摘要:“一題多變”教學(xué)能有效突破難點,提升學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)。以初中物理“電與磁”復(fù)習為例,闡述如何進行“一題多變”,使之與知識點、考點相結(jié)合,形成該章知識體系,減輕學(xué)生負擔,提高復(fù)習效率,并在文章最后指出應(yīng)用“一題多變”教學(xué)應(yīng)注意的問題。
關(guān)鍵詞:一題多變;電與磁;電磁鐵;母題;子題
一、引言
“電與磁”的知識是初中物理課的重要內(nèi)容,也是中考的熱點。因此,在復(fù)習本部分內(nèi)容時,應(yīng)夯實基礎(chǔ),突出重點,切實掌握有關(guān)電與磁的解題方法和技巧。筆者在多年的教學(xué)中曾經(jīng)嘗試過多種方法,但復(fù)習效果都不夠理想。而運用“一題多變”的方法,在構(gòu)建知識體系,擴展橫向聯(lián)系,挖掘縱深等方面取得了良好的效果,而且在方法和內(nèi)容上有知識聯(lián)系,有相互對比,有難度梯度,深入淺出,循序漸進,學(xué)生容易理解并掌握。下面介紹具體的操作方法,供大家參考。
二、實施過程
母題:如圖1將電磁鐵接入電路中,閉合開關(guān),請標出電磁鐵的N、S極。
評析:母題是一個電磁鐵??疾殡姶盆F的極性判斷,即考查安培定則。答案如圖2所示。
子題1:在母題電磁鐵旁邊放一小磁針,如圖2所示。請標出小磁針靜止后的N、S極。
評析:考查磁場的方向(小磁針靜止時N極的指向),同時也考查磁極相互作用規(guī)律,即“同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引”。答案如圖2所示。
子題2:在母題圖1中,接入一個滑動變阻器(如圖3所示)。
請回答:
(1)開關(guān)閉合后,滑片P由a向b滑動的過程中,電磁鐵的磁性______(填“增強”、“減弱”或“不變”),這說明電磁鐵的磁性強弱與______有關(guān)。
(2)如何衡量電磁鐵的磁性強弱?請說出兩種辦法:
辦法1:__________________;
辦法2:__________________。
評析:(1)考查電磁鐵磁性強弱的影響因素;(2)問具有開放性,答案合理就對,考查發(fā)散性思維。
參考答案:(1)減弱;電流的大小;(2)辦法1:看吸引大頭針的多少(或鐵屑的多少)。辦法2:在電磁鐵的上方用彈簧吊一鐵塊,看彈簧伸長情況。辦法3:在電磁鐵的上方用彈簧測力計吊一鐵塊,看彈簧測力計的示數(shù)。
在母題中的電路中,再串聯(lián)一個電磁鐵,可以設(shè)計如下的探究性實驗題。
子題3:如圖4所示,在探究“電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)是否有關(guān)”的實驗中,將兩個規(guī)格相同,但匝數(shù)不同的電磁鐵A、B串聯(lián)在電路中,閉合開關(guān),將大頭針靠近兩個電磁鐵,會發(fā)現(xiàn)B吸引的大頭針比A______,這說明:在______一定時,電磁鐵的磁性強弱與______有關(guān)。保持電流不變,改變線圈匝數(shù),這種研究方法是______法。
評析:考查電磁鐵(或通電螺線管)磁性強弱的影響因素及“控制變量法”??刂仆婋娏飨嗤?,用匝數(shù)不同的線圈來實驗,運用了控制變量法。
參考答案:多;電流;線圈匝數(shù);控制變量法。
在母題基礎(chǔ)上添加燒杯、金屬塊、水、燈泡等,形成電磁繼電器考題。
子題4:電磁鐵的應(yīng)用非常廣泛,用它制成的電磁繼電器更是一種自動控制的重要元件。如圖5所示,是一種水位報警裝置的原理圖,當水位沒有到達金屬塊______時,燈亮______;水位到達金屬塊______時,電磁鐵中有電流通過,電磁鐵產(chǎn)生______,吸引銜鐵,使銜鐵與下觸點接觸,______燈亮,表示水位過高。
評析:考查工作原理。先明確裝置圖中哪是低壓電路,哪是高壓電路。左邊金屬塊、電源、電磁鐵等構(gòu)成低壓電路,右邊的綠燈、紅燈、電源等構(gòu)成高壓電路。這樣根據(jù)題干敘述的過程,很容易找到答案。
參考答案:A;綠;A;磁性;紅。
在母題中把電磁鐵換成導(dǎo)體,再外加一個蹄形磁體,就形成了電動機原理圖(如圖6所示),將圖6中的電源換成電流表就形成了發(fā)電機的原理圖(如圖7所示)。
子題5:如圖8所示的四個裝置,以下關(guān)于它們分別用來演示哪個物理現(xiàn)象的描述,正確的是()
A.圖a可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.圖b可用來演示電流的磁效應(yīng)
C.圖c可用來演示電磁鐵中線圈匝數(shù)與磁性強弱的關(guān)系
D.圖d可用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象
評析:此題考查對電磁感應(yīng)現(xiàn)象、奧斯特實驗、電磁鐵磁性強弱影響因素、發(fā)電機與電動機等原理圖的區(qū)分。圖a是電磁感應(yīng)現(xiàn)象(發(fā)電機原理);圖b是奧斯特實驗(電流的磁效應(yīng));圖c是電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系;圖d是通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力的作用(電動機原理)。
參考答案:ABC
三、結(jié)語
“一題多變”設(shè)計應(yīng)注意的問題:
1、選好、選準母題,提高復(fù)習效率。母題是子題的擴展與延伸,要選好。母題與子題串聯(lián)起相關(guān)的知識點,形成知識體系,同時設(shè)置的題目要對應(yīng)考點(如,母題對應(yīng)考點1……詳見如附表1))。這需要教師下很大的功夫,只有編制好母題子題,才能避免“題海戰(zhàn)術(shù)”。本文中的母題就是一個“電磁鐵”。通過它將本章所涉及的知識點、考點串聯(lián)了起來,構(gòu)建了知識體系,強化了知識應(yīng)用。
2、設(shè)計的子題要符合兩個原則。一是基礎(chǔ)性原則。以基礎(chǔ)題為主,著重考查基礎(chǔ)知識與基本技能,強化核心內(nèi)容和基本能力,符合重視科學(xué)素質(zhì)的提升,體現(xiàn)基礎(chǔ)性;二是探究性原則。新課程物理課程標準把如何培養(yǎng)初中生的科學(xué)探究能力作為一項重要內(nèi)容提了出來,新課標著重強調(diào)“物理課程應(yīng)改變過分強調(diào)知識傳承的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識”[1]。突出科學(xué)研究方法的考查,體現(xiàn)探究性。
3、設(shè)計的子題要有梯度。一般要由易到難,知識點由少到多。文中從母題到子題難度是逐漸加大的,這符合學(xué)生的認知規(guī)律。
4、題型可以是多種類型。如,填空題、選擇題、作圖題、實驗題、解答題等等。
總之,通過對一道電磁鐵題的“一題多變”,不僅系統(tǒng)了知識,培養(yǎng)了能力,還避免了“題海戰(zhàn)術(shù)”,提高了復(fù)習效率,提高了學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。[2]
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育物理課程標準.北京師范大學(xué)出版社.2011.3.
[2]胡衛(wèi)平.物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與表現(xiàn).中學(xué)物理教學(xué)參考,2017,7;1-3.
作者簡介:胡遲(1970-)男,籍貫:青島市西海岸新區(qū),本科,中學(xué)一級教師,主要研究方向:初中物理教育教學(xué)。