基于核心素养的初中物理作业设计

蒋惠燕

【摘要】在当前的课程改革背景下，核心素养的培养已成为教育领域的热门话题．初中物理课程作为培养学生科学素养的重要途径，其作业设计也应注重核心素养的体现．本文以“电阻的测量”为例，探讨基于核心素养的初中物理作业设计．

【关键词】初中物理；核心素养；作业设计

1  基于核心素养的作业设计概述

初中物理核心素养是学生在学习过程中应具备的素质和能力，具体包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任等．在初中物理教学中，培养学生的核心素养有助于提高学生的综合素质，为学生未来的学习和生活奠定基础．因此，作业设计应以核心素养为导向，结合生活实际，设计具有探究性和趣味性的物理作业，激发学生的学习兴趣和主动性．

2  作业设计案例

2.1  基础性作业

作业1  用如图1所示的方案测量小灯泡的电阻．实验中需要收集的信息是（  ）

（A）电压表示数和电流表示数.

（B）电源电压和变阻器的最大阻值.

（C）电流表示数和变阻器的最大阻值.

（D）电压表示数和变阻器的最大阻值.

解析  闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过灯泡的电流，电压表测灯泡两端的电压，根据欧姆定律计算灯泡的电阻，所以，实验中需要收集的信息是电压表示数和电流表示数，故（B）（C）（D）不符合题意，（A）符合题意．

设计意图  本作业是比较简单的基础性作业，通过本作业的练习，可以提高学生学习物理的、自信心和兴趣，让所有学生掌握基础性的知识和方法，形成物理观念．

2.2  提升性作业

作业2  如图2所示是康康同学测量小灯泡在不同电压下电阻的电路图（小灯泡正常发光时电压为2.5V）．

（1）本实验的实验原理是     （用公式表示）；

（2）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表几乎没有示数，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是    （填字母）；

（A）小灯泡开路.

（B）电流表坏了.

（C）滑动变阻器短路.

（D）小灯泡短路.

（3）实验中当电压表的示数为2.2V时，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片P向    （选填“左”或“右”）移动，当灯泡正常发光时，电流表的示数如图3所示，则小灯泡正常发光时的电阻是    Ω（结果保留一位小数）；

（4）康康同学将实验测得的数据记录在下表中：

康康同学发现小灯泡在不同电压下的电阻值不相等，其原因是灯丝的电阻受到    的影响；

（5）康康同学想继续测量定值电阻Rx的阻值，她认为只用电压表也可完成实验，但通过试触发现电压表可用量程无法直接测量电源电压，于是设计了如图4所示的电路进行实验：

①将Rx接在电路中A、B两点间，调节滑动变阻器滑片P从最右端至适当位置，此时电压表的示数为2V；

②断开开关，保持滑片位置不动，将电阻箱接入A、B两点间并将其阻值调到最大值100Ω后闭合开关，电压表示数为1V；

③当康康正准备调节电阻箱阻值时，不小心碰到滑动变阻器滑片导致电压表示数变为1.2V，说明R0的滑片P向    （选填“左”“右”）移动了一段距离；

④于是康康准备重新开始实验，重复①操作后，他将电阻箱阻值调到52Ω时，电压表示数又变成了2V，则Rx的阻值为    Ω．

解析  （1）伏安法测电阻的原理是R=UI．

（2）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表几乎没有示数，说明电路出现开路，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表测量对象开路，即小灯泡开路，故选（A）．

（3）当电压表的示数为2.2V时，电压小于灯泡的正常发光的电压，所以要增大小灯泡的电压，因而要减小滑动变阻器的电压，根据串联分压原理可知，滑动变阻器电阻应变小，即滑片应向左移动；由图3可得，I=0.26A，则小灯泡正常发光的电阻R=UI=2.5V0.26A≈9.6Ω．

（4）小灯泡的电阻与温度有关，小灯泡的电阻随温度的升高而增大．

（5）③此时电压表测量滑动变阻器两端电压，电压由1V变成1.2V，电压变大，电阻也变大，故滑片向左移动了．

④这里用到了等效替代法，因为待测电阻和电阻箱的接入，都使电压表的示数为2V，则待测电阻等于电阻箱电阻，即Rx=52Ω．

设计意图  本作业是比较全面的提升性作业，作业中包含了本实验的实验目的、实验原理、实验器材、实验过程、数据的记录和处理、注意事项等，通过本作业的练习，全面提升学生的实验探究能力和科学推理能力，让学生在掌握基础性作业的基础上，锻炼科学思维能力和实验操作能力．

3  结语

基于核心素养的初中物理作业设计应以培养学生的综合素质为目标，注重实验探究、团队协作、问题解决等能力的培养．通过“电阻的测量”这一实例，我们可以看到，这样的作业设计不仅能帮助学生掌握物理知识，还能提高他们的实验探究能力和团队协作能力，为其未来的学习和生活奠定良好的基础．同时，优秀的作业设计也有助于减轻学生的学业负担，提高教师的教学水平，促进教學效果的提升．

参考文献：

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