丁志强
摘 要:本文结合实例,介绍编制原始物理问题的两条途径:一是将抽象问题还原为原始物理问题;二是自编原始物理问题。就原始物理问题的编制谈几点思考:①基于可靠的科学原理;②基于真实的物理现象;③基于创新思维的培养;④基于中考命题的趋势。
关键词:原始物理问题;抽象问题;还原;自编;思考
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2017)8-0058-3
在初中物理教学中,大多数习题都是经过人为加工后的抽象问题,其主要功能是培养学生的推理和演算能力,而此类问题在激发学生求知欲和创新思维等方面,暴露出教学功能的缺失。为此,如果在习题中设置一定比例的原始物理问题,将有效弥补抽象问题的诸多缺陷,从而整体提升习题教学的效果。所谓原始物理问题(以下称为原始问题),是指社会生活、生产及自然界中客观存在且未被加工的物理问题。[1]显而易见,原始问题揭示了问题的来源,突出了问题的本质,积极推广和使用原始问题,对于习题教学具有重要的现实意义。
1 原始问题的编制
1.1 将抽象问题还原为原始问题
例1:比较液体压强的大小
抽象问题:(2014年常州市中考题)如图1所示,两容器中分别装有相同高度的水和盐水(ρ■<
ρ■),A、B、C点液体的压强分别为p■、p■、p■,它们的大小关系是( )
A.pA
C.pA 原始问题:潜水是一项有益身心的运动。如图2所示是潜水员潜水时的情景,当该潜水员从水面逐渐潜至水底时,请分析他受水压大小的变化及其原因?如果该潜水员在海水中潜水,请你分析他受到的水压与在水中潜水时有什么不同并说明理由? 通过分析以上案例,概括将抽象问题还原为原始问题的具体环节与方法。 (1)追溯:挖掘抽象问题所考查的物理知识和规律。本例中,抽象问题考查的是液体压强的大小与液体深度、密度的定性关系,以此作为编制任务的起点,先明确目标,然后通过逆向改编对抽象问题进行还原。 (2)匹配:结合实际物理现象将抽象问题情景化。抽象问题中采用了容器、盐水、液体压强这些令人乏味的术语,应予以剔除。而在原始问题中,将潜水员潜水作为素材,通过生动形象的方式呈现给学生,以“亲近感”激发学生的求知欲,便于学生将知识迁移到实际问题中,从而创设了有利于学习者建构意义的情景。[2] (3)拓展:通过转变提问方式启发学生思维。在抽象问题中,虽然设计的提问目的明确、答案严谨,但并不能完整反映学生的思维过程。在原始问题中,以客观判断、分析原因作为提问的要点,充分给予学生发表见解的权利,既能锻炼学生的文字表达能力,又能促进学生的思维发展。 当然,不是所有的抽象问题都可以被还原为原始问题。一般情况下,我们选择以物理现象为背景的抽象问题作为还原的对象,只需对其“取意改形”,让编制过程简易化,这将有助于原始问题在习题教学中的普及。通过对比该案例中抽象问题与原始问题的教学效果,我们发现,学生在研究原始问题时各方面的表现都更为积极。正因为原始问题有其独特的教学价值,所以笔者尝试依据物理现象自编原始问题。 1.2 自编原始问题 例2:近几年,无人机在社会的各个领域发挥了重要作用,无人机航拍也逐渐进入普通家庭。如图3所示,一架无人机正逐渐向高处飞行,请你分析屏幕上图像的大小变化及其原因?另据报道,2016年9月某校运动场内,一架航拍运动会的无人机突然跌落导致两名家长受伤,请你根据该报道提出一个与物理知识有关的问题? 例3:图4所示是自然界中的“月晕”现象。俗话说“月晕而风”,指的是大风来临前,高空中气温迅速下降,导致水蒸气变成小水滴,这些小水滴相当于许多三棱镜,月光通过这些“三棱镜”后形成了“月晕”。根据以上内容,请你分析在“月晕”形成过程中涉及了哪些物理知识? 通过分析以上两例,概括自编原始问题的具体环节与方法。 (1)选材:选取真实的物理现象作为编制原始问题的素材。以上两例均以生活和自然界中的真实事物作为素材,不仅契合了初中生对新鲜事物的好奇心理,而且有助于素材与物理知识、规律的有机结合,从而起到承前启后的重要作用。当然,从物理现象中选取的素材大多数是零碎的、片面的,所以還需对选取的素材作进一步的处理。 (2)融合:将碎片化的素材与物理知识、规律有效整合。用恰当的文字描述让习题变得完整,富有逻辑性,呈现出清晰的问题情景。在以上两例中,笔者将与凸透镜成像规律、物态变化、光现象等相关的物理术语全部剔除,通过设置合理的问题情景,巧妙地将物理知识、规律“隐藏”在情景中。实践证明,情景化的素材、开放性的提问不仅能够启发学生思维,帮助学生主动构建物理模型,而且能够培养学生关注生活、关注社会、关注大自然的积极意识。 (3)验证:通过实际检测的反馈情况证明其实用性。自编的原始问题往往会存在这样或那样的疏漏,因此在大范围使用前,必须进行小范围的实际检验。检验者应该既有学生又有教师,需要检查在编制的习题中是否存在被忽视的问题,如是否存在科学性错误,文字表述是否规范,难易程度是否恰当等。通过不断地修改和完善,独具特色的原始问题就能闪亮登场了。 2 编制原始问题的几点思考 2.1 基于可靠的科学原理 物理学作为一门自然科学,应具备科学性。原始问题所涉及的全部内容必须是真实可信的,必须以科学原理作为依据。例如,2008年黄冈市中考卷中的“沙丘移动问题”,命题者认为“当水平方向的风不断吹过沙丘时,沙丘会慢慢向风吹来的方向移动”,但经过实验证明其结论是错误的,此试题的命制只是命题者根据知识点的推演,闭门造车想出来的。[3]所以,在编制的原始问题中绝对不能出现科学性缺陷,不能背离实际而主观臆造。