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《重庆师范大学》 2019年
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几何思想在高中物理电磁学自编试题中的应用

向婷吕  
【摘要】:2017年教育部颁布的《普通物理课程标准(2017年版)》(以下简称“新课程标准”)中首次提出了“核心素养”,明确提出学科核心素养是学科育人价值中的体现,是学生所具备的关键能力。由此可见新课程标准对学生的能力提出更高的要求。考试是教育评价和测量的一种形式,通过考试考查学生的能力与素质,在核心素养下对考试的信度、效度、难度、区分度以及新颖性和物理情景有了新的高要求,从而对命制考试试题有了更高的要求和标准。现行市面上的教辅资料基本都是根据高考题进行改编,学生练习改编试题达不到核心素养下所要求的信度、效度、难度、区分度等等。在此背景下,试题的编制应该是原创性的。在新课程标准中首次将电磁学知识划分两个板块循环学习,可见电磁学知识是高中物理的重要内容。本文就电磁学内容的原创试题编制提出新的方法。本文通过对新课程标准和考试大纲分析可知电磁学内容对高考的重要性和地位。通过对2014-2018年全国高考物理计算题压轴题进行分析与研究发现压轴题考查内容主要是力学和电磁学。电磁学部分的计算题形式多以带电粒子型和电磁感应现象的应用这两类,本文主要讨论带电粒子型计算题的命制方法。带电粒子的运动形式分为两类:直线运动和曲线运动。根据题设条件,当粒子所受的合外力为零时作匀速直线运动或静止;当所受的合外力恒定时,根据初速度和合外力的方向可以分为匀变速直线运动和抛体运动,其中特殊的有类平抛运动和匀速圆周运动。带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动的物理知识即洛伦兹力提供向心力的规律和做圆周运动相关运动学规律,但这类型题却学生很困扰不知该如何下手。深究其根本原因有两点,其一是不会画轨迹即不知如何寻找圆心;其二是轨迹画好了不知如何找寻几何关系。由此其难点是数学知识,而不是物理知识。通过归纳统计电磁学试题的考查中的数学知识点有函数、不等式、几何图形中的直线、圆形,三角形,四边形,二次方程等。本文的主要内容如下:1.研究有关高考物理电磁学试题命制已取的的成果,以及研究高考物理电磁学试题命制的意义;2.研究电磁学试题命制的测量学基础、心理学基础、物理课程标准(2017年版)课程目标以及命题建议、《考试说明》的考核目标与要求和考试内容与要求,以及研究电磁学内容在物理课程标准(2017年版)与《考试说明》中的地位分析;3.统计近5年全国高考物理电磁学试题的考点分布、出现次数,分值比重,电磁学试题占计算题的比重等,分析得出考查电磁学试题尤其是带电粒子型试题的重要性;4.分析历年高考中带电粒子型试题在磁场中的运动所考查的数学知识;5.查阅几何知识将数形结合的思想融入到物理试题的模型中,编制物理电磁学试题。通过归纳总结带电粒子在电磁场中运动的几何思想,通过几何试题模型来构造带电粒子轨迹模型是本文的一个创新点。希望本研究成果能打开中学物理老师命制电磁学试题的思维,从几何思想为视角构建粒子运动轨迹。也为学生提供一个关于解答电磁学试题的方法。同时抛砖引玉对后续研究者有启发性的作用。
【学位授予单位】:重庆师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:G633.7

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