江新
【內(nèi)容摘要】在當下素質(zhì)教育的大背景下,我們需要撇棄題海戰(zhàn)術的束縛,而是基于基礎題目慢慢展開它本身的價值,用好基礎,慢慢筑起智慧的大廈。真正在無聲無息中提升學生的解題能力,更在教師的引導下提升學生能力。
【關鍵詞】基礎 習題 思維 遞增 能力 素養(yǎng)
筆者在本文就一道非常簡單、非?;A的電學題目展開變式與遞增之旅,以此促進學生解題能力的提升,促進學生思維的遞進,真正在教師的引導和啟迪下促進學生智力的提升。
原題:已知電源電壓為6V,小燈泡上標有“4.8V 0.3A”字樣,為了使小燈泡正常發(fā)光,需要在電路中_____聯(lián)一個_____Ω的電阻。
本題是最為基礎的一道電學題目,而在實際的教學過程中,它的簡單不僅僅是基礎知識與技能的基本體現(xiàn),還是開啟知識與技能遞進,促進學生思維遞增的關鍵所在,為此,筆者就這道題目的價值通過變式進行挖掘,以此促進學生能力的提升,促進教學質(zhì)量的優(yōu)化。
一、品原題,開啟方法多元鞏固
原題考查的是學生對串聯(lián)電路中電壓分配問題的應用,小燈泡需要得到4.8V的電壓,而此時電源提供的是6V,大于小燈泡的額定電壓,為此,在第一步,我們追求的不僅僅是一個答案的求解,而是問學生,你有幾種方法求出本題的答案。
方法1:UL=4.8V,U2=U總-UL= 1.2V,R2=1.2V/0.3A=4Ω
方法2:RL=UL/I=16Ω,UL/U2= RL/R2,4.8V/(6V-4.8V)=16Ω/R2,R2=4Ω
方法3:R總=U總/I=20Ω,RL= UL/I=16Ω,R2=R總-RL=4Ω
在習題的講解中,沒有單一的追求答案的得出,而是基于題目中蘊含的基本價值進行深入的挖掘,啟發(fā)學生從多個角度去了解串聯(lián)電路中的電流特點,將串聯(lián)電路電流處處相等,分壓原理,串聯(lián)電路中電阻關系等知識融為一體。
二、淺變式,開啟物理實用之旅
物理的學習不僅為了提升解題技能,也不是為了服務于中考,而是為了提升學的實踐應用能力,進一步服務于社會與生活的發(fā)展。而在物理學習的過程中,安全是第一要素,為此,后續(xù)的變式就是基于物理實用價值的體現(xiàn),基于安全意識的巧妙滲透。
變式1:小明身邊有電源和小燈泡,已知電源電壓為6V,小燈泡上標有“4.8V 0.3A”字樣,小明現(xiàn)在想辦法通過電路設計來改變燈泡亮度?
此時,為了起到調(diào)光的作用,學生就開始大膽的設計,而在設計的過程中存在兩種現(xiàn)象,一種是直接串聯(lián)一個滑動變阻器,一種是串聯(lián)一個定值電阻和一個滑動變阻器。而無論學生選擇哪種設計方法,調(diào)光的實用價值悄然實現(xiàn)。
三、再變式,滲透安全用電意識
安全是物理教學中的關鍵所在,在解題和訓練的過程中,教師要將這種思想滲透給學生。在變式1的基礎上,我們再次補充以下兩問:
(1)這樣的電路安全嗎?
(2)要保證電路安全,你的連接有什么要求,還有什么改進,那種改進較好一些?
此時學生呈現(xiàn)給老師的電路基本有以下兩幅圖:
而無論學生設計的是哪種方案的電路圖,要確保小燈泡安全工作,學生必須考慮到定值電阻或者滑動變阻器需要分掉的電壓,即電源比額定電壓多出的1.2V,必須由定值電阻或者滑動變阻器來分解,從而再次結(jié)合分壓法來解決這一實用性很強的問題。學生不僅鞏固了原來所學,而且還提升了安全意識。
四、真變式,對接前沿科技應用
物理學科的真正魅力是它的應用服務于前沿科技的發(fā)展和進步,為人類文明的進步作出了極其巨大的貢獻,這種貢獻如果巧妙的滲透到物理課堂中,穿插到習題訓練中,此時學生對物理學習的興趣將極大的提升,這種提升直接促進學生參與課堂的深入,促進學生學習價值的提升。
比如,南通市2016年中考題壓軸題就出現(xiàn)這么一道基于分壓原理靈活應用的題目,即第36題(5)中某一問如下所示。
例題:圖乙為潔具的溫控裝置原理圖。R1是滑動變阻器,R2是熱敏電阻,其阻值隨溫度升高而減小。當R1兩端電壓U1增大到一定值時,控制電路將切斷加熱電路實現(xiàn)對水溫的控制。
①適當_____(選填“增大”或“減小”)電源電壓,可使控制水溫的預設值升高;
②電源電壓設定為10V,當R1接入電路的阻值為6Ω時,R2的電功率為4W,此時加熱電路恰好被切斷。若預設的水溫相對較高,則控制電壓U1是_____V。
第一問中,將分壓原理用的淋漓盡致,學生需要將熱敏電阻的變化特點對接到電路中,并分析熱敏電阻變化現(xiàn)狀下U1和U2的變化情況,隨后在分析要預設水溫提升,此時該如何達成相應的效果。在第二問中,學生要基于分壓和電功率的相關知識,列出方程,在解答的過程中有對接到數(shù)學中的發(fā)現(xiàn)答案有兩個,而這兩個答案的出現(xiàn)一度讓學生迷糊,但是,如果學生進一步審題的話,學生會發(fā)現(xiàn)題目中通過“預設的水溫相對較高”來暗示答案的唯一性,這也告知學生需要在審題的過程中格外仔細。到此為止,本題的變式已經(jīng)提升至能力與價值的最高點,也通過變式滿足了班級不同層面學生對物理學習的需求。
(作者單位:江蘇省海門市三和初級中學)