在物理專題學習中,部分同學在學習完一個專題知識后,做相應知識點的練習題時,還會出現(xiàn)知識要點記不住、不會做題或容易錯誤等問題。這種外在表現(xiàn),實際上反映的是學生在專題學習中核心素養(yǎng)沒有達成。現(xiàn)以直流電路動態(tài)分析的專題學習為例,與傳統(tǒng)專題學習比較,淺談基于物理學科核心素養(yǎng)下的“分類十變式”專題學習設(shè)計,希望對解決同學們的困惑有一定的幫助。
一、傳統(tǒng)的專題學習設(shè)計
首先,分析什么是直流電路動態(tài)分析類問題;其次,掌握直流電路動態(tài)分析的方法;再次,分析含電容器的電路;最后,通過習題練習鞏固所學知識。
1.分析直流電路動態(tài)類問題。由于斷開或閉合開關(guān)、滑動變阻器滑片的滑動等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,一處變化將引起一系列的變化。
2.掌握直流電路動態(tài)分析的方法。
(1)程序法:如圖1。
(2)極限法:因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題,可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。
(3)“串反并同”法:“串反”是指某一電阻增大(減?。r,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小(增大);“并同”是指某一電阻增大(減?。r.與它關(guān)聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大(減?。?/p>
3.分析含電容器的電路問題。在直流電路中,當電容器充、放電時,電路里有充、放電電流;一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相當于一個阻值無窮大的元件,在電容器處的電路可看成是斷路;當電容器和電阻并聯(lián)后接人電路時,電容器兩極板間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。
4.通過課后練習,鞏固所學知識。
二、“分類十變式”專題學習的設(shè)計
1.對直流電路動態(tài)分析類問題重新整合分類。找出手里的教材、教輔資料中的相關(guān)習題,并進行整合,根據(jù)這些題目,明確電路動態(tài)分析類問題的概念、大概分類并命名。如開關(guān)接通或斷開類、移動滑動變阻器的滑片類、小燈泡變亮或變暗類、含電容器類、定量分析類等。
2.對題型進行變式設(shè)計。找出分類好的習題的內(nèi)在聯(lián)系,根據(jù)聯(lián)系巧妙設(shè)計變式。例如,對開關(guān)接通或斷開類、移動滑動變阻器的滑片類,可以變式設(shè)計成電壓表并聯(lián)在定值電阻、變值電阻、外電阻兩端,電壓表串聯(lián)等。對滑動變阻器類不同的連接方式,可以變式設(shè)計成限流接法、分壓接法等。對小燈泡變亮或變暗類問題,可以變式設(shè)計成燈泡與滑動變阻器直接串聯(lián)、并聯(lián),燈泡與滑動變阻器間接串聯(lián)、并聯(lián)。對含電容器類問題,可以變式設(shè)計成與電阻并聯(lián)、串聯(lián),兩極板間有帶電微粒等。對定量分析類,可以變式設(shè)計成電表示數(shù)比、電表示數(shù)變化量的大小比、有無電源內(nèi)阻等。
3.總結(jié)“分類十變式”的學習心得。先對專題的習題進行分類、變式設(shè)計,再詳細分析,深度學習,達到全面掌握后,總結(jié)整個學習過程和本專題的要點梳理,畫出思維導圖,改編或創(chuàng)造新題型和變式等,可以幫助同學們形成提出創(chuàng)造性見解的能力與品格,最終提升物理學科素養(yǎng)。
“分類十變式”專題學習的設(shè)計通過對習題重新整合,遵從同學們的思維發(fā)展規(guī)律,創(chuàng)設(shè)多種不同變式的物理情境,完成“進階”學習,可以很好地促進同學們物理學科核心素養(yǎng)的達成。
作者單位:廣東省佛山市順德區(qū)鄭裕彤中學