初中物理简答题教学策略

2021-12-20 03:36吴瑕
福建基础教育研究 2021年11期
关键词:简答题题目物理

吴瑕

(福州时代中学,福建 福州 350007)

简答题最为突出的特点是应用性强、综合性强、逻辑性强,对学生的知识应用能力、综合分析能力、逻辑推理能力、数理结合能力、语言表达能力有较高的要求。[1]如何做好简答题,教师应当在学生建立概念和认识规律之后,有效运用一些教学策略,及时引导学生用掌握的知识来分析解决生活和社会中的实际问题,强化理论的应用意识。

一、问题提出

目前福建省中考简答题分值是4 分,以2021 年福建省中考简答题为例:2021 年5 月15 日,搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”,从约2 万千米/小时的速度降至0 千米/小时,顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气,进行气动减速,这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速,然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100 米时,天问一号进入悬停阶段,然后缓速下降抵达火星表面(见图1)。

图1

(1)任选一个减速过程,写出其中所包含的一个物理知识。

(2)为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态?

本题的得分率在2 分左右,此类题要求学生自主认识并用物理术语说出探测器成功登陆火星有什么物理现象,并分析现象当中所蕴含的物理原理。看似简单的一种题型,“STS”味道很浓,呈现分析角度的多样化和答案的丰富性,但在多年的中考中,却是失分率很高的一种题型。从学生回答简答题的情况看主要有以下两方面的问题:

一是学生的逻辑思维能力较差。许多学生在回答简答题时,逻辑性不强,思路不清,没有层次,推理混乱,有的甚至因果颠倒。二是学生的语言表达能力比较差,有的学生虽明白其中的道理,但不能用准确的物理术语把自己的想法完整准确地表达出来,或者总是围绕关键性的问题绕圈子,就是答不出问题的实质,抓不住问题的关键。

二、初中物理简答题教学改进策略

学生的能力与过程方法是不可分离的,能力必须通过一定的科学方法训练才能得到。笔者认为要有效实施初中物理简答题教学,在教学中培养学生的逻辑思维能力、语言表达能力和核心素养,可以从以下两方面入手:

(一)课堂教学中训练简答题解题基本方法

1.认真审题

课堂上要引导学生认真分析题目,不要急于解题,以防漏看条件而造成错误。要特别注重学生的审题环节,可指导学生对题目所提供情境中的关键词、关键句子多多斟酌,可用笔画出关键的词句。还可以指导学生通过画草图、画受力分析图等手段帮助自己理解题目,使题目的物理过程更形象,更直观,进而更加清晰地分析出已知的条件、需要解决的问题和要研究的对象等。审题时特别要多提醒学生,题中是否含有隐含的条件,挖掘出的隐含条件往往就是解决问题的关键。

2.准确建模

在教学中,应多引导学生构建物理模型,多观察生活,多用物理的眼光审视身边的物理情景,多关注生活中的物理现象。培养学生应用物理知识的能力,使学生的物理素养不断得到提高和巩固。

用已有的知识储备,找到题中条件与问题之间的相关点,准确、深入的分析物理过程及所遵循的物理规律,确定答题依据。对于比较熟悉的题目,提醒学生不要受思维定式的影响,一定要注意题目条件的变化:有时看似简单的题目,若掉以轻心,稍不留意就会落入题目的陷阱,造成失分。

3.推理表达

从题中的条件出发,根据物理知识用物理语言揭示问题的逻辑关系,得出结论。课堂上多提供机会给学生锻炼表达能力,并指导学生将解题的思路转化为得分点,用准确的物理语言表述物理问题,解释物理现象。

以流体力学相关简答题为例,说明训练学生回答简单题解题的基本方法(见表1)。

表1

简答题教学中,还可将简答题的解题方法及答题模板进行总结。让学生能够对众多的简答题进行总结和提升,从而做到解答简答题时更有信心。

师生一起总结关于有公式原理解释的简答题答题模板:根据……可知(物理公式),在……一定时,……(题目的条件),……越……,……越……(通过控制变量法或结合公式分析),所以……(回扣题目)。

关于惯性简答题的答题模板:物体原来……,当……时(题中出现的突发情况),……由于惯性,要继续保持原来的运动状态,出现……(一般是结果),所以……(回扣题目)。

此外,物理教学跟实验是密不可分的,即使在简答题的教学中也是非常重要。教学过程中要引导学生积极观察生活、生产和自然界中的物理现象,积极创造条件做好课堂演示和学生分组实验,开展以课本表中的小实验,小制作为主题的竞赛活动。[2]让学生直观观察到物理现象和物理过程,帮助学生理解及分析物理问题。

如课堂上教师可通过物理实验演示模拟喷泉,将一个烧瓶灌满热水,然后将热水倒出,盖上橡皮塞,玻璃管插入橡皮塞中。倒置在装有红墨水的烧杯中,如图2。观察到红墨水通过玻璃管上升到烧瓶中,形成喷泉。

图2

教师顺势提出问题:红墨水为什么能够上升到烧瓶中?

学生根据观察到的实验现象,再结合大气压的原理。可解释此现象。

答案:瓶内热水倒出后,瓶内气体温度高于室温。盖上瓶塞后,随着瓶内温度降低,瓶内气压降低,烧杯内液面上方大气压大于瓶内气压,在大气压的作用下,将红墨水压入烧瓶中,形成喷泉。

简答题教学中,利用实验教学的有效性,提高学生的基本素质,把学生培养成真正具有“科学素养”的人。[3]使学生更好地理解和掌握物理规律的应用,培养学生的观察能力和分析问题的能力。

(二)学生自编简答问题并作答

教师要创设能给学生提供支撑性的事实经验的真实情境。在激发学生主动性的同时,训练学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力至关重要。学生自行提出问题,会有强烈的解决问题的欲望,在大脑里再现与提出问题相关的知识,并与问题建立联系。学生通过解决自己提出的有意义的问题,自主灵活的运用学到的知识,提高自身的科学素养。从而有所创新,大大提升学生的成就感,激发学生创新的潜能。

以一块冰放到电热水壶里熔化并烧开为例。如图3,请学生观察并思考,提出自己感兴趣的问题,学生可以针对电热水壶的结构或使用过程,冰块熔化到升温,内能增加,再到水沸腾,壶嘴处出现“白气”等过程,提出一个与物理有关的问题,并针对所提出的问题作答(见图3)。

图3

此题具挑战性,激发了学生的解题欲望;问题具开放性,问题的答案也不唯一,问题具探究性、开放性,培养了学生的探究精神、创新精神和实践能力,促进了学生创造性品质的发展。[4]学生可以从力学、电学、热学等多角度提出问题。如烧开水时,壶盖会跳动的原因是什么?也可引导学生创新设计新型的热水壶,将燃气加热的热水壶和电热水壶进行对比分析,提出节能方案,减少能量损失,提高热水壶的效率等等,培养学生的创新精神。学生要完成自编自答的学习过程,需要全面观察,从多方面、多角度去思考问题。对学生实践能力的培养和发挥有很大的帮助。

教师可提供学生自编简答问题的素材,由学生自编题目。利用真实的情境培养学生的核心素养,结合真实的实践情境,应用物理知识解决具体问题。让学生在各式各样的问题解决中发展核心素养。可参考以下几个事例提供素材:

1.关注科技前沿知识

近年来,我国进行技术创新,有一大批自主知识产权的黑科技投入使用或者取得里程碑式突破。中国天眼正式开放,万吨大驱055 南昌舰下水,长征5B首飞,天问一号火星探测,鲲龙首次海上起飞,北斗3号,全球组网服务,奋斗者号坐底,嫦娥奔月,等等。此环节可使学生关注科学—技术—社会之间的联系,培养可持续发展的意识,将科学服务于人类的意识。

学生对科技前沿的信息非常感兴趣,期望了解其原理。如学生自编题:2020 年11 月10 日“奋斗者”号成功坐底,下潜深度达10909 米,创造了中国载人深潜新纪录,达到世界领先水平。科研团队历时数年,自主发明了特殊钛合金材料,又通过攻克高强度、高韧性钛合金焊接技术,成功解决了载人舱球壳的建造难题。试分析“奋斗者”号为什么要采用高强度、耐高压的钛合金材料(假定海水密度,g 不变)?

2.关注生活中的物理

让学生回归自然,解决真实的物理问题,感知物理现象,从中认识物理学的价值和与生活、社会、科技的联系。引导学生观察教室内的物品,并提出相关的物理问题,加以解释。可以锻炼学生的观察和分析能力。如书包带为什么做的比较宽?用黑板刷擦黑板,为什么黑板刷越粗糙,越用力擦得越干净?等等。

可引导学生根据所学知识对生活中常见的物品进行改造和创新。如根据压强知识,可以将学生的座椅做得宽大一些,做得更舒服;改造黑板擦等。

3.开心一笑的视频印象深刻

可以多找一些滑稽搞笑视频,如图4 的视频截图,人站在红布上,车轮转动,在摩擦力的作用下将红布卷到车下。学生根据视频内容即可立即想到,可以设计关于惯性知识的简答题并回答:为什么站在布上的人会向后倾倒?

图4

简答题的教学策略的选取非常重要,否则教学就变得枯燥无味,不利于学生的理解与吸收。教师在实际的教学工作中,应当重视简答题的方法指导。简答题的复习课上,课堂形式的多样化,以此来提升学生对物理课堂的兴趣,使枯燥的简答题教学变得更加简单,轻松而愉快,激发学生学习简答题答题方法的强烈愿望,使学生喜欢学和乐于学。

另外,建议在新课教学中,要给学生多说多练的机会。对于不同能力的学生,在解题中存在的毛病要给予及时解决,采取重复练习、分类疏通的做法,来强化提高,全面提升初中物理简答题的有效教学。

总之,初中物理简答题能让学生更深入理解物理基本概念和规律,并能提高运用理论知识解决实际问题的能力,形成良好的科学思维,培养正确科学态度,提高物理核心素养。

教师应有效实施初中物理简答题教学,应积极创新和优化教学内容以及教学方式,通过选择好的教学素材,在课堂上设置一些活动环节,巧用精彩演示实验等方式,制造知识与现实的冲突,调动学生的学习积极性,强化理论的应用意识。

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