在中考命題中呈現綜合實踐內容所引發的思考

薛和平

（鹽城市初級中學，江蘇 鹽城 224001）

蘇科版課程標準本教材初中物理實驗9年級上冊第64頁中用鉛筆芯使電路中的電流連續變化的實驗、自制調光燈的綜合實踐活動內容，曾呈現在2011年鹽城市中考命題中.試題如下：

如圖1所示是小明制作的1只模擬調光燈.電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V.閉合開關，回形針在鉛筆芯最右端時，燈泡兩端的電壓為0.6V，流過燈泡的電流為0.1A.向左移動回形針，小燈泡正常發光時，流過燈泡的電流為0.3A.求：

（1）小燈泡正常發光時的電阻；

（2）回形針在最右端時，鉛筆芯接入電路的電阻；

（3）小燈泡正常發光時，鉛筆芯5min內消耗的電能.

面對這道試題，我們引發了如下幾點思考.

思考1：試題構思及考查功能.

整道題有3處巧妙的設計：其一，用回形針在鉛筆芯上移動模擬滑動變阻器的觸頭，構成滑動變阻器與小燈泡等電學元件組成的一個簡單的串聯電路.其二，兩次操作使小燈泡分別在實際電壓和額定電壓下的兩種工作狀態現象.其三，3個問題的設計符合新課程教學的理念和要求，新而不難.

這道題創設了特定的物理情境，強化基礎，難度適中，淡化繁雜的計算，不在計算上為難學生；而是讓學生通過對物理實驗現象、過程的分析，依據相應的物理公式和規律，運用計算的方式來求解.考查電路中重要的基本概念和基本規律、基本電路、基礎公式，既突出重點，又有較好的知識點覆蓋率.試題重點向能力和素質方面傾斜，突出審題、獲取信息能力的考查；尤其注重綜合能力、分析問題和解決問題能力、實驗動手能力的考查，顯示了開設綜合實踐課的重要性.

思考2：準確解析及品質能力.

學生要準確解析這道中考題，應具備知識和能力兩個層面的條件.

圖1

知識層面：學生對知識要有完整的體系，第一，串聯電路的特點的運用；第二，滑動變阻器的作用與使用；第三，歐姆定律表達式的理解；第四，額定和實際功率的掌握；第五，電路元件符號的識別.對以上5個方面的知識要融會貫通，全面理解，才能準確解題，否則是非常困難的.

能力層面：學生從閱讀試題的過程中收集信息，分析處理信息的應用.要解決此題至少要具有正確建立物理模型的品質能力、靈活運用知識遷移的品質能力、邏輯推理過程分析的品質能力.

思考3：檢測結果及典型錯因.

此題得分情況統計如下：得2分以下的占33.68%；得0分的占26.62%.從學生答案和考試后接觸了解學生的情況來看，存在的主要問題有以下幾種：

第1種，不能夠正確審新穎的題，獲取相關的信息，準確列出方程式進行求解.

第2種，不能領會回形針在鉛筆芯上移動，實際上就是滑動變阻器的觸頭的移動，或者是對滑動變阻器不夠理解.

第3種，不會將題意的實驗電路改畫為如圖2所示的電路圖，不會建立電路模型.

綜上所述，教師要引導學生理解物理學科基礎知識的內部聯系，培養綜合能力，讓學生尋找解決問題的方法，以適應學科內綜合能力考核的要求.要通過概念的形成、規律的尋求、模型的建立、知識的運用等途徑培養學生抽象和概括、分析和綜合、推理和判斷等思維能力以及科學的語言文字表達能力.還要注意培養學生收集、鑒別、處理信息的能力、獲取新知識的能力.

圖2

思考4：反思推進及探討研究.

第一，要重視綜合實踐活動內容的開設.綜合實踐活動應用到初中物理教學，既不是單純的學科活動，也不是純粹的操作，而是提高了學生參與學習的廣度與深度，重視學生在物理學習中的主觀感受和過程體驗，并以物理學習興趣的激發和學生的內在動機與需要的維持為基礎，以主動探究、勇于實踐為主要特征，從而促進學生的全面發展.如在利用鉛筆芯使電路中的電流連續變化的實驗中讓學生做一做：用小刀將鉛筆剖成兩半，留下附著鉛筆芯的那一部分，如圖3所示的方式進行實驗.然后，設計以下的4個問題讓學生想一想.

（1）當M端向左移動時，接入電路中的鉛筆芯長度如何變化？電流表的示數如何變化？燈的亮暗如何變化？或當M端向右移動時，接入電路中的鉛筆芯長度如何變化？電流表的示數如何變化？燈的亮暗如何變化？

（2）這個實驗中，引起電流變化的原因是什么？

圖3

（3）上述活動中改變電燈亮度的方法有什么不足？

（4）如何設計一種器件能夠方便、連續地調節燈光的亮度？等相關問題.

通過上述4個問題的思考，有利于培養學生的發散思維，并增強學生間的互動.

第二，要重視實驗思想和方法的教與學.在平時教學中應挖掘實驗思想，闡明每個實驗所運用的思想方法，用實驗思想統領物理教與學的全過程.如初中物理《電阻大小因素》的教學可以這樣設計：演示小燈亮度不同引發思考（創設產生問題的情境）——研究問題（思考解決問題引發實驗設計，進而應用實驗思想指導統領實驗）——實驗（具體落實到應用控制變量的思想，學習實驗的方法）——分析實驗數據——得出結論.這樣就可以把實驗思想貫穿于整個教學過程.［1］設計一些簡單易行的實驗，讓學生運用實驗思想自行設計實驗方案，通過實踐體驗物理思想的作用，努力培養學生的基本實驗素質.比如復習課中，可以設置這樣的教學情景：出示調光臺燈或收音機，讓學生體驗回想調光臺燈如何使電燈由暗變亮，收音機聲音由小變大，都是通過旋紐在起作用.引發學生的求知欲望后，設計如圖4所示，每位學生或二人一組把鉛筆芯接入A、B兩點間，與電流表、電燈、開關組成電路，夾子接頭P在鉛筆芯AB上從左向右移動，再從右向左移動，讓學生觀察電流表示數的變化情況，電燈亮暗的變化情況.讓學生置身于一目了然的調光燈的情景之中，使學生觀察到由于接入電路電阻線長度的變化，引起了電流強度的變化，同時達到了“調光”的目的.同時幫助學生復習了導體的電阻與長度成正比的知識.讓學生初探到調光臺燈中一定有一個可以變化電阻的元件在起作用，喚起了設計猜想的欲望.

圖4

第三，要重視習題有效思維訓練的教學.平時的訓練要到位，選題要適當.在訓練過程中要突出學生思維方法、學科能力的培養.教學中要求學生只掌握基本概念和規律是不夠的，還必須掌握科學的思維方式.教師在教學中注重并落實學生靈活利用基礎知識分析和解決問題的能力，引領學生建立物理模型，較好地使學生在解決問題的過程中真正體會物理思想和科學方法的運用，真正呈現出物理習題教學的能力立意、問題意識、創新精神和綜合實踐能力的提升等.如在電學復習過程中可以選這樣一道題進行訓練.

如圖5（甲）所示，為某小組設計的模擬調光燈電路，選用的電源電壓恒為6V，燈泡上標有“3.8V0.4A”字樣，變阻器上標有“20Ω1A”字樣.

圖5

（1）求燈泡正常發光時的電阻.

（2）求燈泡正常發光時變阻器消耗的電功率.

（3）使用中小明發現這個電路存在缺陷，于是他在電路中串聯了一個電阻R0，電路如圖5（乙）所示.你認為R0在電路中起到了什么作用？其阻值為多大比較合適？

這道試題3個問題設定有一定梯度，層次性明顯，適合不同的群體學生.第1個問題檢測學生對燈泡正常發光含意的理解和應用；第2個問題是在第1個問題的檢測基礎上，檢測學生對串聯電路電壓分配規律及電功率基本概念的理解和掌握情況；第3個問題對學生的思維能力要求比較高，要求學生知道當滑動變阻器的觸頭滑到最右端a時，R0擔當2.2V的電壓，使燈泡正常發光，起到保護電路，不損壞燈泡的道理.據此得出R0＝5.5Ω的結論.

通過這樣的訓練，可以使學生掌握科學的思維方法，提高推理能力、分析綜合能力、把復雜的問題分解為簡單問題的能力，從而靈活地運用所學知識去解決物理問題.

1 張萬軍，王愛生.物理實驗思想和教學.實驗教學和儀器，2011（10）：8～10