初中物理作业常见问题及分析

摘 要：本文结合具体实例分析当前教师在布置初中物理作业时出现的两类常见问题：作业题与教学内容和教学目标不匹配、作业题中存在各种科学性问题，以期引发一线教师更多的思考，共同纠正现行作业中的各类错误.

关键词：初中物理;作业;问题

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）04-0017-03

作者简介：刘艳辉（1977-），女，北京人，本科，中学高级教师，研究方向：物理课堂教学、教学评价.

目前初中物理作业的主要形式是纸笔类作业，因作业题的来源复杂，教师向学生布置作业时缺乏选择和设计，从而导致的作业错配现象较为严重，此外，一些作业中还含有大量不符合实际、违背逻辑、概念错误、表述不清楚的题目，对学生学习产生严重的负面影响.本文将针对上述几类常见问题进行分析，以期引发更多的思考和研究.

1 作业题与教学内容和教学目标不匹配

1.1 作业题所涉及的知识超出了本节课的教学内容

教师布置巩固类作业的主要目的在于帮助学生巩固本节课所学内容或是前面已经学过的知识，但有些巩固类作业与本节教学内容无关，学生在解决部分作业题时需要运用到后面学习的新知识才能解决，而本节课需要巩固的内容反而缺少针对性作业.例如，在“力和运动”这一章中，前三节课时顺序为力、力的测量和重力，教师将“重力的施力物体是”这样的填空题作为第一节“力”的课后作业，便属于与教学内容不匹配.

1.2 作业题歪曲教材的意图

有些作业题的设计以教材中的内容为素材，这样对于加深学生对教材内容的理解具有一定优势.但如果教师在设计作业时误解或曲解教材意图，则会对学生学习产生负面作用.如人教版教材第七章第三节“重力”中设计这样一项体验活动：用一根细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮绕手做圆周运动，这时，你会觉得橡皮需要用线拉住才不会跑掉，如图1所示.该体验活动是教师在讲重力的由来时，为了模拟引力，帮助学生理解重力是一种引力而进行的设计.但有的教师以这项体验活动为素材，设计如下的作业.

例题1 如图1所示，用细线拴一块橡皮，甩起来，使橡皮做匀速圆周运动.下列说法中正确的是

A.细线对橡皮的拉力大于橡皮对细线的拉力

B.橡皮所受到的合力为零

C.细线对橡皮的拉力改变了橡皮的运动方向

D.松手后，橡皮仍会做匀速圆周运动

本题答案为C选项.学生解答这道作业题需要了解合力、匀速圆周运动等概念，而人教版初中物理教材中并没有明确提出合力和匀速圆周运动的概念，学生只能凭借自己的理解进行解答.笔者用此题对60名学生进行测试，其中有8名学生选择B选项，2名学生选择A选项，2名学生选择D选项.对于为什么不选B和D选项，多数学生无法解释清楚原因，主要靠猜测.特别是松手后，对橡皮的运动情况的判断会让学生感到更加迷茫.上述问题便属于教师对原体验活动的误解与误用.

又如：人教版的“机械能及其转化”一节中，在“科学世界”栏目中介绍人造地球卫星的机械能转化，其目的主要在于开阔学生视野，激发学生学习兴趣，有的教师以此为素材设计的作业题如下：

2.已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形，有一个近地点和远地点，如图2所示，下面关于卫星的说法正确的是

A.当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大

B.当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大

C.当卫星在远地点时，动能最大，重力势能最小

D.当卫星在近地点时，动能最小，重力势能最大

本题答案为A选项.学生解答这个作业题需要知道动能公式、机械能守恒的条件及机械能守恒定律，而初中阶段的学生只是定性了解动能和势能的影响因素、机械能守恒，不了解动能公式和机械能守恒的条件.笔者用此题对60名学生进行测试，有27名学生选择B选项，5名学生直接回答不会.在回答正确的学生中，多数学生无法解释清楚选择A选项的理由，只是将A选项复述一遍.这样的作业题除了给学生带来迷茫之外，同样无法起到帮助学生巩固或建构知识的作用.

1.3 作业跟学生的知识和能力水平不匹配，难易程度不适当

有些作业题难度较大，已经超出初中学生的能力范围;有些作业题则是鼓励学生猜测，而不是帮助学生巩固或理解知识.下面笔者通过两个具体的作业题来说明.

例题2 一根锰铜丝制成的软质弹簧，其B端恰好接触水银槽内的水银，弹簧的上端A通过接线柱与电源相连，如图2所示.开关闭合后发生的现象是

A.弹簧长度不变，灯变亮

B.弹簧长度不变，灯不亮

C.弹簧长度增加，灯变亮

D.弹簧上下振动，灯忽亮忽灭

本题答案为D选项.笔者用此题对60名学生进行测试，在60名学生中只有6人选择D选项，选择理由是 “猜的”.多数学生选择A选项，理由是弹簧是导体，接通后灯就会亮.对于初中阶段的学生而言，知道通电螺线管周围磁场分布、了解通电导线在磁场中受到力的作用是课标及考试的要求，但是学生解决本作业题需要知道通电螺线管相邻的导线之间存在力的作用，从而使相邻的导线相互靠近，笔者曾拿本题让高二刚刚学过磁场的学生解答，高二的学生认为题目中的弹簧大有含义，所以选择D选项.可见，这已经超出初中學生理解能力范围，对于学生来说难度巨大，该作业题不能体现出其帮助学生巩固、建构知识的作用.即使教师在课堂上演示该实验，那么本作业题也只是起到检查学生是否记住实验过程的作用.

例题3 一个小球自由下落，速度与时间关系的图像如图3所示，其中能正确描述小球运动的是

本题答案为C选项.60名学生有59人回答正确.但是选择理由却是 “重力势能越来越小” “路程相同，时间与速度成正比”，多数学生的理由是“排除法”.初中学生只是知道小球自由下落，速度越来越快，但是并不知道自由下落就是匀加速直线运动.学生能选出正确选项是采用排除法，并不是基于对小球运动的认识，这样的作业题不能起到帮助学生巩固知识、发展能力的作用，反而会助长学生的不良学习习惯.

2 作业题存在各种科学性问题

作业题中存在许多闭门造车编出来的各类科学性问题，常见的科学性问题有：表述不清、指令不明、不符合逻辑、概念错误、缺少条件等.这样的作业会对学生的思维加工过程产生严重干扰，阻碍学生对科学概念、科学方法以及科学规律的正确理解.下面，笔者通过具体的作业题加以说明.

2.1 作业题表述不清、指令不明

例题4 如图4所示，用跟丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，发现验电器的金属箔张开.这个实验可以说明

A.摩擦后的玻璃棒带电

B.自然界只存在两种电荷

C.同种电荷互相排斥

D.异种电荷互相吸引

本作业题目的指令是“说明”，即学生应从实验目的出发，根据实验现象，得到相应的判断或是结论.因题目中没有明确实验目的，只是简单描述实验现象是验电器的金属箔张开，则学生可以从不同的角度解释实验现象.如果实验目的是用验电器检验丝绸摩擦过的玻璃棒是否带电，则这个实验现象可以说明“玻璃棒带电”.如果实验目的是检验验电器的金属箔张开的原因是否是同种电荷相互排斥，则这个实验现象可以说明“同种电荷相互排斥”.该装置还可以有其他的实验目的，因此，也会产生不同的答案.这样的作业题会让学生养成在实验目的不清的情况下盲目做实验的习惯，同时也容易引发学生思维混乱，不利于发展学生的科学思维.

例题5 在太空环境中物体由于距离地球过远，重力非常小，称为失重.处于失重环境中的物体会漂浮，呈现出许多和地球上不同的特性，你知道有哪些？

这是一道开放性的作业题，但是题目中涉及到太空中重力的概念、失重以及完全失重等状态，学生在初中阶段尚未学习这些知识，同时，题干描述不准确，也没有向学生提供足够的相关知识.另外，“知道”这一指令不明确.这样的作业题对于发展学生的科学思维能力和表达能力都具有不利影响.

2.2 作业题违背科学探究的逻辑

例题6 小芳要探究金属圆柱体受到水的浮力与浸在水中深度的关系，她将高为8cm的金属圆柱体缓慢浸入水中（水足够深），在金属圆柱体接触容器底之前，记下它下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的拉力示数F，实验数据见表1.

金属圆柱体浸入水中4cm时，它受到的浮力大小为N;（答案：1）

根据实验数据，分析金属圆柱体浸在水中受到的浮力大小与浸入水中深度的关系是.（答案：圆柱体浸入过程中所受浮力大小与浸入水中深度成正比;浸没后，圆柱体所受浮力大小与浸入水中深度无关）

上题所述实验过程没有控制物体浸入水中的体积不变，不符合科学探究的逻辑规则，因此并不能得到正确的实验结论.事实上，无论圆柱体是否浸没，圆柱体所受的浮力大小都与其浸入水中的深度无关.

例题7 在实验探究并联电路电流特点时，得到表2中所示的实验数据.

请根据表中实验数据归纳实验结论：

（1）任何一条支路电流都干路电流.（答案：小于）

（2）两条支路电流.（答案：IB= IC）

（3）干路电流IA与支路电流IB、IC的关系是.（答案：IA=IB+IC）

由一组实验数据归纳出普遍结论不符合科学探究的逻辑，出现归纳不当的错误.

科学探究对于初中生而言是难点，教师在课堂教学中通过引导学生识别变量、设计实验方案、分析数据等一系列的学习活动理解科学探究内涵，需要花费大量的时间和精力，这样的作业题会误导学生，对学生科学探究能力的发展产生严重阻碍作用.

2.3 作业题中所涉及的概念错误

例题8 下列有关密度的说法，正确的是

A.同种物质，固态时的密度一定比液态时的大

B.根据m=ρV可知同一种物质，质量跟体积成正比

C.火灾时有毒气体受热膨胀，密度变小，飘于室内上方

D.把一块橡皮泥均分为两块后，每块的密度是原来的一半

本题给出的参考答案为B、C选项.学生在不知是多选的情况下，多数人只选择C选项.实际上，B、C两个选项都存在科学性问题.B选项属于对密度概念的理解错误，对同一物质来说，密度也是变量，只有在压强一定、温度一定的条件下，同种物质的密度才是常数.而“火灾时有毒气体受热膨胀，密度变小，飘于室内上方”，该选项存在概念错误和逻辑错误.火灾中由于燃烧物质不同，会产生像硫化氢、丙烯醛、氯化氢、一氧化碳以及氰化氢等有害气体，这些有毒气体密度有的小于空气（或氧气）的密度，例如一氧化碳、氰化氢，因此火灾中有毒气體飘于室内上方的部分原因在于气体本身密度小.

2.4 作业题的答案错误

例题9 同学们用小车、长木板、木块、刻度尺、停表等器材做“测量平均速度”的实验，如图5所示（实验数据略）.

（1）此实验的原理是;

（2）为了减小由于人的反应时间造成的时间测量的误差，可以采取的措施是：

（写出一种措施即可）

本题的（2）所给出的答案为“减小斜面坡度”.减小斜面坡度可以增加小车从斜面滑下的时间，似乎能够减小由于人的反应时间所造成的时间测量误差，但这样的措施已经忽略一个重要问题：如果减小斜面坡度，小车沿斜面下滑的运动与较大倾角时小车沿斜面下滑的运动情况不同，实际上测量对象已经发生改变.本实验从实验目的开始就应该明确所测量的是小车什么情况下的平均速度.

3 总结

除了上述两类常见作业问题外，仍然存在其他作业问题，广大教师需要在设计作业过程中紧紧围绕作业目的进行仔细分析和甄别，这样才能逐步提高作业质量，促进学生的有效学习.

参考文献：

[1]汤克顺.重视体验观察 强化物理理念——《义务教育教科书·物理》教学有感[J].中学教学参考，2013，000（020）：60.

[2]秦晓文.基于核心素养的初中物理作业设计的思考[J].中学物理，2020，38（14）：16-18.

[3]秦晓文.初中物理巩固类作业的设计策略[J].中学物理，2020，38（18）：5-8.

[4]秦晓文.初中物理诊断类作业的设计策略[J].中学物理，2020，38（16）：9-11.

[5]万艳如.高中物理课后作业的现状及优化策略研究[D].重庆：西南大学，2020.

（收稿日期：2020-12-07）