姜 泉
(玉田县第二中学 河北 玉田 064100)
【题目】(2008年高考全国理综试卷第24题)图1中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动.小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l0.开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,滑块刚好被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球继续向左摆动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点.求:
(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量;
(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小.
图1
标准答案:(1)设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为v1、v2,则由机械能守恒定律得
(1)
小球由最低点向左摆动到最高点时,则由机械能守恒定律得
(2)
联立(1)、(2)式得
(3)
设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,有
I=0-mv1
解得
(4)
(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中,设绳的拉力对小球做功为W,由动能定理得
(5)
联立(3)、(5)式得
但笔者在高考阅卷时发现,大部分考生做第一问时都没有按命题者给出的标准答案求解,其解答如下.
解析:以滑块和小球为系统从开始到小球第一次到达最低点的过程分析.
设小球第一次到达最低点时,滑块和小球速度的大小分别为v1、v2,由水平方向动量守恒
mv1-mv2=0
即
v1=v2
(1)
小球由最低点向左摆动到最高点时,由机械能守恒定律得
(2)
联立(1)、(2)式得
(3)
设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I,规定动量方向向右为正,有
I=0-mv1
解得
(4)
为什么会出现如此结果呢?是专家与学生在解决问题的思维方式上有本质差异,还是在中学教学中存在着其他原因?弄清这一问题无疑对沟通考试与教学的关系有重要意义.
从考生的解答看,多数考生均采用了滑块和小球在水平方向上动量守恒来求解,这一类题型在“题海”中比比皆是.而现行的课本、《教学大纲》、《考试大纲》中都没有这方面的要求,即并不要求学生在某一方向上使用动量守恒.很显然考生的解答方法是中学教学无视教学基本要求而任意加大难度,采用大规模“题海”战术、机械训练的结果.这从一个侧面反映了广大中学教师的教学观,即知识应试观.
命题者给出的标准答案没有运用水平方向上动量守恒来求解,而是从最基本的机械能守恒定律出发来求解.它反映出高考试题注重基本理念、基本规律的特点,注重考查考生从基本概念、基本规律入手、具体问题具体分析、进而解决问题的能力.这从一个侧面反映了命题者期望的教学观,即能力发展观.
教师的教学观是指教师对教学的基本认识,目前存在两种倾向,即知识应试观和能力发展观.知识应试观认为,教学的本质是传授知识,以应对升学考试.因此,教学中强调数量,即课堂教学运用大量题目来训练学生,所呈现的教学内容是课堂上提供大量的材料,讲深、讲透、讲广,因此课堂教学主要是填鸭式,强调知识传授面,以教师为中心期待全面覆盖,让学生获得好的考试成绩,很显然这是应试教育的体现.而能力发展观认为,教学的本质是培养和发展学生的能力.因此教学中强调质量,即课堂教学中针对学生思维上的问题,组织多种形式的教学活动,充分暴露学生思维上的弱点,引导学生主动探究.所呈现的教学内容注重启发引导学生建立正确的科学概念,因此课堂教学主要采用启发式和探究式,强调师生互动,建构学生的知识体系,掌握科学方法,发展学生的思维能力.
综上所述,可见并不是命题专家和考生在解决问题的思维方式上存在着本质的差异.命题者本意考查考生运用基本概念解决问题的能力水平,但是,该题实际上是对具有知识应试观的教育者将能力异化为知识进行考查,从这一角度来说,该题的设计是失败的.但其折射出的教育理念,即教师教学观,却不能不引起我们广大中学物理教师的深思,从这一角度来讲,本题的设计又是成功的.
目前,我国新一轮基础教育课程改革正在全国展开,新的高中物理课程目标已颁布,物理课程定位于三维目标培养的教育理念,即“知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观”.高考命题通过标准答案的物理过程与方法来召示中学教学中要把学生能力发展作为教师观.由此也可以看出,高考命题也体现了目前基础教育课程改革的基本理念.我们相信,随着高考命题改革力度的加大,广大教师一定能转变教育思想观念,牢固地树立能力发展观,培养出具有较高科学素养的合格人才.