王林煥
近年來,各級各類教學(xué)大賽,其中一項賽程,常常是“說題”比賽。筆者前段時間作為評委參加了一場縣級初中優(yōu)秀青年教師的物理“說題”比賽。在此,想通過例析此題,說說自己的感悟,與同行們一同探討,以達到拋磚引玉之目的。
題目:圖甲是某流水線上的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖。Rl為光敏電阻(有光照射時,阻值較小;無光照射時,阻值較大),S為激光源,水平傳送帶勻速前進,當傳送帶上的產(chǎn)品通過S與Rl之間時,激光會被產(chǎn)品擋住,引起電阻R1變化,監(jiān)測R2上的電壓Umn的變化就可以對產(chǎn)品計數(shù)。若傳送帶上的產(chǎn)品均為正方體,m、n間的電壓隨時間的變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中電源電壓恒為6V,電阻R2阻值為40Ω,每個正方體的質(zhì)量是2.7kg。求:
(1)有光照射及無光照射時通過定值保護電阻R2的電流各是多少?
(2)1分鐘內(nèi)電阻R2上消耗的總電能。
(3)如果傳送帶移動速度為0.5m/s,這個正方體的密度是多少?
“說題”說什么?
一、說命題的立意及能力水平的考查
本題是一道與生產(chǎn)、生活緊密相連的題目,充分體現(xiàn)從物理走向生活的理念。本題在學(xué)生所熟悉的“動態(tài)電路”背景基礎(chǔ)上設(shè)計出新穎的問題情景,注重考查考生分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力,充分考查了學(xué)生從題目中獲取信息的能力,該題解題思維靈活、綜合性強,能夠區(qū)分不同層次的學(xué)生。
二、說命題考查的主要知識點
本題考查的核心知識是歐姆定律、串聯(lián)分壓、電功與電能的關(guān)系、電功的計算、體積的計算、密度的計算等等。對初中學(xué)生來說,該題知識容量較大,考查能力要求較高,綜合性較強。
三、說審題,突破難點
審題是解題的前奏,認真審題、突破難點是正確解題的關(guān)鍵。本題要求學(xué)生能快速準確地從文字、圖像中獲取解題信息。本題圖形較多,有實物圖(光源、傳送帶、產(chǎn)品等);有電路圖(R1 R2組成的串聯(lián)電路);有mn兩端的輸出電壓Umn與t關(guān)系的圖像,且Umn隨t作周期性的變化。所以要特別注意各物理量的同時性、同體性,否則容易張冠李戴。此題必須從已知切入分析:有光照射時,光敏電阻R1阻值較小,輸出電壓Umn=4v較高;無光照射時,光敏電阻R1阻值較大,輸出電壓U'mn=2v較低;為了避免張冠李戴,最佳的處理方法就是畫好兩個等效電路圖,標上已知條件。如下圖所示:
此外,因本題Umn隨t做周期性的變化,故須知一個周期的時間是0.6s,一個周期內(nèi)無光照射的時間是0.2s, 一個周期內(nèi)有光照射的時間是0.4s,1分鐘內(nèi)有100個周期;須知消耗的電能等于電流所做的功;須知正方體的邊長等于傳送帶運動的速度乘以一次遮光時間等等。
五、說變式拓展
本題中的光敏電阻可以改為壓敏電阻或磁敏電阻、酒精氣體傳感器等等。還可提問學(xué)生如何計算產(chǎn)品個數(shù)?傳送帶的速度增大,相同時間出來的產(chǎn)品個數(shù)是增加還是減小等等。
六、說錯因及對策
站在學(xué)生的立場,分析學(xué)生解答此題時如何切入?如何分析?可能遇到何種障礙?以及出現(xiàn)障礙時可能出現(xiàn)怎樣的錯誤等。同時,結(jié)合學(xué)生的答題錯誤情況,分析其錯誤究竟是知識缺漏問題,還是思維障礙問題,抑或答題習慣的問題。同時針對不同的錯因,在以后授課過程中采用相應(yīng)的對策。
七、說教學(xué)反思
本題比較新穎,學(xué)生在平時的練習中未必碰到過。故講解本題時應(yīng)采用“類比法”。本質(zhì)上,此題的光敏電阻是通過有光照射和無光照射來實現(xiàn)阻值改變的,它相當于滑動變阻器滑片移動到兩個不同位置來實現(xiàn)阻值改變的。屬于動態(tài)電路分析范疇。
總之,通過“說題”比賽,能從不同的角度提升教師分析解決問題的能力,口頭表達能力,不斷拓展思維,訓(xùn)練求同思維和求異思維,明辨是非,以達到舉一反三、觸出類旁通的目的。