例谈新型实验题的解题策略及教学感悟怎么写(例谈新型实验题的解题策略及教学感悟与收获)
例谈新型实验题的解题策略及教学感悟
河南省卢氏县第一高级中学 徐建强
新课程理念注重培养学生的创新、探究及实际应用能力,学生这方面的能力在课改环境中是否得到很大程度的提升,高考便是一种有效地检测方法。从近几年各省市的高考试题来看,创新试题逐年增加,如2010年全国卷的“激光测转速实验”题等;这些试题在检测学生的综合应用能力的同时对日常教学及学习也起到导向的作用。下面就以今年两个电学实验题为例浅谈这类题的特点及感受,以期抛砖引玉。
一、创新题
题型特点及解题策略
通过设计者的巧妙设计把零碎的知识有机的组合在一起,考查考生对已有知识的综合利用能力。通读全体找出题目所涉及的知识点,从而分析出题目考查的物理模型是解决这类题的策略。
例1.(2012·全国新课标23)图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力,来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出,其中D为位于纸面内的U形金属框,其底边水平,两侧边竖直且等长;E为直流电源;R为电阻箱;A为电流表;S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。②保持开关S断开,在托盘内加入适量细沙,使D处于平衡状态;然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S,调节R的值使电流大小适当,在托盘内重新加入适量细沙,使D________;然后读出___________________,并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。
(3)用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小,可以得出B=_________。
(4)判定磁感应强度方向的方法是:若____________,磁感应强度方向垂直纸面向外;反之,磁感应强度方向垂直纸面向里。
命题意图:力电结合,根据电磁感应测磁感应强度B
答案:(1)如图所示;(2)③重新处于平衡状态,电流表的示数I,此时细沙的质量m2。④D的底边长度l;(3);(4)
解析:(1)本题是根据改变导线中的电流从而改变磁场中的受力进而求出磁感应强度,所以应把电源、开关、电阻箱、电流表及U形金属框串联起来,连接成实验电路。
(2)设线框的质量为M,开关断开时,线框的重力等于砝码的重力,所以,;接通电源后,若磁感应强度的方向垂直于纸面向里,根据左手定则,则安培力向上,由受力平衡得,,解得,;接通电源后,若磁感应强度的方向垂直于纸面向外,根据左手定则,则安培力向下,由受力平衡得,,解得,;所以磁感应B的大小为。
点评:此题出乎意料,改变连续几年纯电路实验问题,为复合实验题,考查力学、电学和电磁感应的综合应用。以操作性的内容为主要考查目标,对于电磁感应的计算是常规试题的改编,所以此题难度并不是很大。
该题形式新颖,注重知识的应用,体现创新思想,启示考生及教师要注重总结平时习题中的物理实验的设计思想,强化知识的迁移及综合应用,侧重培养学生的综合应用及创新能力。
二、STS背景题
题型特点及解题策略
以STS为背景,考查基本的物理问题、物理模型,从而使得试题焕发生机。处理此类题目关键是提炼物理原理,然后利用物理知识解答。这类题很好的体现了从生活走向物理,从物理走向社会的新课程理念,是近几年高考查的热点问题。
例2.(2012重庆卷22)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如题目22图3所示。
①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式___________,利用测量数据作出U-I图像,得出E和r。
②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U-I图像如题22图4中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:
在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势___________(填“增大”“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”“减小”或“不变”)。
曲线(c)对应的电源电动势E=_____________V,内阻r=____________Ω,当外电路总电阻为2500Ω时,该电源的输出功率P=_____________mW。(均保留三位有效数字)
命题意图:考查测电源电动势和内电阻实验
答案:①;②见图;③不变,增大,0.975,478,0.268
解析:由闭合电路欧姆定律可知;比较由绘制的图线可知,当两电极距离减小时果汁电池电动势不变,斜率变大,内电阻变大;由(c)图线斜率及纵轴截距可得,,当外电阻为2500Ω时,电源的输出功率。
易错点拨:本题U-I图线纵轴起点为0.5V,即图线与横轴截距并非断路电流;为绘制更加精确的U-I图线一般纵轴起点并不从0开始,处理此类题目应多加留意,以免错解电源电动势及内阻。
点评:该题以学生利用家乡盛产的柑橘制作水果电池为背景,在考查学生对教材基本实验的处理能力的同时,渗透了对学生实验探究能力的考查,体现了新课标要求。试题的设计立足教学大纲、源于生活实际,注重创新,体现了“能力立意”的主导思想,对中学物理的探究性教学和实验教学有一定的导向作用。这不仅能引导中学一线教学注重物理与生产生活的联系,注重对学生建模能力的培养,而且回归了物理学研究的本源,物理学主要的研究方法等。
启发:通过以上两个实验试题分析可见,在进行实验教学时应注意以下几点:
1.注重实验与知识的相互联系,活化教材中的每一个实验
物理是一门实验学科,实验是物理教学中必不可少的重要的组成部分,由于各地实验条件的差异性,一些实验无法完成,出现了让学生背实验的教学方式。从以上考题可见,这种教学跟不上课改的步伐。即便实验不能做,也应从实验目的(包括为什么要做这个实验)、原理(与知识联系)和设计思想(科学的方法)入手进行教学,平时最好能设计出一些开放性的实验,让学生通过实验加深对知识的理解,同时领悟实验研究问题的基本方法,运用这些方法分析解决实际问题。
目前高考实验题情景可谓是千变万化,但仍来源于基本实验,略高于基本实验;在实验方法,思维上都超越平时学生实验的方法和思维,所以平时要注意实验的开展和演示,强化学生对实验原理的理解、实验现象的观察、实验数据的处理、实验操作的到位;注意学生实验习惯、实验基本素养的形成,再在此基础上适当提高,活化实验,形成实验能力。注重演示实验,引导、鼓励学生进行深入探究。
2.结合生产、生活常识,注重学科知识的应用
物理教学应紧密联系社会生活、最新科技发展,使学生能够运用学过的物理知识和方法,解释、说明生活中的现象或加以应用;提高阅读理解的能力,在新的物理实验情境中获取物理信息,应用物理基础知识来建立物理模型,解决问题。
3.重视数学运算能力的培养
处理实验必不可少的是数据的处理,在教学中发现,有些同学往往因为运算出错,导致失分。所以在教学中数学运算能力的培养不可忽视。
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