基于“过程与方法目标”的初中物理命题初探

2015-03-15 07:51田锦斌
物理之友 2015年12期
关键词:阻力试题考查



基于“过程与方法目标”的初中物理命题初探

田锦斌

(江苏省泰州市田河初级中学,江苏泰州225322)

科学合理的初中物理学科考试,对于物理新课程教学工作和新课改的实施起着至关重要的导向、评价功能与促进作用.在考查物理最基本的知识和应用技能时,不仅需要注重科学方法、情感态度和价值观念在试题中的渗透,还需引导学生将学习重心从过分强调知识的吸收转向知识的自主建构.这要求学生在分析物理过程中,灵活运用所学知识来解决物理问题,能够培养学生的科学探究精神、实事求是的科学态度和创新意识.考核要重视对学生综合素质的考查,体现在知识与能力并重,应用与创新并举,既重视双基考查,也突出对能力、过程和研究方法的考查,体现出不同学科间的知识渗透.

创新精神和实践能力的培养离不开基础知识和基本技能,对于作为初中物理教学指挥棒且“两考合一”的中考来说,“双基”仍是考查的重点之一,双基知识题考试的主要功能是考查学生的双基水平,基础知识可通过选择题、计算题、问答题等题型进行考察;在初中需要学生掌握的基本技能主要有作图、实验等技能,而这些技能的考查又要以初中物理基础知识作为载体.综上所述,我们可以通过选择、作图、问答、实验、计算等题型对双基知识进行考查.

新课标下的初中物理命题应尽量避免单纯的机械记忆考查,而应通过创设有实际意义的物理情景,对简单的物理现象、生活实际问题所蕴涵的物理原理来考查“双基”知识,双基知识题的结构应与传统的物理试卷基本相同.在新的课程标准下课程目标分为三种,则某一具体的试题具有考查知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面的功能.本文仅就初中物理新课程中“过程与方法目标”的考查浅谈体会.

1过程与方法目标的实质

过程与方法目标在课程三目标中起着承上启下的关键作用,其实现要以知识与技能为载体,同时在过程与方法目标的实现过程中也逐渐使学生形成了一定的情感态度与价值观.因此,物理课堂教学的关键是要紧紧抓住过程与方法目标,让学生经历探究过程、掌握科学方法.“经历”分为探究性经历和创造性经历.探索知识的过程是一个“探究”与“创造”的过程,这是过程与方法目标的实质,也是新时期素质教育的关键.因此,对于“探究”和“创造”的考查就应成为卷面考试中与“双基”考查并重的中心内容.

2科学探究性试题的命制

在课标初中物理教材中,突出强调科学探究活动,把科学探究方法的学习和科学内容的学习放到了同等重要的地位,这也是新教材的一个最大闪光点,科学探究在学生学习知识、掌握方法、实践体验的过程中有着其它方法不可替代的作用,它包含了许多综合性、实践性、开放性的内容,是落实三维课程目标的重要途径.因此在今后的中考及各类试题中科学探究将是一个重点考查内容.

关于探究性经历,我们可以根据探究过程分为两个层次:第一层次,探究环节;第二层次,探究过程.探究环节是指探究的各个要素以及所运用的具体方法、探究过程及其设计以及完成探究报告等;探究过程是指经历完整的探究过程及探究过程的设计.探究性知识题的主要功能是考查学生的探究学习能力.所谓探究学习就是让学生模拟科学家通过科学实验探索知识、解决问题的过程,这一过程具有一定的程序,也就是探究的操作步骤.《物理课程标准》中的探究程序为:提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作.这种基本程序不是一成不变的,各要素间可以相互自由地组合,从而形成灵活多变的探究过程.

如何去考察学生的探究能力?这可以从探究的方法步骤和实际探究两个方面去考虑.探究方法步骤包括探究的思维程序和探究各要素所运用的具体方法两个部分,常用到的物理研究方法有:观察法、实验法、等效法、模型法、比较法、分类法、类比法、控制变量法、转换法等.实际探究是指探究的案例,案例又从探究过程的经历和探究过程的设计两个方面去考虑.因此,对应于探究的思维程序、探究各要素的具体方法及实际探究的考察,可以设计出三类题型:探究方法题、阅读探究题、探究设计题.科学探究型题目主要有以下特点:

(1) 考查学生对科学要素的处理能力.

(2) 考查学生科学探究过程中的过程与方法,注重综合能力.

(3) 关注创新意识和实践能力的考查,注重试题的开放性.

例1:由于电压和电阻两者都可能影响电流的大小,用实验研究它们的关系时,可以先保持电压不变,探究电流和电阻的关系;然后保持电阻不变,探究电流和电压的关系,最后总结得出欧姆定律,这种研究问题的方法叫“控制变量法”.在以下问题的研究中:(1) 滑动摩擦力大小与哪些物理量有关;(2) 牛顿在伽利略等人研究成果的基础上得出牛顿第一定律;(3) 电流产生的热量与哪些因素有关;(4) 研究磁场时,引入磁感线.应用了“控制变量法”进行研究的是().

A. (1)(3)B. (1)(2)

C. (2)(4)D. (3)(4)

解析:(2)是应用实验推理法,(4)是应用建立理想模型法.答案为A.

例2:请阅读下列文章,并回答有关的问题:

流体的阻力

气体和液体都具有流动性,统称为流体.物体在流体中运动时,要受到流体的阻力,阻力的方向与物体相对流体运动的方向相反.汽车、火车、飞机等交通工具在空气中运动,要受到空气的阻力.快速骑自行车,我们就会感到空气的阻力.轮船、潜艇在水面或水下航行,要受到水的阻力.鱼在水中游动,人在水中游泳,都要受到水的阻力.那么,流体的阻力大小与哪些因素有关呢?我们可以发现如下的一些日常现象:雨滴在空气中下落,速度越来越大,所受空气阻力也越来越大.当阻力增加到与雨滴所受重力相等时,二力平衡,雨滴开始匀速下落.

跳伞运动员在空中张开降落伞,凭借着降落伞较大的横截面积取得较大的空气阻力,得以比较缓慢地降落.为了减小阻力,小轿车、赛车、飞机、以及轮船的水下部分,外形都采用流线型.

(1) 通过刚才的阅读,你可以归纳出流体的阻力与哪些因素有关?

(2) 小孩折的纸飞机在形状上有何特点?为什么?

(3) 这一结论在日常生活中还有哪些应用?请列举两个例子.

(4) 在刚才的学习中,采用了怎样的思维程序?

解答如下:(1) 流体的阻力与物体相对于流体的速度、物体的横截面积、物体的形状有关.

(2) 纸飞机的前端较尖,成流线型.这样制作从两方面因素减小了空气的阻力.

(3) 跳伞运动员着陆时张开伞以增大阻力,潜水艇制成流线型以减小阻力.

(4) 提出问题——收集证据——分析与论证——得出结论.

例3:如图1是一个电热水壶,结合你所学的物理知识和对电热水壶的了解,针对其结构或使用过程中的具体情况,从力学、热学、电学的角度分别提出一个与物理有关的问题,并针对所提出的问题做出简答.

图1

如可提出热学问题:烧水时,水壶里的水能不能装得太满?简答:不能,否则水受热膨胀会溢出,可能引起漏电.

此题具有挑战性,激发了学生的解题欲望;问题具有开放性,问题的答案也不唯一,每个学生可以有自己不同的见解.试题具有探究性、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.

另外,0号高压加热器抽汽管道的调节阀具备一次调频能力,可以降低汽轮机主蒸汽调节阀节流损失,进一步提高机组热经济性[18]。

3创造能力的考查

这类试题对解决实际问题更加实用,思维方式也比较形象和跳跃.试题的主要功能是运用创造学的理论从不同角度考查学生整体的创造力水平.在创造学中,创造的过程也是一个问题解决的过程,因此,创造能力题的主要功能是考查学生运用知识与方法解决实际问题的能力.

从创造学的观点来看,创造的核心在于创造性思维.创造性思维具有以下四个特性:流畅性、变通性、独特性、精细性.思维的流畅性,是指思维的敏捷;思维的变通性,是指思维的变化多端、举一反三、一题多解、触类旁通;思维的独特性,是指对问题能够提出不同寻常的独特、新颖的见解.它可分为两个层次:第一层次,流畅与变通;第二层次,独特与精细.流畅与变通是指对问题产生许多想法和从不同角度解决问题的能力.独特与精细是指思维的与众不同性和完善性.创造性思维的重要组成部分是发散性思维.发散思维的重要表现在于联想与想象.因此,要考查学生的创造力水平和解决问题的能力,考查联想能力与想象能力是不可缺少的.

学生为了提高实际的创造力水平和解决问题的能力,还应学会一些常用解决问题的方法,即常用的物理研究方法和创造方法,在这些方法的指导下才能提高创造效率和解决实际问题的水平.创造方法是指创造原理和创造技法.创造原理有组合原理、还原原理、逆反原理、移植原理、换元原理、分离原理;创造技法有逆向思考法、列举一览表法、组合法、缺点列举法、缺点利用法、希望点列举法、等价信息变换处理法、横向思考法等.试题中创造原理方法、科学研究方法的名称可以不出现,关键在于考查方法的实质运用.试题可从创造理论和实际创造两个角度去进行.其中对创造理论的考查可以从联想力、想象力、应用方法解决问题等三个方面去进行;实际创造可以通过设计与制作题进行考查.因此,可设计出四类题型:应用联想题、想象能力题、问题解决题、设计与制作题,对应用科学研究方法、创造原理和创造技法去解决实际问题的能力进行考查,应成为试卷的重要组成部分.

例4:“增大压强”这一知识在厨房中有何应用?

分析:本题考查物理知识、方法与生活中问题的对应联想.

例5:请你找出家用剪刀上隐含物理知识的3个地方,并分别说明它们运用了哪种物理知识.

分析:本题考查生活中的工具器材与物理知识间的相互联想.

例6:想象在月球上的生活应具备的条件?想象假如摩擦力突然消失,世界会发生什么变化?

例7:在“浮力的大小与哪些因素有关”的探究实验中,某同学猜想:浮力大小可能与液体密度的大小、物体浸入液体中体积的大小、物体重力的大小有关.请你设计一个方案,探究浮力大小与物体的重力大小是否有关.

实验提供如下器材:实验桌、弹簧测力计、量筒、烧杯各一个,水、盐水、细线适量,一大块橡皮泥,体积相同的铜块和铁块各一块,体积不同的铁块各一块.

(1) 从给定的器材中选择你需要的器材.

(2) 写出实验步骤.

(3) 根据可能出现的实验现象,得出相应的探究结论.

分析:这类题常要涉及多个知识点和多种方法,一般先给出一定的条件和要达到的结果,然后让学生利用现有条件去实现这一目标,对学生的创造力要求较高.

4小结

初中物理试题应注重于“过程和方法目标”的考查,以探究、开放的姿态展示出物理与我们人类生存发展的联系,提供给学生较大的自由发挥的思维空间.我们的学生要去经历物理知识的再创造过程,要全面观察、广泛联想,多方位、多角度、多层次去思考问题,这样才有利于培养他们的探究精神、创新精神和实践能力.初中物理试卷与“新课改”同行,命题贴近生活实际,将物理知识与生活有机结合起来,使学生在应用中巩固所学知识,学会用所学知识去分析、解决生活中的物理问题,体现“学以致用、学用结合”原则,使学生体会到物理知识的价值,从而更好地提高学生学习物理的积极性.

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