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摘 要:初中物理生活化習題的素材收集和編寫策略,應該從生活與自然現(xiàn)象、生活與生產過程、科技前沿和最新裝備及往年中考物理試題等四方面進行。使習題聯(lián)系學生與生活生產實際,反映物理科技的發(fā)展前沿,使習題能有效激發(fā)學生學習。
關鍵詞:素材收集;生活物理;生活化習題;習題編寫
在初中物理教學中,學生往往對生活環(huán)境中的物理現(xiàn)象不太注意觀察,學習知識時不能很好地聯(lián)系生活實際。習題作為學生學習中鞏固知識和應用知識解決問題的主要載體,因此習題的編寫應該從學生的生活、生產實際出發(fā),使物理習題生活化讓學生感受生活中的物理,讓學生學會從生活中提煉物理問題,應用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象,激發(fā)學生學習物理的興趣,并樂于完成物理習題。
1 物理生活化習題素材的收集
初中學業(yè)水平考試大綱(物理)中明確提出,注重理論聯(lián)系實際,試題素材應自然融洽地聯(lián)系學生實際,反映物理科技的發(fā)展及其應用,讓學生在真實的情境之中運用學過的知識和掌握的方法、能力去分析和解決問題,拉近物理與生活的距離,體現(xiàn)“從生活走向物理、從物理走向社會”的課程理念,不出似是而非、脫離實際的試題和“機械性記憶”試題[1]。
1.1 從生活與自然現(xiàn)象中收集
物理生活課堂的教學要恰到好處地將物理學回歸到學生的生活世界,也就是用所學物理知識來分析、解決學生生活世界中的實際問題。因此物理習題的素材應該來自生活生產和自然界相關的現(xiàn)象。生活中的很多現(xiàn)象都與物理學息息相關,如日食月食、雨后彩虹、露霧霜雪等自然現(xiàn)象,學生日常生活所接觸到的如家庭廚房中的熱學現(xiàn)象,各類體育運動中的力學現(xiàn)象,各類自然和人造光源及其它光現(xiàn)象,家庭中的家用電器使用發(fā)生的電學現(xiàn)象,各類磁現(xiàn)象等都含有豐富的物理知識 。如學習“物態(tài)變化”時,讓學生觀察燒水時水發(fā)生氣泡和“白氣”現(xiàn)象;這樣的習題能有效激發(fā)學生學習和研究物理的興趣。
1.2 從生活與生產過程中收集
試題素材應加強與生產、生活的聯(lián)系,注意試題素材與學生生活經(jīng)驗以及認知特點的聯(lián)系,注意試題積極的價值取向。具體的素材可從以下幾個方面收集,如各類生產和生活工具如起子、釣魚桿、茶壺等使用過程;各類電子產品如LED發(fā)光二極管、激光電視、測電筆等使用過程;各類工程機械如起重機、升降機、推土機等使用過程;本地的人文故事和古詩詞等。教師應布置一些讓學生觀察自然界現(xiàn)象和生活器具使用的作業(yè),并要求學生闡明其中隱含的物理知識或原理。如學習“連通器”時,讓學生回家觀察地漏存水杯的結構,并分析地漏存水杯的作用和原理。因此試題應該強調科學精神和人文精神,強調人與自然、社會協(xié)調發(fā)展的現(xiàn)代意識。
1.3 從科技前沿和最新裝備中收集
題目素材應恰當反映物理科技的發(fā)展及其應用,反映物理科技發(fā)展對社會進步的影響以及帶來的一些社會問題。從報刊、網(wǎng)絡新聞中收集科技前沿包含有相關的工程數(shù)據(jù)的素材,如高鐵動車組(和諧號、復興號)、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程、嫦娥探月工程、航天工程火箭系統(tǒng)、神舟飛船、天舟飛船、空間實驗天宮二號、隱形戰(zhàn)機—殲20、運20運輸機、C919大飛機、蛟龍?zhí)枬撍鳌⑽覈侥概炂脚_、各類軍用艦船、磁懸浮列車、量子衛(wèi)星、量子計算機等做為命題素材。讓物理學回歸生活和社會,能充分體現(xiàn)物理學的發(fā)展對社會生活的巨大推動作用,使學生領會到物理學的價值。
1.4 從往年中考物理試題中收集
近幾年來全國各省市的中考物理試題都在上百份以上,其中包含有生活化的試題量也很大,中考命題組人員在編寫試題時也很注意生活化試題的編寫質量。我們在每年中考結束后就要收集全國各地的中考物理試題,并對它們進行分類匯總,除了常規(guī)分類外特別對生活化試題加強收集,還要對生活化創(chuàng)新型試題深入研究。這樣收集素材更能做到事半功倍。
2 物理生活化習題的編寫
初中學科教學與考試指導意見(物理)中明確提出,試題應體現(xiàn)理論聯(lián)系實際。加強物理知識與學生生活、現(xiàn)代社會、科技發(fā)展等的聯(lián)系,引導學生了解物理概念、規(guī)律等在生產、生活中的應用,培養(yǎng)學生將物理知識運用于實踐的意識。體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會”[2]。
2.1 利用生活與自然現(xiàn)象編寫
教師應當編制貼近生活的和實踐的習題,并通過這些習題的完成有效促進學生的發(fā)展。密切聯(lián)系生產生活與自然現(xiàn)象,培養(yǎng)實踐的意識。
編寫例題1:小陳同學將數(shù)枚一元硬幣放在兩根平行的條形磁鐵上,搭成了一座漂亮的“硬幣橋”,如圖1所示。這個“硬幣橋”能相互吸引搭成是利用了硬幣被磁化后具有 性。兩枚相鄰的硬幣的邊緣是 名磁極。
當硬幣都放在磁體的N極上時,會被磁體磁化,硬幣也具有N極和S極,硬幣就具有磁性了;由于異名磁極相互吸引,相鄰的兩枚硬幣的邊緣A、B是異名磁極,這樣才能相互吸引,搭成硬幣橋。本題考查了磁化現(xiàn)象,磁體間相互作用規(guī)律。密切聯(lián)系生活、生產,生動地反映了生活、生產現(xiàn)象與物理知識的相互關系,體現(xiàn)了教育的新理念。
2.2 利用生活與生產過程情景編寫
將生活中的物理問題轉化為理想的物理試題,又聯(lián)系科學生產和生活的實際,讓學生用所學物理知識解決實際問題。當今社會電動自行車、純電公交車、純電轎車正在逐漸普及和發(fā)展,下面以汽車啟動原理編制一題。
編寫例題2:如圖2為電動汽車啟動原理圖。電動汽車啟動時,需將鑰匙插入鑰匙孔并旋轉(相當于接通電路),下列有關說法正確的是( )
A.此時通電螺線管不產生磁性
B.通電螺線管E端的磁極為南極
C.電動機是電流磁效應制成的
D.通電螺線管利用電磁感應原理
本題考查的是學生對安培定則和電磁繼電器原理的理解和掌握,注重了物理知識的運用,加強物理知識與學生生活和生產發(fā)展等的聯(lián)系。
2.3 利用科技前沿和最新裝備編寫
在設計習題時,教師應多選擇有實際科技背景或以真實物理現(xiàn)象為依據(jù)的問題,既訓練學生的科學思維能力,讓學生運用分析、綜合、抽象和概括等科學方法。這類題目往往起點高但落點較低,考查的知識點應該在初中學生所學的知識范圍內,編寫時特別要注意不能超出學生的能力,也就是不能編寫成偏題難題。
編寫例題3:我國的002型航母已在今年四月下水舾裝,如圖3甲為航母上簡化的蒸汽彈射裝置,能帶動艦載機在兩秒鐘內達到起飛速度。
(1)我國002型航母牽引索與蒸汽活塞連接的兩個滑 輪為 滑輪 。
(2)我國002型航母氣缸內蒸汽體積膨脹對外做功,把 能轉化 能來推動活塞,使艦載機獲得巨大的牽引力。
(3)我國今后的003型航母將采用電磁彈射器,如圖3乙所示.電磁彈射器的彈射車與飛機前輪連接,并放置在強磁場中,當強電流通過彈射車內的導體時,艦載機即可受到強大的推力.這個電磁彈射器工作原理是 。
彈射裝置的基本原理是初中學生學過的知識,試題編寫者選擇蒸汽彈射和電磁彈射裝置作為試題背景,密切聯(lián)系生活、社會,生動地反映了科學、科技、社會的相互關系,體現(xiàn)了新課程的教育理念。
2.4 利用往年中考物理試題改編
往年中考物理試題中考查的物理原理今年同樣可以再考查,我們可以將考查的角度做些調整;其次利用同樣的物理情景考查不同的物理原理,因為同樣的物理情景可能包含多個物理知識點;再者可以將考查的題型改變,如將填空題改為選擇題或者將計算題改編為填空題等等。以2016年廈門市中考的一道選擇題為例。
小陳設計了一種簡易煙霧報警控制器,如圖4所示。電路中R0為定值電阻,R為光敏電阻,其阻值隨光照強度的增大而減小,煙霧增大到一定程度使電壓表的指針偏轉到某區(qū)域時觸發(fā)報警系統(tǒng)。以下做法能使控制器在煙霧較淡時就觸發(fā)報警的是( )
A.改成大量程電壓表 B.增大激光強度
C.減小R0阻值 D.減小電源電壓
我們利用“煙霧報警器”這個物理情景,可將原題的選擇題改編為填空題。編寫例題4:如圖4所示,停車場煙霧報警器的簡化原理圖。電源電壓U保持不變,電路中的R0為定值電阻,R為光敏電阻,其阻值隨光照強度的增大而減小,當電路中的電流減小至某一數(shù)值時報警器開始報警。當有煙霧增大時,電壓表示數(shù) ;要使報警器在濃度更低的煙霧下報警,R0的阻值應 。(選填“增大”“減小”或“不變”)
本題利用煙霧報警器的工作原理這個情景改編時,不但把題型由選擇題改為填空題,還將考查角度和考查知識點做了部分調整,改編的效果很好。
總的來說,在初中物理生活化習題的素材收集和編寫策略,都要注重與生活、生產和科技前沿等方面扣緊,讓學生能感受到社會生活中處處有物理,物理改變生活促進社會發(fā)展。