蔣惠燕
【摘要】在當(dāng)前的課程改革背景下,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已成為教育領(lǐng)域的熱門話題.初中物理課程作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,其作業(yè)設(shè)計也應(yīng)注重核心素養(yǎng)的體現(xiàn).本文以“電阻的測量”為例,探討基于核心素養(yǎng)的初中物理作業(yè)設(shè)計.
【關(guān)鍵詞】初中物理;核心素養(yǎng);作業(yè)設(shè)計
1? 基于核心素養(yǎng)的作業(yè)設(shè)計概述
初中物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)具備的素質(zhì)和能力,具體包括物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等.在初中物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和生活奠定基礎(chǔ).因此,作業(yè)設(shè)計應(yīng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,結(jié)合生活實際,設(shè)計具有探究性和趣味性的物理作業(yè),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性.
2? 作業(yè)設(shè)計案例
2.1? 基礎(chǔ)性作業(yè)
作業(yè)1? 用如圖1所示的方案測量小燈泡的電阻.實驗中需要收集的信息是(? )
(A)電壓表示數(shù)和電流表示數(shù).
(B)電源電壓和變阻器的最大阻值.
(C)電流表示數(shù)和變阻器的最大阻值.
(D)電壓表示數(shù)和變阻器的最大阻值.
解析? 閉合開關(guān),燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電流表測通過燈泡的電流,電壓表測燈泡兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律計算燈泡的電阻,所以,實驗中需要收集的信息是電壓表示數(shù)和電流表示數(shù),故(B)(C)(D)不符合題意,(A)符合題意.
設(shè)計意圖? 本作業(yè)是比較簡單的基礎(chǔ)性作業(yè),通過本作業(yè)的練習(xí),可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的、自信心和興趣,讓所有學(xué)生掌握基礎(chǔ)性的知識和方法,形成物理觀念.
2.2? 提升性作業(yè)
作業(yè)2? 如圖2所示是康康同學(xué)測量小燈泡在不同電壓下電阻的電路圖(小燈泡正常發(fā)光時電壓為2.5V).
(1)本實驗的實驗原理是??? ?(用公式表示);
(2)連接好電路,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電流表幾乎沒有示數(shù),電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,造成這一現(xiàn)象的原因可能是??? (填字母);
(A)小燈泡開路.
(B)電流表壞了.
(C)滑動變阻器短路.
(D)小燈泡短路.
(3)實驗中當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.2V時,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向??? (選填“左”或“右”)移動,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖3所示,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是??? Ω(結(jié)果保留一位小數(shù));
(4)康康同學(xué)將實驗測得的數(shù)據(jù)記錄在下表中:
康康同學(xué)發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下的電阻值不相等,其原因是燈絲的電阻受到??? 的影響;
(5)康康同學(xué)想繼續(xù)測量定值電阻Rx的阻值,她認(rèn)為只用電壓表也可完成實驗,但通過試觸發(fā)現(xiàn)電壓表可用量程無法直接測量電源電壓,于是設(shè)計了如圖4所示的電路進(jìn)行實驗:
①將Rx接在電路中A、B兩點間,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P從最右端至適當(dāng)位置,此時電壓表的示數(shù)為2V;
②斷開開關(guān),保持滑片位置不動,將電阻箱接入A、B兩點間并將其阻值調(diào)到最大值100Ω后閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為1V;
③當(dāng)康康正準(zhǔn)備調(diào)節(jié)電阻箱阻值時,不小心碰到滑動變阻器滑片導(dǎo)致電壓表示數(shù)變?yōu)?.2V,說明R0的滑片P向??? (選填“左”“右”)移動了一段距離;
④于是康康準(zhǔn)備重新開始實驗,重復(fù)①操作后,他將電阻箱阻值調(diào)到52Ω時,電壓表示數(shù)又變成了2V,則Rx的阻值為??? Ω.
解析? (1)伏安法測電阻的原理是R=UI.
(2)連接好電路,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,電流表幾乎沒有示數(shù),說明電路出現(xiàn)開路,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,說明電壓表測量對象開路,即小燈泡開路,故選(A).
(3)當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.2V時,電壓小于燈泡的正常發(fā)光的電壓,所以要增大小燈泡的電壓,因而要減小滑動變阻器的電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,滑動變阻器電阻應(yīng)變小,即滑片應(yīng)向左移動;由圖3可得,I=0.26A,則小燈泡正常發(fā)光的電阻R=UI=2.5V0.26A≈9.6Ω.
(4)小燈泡的電阻與溫度有關(guān),小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大.
(5)③此時電壓表測量滑動變阻器兩端電壓,電壓由1V變成1.2V,電壓變大,電阻也變大,故滑片向左移動了.
④這里用到了等效替代法,因為待測電阻和電阻箱的接入,都使電壓表的示數(shù)為2V,則待測電阻等于電阻箱電阻,即Rx=52Ω.
設(shè)計意圖? 本作業(yè)是比較全面的提升性作業(yè),作業(yè)中包含了本實驗的實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗器材、實驗過程、數(shù)據(jù)的記錄和處理、注意事項等,通過本作業(yè)的練習(xí),全面提升學(xué)生的實驗探究能力和科學(xué)推理能力,讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)性作業(yè)的基礎(chǔ)上,鍛煉科學(xué)思維能力和實驗操作能力.
3? 結(jié)語
基于核心素養(yǎng)的初中物理作業(yè)設(shè)計應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo),注重實驗探究、團隊協(xié)作、問題解決等能力的培養(yǎng).通過“電阻的測量”這一實例,我們可以看到,這樣的作業(yè)設(shè)計不僅能幫助學(xué)生掌握物理知識,還能提高他們的實驗探究能力和團隊協(xié)作能力,為其未來的學(xué)習(xí)和生活奠定良好的基礎(chǔ).同時,優(yōu)秀的作業(yè)設(shè)計也有助于減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),提高教師的教學(xué)水平,促進(jìn)教學(xué)效果的提升.
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