APP下载

高考物理复习整体设计的反思

2014-12-22丁德生

教学与管理(中学版) 2014年11期
关键词:电容器模块化试题

丁德生

高考物理复习的整体设计是复习理念、总体策略的具体体现,本文反思了以往设计的不足,提出了一些应对的策略,对不同内容采用针对方案——中心突破、四面辐射、主线贯穿、模块化处理等方法,起到事半功倍的效果。

中心突破  主线贯穿  模块化

高考复习前的整体设计是复习理念、总体策略的具体体现,优秀的设计在高效巩固基础知识的同时,突出了能力的发展,更能极大限度地减轻学生的负担。笔者经历了多轮的高中物理循环教学,常常参与有关复习策略的研讨,发现了一些误区。以下是笔者的一点反思,仅供参考。

一、整体考虑,突出主线

1.中心突破,四面辐射

从中心问题向四周拓展,举一反三。此方法的关键是:精心选取典型问题,层层展开,联想引申,理顺知识网络。此法特点是层层推进在不知不觉中巩固基础知识的同时强化了知识点之间的联系与应用,一举两得。复习的过程也是从另一侧面、另一角度理解、构建核心知识网络的过程,加深了对知识点的理解,锻炼了学生知识迁移及应用的能力,复习效率高,形成能力时间短。

(1)以典型例题为核心,四面辐射,重构知识网络

案例1:如图1甲所示,理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L,原线圈的匝数n1=600,副线圈的匝数n2=120。当原线圈接在如图1乙所示的交流电源上时,要使整个电路和用电器正常工作,则副线圈两端可以接(  )

A.阻值为15Ω的电阻

B.并联两盏“36V,40W”的灯泡

C.工作频率为10HZ的用电设备

D.耐压为37V的电容器

解析:①保险丝的熔断是交流电通过保险丝电阻发热功率超过最大值引起的,它是交流电热效应的结果,所以熔断电流应是交流电流的有效值。由变压器的变压比和变流比得:■=■,■=■,Rmin=■=■?赘=14.4?赘,Pmax=I1U1=90W故A、B正确;

②由交流电的图象可得输入交流电的周期T=2×10-2s,f=50HZ,故C错误;③电容器的耐压是电容器能承受的最大电压,应以交流电压的最大值来考虑,变压器的副线圈电压的最大值为36■V=50.9V,故D错误。另在本题的讲解过程中通过引申、联想,让学生发散式地展开,可覆盖的知识点列表如下。

表1  考试考点与复习考点的对比

点评:本例巧妙地用一道例题建构情境问题。对比表1可见除了7、8两个考点外,其余知识点在本题的复习中均已覆盖,在师生合作解题的情境中复习考点、训练学生解题能力一举两得、效率更高。

(2)以“模型题”为中心通过变式训练层层展开、四面辐射,强化应用,重构知识网络

案例2:在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力FA甲推它,一段时间后,换成相反方向的力FB乙推,作用相同时间后物体恰好回到原处,求:FA/FB

解:由牛顿第二定律得:aA=■(1)  aB=■(2)

由运动学公式得:s=■t2(3)

-s=■t2-■t2(4)

由(3)、(4)得:FA/FB=1/3

变式1在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力f甲推它,一段时间后,换成相反方向的力f乙推,作用相同时间后物体恰好回到原处,此时物体动能为32焦,求f甲、f乙所做的功W甲、W乙

解:利用上题的结论得:

W甲∶W乙=f甲∶f乙=1∶3(1)

由动能定理得:W甲+W乙=32J(2)

所以:W甲=8J     W乙=24J

变式2真空中水平放置平板电容器,两板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图2所示,当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1时,油滴开始向上运动,经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来的位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,且这段时间内油滴的位移可忽略不计,重力加速度为g。求:

①油滴所带电荷量与质量之比;

②第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比;

③ΔU1与ΔU2之比

解:①油滴静止时:mg=q■(1)

则:■=■(2)

②利用案例2的结论:a1∶a2=1∶3(3)

③利用案例2的结论:q■-mg=ma1(4)

mg-q■=ma2(5)

得:■=■(6)

解得:■=■

点评:以上三个例题是以一个“模型题”为中心建构情境问题,通过变式拓展到三个不同的情境中去,利用模型解题的思维惯性,在掌握模型解题规律的同时复习能量、电场等相关知识点,自然、顺畅。

2.一条主线贯穿始终

通过一条主线将一系列的相关知识点串联起来,再沿这条主线顺藤摸瓜将与之联系的知识点组合起来构建完整的知识网络。此法构建的知识网络强化了各种知识点之间的联系、迁移及综合应用。

案例3:经典物理学问题的处理有两种重要的思维模式:(1)动力学的方法;(2)守恒的思想。动力学的方法是以牛顿第二定律为核心,联系力学和运动学,此法对过程细节的处理更加深入,原则上可解决一切力学相关的问题,是基础层面的、必须掌握的思维模式。守恒的思想是通过寻找过程的守恒量简化问题处理的一种思维模式。守恒思想是物理学中极为重要的思想方法,是物理学研究的极高境界,是开启物理学大门的金钥匙,同样也是对学生进行方法教育和能力培养的重要方面。动量、能量守恒贯穿于整个高中物理学习的始终,是联系各部分知识的重要主线。图3就是沿守恒思想这条主线复习贯穿流程方框图。

点评:①以守恒的思想方法为主线建构情境问题,这样建构的情境问题甚至贯穿延伸至全部主干知识点,相当于用守恒思维模式把主干知识网络重新梳理了一遍。

②高中阶段受到高中数学的限制,动力学的方法往往只能处理简单的运动过程(如:匀速或匀变速直线运动或可转化为这些运动的过程等),而守恒的思想可以跨过复杂的细节建立等式,简化了问题的处理,在处理变加速、复杂的曲线运动过程中起到动力学不可替代的作用,这正是要建构的中心情境问题。

3.实验复习的模块化处理

物理实验是高中物理教学中极其重要的内容,知识点多而零散,不易构建系统的知识网络,更谈不上在此基础上的实验设计,复习往往效率不高。笔者尝试进行模块化处理,包括知识整理的模块化归类,实验试题处理的模块识别与解答,实验设计的模块化搭建等几个方面。各模块相对独立、功能明确。模块组合、搭建灵活方便,条理清晰,另一方面模块化更有利于创新、升级换代。

将零碎知识点重组成功能明确的模块,模块建立的过程就是知识整理的过程,同时对模块的整理重组也是一个应用迁移的过程,各个模块功能明确,应用更加方便。

(1)功能模块的划分

根据考纲的要求将现有课本实验进行整合重组,对各个功能模块的原理,使用方法作为基础内容进行讲解训练。在此基础之上进行模块搭建、创新,构建新的实验设计。

表2高中物理实验常见功能模块

(2)模块重组与实验设计

实验试题的考查主要有三种类型:①模块基础知识的考查(如:如何使用仪器,读数有效数字等);②完成性实验试题;③设计性实验试题。对于第一类试题在模块建立时进行复习,后两类试题的解法、模块应用的流程如图4及图5。

点评:①设计性实验试题可根据设计方案、实验操作及数据测量、数据处理等应用已有的模块进行搭建,其中设计方案是整个过程的关键,这当中有时还需要一些变通或创新。

②模块化思考,既有利于知识的梳理与掌握,更有利于应用与创新,并为今后从事更高层次的复杂的工作养成了良好的习惯和打下了基础。

二、理性全面思考,避免“世俗”误区

1.过分强调强化训练的复习设计

大量的训练不仅加重了学生的负担,而且挤占了学生整理、反思的时间,不利学生将复习的知识有效发生迁移、更难以达成应用能力的培养。长此以往只能使学生形成僵化的思维模式,甚至只是一些孤立知识点的机械记忆,可悲的是这类学生在解决陈题、熟题时从记忆库中提取,迅速高效,易形成进步快,效率高的假象。由于思想僵化、综合应用能力差,这类同学一遇到新颖的问题就束手无策了,高考往往成绩不佳。

2.过分强调内容新颖、时尚的复习设计

内容新颖、时尚是必需的,将复习的知识在新的情境中应用,对学生应用、创新能力的培养是十分有利的。但如果内容过多,势必影响学生系统知识网络的整理,缺少系统的训练、缺少举一反三、知识网络不健全、迁移能力差、浮于表面是这种设计的弊端,这类学生复习效率不高,高考成绩也不佳。

以上“误区”主要是没有充分考虑学生主体知识构建的规律,复习效果不佳也就不足为奇了。

参考文献

[1] 陈爱苾.课程改革与问题解决教学.北京:首都师范大学出版社,2004.

【责任编辑  孙晓雯】

猜你喜欢

电容器模块化试题
用模块化思维打造组织
2021年高考数学模拟试题(四)
2019年高考数学模拟试题(五)
《陈涉世家》初三复习试题
JGJ/T 435—2018施工现场模块化设施技术标准
大众MEB电动车模块化平台
2019届高考数学模拟试题(二)
常用电容器的介绍
平行板电容器的两类动态分析
模块化微流控系统与应用