创意试题 彰显物理魅力

2014-04-29 00:44:03吴淑敏
中学理科园地 2014年4期
关键词:联系实际开发初中物理

吴淑敏

摘 要:富有创意的物理试题可以彰显物理的魅力,提高学生学习物理的兴趣,培养学生热爱科学、关心社会的意识。本文结合实例研究归纳出开发初中物理联系实际试题的几种途径。

关键词:初中物理;创意试题;联系实际;开发;研究

初中物理联系实际试题是指在设计试题中注重联系生活实际和社会实际来编制的初中物理试题。从初中学生熟悉的生活情境或科技、社会的实际情境设置问题来考查学生对初中物理知识的掌握情况及知识迁移能力。反映了物理科学、技术与社会的相互影响,体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的新理念。

联系实际的物理试题可以使学生了解科学在社会生活和生产中的应用,可以培养学生热爱科学、关心社会的意识,以及用正确的价值观处理社会问题的能力,这对学生的终身学习和发展将产生深远的影响。

一、走出编制试题的误区

联系实际的题目必须贴近学生的生活,真正做到与学生的生活实际、社会、时事热点、科技发展相联系,才能体现以生为本,目前有些题目貌似联系生活,但实际上远离学生的生活实际。

有一些联系实际的物理试题内容却过于陈旧,例:“白炽灯的灯丝断了再搭上会比原来更亮还是更暗?”这题应该原创于六、七十年代,现在白炽灯由于发光效率低,不节能等因素而即将被逐步淘汰,即使现在还在用的白炽灯灯丝断了也没有人会把灯丝搭上再用。

有些试题看似与生活实际相联系,但却与生活实际相违背。甚至会把学生引入歧途。例:“某同学的爸爸从台湾带回一个电热水壶,电热水壶的铭牌上标有额定电压110V,额定功率500w的字样,问该电热水壶要在我们大陆使用需要再串联一个多大的电阻?”答案是:“可将一个24.2Ω的电阻与该电热水壶串联后接到220V的电源上使用。”该题所述的情况我们时常会遇到,解决的办法往往是配一个电源适配器,而不是把一只电阻与热水壶串联起来接到220V的电源上使用。因为电阻产生的热量跟电热水壶产生的热量相当,即使不在乎能量的浪费,也应考虑到这样做法的危险性。

综上所述,要编制出联系实际的好试题并不容易。第一,问题既要来自于实际又要适合学生的知识和能力水平,这类问题不容易找到。第二,就是找到了这类问题,由于实际问题往往比较复杂,为了适合考查学生,需要对问题简化,稍不留意,就容易顾此失彼。第三,如果对问题没有作深入的研究或自己亲自动手做一做实验。往往又会出现与实际情况相违背的错误,因为有的问题仅仅原理上可行是不够的。

二、创意试题的开发途径

物理知识在人们日常生活、科学技术和生产中都有广泛的应用,物理学对科技进步和社会发展有极大的影响,可以说,人类生活的每一个方面都与物理学的发展息息相关。只要我们处处留意,就能找到许多与物理知识相关的材料。以下是笔者通过研究并归纳出开发初中物理联系实际创意试题的几种途径。

1.以生活为基础,开发物理试题

生活是一切知识的源泉。初中物理教学内容是以大量的生活现象为对象的,所以物理教学和评价都不能离开生活,应该让“生活”作为我们编制物理创新试题的最大资源。所以,生活为基础是开发物理试题的最主要途径。

笔者曾协助体育老师当学生仰卧起坐考试的计数员。看到真正作为仰卧起坐的计数员其实是如图1所示的一套机器。当考生哪个动作没做到位就没有计数,可是多个学生考过后,我们发现这位“电子考官”对穿深色衣服的考生特别不公平,经常把成绩打折扣。笔者回家查找了资料,了解到该计数器是通过红外传感器作为光电开关。工作时光电开关发射红外线,当没有物体对光束产生漫反射时,信号线输出高电平;当有物体对光束产生漫反射时,就有足够的组合光返回接收器,信号线输出低电平,以此判断物体的位置。因为黑色(或深色)的衣服对光的吸收本领强,使红外感应器无法接受到足够的漫反射光,就无法准确计数。于是编制了一道物理试题:

这道利用学生亲历来编制的试题,即考查了学生对初中物理知识的认知情况,也让学生充分体验到生活处处有物理,物理就在我们身边。

2.关注社会热点,关注科技发展,开发物理试题

关注社会热点问题,重视科学、技术、与社会的协调发展,这类试题有助于激发学生的学习兴趣,引导学生关心社会生产、关心生存环境、关心科技动态。

2011年3月11日发生在日本的地震和海啸轰动了全世界。笔者从网上搜索到海啸前后的两张照片,鲜明的对比令人震撼。于是笔者借这两张照片编制了下题:

例2:图2、3是2011年3月11日发生在日本的海啸前后的两张照片。海啸卷起的海涛,高达数十米,波浪具有极大的 (重力势) 能,冲上陆地后转化为 (动) 能,造成对生命和财产的毁灭性破坏。

科技的发展日新月异,小到生活中的小发明小创造,大到新能源技术、新材料技术、航天技术等高技术领域都能找到与初中物理知识相关的材料。这些资料我们可以通过报纸、电视、电脑等媒体获得,这都是我们编制创意试题的好资源。

3.立足课堂教学,开发物理试题

课堂教学活动中,有很多不可多得的生成性资源,这也是编制新题的好材料,理应引起我们的高度关注。特别是在探究物理规律的实践活动中,我们不难发现学生会出现一些情况。针对课堂上出现的这些情况我们可以编成试题呈现出来。让学生应用所学的物理知识来解释,并找到解决问题的办法。

例如:笔者在引导学生探究欧姆定律的实验课上,有学生在探究“电流与电压的关系”时,要把定值电阻两端的电压顺次调到“1V”“2V”“3V”,他发现“3V”调不上去,于是再串联一节电池,过后又发现“1V”又调不下来,他们很纳闷,为什么调节滑动变阻器没法使定值电阻两端的电压达到任意的电压值。于是笔者编制以下这道实验探究题放在复习课时通过计算来分析其中的原因。

例3:小勤同学在探究“电流与电压的关系”时,她用了三节电池,一个10 Ω电阻,一只标有“10 Ω,2A”的滑动变阻器,以及电流表、电压表、开关来进行实验。

(1)小勤同学准备按照设计好的表1进行实验并收集数据。她按照电路图(图4)连接好电路后,闭合开关,左右移动滑动变阻器的滑片,发现电压表的示数始终调不到1V。

出现这种现象的原因是:(滑动变阻器的阻值太小)。

(2)要让定值电阻两端的电压达到1V,,可以这样操作(开放题): (换阻值更大的滑动变阻器)或(减少电池个数)或(再串联一定阻值的电阻)。

当然,这种情况还可以让学生把电压表示数调到其他数值,只要得到三组以上的数据,通过图像法,就能看出电阻一定时,电流与电压成正比关系。

4.以典故、诗歌为载体,开发物理试题

中国的文化源远流长,博大精深。其中的诗歌、典故、对联、谚语中蕴含着大量的物理知识。我们不妨用它来开发物理试题。让学生在欣赏精美的诗句、妙趣的典故时也能领略到物理之美。笔者曾经在课堂上给学生复习光学时,为调动学生的兴趣,活跃课堂气氛,引发他们积极思考。便讲了一则故事:

例4:传说乾隆皇帝喜欢游山玩水,一日游到某县山青水秀之地。夜晚,乾隆趁着月色散步。他看到溪边树上宿着几只鸟,月色下树的倒影映入溪中,水中有鱼儿在游动。便出了一个上联,据说几百年过去了,至今无人对出下联。便问学生“你们想知道这上联是什么吗?”学生兴奋的都想知道,笔者在黑板上写到:“月挂树梢,鱼游枝头鸟宿水。” 为什么下联这么难对呢?乾隆巧妙的让物理学中光的反射、光的折射所成的像交相辉映。请问:该上联中的“鱼”、“枝头”、“鸟”分别是光的什么现象?它们分别是实像还是虚像?

从历史典故过渡到课堂教学,从美妙的山水情境过渡到物理情境,从精美的诗句联系到光学知识。学生专注聆听,用心思考,积极响应已经告诉笔者他们已从对故事的兴趣转移到对诗句兴趣接着又转移到对物理的兴趣。这正是笔者想要的效果。

5.借鉴已有试题进行改编

对一些不切实际的题目,只要我们稍加修改,也可以成为一道既考查物理知识,又可以引申出其他相关知识的好题。

笔者认为前面那道“台湾带回的电热水壶”计算题可改为:

例5:张敏同学的爸爸从台湾带回一个旅行电热水壶,电热水壶的铭牌上标有额定电压110V,额定功率500w的字样,张敏想要在我们大陆使用这个电热水壶,他从现在所学的物理知识知道,串联电阻能取到分压作用。(1)请你计算:理论上要串联一个多大的电阻?(2)电阻消耗的电功率是多少?(3)你觉得这样做有什么不妥之处?

修改后的试题即是考查串联电路的知识,也是考查学生对自己设计的方案进行评估和评价的能力。教师还可以粗浅的介绍变压器的作用及原理(电磁感应)。

总之,富有创意的物理试题可以彰显物理的魅力,提高学生学习物理的兴趣。通过呈现了一个真实的问题情境,将所考查的知识融于具体的问题情境中,给学生提供一个运用所学知识分析和解决实际问题的平台。通过问题的解决,既考查了学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力,又能较好地引导学生关注生活、关心社会,渗透了人文精神和情感态度。

参考文献:

[1]胡东方.教育新思维[M].桂林:广西师范大学出版社,2011.

[2] 雷新勇.基于标准的教育考试——命题、标准设置和学业评价[M].上海:上海科学技术出版社,2011.

[3] 张雨强.开放题编制的理论与技术研究[M].上海: 华东师范大学出版社,2009.

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