王林焕
近年来,各级各类教学大赛,其中一项赛程,常常是“说题”比赛。笔者前段时间作为评委参加了一场县级初中优秀青年教师的物理“说题”比赛。在此,想通过例析此题,说说自己的感悟,与同行们一同探讨,以达到抛砖引玉之目的。
题目:图甲是某流水线上的产品输送及计数装置示意图。Rl为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),S为激光源,水平传送带匀速前进,当传送带上的产品通过S与Rl之间时,激光会被产品挡住,引起电阻R1变化,监测R2上的电压Umn的变化就可以对产品计数。若传送带上的产品均为正方体,m、n间的电压随时间的变化的关系如图乙所示。电路中电源电压恒为6V,电阻R2阻值为40Ω,每个正方体的质量是2.7kg。求:
(1)有光照射及无光照射时通过定值保护电阻R2的电流各是多少?
(2)1分钟内电阻R2上消耗的总电能。
(3)如果传送带移动速度为0.5m/s,这个正方体的密度是多少?
“说题”说什么?
一、说命题的立意及能力水平的考查
本题是一道与生产、生活紧密相连的题目,充分体现从物理走向生活的理念。本题在学生所熟悉的“动态电路”背景基础上设计出新颖的问题情景,注重考查考生分析综合能力和应用数学知识处理物理问题的能力,充分考查了学生从题目中获取信息的能力,该题解题思维灵活、综合性强,能够区分不同层次的学生。
二、说命题考查的主要知识点
本题考查的核心知识是欧姆定律、串联分压、电功与电能的关系、电功的计算、体积的计算、密度的计算等等。对初中学生来说,该题知识容量较大,考查能力要求较高,综合性较强。
三、说审题,突破难点
审题是解题的前奏,认真审题、突破难点是正确解题的关键。本题要求学生能快速准确地从文字、图像中获取解题信息。本题图形较多,有实物图(光源、传送带、产品等);有电路图(R1 R2组成的串联电路);有mn两端的输出电压Umn与t关系的图像,且Umn随t作周期性的变化。所以要特别注意各物理量的同时性、同体性,否则容易张冠李戴。此题必须从已知切入分析:有光照射时,光敏电阻R1阻值较小,输出电压Umn=4v较高;无光照射时,光敏电阻R1阻值较大,输出电压U'mn=2v较低;为了避免张冠李戴,最佳的处理方法就是画好两个等效电路图,标上已知条件。如下图所示:
此外,因本题Umn随t做周期性的变化,故须知一个周期的时间是0.6s,一个周期内无光照射的时间是0.2s, 一个周期内有光照射的时间是0.4s,1分钟内有100个周期;须知消耗的电能等于电流所做的功;须知正方体的边长等于传送带运动的速度乘以一次遮光时间等等。
五、说变式拓展
本题中的光敏电阻可以改为压敏电阻或磁敏电阻、酒精气体传感器等等。还可提问学生如何计算产品个数?传送带的速度增大,相同时间出来的产品个数是增加还是减小等等。
六、说错因及对策
站在学生的立场,分析学生解答此题时如何切入?如何分析?可能遇到何种障碍?以及出现障碍时可能出现怎样的错误等。同时,结合学生的答题错误情况,分析其错误究竟是知识缺漏问题,还是思维障碍问题,抑或答题习惯的问题。同时针对不同的错因,在以后授课过程中采用相应的对策。
七、说教学反思
本题比较新颖,学生在平时的练习中未必碰到过。故讲解本题时应采用“类比法”。本质上,此题的光敏电阻是通过有光照射和无光照射来实现阻值改变的,它相当于滑动变阻器滑片移动到两个不同位置来实现阻值改变的。属于动态电路分析范畴。
总之,通过“说题”比赛,能从不同的角度提升教师分析解决问题的能力,口头表达能力,不断拓展思维,训练求同思维和求异思维,明辨是非,以达到举一反三、触出类旁通的目的。