李华兵
摘 要:文章讨论了中学物理教师为什么要进行自命题创作,以及如何依托教材资源进行自命题创作。通过理论分析和命题实例展示,讨论了自命题创作的思路和方法。
关键词:教材资源;自命题;高考题
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2018)3-0025-3
中学物理教材是一个宝库,它是众多物理教学专家、学者经过多年打磨和不断修订才形成的文本。教材中既有对物理学科知识的权威阐述,也有对教学方法和知识生成逻辑的指引,还有丰富的实验设计、物理情景、习题等素材。利用好教材,深度挖掘教材资源,对教学具有重要的意义。但不少中学物理教师在实际的教学中,更多地依赖于教辅资料,而忽略了对教材资源的挖掘和利用,这是对教材资源的浪费。下面来谈一谈依托教材资源进行自命题创作的相关问题。
1 教师为什么要进行自命题创作
所谓自命题,是指自己编制题目。作为一名中学物理教师,我们平常很容易从各种教辅资料或者网络上找到习题甚至成套的试题用于学生的练习和检测,较少进行自命题创作。但自命题是中学物理教师必备的一项基本功。掌握命制物理题的基本思路、方法和技巧,并进行自命题创作,一方面可以积累一些新颖的、有针对性的题目;更重要的是,可以使我们站在更高的层面上去认识习题的结构和功能,从而把握习题的典型性和难易程度;可以使我们在讲解例题和分析学生的疑难问题时做到提纲挈领,并能随心所欲地进行一题多变、一題多解、一题多问、一图多用、多题归一,从而提高我们的教学能力和教学效率[1]。
如果我们指导学生自己命题,不但可以使学生加深对解题思想方法的理解,掌握典型题目的解题规律,还可以培养学生的创造性思维能力。所以,在教学中进行自命题的创作是很有必要的。
2 为什么要依托教材来进行自命题创作
教材是我们进行教学的母本和源头,各种教辅资料的编写其实也是源于对教材的解读或补充。各种现成的物理题目有一部分也可以从教材中找到原型,包括一些高考题也能从教材中找到原型。例如,2017年高考全国II卷理综卷第21题就是这样。
例 某同学自制的简易电动机示意图如图1所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将( )
A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉
为了让线圈连续转动,就需要开始时让线圈通电,使线圈在安培力的作用下转动起来,当转动半周后让线圈断电,使线圈由于惯性继续转动,避免一直通电导致后半周安培力做负功的情况出现。所以,A、D选项正确。这道题没有复杂的运算,考查了学生运用物理知识分析实际问题的能力和创造性思维能力。这道题的题目可以在人教版初中物理九年级课本的第134页找到原型。图2是教材中该页“想想做做”栏目——“让线圈转起来”一段文字的插图[2]。
另外,教材中的一些插图、阅读材料、实验设计、课后练习等,为我们进行自命题创作提供了丰富的素材。
3 如何依托教材进行自命题创作
物理题的命制,实际上是一种创造性的思维活动。我们为了达到某种目的和功能,将组成事物的各种要素进行重新排列和整合。对于一道物理题来说,它一般由研究对象、初始条件、环境因素(如斜面、水平面、场、外力等)、物理模型、物理状态和过程量等要素组成。其中,有些要素是题目中明确出现的,有些要素是题目中隐含的。要素中的某一点或某几点就可以成为题目的设问。
要编制一道题目,我们首先需要确定我们要涉及哪些物理知识,要考查学生的什么能力,即确定题目的目的和功能。然后,我们要选取物理模型,设计物理情景,将前面提到的各种要素一些作为已知条件,一些作为设问,进行合理安排。这当中,教材中的一些素材,就给我们提供了很好的参考和发挥想象力的灵感。最后,我们还要通过反复分析、计算、改进、打磨,使题目没有逻辑漏洞和数据错误,并反思是否达到了我们最初定下的题目的目的和功能。
下面,通过两道自命题,谈一谈自命题创作的两种具体方法。
3.1 推陈出新法
选择教材中现成的题目,通过改变其题型,或者改变其条件、设问,达到创编新题的目的。在人教版教材必修2的第81页“问题与练习”中有这样一道关于小球在竖立弹簧上运动的题目[3]。改编这道题,一方面是因为题目中的物理模型非常典型,有助于加深学生对受力、运动以及能量转化等物理规律的理解;另一方面,这道题的题型是问答的形式,作为课堂以及课后思考讨论很适合,但却不适合出现在试卷中。把这道题的题型改变一下,就成了这样一道选择题。
自命题1 把质量为0.2 kg的小球放在竖立的弹簧上,如图3甲所示,把球往下按至a点的位置,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高点c处(图3丙),途中经过b点时弹簧正好处于自由状态。已知b、a的高度差为0.1 m,c、b的高度差为0.2 m,弹簧的质量和空气阻力均可忽略,g取10 m/s2,在小球从a运动至c的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.小球在b点的速度最大
B.小球先做匀加速运动,再做匀减速运动
C.弹簧的最大弹性势能为0.6 J
D.小球加速度大小的最大值大于g
A、B两个选项简单考查了学生分析物体受力和运动情况的能力,C选项考查了学生对能量守恒和能量转化问题的理解和分析能力,D选项则需要学生运用v-t图和运动的对称性定性地分析非匀变速直线运动过程中物体加速度的变化情况,能力要求较高。分析可知,C、D选项正确。这样的组合方式相比于原题考查的知识面扩大了,要求学生要对这一物理情景进行多方面综合性思考。
3.2 情景优化法
物理教材中的一些素材,既提供了新颖有趣的物理情景,同时又包含了某些物理知识和物理模型。我们选用其物理情景,完善一些细节(如陈述语言、条件数据、设问等),就变成了一道物理题。在人教版选修3-1第32页的“做一做”栏目中,有一段“用传感器观察电容器的充电和放电”的材料[4]。如图4、5所示。
用计算机和传感器观察电容器的充电和放电,这是一个很有意思的事情。新奇有趣的物理情景能够吸引学生的兴趣。其中包含的关于电容、平行板电容器、电流与电荷量等物理概念和物理规律也值得学生思考。引用了这一情景,变换设问,就编成下面这样一道选择题。
自命题2 电流传感器可以像电流表一样测量电流,不同的是,它的反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化。此外,由于它与计算机相连,能画出电流随时间变化的图像。按照图6甲连接电路。电源用几伏的直流电源,电容器选用几十微法的平行板电容器。先使开关S與1端相连,电源向电容器充电完成后,把开关S掷向2端,电容器通过R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线(如图6乙所示)。在其他条件不变的情况下,现将平行板电容器两极板间的距离增大少许,重复进行实验,得到的I-t曲线可能是下列中的哪一项( )
根据平行板电容器电容的特点,板间距离增大,电容减小,用同样的电源对其充电后板间电压不变,电容器所带电荷量减少。电容器放电时,初始时刻电流与之前相等(电压不变),但电流随时间变化的曲线和时间轴围成的面积(代表电荷量)比之前小,所以A选项正确。这样的选项设置,既考查了学生对平行板电容器电容决定因素和电压、电荷量、电流强度等知识的掌握情况,同时考查了学生分析物理图像的能力。
4 结 语
编制物理题的具体方法还有很多,这里提到的两种方法和两道题目只是举例说明。作为一名中学物理教师,在教学中应多注重对物理教材资源的充分挖掘,适时地进行自命题创作,对提升教学能力、丰富教学资源有良好的实践价值。
参考文献:
[1]刘朝龙.高中物理试题的创作编制技巧[EB/OL].贵州:贵州省教育学会[2009]. http://www.360doc.com/content/12/0302/07/9003725_190999311.shtml.
[2]义务教育课程标准实验教科书物理九年级(全一册)[M].北京:人民教育出版社,2006:134.
[3]普通高中课程标准实验教科书物理必修2[M].北京:人民教育出版社,2007:81.
[4]普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1[M].北京:人民教育出版社,2007:32.