吳淑敏
摘 要:富有創(chuàng)意的物理試題可以彰顯物理的魅力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、關(guān)心社會的意識。本文結(jié)合實例研究歸納出開發(fā)初中物理聯(lián)系實際試題的幾種途徑。
關(guān)鍵詞:初中物理;創(chuàng)意試題;聯(lián)系實際;開發(fā);研究
初中物理聯(lián)系實際試題是指在設(shè)計試題中注重聯(lián)系生活實際和社會實際來編制的初中物理試題。從初中學(xué)生熟悉的生活情境或科技、社會的實際情境設(shè)置問題來考查學(xué)生對初中物理知識的掌握情況及知識遷移能力。反映了物理科學(xué)、技術(shù)與社會的相互影響,體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會”的新理念。
聯(lián)系實際的物理試題可以使學(xué)生了解科學(xué)在社會生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,可以培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、關(guān)心社會的意識,以及用正確的價值觀處理社會問題的能力,這對學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
一、走出編制試題的誤區(qū)
聯(lián)系實際的題目必須貼近學(xué)生的生活,真正做到與學(xué)生的生活實際、社會、時事熱點、科技發(fā)展相聯(lián)系,才能體現(xiàn)以生為本,目前有些題目貌似聯(lián)系生活,但實際上遠(yuǎn)離學(xué)生的生活實際。
有一些聯(lián)系實際的物理試題內(nèi)容卻過于陳舊,例:“白熾燈的燈絲斷了再搭上會比原來更亮還是更暗?”這題應(yīng)該原創(chuàng)于六、七十年代,現(xiàn)在白熾燈由于發(fā)光效率低,不節(jié)能等因素而即將被逐步淘汰,即使現(xiàn)在還在用的白熾燈燈絲斷了也沒有人會把燈絲搭上再用。
有些試題看似與生活實際相聯(lián)系,但卻與生活實際相違背。甚至?xí)褜W(xué)生引入歧途。例:“某同學(xué)的爸爸從臺灣帶回一個電熱水壺,電熱水壺的銘牌上標(biāo)有額定電壓110V,額定功率500w的字樣,問該電熱水壺要在我們大陸使用需要再串聯(lián)一個多大的電阻?”答案是:“可將一個24.2Ω的電阻與該電熱水壺串聯(lián)后接到220V的電源上使用?!痹擃}所述的情況我們時常會遇到,解決的辦法往往是配一個電源適配器,而不是把一只電阻與熱水壺串聯(lián)起來接到220V的電源上使用。因為電阻產(chǎn)生的熱量跟電熱水壺產(chǎn)生的熱量相當(dāng),即使不在乎能量的浪費,也應(yīng)考慮到這樣做法的危險性。
綜上所述,要編制出聯(lián)系實際的好試題并不容易。第一,問題既要來自于實際又要適合學(xué)生的知識和能力水平,這類問題不容易找到。第二,就是找到了這類問題,由于實際問題往往比較復(fù)雜,為了適合考查學(xué)生,需要對問題簡化,稍不留意,就容易顧此失彼。第三,如果對問題沒有作深入的研究或自己親自動手做一做實驗。往往又會出現(xiàn)與實際情況相違背的錯誤,因為有的問題僅僅原理上可行是不夠的。
二、創(chuàng)意試題的開發(fā)途徑
物理知識在人們?nèi)粘I?、科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用,物理學(xué)對科技進(jìn)步和社會發(fā)展有極大的影響,可以說,人類生活的每一個方面都與物理學(xué)的發(fā)展息息相關(guān)。只要我們處處留意,就能找到許多與物理知識相關(guān)的材料。以下是筆者通過研究并歸納出開發(fā)初中物理聯(lián)系實際創(chuàng)意試題的幾種途徑。
1.以生活為基礎(chǔ),開發(fā)物理試題
生活是一切知識的源泉。初中物理教學(xué)內(nèi)容是以大量的生活現(xiàn)象為對象的,所以物理教學(xué)和評價都不能離開生活,應(yīng)該讓“生活”作為我們編制物理創(chuàng)新試題的最大資源。所以,生活為基礎(chǔ)是開發(fā)物理試題的最主要途徑。
筆者曾協(xié)助體育老師當(dāng)學(xué)生仰臥起坐考試的計數(shù)員??吹秸嬲鳛檠雠P起坐的計數(shù)員其實是如圖1所示的一套機(jī)器。當(dāng)考生哪個動作沒做到位就沒有計數(shù),可是多個學(xué)生考過后,我們發(fā)現(xiàn)這位“電子考官”對穿深色衣服的考生特別不公平,經(jīng)常把成績打折扣。筆者回家查找了資料,了解到該計數(shù)器是通過紅外傳感器作為光電開關(guān)。工作時光電開關(guān)發(fā)射紅外線,當(dāng)沒有物體對光束產(chǎn)生漫反射時,信號線輸出高電平;當(dāng)有物體對光束產(chǎn)生漫反射時,就有足夠的組合光返回接收器,信號線輸出低電平,以此判斷物體的位置。因為黑色(或深色)的衣服對光的吸收本領(lǐng)強(qiáng),使紅外感應(yīng)器無法接受到足夠的漫反射光,就無法準(zhǔn)確計數(shù)。于是編制了一道物理試題:
這道利用學(xué)生親歷來編制的試題,即考查了學(xué)生對初中物理知識的認(rèn)知情況,也讓學(xué)生充分體驗到生活處處有物理,物理就在我們身邊。
2.關(guān)注社會熱點,關(guān)注科技發(fā)展,開發(fā)物理試題
關(guān)注社會熱點問題,重視科學(xué)、技術(shù)、與社會的協(xié)調(diào)發(fā)展,這類試題有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會生產(chǎn)、關(guān)心生存環(huán)境、關(guān)心科技動態(tài)。
2011年3月11日發(fā)生在日本的地震和海嘯轟動了全世界。筆者從網(wǎng)上搜索到海嘯前后的兩張照片,鮮明的對比令人震撼。于是筆者借這兩張照片編制了下題:
例2:圖2、3是2011年3月11日發(fā)生在日本的海嘯前后的兩張照片。海嘯卷起的海濤,高達(dá)數(shù)十米,波浪具有極大的 (重力勢) 能,沖上陸地后轉(zhuǎn)化為 (動) 能,造成對生命和財產(chǎn)的毀滅性破壞。
科技的發(fā)展日新月異,小到生活中的小發(fā)明小創(chuàng)造,大到新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、航天技術(shù)等高技術(shù)領(lǐng)域都能找到與初中物理知識相關(guān)的材料。這些資料我們可以通過報紙、電視、電腦等媒體獲得,這都是我們編制創(chuàng)意試題的好資源。
3.立足課堂教學(xué),開發(fā)物理試題
課堂教學(xué)活動中,有很多不可多得的生成性資源,這也是編制新題的好材料,理應(yīng)引起我們的高度關(guān)注。特別是在探究物理規(guī)律的實踐活動中,我們不難發(fā)現(xiàn)學(xué)生會出現(xiàn)一些情況。針對課堂上出現(xiàn)的這些情況我們可以編成試題呈現(xiàn)出來。讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的物理知識來解釋,并找到解決問題的辦法。
例如:筆者在引導(dǎo)學(xué)生探究歐姆定律的實驗課上,有學(xué)生在探究“電流與電壓的關(guān)系”時,要把定值電阻兩端的電壓順次調(diào)到“1V”“2V”“3V”,他發(fā)現(xiàn)“3V”調(diào)不上去,于是再串聯(lián)一節(jié)電池,過后又發(fā)現(xiàn)“1V”又調(diào)不下來,他們很納悶,為什么調(diào)節(jié)滑動變阻器沒法使定值電阻兩端的電壓達(dá)到任意的電壓值。于是筆者編制以下這道實驗探究題放在復(fù)習(xí)課時通過計算來分析其中的原因。
例3:小勤同學(xué)在探究“電流與電壓的關(guān)系”時,她用了三節(jié)電池,一個10 Ω電阻,一只標(biāo)有“10 Ω,2A”的滑動變阻器,以及電流表、電壓表、開關(guān)來進(jìn)行實驗。
(1)小勤同學(xué)準(zhǔn)備按照設(shè)計好的表1進(jìn)行實驗并收集數(shù)據(jù)。她按照電路圖(圖4)連接好電路后,閉合開關(guān),左右移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)始終調(diào)不到1V。
出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是:(滑動變阻器的阻值太?。?/p>
(2)要讓定值電阻兩端的電壓達(dá)到1V,,可以這樣操作(開放題): (換阻值更大的滑動變阻器)或(減少電池個數(shù))或(再串聯(lián)一定阻值的電阻)。
當(dāng)然,這種情況還可以讓學(xué)生把電壓表示數(shù)調(diào)到其他數(shù)值,只要得到三組以上的數(shù)據(jù),通過圖像法,就能看出電阻一定時,電流與電壓成正比關(guān)系。
4.以典故、詩歌為載體,開發(fā)物理試題
中國的文化源遠(yuǎn)流長,博大精深。其中的詩歌、典故、對聯(lián)、諺語中蘊含著大量的物理知識。我們不妨用它來開發(fā)物理試題。讓學(xué)生在欣賞精美的詩句、妙趣的典故時也能領(lǐng)略到物理之美。筆者曾經(jīng)在課堂上給學(xué)生復(fù)習(xí)光學(xué)時,為調(diào)動學(xué)生的興趣,活躍課堂氣氛,引發(fā)他們積極思考。便講了一則故事:
例4:傳說乾隆皇帝喜歡游山玩水,一日游到某縣山青水秀之地。夜晚,乾隆趁著月色散步。他看到溪邊樹上宿著幾只鳥,月色下樹的倒影映入溪中,水中有魚兒在游動。便出了一個上聯(lián),據(jù)說幾百年過去了,至今無人對出下聯(lián)。便問學(xué)生“你們想知道這上聯(lián)是什么嗎?”學(xué)生興奮的都想知道,筆者在黑板上寫到:“月掛樹梢,魚游枝頭鳥宿水?!?為什么下聯(lián)這么難對呢?乾隆巧妙的讓物理學(xué)中光的反射、光的折射所成的像交相輝映。請問:該上聯(lián)中的“魚”、“枝頭”、“鳥”分別是光的什么現(xiàn)象?它們分別是實像還是虛像?
從歷史典故過渡到課堂教學(xué),從美妙的山水情境過渡到物理情境,從精美的詩句聯(lián)系到光學(xué)知識。學(xué)生專注聆聽,用心思考,積極響應(yīng)已經(jīng)告訴筆者他們已從對故事的興趣轉(zhuǎn)移到對詩句興趣接著又轉(zhuǎn)移到對物理的興趣。這正是筆者想要的效果。
5.借鑒已有試題進(jìn)行改編
對一些不切實際的題目,只要我們稍加修改,也可以成為一道既考查物理知識,又可以引申出其他相關(guān)知識的好題。
筆者認(rèn)為前面那道“臺灣帶回的電熱水壺”計算題可改為:
例5:張敏同學(xué)的爸爸從臺灣帶回一個旅行電熱水壺,電熱水壺的銘牌上標(biāo)有額定電壓110V,額定功率500w的字樣,張敏想要在我們大陸使用這個電熱水壺,他從現(xiàn)在所學(xué)的物理知識知道,串聯(lián)電阻能取到分壓作用。(1)請你計算:理論上要串聯(lián)一個多大的電阻?(2)電阻消耗的電功率是多少?(3)你覺得這樣做有什么不妥之處?
修改后的試題即是考查串聯(lián)電路的知識,也是考查學(xué)生對自己設(shè)計的方案進(jìn)行評估和評價的能力。教師還可以粗淺的介紹變壓器的作用及原理(電磁感應(yīng))。
總之,富有創(chuàng)意的物理試題可以彰顯物理的魅力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。通過呈現(xiàn)了一個真實的問題情境,將所考查的知識融于具體的問題情境中,給學(xué)生提供一個運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的平臺。通過問題的解決,既考查了學(xué)生運用所學(xué)知識分析和解決實際問題的能力,又能較好地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)心社會,滲透了人文精神和情感態(tài)度。
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