物理专题学习的“分类十变式”设计

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  在物理专题学习中,部分同学在学习完一个专题知识后,做相应知识点的练习题时,还会出现知识要点记不住、不会做题或容易错误等问题。这种外在表现,实际上反映的是学生在专题学习中核心素养没有达成。现以直流电路动态分析的专题学习为例,与传统专题学习比较,浅谈基于物理学科核心素养下的“分类十变式”专题学习设计,希望对解决同学们的困惑有一定的帮助。
  一、传统的专题学习设计
  首先,分析什么是直流电路动态分析类问题;其次,掌握直流电路动态分析的方法;再次,分析含电容器的电路;最后,通过习题练习巩固所学知识。
  1.分析直流电路动态类问题。由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化,一处变化将引起一系列的变化。
  2.掌握直流电路动态分析的方法。
  (1)程序法:如图1。
  (2)极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。
  (3)“串反并同”法:“串反”是指某一電阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大);“并同”是指某一电阻增大(减小)时.与它关联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。
  3.分析含电容器的电路问题。在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充、放电电流;一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无穷大的元件,在电容器处的电路可看成是断路;当电容器和电阻并联后接人电路时,电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等。
  4.通过课后练习,巩固所学知识。
  二、“分类十变式”专题学习的设计
  1.对直流电路动态分析类问题重新整合分类。找出手里的教材、教辅资料中的相关习题,并进行整合,根据这些题目,明确电路动态分析类问题的概念、大概分类并命名。如开关接通或断开类、移动滑动变阻器的滑片类、小灯泡变亮或变暗类、含电容器类、定量分析类等。
  2.对题型进行变式设计。找出分类好的习题的内在联系,根据联系巧妙设计变式。例如,对开关接通或断开类、移动滑动变阻器的滑片类,可以变式设计成电压表并联在定值电阻、变值电阻、外电阻两端,电压表串联等。对滑动变阻器类不同的连接方式,可以变式设计成限流接法、分压接法等。对小灯泡变亮或变暗类问题,可以变式设计成灯泡与滑动变阻器直接串联、并联,灯泡与滑动变阻器间接串联、并联。对含电容器类问题,可以变式设计成与电阻并联、串联,两极板间有带电微粒等。对定量分析类,可以变式设计成电表示数比、电表示数变化量的大小比、有无电源内阻等。
  3.总结“分类十变式”的学习心得。先对专题的习题进行分类、变式设计,再详细分析,深度学习,达到全面掌握后,总结整个学习过程和本专题的要点梳理,画出思维导图,改编或创造新题型和变式等,可以帮助同学们形成提出创造性见解的能力与品格,最终提升物理学科素养。
  “分类十变式”专题学习的设计通过对习题重新整合,遵从同学们的思维发展规律,创设多种不同变式的物理情境,完成“进阶”学习,可以很好地促进同学们物理学科核心素养的达成。
  作者单位:广东省佛山市顺德区郑裕彤中学
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