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基于物理核心素养视角析河北2018年中考物理试题32T

——体验型学习是物理教学改进的必然

张咏梅

 


 【按】本分析特点,循“情境、表达方式、关键点、物理核心素养”的线索展开,其中亦突出学生体验型学习的必然需求;强化体会科学本质。

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32.制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。

【课标要求】知道大气压强;能从实验现象的观察中发现与物理学有关的问题(第3问);经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程(第2问);尝试对探究结果进行描述(第2问);能关注探究活动中出现的新问题(第3问)


【题目评价】

从整体来看,命题的导向与学生的失分点均说明体验型认知是教学的必然。第(2)问,考现象陈述,也强化了证据的意识。第(3)问,使学生初步体会“不断地和反复地提出问题和寻求答案,之后引发新的问题” 的科学本质。


【典型的失分答案】

32题(1)给分答案之一:从玻璃管上端吹入少量空气

失分答案:

将玻璃管向下移

把玻璃管向上拔出一段距离

改用较细的玻璃管

再加一段玻璃管

用热毛巾捂住玻璃管

用胶头滴管向管中滴加液体

用胶头滴管在玻璃管内滴入适量红水

拿下橡皮塞,再倒出适量红色的水

将玻璃瓶举高

双手握住玻璃瓶

把玻璃瓶放入100摄氏度的水中

来回走动

沿着水平方向向玻璃管吹气

抽出管内空气

向里面吸一口气

加大玻璃管内压强

减小管内压强


【备考导向】

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【析问】

(1)——简易气压计的制作方法和原理


情境:简易气压计的半成品图,文字信息-橡皮塞塞紧瓶口,水升到玻璃管一定高度,高度不够。

问题:怎样制成简易气压计?

表达方式:操作体验用语言表达,简答型填空,

解题关键点:装置,达到现象目的,在制作阶段或使用阶段,往往操作方法是不同的。类似于天平使用和杠杆使用。气压计还未制成,抓住直接目的——让水面上升,顺着原高度产生的思想去完善和弥补操作即可。

用现象反推,原玻璃管有高度水柱,说明瓶内气压支撑着这段水柱产生的压强加上外界大气压强。3个物理量,抓住可变量和不变量。外界大气压不变,要想让高度变化,只好增大瓶内气压。在不打开瓶塞,补充空气——向玻璃管口吹气。

学习方法:看教材想想做做;实验过;根据题干所给“塞紧瓶口,水升到一定高度”推理再思维创新。最简单的方法就是体验操作过,适合于任何同学。对于认知扎实、上游思维水平的学生,用推理比较快捷。对于中等学生和认知不全面的学生,体验操作是最好的认知和解决问题的方法。

【感悟】由此分析,联想到物理本身就是与文科、数学、操作工程融合的学科。

【考查】   

物理观念:探究大气压有多大-托里拆利实验的迁移应用。

模型建构:P气-P0=P水

科学推理:利用大气压产生的效果。用现象反推,原玻璃管有高度水柱,说明瓶内气压支撑着这段水柱产生的压强加上外界大气压强。3个物理量,抓住可变量和不变量。外界大气压不变,要想让高度变化,只好增大瓶内气压。因不打开瓶塞,故补充空气——向玻璃管口吹气。 

质疑创新(教师启思):瓶内气压与什么有关?与瓶内气体本身的属性有关——质量、温度,有关。

问题:简易气压计的制作原理是什么?

科学本质:采用了转化法。用玻璃管中水面的高度变化来反映外界大气压的高低不同。

科学态度:完整表达。在何处吹气,向什么方向吹气,代表的是操作的严谨。

社会责任:节约资源。常用物品制作学习用具。


(2)——自制简易气压计的使用

情境:将简易气压计从四楼移到一楼过程,发现玻璃管内水柱

考查角度:实验现象、结论表达

表达方式:简答型填空

关键点:根据所学,反推现象;说明的内容就是回答题干探究的问题。

【考查】  

物理观念:大气压随着高度的降低而增大

模型建构:P气-P0=P水

质疑创新(教师启思):为什么选择从高层移到低层?从什么方向回答“说明了什么”或实验结论?回答题干要研究的问题,或实验的目的即可。加上适用的条件。

证据:对现象的描述,是强化证据意识。

科学本质:运用了转化法。为了反映大气压的变化,利用大气压产生的现象来反映大气压的变化。


(3)——实验观察,引发新的问题探究

情境:文字叙述—简易气压计放在阳光下,玻璃管水柱高度变化

表达方式:填空

关键点:抓住一点,水柱高度的变化反映的就是外界大气压的变化。

【考查】   

科学推理:水柱高度的变化反映的就是外界大气压的变化,唯一的条件是放在阳光下,那么将是温度影响

质疑创新(教师启思):温度对大气压的测量结果有什么影响?如何准确的知道高度变大还是变小?为了严谨,应做记号。

科学本质:实验观察,引发新的问题探究,体会认识科学的本质。

【点拨】

简易气压计,根是气压差,产生的现象是玻璃管液面高度变化。使用方法就是从低处拿到高处,观察玻璃管的液面是上升还是下降?原理就是瓶内气压大于外界大气压,气压差产生液面高度差,气压差越大,玻璃管内液体高度越大。

【小议】近些年的中考探究题,处于“假探究”阶段,探究结论是学习过的,凭识记填写。大部分问题的解决都是用已知的结论去反扣。

 


附:原题

(2018河北.32)制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。

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(1)如图所示,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高度,但高度不够,你应_______________________,使水上升到瓶口以上适当位置,制成了简易气压计。

(2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱_______________,说明____________。

(3)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿,他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明,简易气压计的测量结果会受到_________________________影响。

【答案】 (1) 向瓶内吹适量的气  (2) 下降  (3)高度越高,大气压越低  (4) 外界温度


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