过程“发现问题——提出问题——数据分析、处理——误差分析——改进实验”,使学生和教师更加关注实验的操作性与分析,而不只是“按图索骥”,按照既定步骤进行虚假“探究”.

3.树立风向标,落实核心素养的培养

立足一个知识点,以一题多问的形式,摆脱常规考察方式,立足创新,追寻科学探究精神,加强学生实验操作能力和探究能力,促进学生核心素养的形成.在第(2)问中,由表象到实质,第(3)问中,进一步探寻误差的原因;第(4)问减小或消除误差.整个环节虽只是简单地考察改装电表的知识点,背后却蕴藏着命题者对于物理核心素养的精准把握.如何在高考中落实实验的操作和探究,体现出“有做”与“没做”的区别,避免学生只是“按图索骥”的探究,该题为我们展现了很好的指向作用,强化了物理知识与真实情境的结合,注重考察实验在基于获取信息、得出结论并做出调整的步骤,以问题解决促进核心素养的形成.

三、一轮复习建议

1.总体布局要明确

以“一核四层四翼”为高考评价体系的建立,明确了高考作为改革的指挥棒在其中的关键作用,如何考查、如何发挥引领等,都在一定程度上通过试卷的整体设计来实现.只有“会当凌绝顶”,才能“一览众山小”,更加体会到命题者对于这份试卷的用心与别有关注.因此,有必要深入学习“一核四层四翼”,于总体布局中明确大方向.

2.横纵对比明趋势

该题以传统的改装电表入手,第(1)问中规中矩,考察电表的改装及校对,从(2)开始,以“误打误撞”的方式引导学生对于基本原理的把握,(3)开始关注误差的原因,以及对于该误差的处理方式,“将R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可”.看似有所偏离,实则对于考生的要求更高,既在考题之中,又在考题之外.

从近几年的试题来看,对于关注实际,关注学生领会实验原理、懂得分析实验并加以改进实验的要求一直是命题的要点.

(1)横向对比.从横向看,在2019年高考试题而言,全国Ⅰ卷、北京卷均有出现,其考察的内容与形式如表1.

(2)纵向对比.从纵向看,纵观近几年教育部考试中心命制的全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷及海南卷,其出题方式及考法如表2.

表1 2019年高考实验改进的考察内容与形式

表2 近3年教育部命制试卷中关于实验改进的考察内容与形式

综合横向与纵向分析,对于该类考题,一轮复习应有以下几个启发:

(1)从近几年的试题考察方式来看,以填空为主,以提高准确度建议为主,答案的开放性也较强.因此,在一轮复习中,要注重基本原理的把握,以及一题多问和多题归一的教学方式.如在力学实验中,可以以同一套装置设置对比,为什么有些实验需要平衡摩擦力、需要钩码的质量要远小于小车的质量,在逐渐对比分析过程中,多题归一,使学生在原有基础上更加透彻理解实验的原理.同样地,在这一装置中也可采取一题多问的形式,在平衡摩擦力和质量远小于的两个问题中,除了采用书本实验的方法,是否可以采用其他方式减小或消除该误差,从而促进学生创新意识的培养.

(2)其次,对于一轮复习,要加强实验的实际操作与原理复习,注重对于现象的分析与处理,培养学生分析与处理问题的能力.“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,书本实验的分析固然重要,但更应切合操作,只有在操作中发现问题,进而解决问题,才能更好地突破学生的知识禁锢,使学生乐于参与其中,享受其中.

(3)注重循循善诱.现今的考试,不再单一地考察记忆内容,而更加注重学生的发展以及实际分析能力,因此,在平时的教学过程中,教师要转变教学思想和方法,从讲台到学生,从服务成绩到服务学生,从“满堂灌”到转而更好地向课堂要质量.注重“以教师为主导,以学生为主体”,注重对于学生的引导,循循善诱,帮助学生学会自主建构、自主学习.

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