基于核心素養的初中物理作業設計

蔣惠燕

【摘要】在當前的課程改革背景下，核心素養的培養已成為教育領域的熱門話題．初中物理課程作為培養學生科學素養的重要途徑，其作業設計也應注重核心素養的體現．本文以“電阻的測量”為例，探討基于核心素養的初中物理作業設計．

【關鍵詞】初中物理；核心素養；作業設計

1? 基于核心素養的作業設計概述

初中物理核心素養是學生在學習過程中應具備的素質和能力，具體包括物理觀念、科學思維、實驗探究和科學態度與責任等．在初中物理教學中，培養學生的核心素養有助于提高學生的綜合素質，為學生未來的學習和生活奠定基礎．因此，作業設計應以核心素養為導向，結合生活實際，設計具有探究性和趣味性的物理作業，激發學生的學習興趣和主動性．

2? 作業設計案例

2.1? 基礎性作業

作業1? 用如圖1所示的方案測量小燈泡的電阻．實驗中需要收集的信息是（? ）

（A）電壓表示數和電流表示數.

（B）電源電壓和變阻器的最大阻值.

（C）電流表示數和變阻器的最大阻值.

（D）電壓表示數和變阻器的最大阻值.

解析? 閉合開關，燈泡和滑動變阻器串聯接入電路，電流表測通過燈泡的電流，電壓表測燈泡兩端的電壓，根據歐姆定律計算燈泡的電阻，所以，實驗中需要收集的信息是電壓表示數和電流表示數，故（B）（C）（D）不符合題意，（A）符合題意．

設計意圖? 本作業是比較簡單的基礎性作業，通過本作業的練習，可以提高學生學習物理的、自信心和興趣，讓所有學生掌握基礎性的知識和方法，形成物理觀念．

2.2? 提升性作業

作業2? 如圖2所示是康康同學測量小燈泡在不同電壓下電阻的電路圖（小燈泡正常發光時電壓為2.5V）．

（1）本實驗的實驗原理是??? ?（用公式表示）；

（2）連接好電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，發現電流表幾乎沒有示數，電壓表示數始終接近電源電壓，造成這一現象的原因可能是??? （填字母）；

（A）小燈泡開路.

（B）電流表壞了.

（C）滑動變阻器短路.

（D）小燈泡短路.

（3）實驗中當電壓表的示數為2.2V時，為使小燈泡正常發光，應將滑動變阻器的滑片P向??? （選填“左”或“右”）移動，當燈泡正常發光時，電流表的示數如圖3所示，則小燈泡正常發光時的電阻是??? Ω（結果保留一位小數）；

（4）康康同學將實驗測得的數據記錄在下表中：

康康同學發現小燈泡在不同電壓下的電阻值不相等，其原因是燈絲的電阻受到??? 的影響；

（5）康康同學想繼續測量定值電阻Rx的阻值，她認為只用電壓表也可完成實驗，但通過試觸發現電壓表可用量程無法直接測量電源電壓，于是設計了如圖4所示的電路進行實驗：

①將Rx接在電路中A、B兩點間，調節滑動變阻器滑片P從最右端至適當位置，此時電壓表的示數為2V；

②斷開開關，保持滑片位置不動，將電阻箱接入A、B兩點間并將其阻值調到最大值100Ω后閉合開關，電壓表示數為1V；

③當康康正準備調節電阻箱阻值時，不小心碰到滑動變阻器滑片導致電壓表示數變為1.2V，說明R0的滑片P向??? （選填“左”“右”）移動了一段距離；

④于是康康準備重新開始實驗，重復①操作后，他將電阻箱阻值調到52Ω時，電壓表示數又變成了2V，則Rx的阻值為??? Ω．

解析? （1）伏安法測電阻的原理是R=UI．

（2）連接好電路，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，電流表幾乎沒有示數，說明電路出現開路，電壓表示數始終接近電源電壓，說明電壓表測量對象開路，即小燈泡開路，故選（A）．

（3）當電壓表的示數為2.2V時，電壓小于燈泡的正常發光的電壓，所以要增大小燈泡的電壓，因而要減小滑動變阻器的電壓，根據串聯分壓原理可知，滑動變阻器電阻應變小，即滑片應向左移動；由圖3可得，I=0.26A，則小燈泡正常發光的電阻R=UI=2.5V0.26A≈9.6Ω．

（4）小燈泡的電阻與溫度有關，小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．

（5）③此時電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電壓由1V變成1.2V，電壓變大，電阻也變大，故滑片向左移動了．

④這里用到了等效替代法，因為待測電阻和電阻箱的接入，都使電壓表的示數為2V，則待測電阻等于電阻箱電阻，即Rx=52Ω．

設計意圖? 本作業是比較全面的提升性作業，作業中包含了本實驗的實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗過程、數據的記錄和處理、注意事項等，通過本作業的練習，全面提升學生的實驗探究能力和科學推理能力，讓學生在掌握基礎性作業的基礎上，鍛煉科學思維能力和實驗操作能力．

3? 結語

基于核心素養的初中物理作業設計應以培養學生的綜合素質為目標，注重實驗探究、團隊協作、問題解決等能力的培養．通過“電阻的測量”這一實例，我們可以看到，這樣的作業設計不僅能幫助學生掌握物理知識，還能提高他們的實驗探究能力和團隊協作能力，為其未來的學習和生活奠定良好的基礎．同時，優秀的作業設計也有助于減輕學生的學業負擔，提高教師的教學水平，促進教學效果的提升．

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