基于学科核心素养与疫情防控的初中物理作业设计

发布时间: 2020-06-28 13:39:13 【浏览字号: 来源: 教育厅新闻办

基于学科核心素养与疫情防控的初中物理作业设计 *

郑州外国语学校 司德平
 
  摘  要:面对新冠肺炎疫情,停课不停教、不停学、不停研,把疫情当教材,把社会当课堂。基于学科核心素养与疫情防控有机结合,尝试进行了初中物理作业设计。
 
  关键词:学科核心素养;疫情防控;初中物理;作业设计
 
  疫情就是命令,防控就是责任。面对新冠肺炎疫情与中小学2020年春季学期延期开学,为了落实教育部利用网络平台“停课不停教、不停学”的号召,各地积极开展线上教学与教研。笔者团队基于学科核心素养与疫情防控有机结合,尝试进行了初中物理作业设计。
 
  一、设计原则

  1.出发点:把疫情当教材
 
  生活即教育,面对没有硝烟的新冠肺炎疫情阻击战,把灾难当课程,把疫情当教材,把社会当课堂,与祖国共成长;让学生学会做人,学会担责,学会自律,学会敬畏;敬畏自然,敬畏真理,敬畏生命,敬畏规则。面对全球抗疫,弘扬中国精神,凝聚中国力量,贡献中国智慧,构建人类命运共同体,因此,在作业设计中,挖掘、提炼疫情防控中相关的物理元素,对学生开展生命教育、科学教育、道德教育和爱国教育,让学生从战胜疫情中汲取成长的正能量。
 
  2.聚焦点:学科核心素养与疫情防控有机结合
 
  中华人民共和国教育部颁布的《普通高中物理课程标准(2017版)》指出,贴近学生的思想、学习、生活实际,关注信息化环境的教学改革,关注学生个性化、多样化的学习和发展需求,促进人才培养模式的转变,着力发展学生的学科核心素养。在教学条件和交流空间变化的疫情下,基于互联网+教学,物理作业设计可以把物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任和疫情防控中的物理素材进行有机结合,践行“从生活走向物理,从物理走向社会”和“科学·技术·社会·环境(STSE)教育”的新课程理念。
 
  3.落脚点:培育学生学科核心素养
 
  学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。中学物理教学帮助学生从物理学的视角认识自然,理解自然,体会科学研究方法,养成科学思维习惯,认识科学本质,并在认识科学·技术·社会·环境关系的基础上,逐渐形成探索自然的内在动力,严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度,以及遵守道德规范,保护环境并推动可持续发展的责任感,因此,基于学科核心素养与疫情防控的物理作业设计,有助于学生形成科学态度、科学世界观和正确的价值观,成为有社会责任感的公民。
 
  二、设计示例

  (一)疫情报告
 
  1.在新冠肺炎防控活动中,为了及时、准确地把湖北省疫情上报国家卫健委,采用了通过光缆发送电子邮件的方法。若光缆传播光信号的速度是2×108m/s,武汉到北京的光缆线路长度约为1200km,则从武汉向北京发出的疫情报告,经___s就可以收到。
 
  (二)疫情防控
 
  2.在新冠肺炎防控期间,医护人员必须穿着厚厚的防护服、戴上口罩和眼罩,眼罩的玻璃片常常模糊不清,这是由于水蒸气的___(填“物态变化”名称)现象而形成的;科研工作者日夜奋战在研究病毒的特殊实验室——负压实验室(即室内气压低于室外),人就像在高原上一样难受,但是这样可以防止病毒扩散,因而安全性很好。若在这种房间里烧水,水的沸点会___100℃,所以煮饭应采用___。
 
  3.学校在新冠肺炎防控期间,要求每位同学“晨检”测体温,九(1)班值日生张明同学用同一只体温计正确测出甲同学的体温为36.5℃,插入消毒液后擦干又分别测了乙、丙、丁三位同学的体温,读数正确,记录如下:①甲同学36.5℃,②乙同学36.5℃,③丙同学37.1℃,④丁同学37.1℃,请你判定上述情况中可能不准确的体温记录是(  )
 
  A.②和④     B.③和④     C.①和②     D.②和③
 
  4.人体向周围空间辐射红外能量的大小及波长分布与其表面温度相关。非接触式红外人体测温仪的光学系统汇集其视场内的人体辐射红外能量,红外能量聚焦在光电探测仪上,把光信号转变为相应的___,该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为人体的___值。
 
  5.学校用“220V 40W”的紫外线消毒灯对教室进行空气消毒,该消毒灯的额定电流为A,工作30min消耗电能___kW·h。
 
  (三)防疫隔离
 
  6.1665年秋季至1667年春季,在剑桥大学就读的牛顿停课躲避瘟疫回农村老家宅了18个月,相传期间牛顿思考苹果落地问题发现了万有引力定律。请分别画出挂在树枝上静止苹果和自由下落过程中苹果的受力示意图。
 
  7.有两个新冠肺炎病人,被分别隔离在某医院的两个单独病房中,为了方便患者和医护人员联系,请根据下列要求,利用所给的器材设计一个电路,画出电路图。
 
  要求:甲病人闭合开关,红灯亮电铃响;乙病人闭合开关,绿灯亮电铃响。
 
  (四)综合应用
 
  8.为了预防新冠肺炎的交叉感染,全国首个测温5G警用巡逻机器人在广州黄埔诞生,这款测温5G警用巡逻机器人有5个高清摄像头,可实现全景无死角巡逻。
 
  (1)机器人上的摄像头相当于一个___透镜,它的成像原理和我们生活中的___(选填“照相机”“幻灯机”“放大镜”)的成像原理相同。当无人机上升时,须___(选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰地画面。
 
  (2)如图1所示,航拍无人机起飞前,放在地面上要确保四脚着地;启动后,利用遥控器可控制其运动和工作。无人机的参数如表1所示,g取10N/kg,求:
 
 
  ①无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?无人机从地面飞到离地30m高处,至少要多长时间?
 
  ②无人机从地面飞到离地30m高处后,又以最大水平速度水平飞行20m,此过程中重力做功是多少?
 
  ③无人机充满电后,在水平方向上以最大速度匀速飞行时一次可飞行5km,且电能转化为机械能的效率为60%,求无人机以最大水平速度沿水平方向匀速飞行过程中受到的推力是多少?
 
  9.为了预防新冠肺炎交叉感染,某医院对常用医疗器械采用湿热灭菌,即将医疗器械置于消毒柜内,通过加热使水汽化,产生高压饱和蒸汽,通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸气,最终达到设定压力和工作温度,从而对物品进行消毒处理。图2是某型号的全自动高压消毒柜,部分参数如表2所示。
 
  全自动高压消毒柜正常工作40min,消耗20℃的水80L,就可完成一次消毒。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃),求:
 
  (1)消毒一次,水箱中的水吸收的热量是多少?
 
  (2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是多少?
 
  (3)该消毒柜的电加热效率是多少?