高中物理論文：例談“一帶一路”實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)策略

1、例談“一帶一路”實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)策略（正文第一頁）浙江省例談“一帶一路”實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)策略摘要：“一帶一路”是指一條紙帶一條思路，以紙帶為中心，串起多個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)，歸納實(shí)驗(yàn)原理和思路。本文從二輪專題的復(fù)習(xí)要求出發(fā)，從四個(gè)方面闡述了高效復(fù)習(xí)策略，緊扣高考要求，精選高考真題，總結(jié)考查概率，并將科學(xué)素養(yǎng)有機(jī)地滲透在實(shí)驗(yàn)思維線中，達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的教育效果。關(guān)鍵詞：一帶一路 科學(xué)素養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)圖1新的課改圍繞著提升核心素養(yǎng)而展開，物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何提高科學(xué)素養(yǎng)成為了提高效率的關(guān)鍵。以物理新課程理念審視物理教育，物理課程在重視科學(xué)知識(shí)積累的同時(shí)，還應(yīng)重視學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)探究的全過程，加強(qiáng)學(xué)生

2、實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，強(qiáng)調(diào)科學(xué)方法和科學(xué)思維習(xí)慣的養(yǎng)成。眼下，高三的復(fù)習(xí)都陸續(xù)進(jìn)入第二輪，二輪復(fù)習(xí)將會(huì)加大橫向關(guān)聯(lián)內(nèi)容的聯(lián)系，注重以專題形式來進(jìn)行復(fù)習(xí)，以點(diǎn)帶面，以線串點(diǎn)，切實(shí)提高復(fù)習(xí)效率。筆者以紙帶留跡法為專題，以實(shí)驗(yàn)原理為實(shí)驗(yàn)的“牛鼻子”，著眼于探究性實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，以紙帶為抓手，總結(jié)了“一帶一路”復(fù)習(xí)思路，提出以下四個(gè)具體策略。一、 類比相似，區(qū)別相異以紙帶作為貫穿本專題的主線，首要問題是“紙帶怎么留跡？”，從而讓學(xué)生比較電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器，他們是兩個(gè)出演同一個(gè)角色的演員（如圖1）。因此，學(xué)生需要?dú)w納比較兩者的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。了解了各自的工作原理、電源要求、個(gè)性特色、誤差

3、來源等，才能將它們準(zhǔn)確地應(yīng)用到具體的實(shí)驗(yàn)中去。（2015江蘇高考真題）某同學(xué)探究小磁鐵在銅管中下落時(shí)受電磁阻尼作用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電，圖2（1）下列實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的有A將銅管豎直地固定在限位孔的正下方B紙帶穿過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面C用手捏緊磁鐵保持靜止，然后輕輕地松開讓磁鐵下落D在磁鐵下落的同時(shí)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源高考仍然注重對(duì)基本儀器使用的考查，如上題中考查了紙帶的穿法等具體細(xì)節(jié)。所以本專題的復(fù)習(xí)還應(yīng)顧及兩類計(jì)時(shí)器的使用方法。“細(xì)節(jié)決定成敗”在實(shí)驗(yàn)中尤為凸顯，讓學(xué)生關(guān)注到實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)確使用和實(shí)驗(yàn)過程的具體操作，有利于養(yǎng)成他們良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣

4、，逐漸形成實(shí)驗(yàn)和探究的基本能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。二、 一法多用，融會(huì)貫通紙帶留跡法在中學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用廣泛，以浙江高考要求的六個(gè)力學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，有四個(gè)都用到此法，它們是：“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”、“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”、“探究功與速度變化的關(guān)系”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)”，所用器材也都非常相似，所以學(xué)生容易出現(xiàn)混淆。本專題的教學(xué)設(shè)計(jì)可以緊緊圍繞著打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為主線，貫穿多個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，達(dá)到深度理解計(jì)時(shí)器功能的目的，從而將此法融會(huì)貫通。（2015浙江高考真題）甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)圖3(1)圖3中A、B、C、D、E表示部分實(shí)

5、驗(yàn)器材，甲同學(xué)需在圖中選用的器材；乙同學(xué)需在圖中選用的器材(用字母表示)針對(duì)以上真題，筆者設(shè)計(jì)的問題鏈有：“選用哪些器材？”“還需要哪些器材？”“器材如何安裝？”“各需要測(cè)量哪些物理量？”“還有哪幾個(gè)實(shí)驗(yàn)也用到計(jì)時(shí)器？”“這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)有什么要求？”運(yùn)用這一系列提問來突出實(shí)驗(yàn)的原理，比較不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，原理是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的“牛鼻子”，不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康木陀胁煌脑O(shè)計(jì)思路，不同的實(shí)驗(yàn)原理就有不同的實(shí)驗(yàn)方案，不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就有不同的實(shí)驗(yàn)器材，所以這一問題是由淺入深，層層深入，環(huán)環(huán)相扣。三、 橫向拓展，縱向延伸在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)專題中最能提升學(xué)生的綜合分析能力，教師鋪好橫向拓展、縱向延伸的平臺(tái)，

6、讓學(xué)生充分討論和挖掘其中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵，深刻理解物理實(shí)驗(yàn)的原理，便能一通百通。圖4（2014天津高考真題）某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力與小車動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖4所示若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些。圖5實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行他這樣做的目的是下列的哪個(gè)（填字母代號(hào)）a避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)b可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰c可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻

7、速直線運(yùn)動(dòng)d可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力以此例為契機(jī)，巧妙結(jié)合幾個(gè)相似的實(shí)驗(yàn)操作，例如“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”、“探究功與速度變化的關(guān)系”、“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”等，如圖5所示裝置，問題鏈有“哪些實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦？”“如何平衡摩擦？”“如何檢驗(yàn)?zāi)Σ烈呀?jīng)平衡好？”“哪個(gè)實(shí)驗(yàn)要求懸掛物質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量？”“為什么會(huì)有質(zhì)量要求？”“實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來源于哪里？”等，用一串有效的提問來串起不同的實(shí)驗(yàn)原理。運(yùn)用類比和對(duì)比的方法，達(dá)到梳理實(shí)驗(yàn)步驟和過程的目的。圖7圖6對(duì)于同一實(shí)驗(yàn)，也可以不斷挖掘和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案。比如“探究加速度和力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的操作方法是，將繩子的拉力看成是

8、等于沙子和沙桶的重力，這一近似方法的前提是沙子和沙桶質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，而且系統(tǒng)誤差也是無法避免的。這時(shí)就可以結(jié)合力傳感器（如圖6）和彈簧測(cè)力計(jì)（如圖7）的設(shè)計(jì)方案，深入讓學(xué)生分析其中的異同，從而領(lǐng)悟到實(shí)驗(yàn)的條件和測(cè)量量不是一成不變的，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的不同有不同的要求，但無論題目如何變化，只要抓住了實(shí)驗(yàn)原理這個(gè)“牛鼻子”，那就可以隨機(jī)應(yīng)變，以不變應(yīng)萬變。四、 一帶多用，分析為重實(shí)驗(yàn)在高考當(dāng)中由于形式多變，實(shí)驗(yàn)方案不斷創(chuàng)新，所以成為了很多學(xué)生懼怕的環(huán)節(jié)。在二輪復(fù)習(xí)中，就如何增強(qiáng)學(xué)生自信，抓住題意中心，看破其中奧妙，老師確實(shí)要下足功夫。正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的目的就是為了得到一條合理的紙帶，紙帶實(shí)時(shí)記

9、錄了實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)，而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果靠的也就是這條紙帶，所以對(duì)紙帶的分析成為了紙帶留跡法的最重歸宿。（2015廣東高考真題）某同學(xué)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。?qǐng)完成以下主要實(shí)驗(yàn)步驟：按圖安裝實(shí)驗(yàn)器材并連接電源；豎直提起系起有重物的紙帶，使重物（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）計(jì)時(shí)器下端；，使重物自由下落；關(guān)閉電源，取出紙帶；換新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)。右圖是實(shí)驗(yàn)獲得的兩條紙帶，應(yīng)選?。ㄌ睢癰”或“c”）來計(jì)算重力加速度。在實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理都正確的圖8情況下，得到的結(jié)果仍小于當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，主要原因是空氣阻力和。?015浙江高考真題）甲同學(xué)準(zhǔn)備做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，乙同學(xué)準(zhǔn)備做“探究加速度與力、

10、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)圖9(2)乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室選齊所需器材后，經(jīng)正確操作獲得如圖9所示的兩條紙帶和.紙帶的加速度大(填“”或“”)，其加速度大小為以上兩個(gè)高考真題都考查了學(xué)生對(duì)紙帶的分析能力，通過紙帶的點(diǎn)跡分析運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。為了能讓更好地了解各個(gè)實(shí)驗(yàn)所對(duì)應(yīng)的紙帶特點(diǎn)，課堂教學(xué)中，設(shè)計(jì)學(xué)生分組活動(dòng)：定性地畫出四個(gè)實(shí)驗(yàn)的紙帶點(diǎn)跡，并說明其理由。如此一來，學(xué)生就對(duì)打點(diǎn)的疏密、變速的快慢以及點(diǎn)跡的間隔等都有一個(gè)系統(tǒng)的理解。四個(gè)實(shí)驗(yàn)的重頭戲是通過紙帶求速度和加速度，利用紙帶分析可以很巧妙地將瞬時(shí)速度的測(cè)量方法和計(jì)算加速度的多種方法復(fù)習(xí)到位，還可以復(fù)習(xí)到刻度尺讀數(shù)和有效數(shù)字等細(xì)節(jié)。求加速度的方法有逐差法、兩段法、圖像法、貼紙法等，通過題目的變式和紙帶的分析，發(fā)現(xiàn)還可以用紙帶求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣?、水平桌面的摩擦因素、轉(zhuǎn)輪