以思促学以评促教
黄杰 范明荣 陆建隆
摘 ?要:中考题在选拔学生、考查学生物理学业水平方面发挥着不可替代的作用。但是,由于命题人员的庞大和不均衡性、命题时间短等原因,有些命题存在一些值得商榷的地方。文章借助《全日制义务教育物理课程标准》中的6个有助于的要求,结合几组案例进行反思和评价,通过反思促进教师自我提升,通过评价促进教学优化,同时提出利用中考题进行复习的一些建议。
关键词:课程标准;中考题;规范;反思;评价
中图分类号:G633.7 文献标识码:A ? ?文章编号:1003-6148(2020)6-0037-4
1 ? ?中考命题的现状和指向
中考是基础教育阶段的重要考试,不仅与新课程改革的实际成效有着密切关联,还会直接影响学生今后的学习和发展。中考题是命题专家依据《全日制义务教育物理课程标准》和《中考考试说明》精心命制的试题,既是考查学生基础教育阶段的学业水平的载体,又是高中选拔招生的重要依据。目前,我国中考由各省、市自主命题,一般由省级考试院(考试局)、市级教科院(教科所)或者区级教研室命题。在这么多年的中考当中,中考题在选拔学生、考查学生物理学业水平方面发挥着不可替代的作用。但是,由于命题人员的庞大和不均衡性,不同命题专家对物理命题的理解会有一些偏差,加上中考命题要求创新,命题时间短,可能在试题的科学性和规范性上有一些值得商榷的地方。
在《教育部组织开展全国中考命题评估反馈工作》一文中指出:考试命题要严格依据国家义务教育课程方案和课程标准命题,合理把握试题难度,避免超范围、超标准命题,注重考查学生分析问题和解决问题的能力。因此,中考命题必须以《全日制义务教育物理课程标准》(以下简称《课程标准》)为依据。
2 ? ?基于《课程标准》的中考物理命题规范的反思和案例
在《课程标准》(2011年版)的评价建议中对于考试命题提出了6个有助于:“评价要有助于学生对科学过程和科学知识的理解,有助于培养学生的科学探究和实验能力,有助于培养学生的思维能力,有助于学生运用物理知识和方法解决学习和生活中的问题,有助于学生保持对学习的兴趣、对自然界的好奇心和对科学的求知欲,有助于培养学生坚持真理、勇于创新、实事求是的科学精神”[1]。参照课标中的6个有助于,结合几道中考物理题中值得商榷的地方,提出一些自己的想法,以供大家参考和讨论。
2.1 ? ?选择题各选项要避免无意义的重复,注重培养学生的思维能力
案例1 截至2017年底,我国高铁占世界高铁总量的66.3%,2019年中国高铁总里程将突破3万千米。高鐵站台边缘一定距离的地方都标有安全线,人必须站到安全线以外区域候车。当有列车驶过时,如果人站到安全线以内,即使与车辆保持一定的距离,也是非常危险的,这是因为( ? ?)
A.流体流速大的位置压强大
B.流体流速大的位置压强小
C.流体流速小的位置压强小
D.流体压强大小与流速大小无关
分析 本题考查的内容是流体流速和压强的关系,属于对单一概念或规律进行考查的选择题。不难发现本题A、C选项在逻辑上是等效的。参考题意,对比剩余的选项B、D,很容易选择出正确答案B选项。
但是,这样命制选择题是对同一个知识点的无谓重复,没有提升学生的思维品质。
建议:对单一概念或规律进行命题的选择题,4个选项应当都具有考查的意义。可以考查概念或者规律,学生的错误前概念、迷思概念等等,例如“运动的列车对人有吸引力”。也可以从不同角度,融合其他知识点来考查,例如“列车驶过时,人与地面存在摩擦力”。如果找不到合适的问题选项,建议改为填空题。
2.2 ? ?明确边界条件,引导学生合理解决问题
案例2 如图1所示,用细绳吊着一个物体,静止靠在墙壁上。剪断细绳的同时,用一个由零逐渐增大的水平作用力F压在物块上,墙壁足够高,则物块( ? ? ?)
A.运动速度变大
B.所受摩擦力变大
C.动能先变大后不变
D.机械能先减小后不变
分析 本题是关于力和运动的综合题。命题者默认为实际情境是墙面粗糙,物体沿墙面向下滑动。当压力增大时,滑动摩擦力增大,物体先加速后减速,最终静止,所受摩擦力由滑动摩擦力变为静摩擦力,因此只能选D选项。
我们在研究力学问题时,常常会使用光滑表面的理想模型,如光滑的斜面、不计摩擦力等术语。在本题中因为缺少这样的补充,如果墙面光滑不受摩擦力,那么物体将加速运动。A选项也是正确的。
建议:力学综合题对学生思维含量考查较高,往往会融合力、运动、简单机械、能量等知识。试题的复杂性往往难以保证试题的完美,命制试题时,偶尔会忽略对问题情境加以限制。试题缺少边界条件,使理解产生歧义,导致学生无法合理地解决问题。建议本题改为“静止靠在粗糙墙壁上”更为合理。
2.3 ? ?赋值要使试题条件自洽,有助于学生对科学知识的理解
案例3 ?A、B两个实心球,已知ρA:ρB=4:3,VA:VB=1:2。现将两球放入水中后,静止时受到的浮力之比为FA:FB=6:5,则两球在水中静止时所处状态可能是( ? ? )
A.两球均漂浮
B.两球均浸没
C.A球浸没B球漂浮
D.B球浸没A球漂浮
分析 本题考查的内容是关于浮力的综合题。由题意可知,两球的质量之比mA:mB=2:3。当两球都漂浮时,受到的浮力等于各自的重力,浮力之比为2:3,不符合题意。当两球都浸没时,根据阿基米德原理,由VA:VB=1:2,所以浮力之比为1:2,也不符合题意。两球一漂浮一浸没,因为ρA>ρB,所以A球浸没、B球漂浮,C选项正确。
但是,再推理下去会发现,题中浮力之比FA:FB=6:5不正确。因为A球浸没,所以FA<GA;因为B球漂浮,所以FB=GB,则FA:FB<GA:GB,而两球重力之比为2:3,所以FA:FB<2:3。结合前面的分析,浮力之比范围为1:2<FA:FB<2:3。
建议:浮力综合应用题涉及的问题较多、较难,如果使用具体数值,可以方便进行推理和验证。如果使用比值进行命题,除了正向推理,也可以考虑逆向推理。例如本题中,因为FA:FB=6:5,如果A球浸没、B球漂浮,则FA6:5,ρAVAg:ρBVBg>6:5,又因为VA:VB=1:2,可以得到密度之比ρA:ρB>12:5,与题目中ρA:ρB=4:3不相符。建议修改题中的比值关系使试题条件自洽,有助于学生对科学知识的理解。
2.4 ? ?结合科技产品编题要联系实际,培养学生严谨的科学态度
案例4(1) 如图2所示,将手机充电器插入家庭电路插座中,即可为手机充电。充电器为手机充电时的输出电压约为( ? ? ?)
A.1.5 V ? B.5 V ? C.110 V ? D.220 V
案例4(2) 华为公司推出首款5G折叠屏MateX手机,该款手机采用向外折叠、可弯曲的屏幕,屏幕材料具有的特性是 ? ? ? ? ? ? ?;给手机充电是把 ? ? ? ?能转化为化学能。手机采用双电池结构,电池总容量可达4500 mAh,可以在 30 min 内快速充电 80%,则充电电流为 ? ? ? A。
分析 本案例中两道题均考查了手机充电问题,案例4(1)中常见的手机充电器输出电压为5 V,属于教学中的识记知识;案例4(2)中,30 min内充电量(电荷量)Q=4500 mAh×80%,充电电流为。
现代手机逐步推出快充充电服务,表1中提供了2019年主流手机的旗舰机型充电数据,从表中可以看出,大部分快充手机同时增大了充電电压和充电电流,以此来提高充电功率。
案例4 (1)中,“手机充电器的输出电压为5 V”的观点虽然合理,但将逐步被高压充电代替。在新的命题和教学中,命题者和教师要注意与时俱进。
案例4(2)中,华为MateX手机是目前刚上市的快充手机。手机支持20 V/2.75 A(55 W)超级快充,兼容10 V/4 A(40 W)超级快充,兼容5 V/2 A(10 W)充电。充电电流都没有达到7.2 A。这是因为华为MateX手机采用双电池结构,总容量为4500 mAh,单块电池的容量约为2250 mAh,如果在30 min内快速充电80%,电流约为3.6 A。考虑到厂家宣传和推广的效果,往往会略夸大充电速度,因此实际电流可能在2.75 A以下,符合其电源适配器的最大指标。
建议:利用科技产品编制试题体现了命题者与时俱进的观念。对于命题时还没有面世的科技产品,要辩证地看待它的宣传标语,理解其原理才能进行命题。科学严谨的命题才能培养学生严谨的科学态度。在教学中,教师要关心科技进步,与时俱进地联系实际来优化教学。“手机充电器的输出电压为5 V”这样的观点,不能像“一节干电池电压为1.5 V”“我国家庭电路电压为220 V”等常识一样教给学生。
2.5 ? ?实验创新要尊重事实,培养学生实事求是的科学精神
案例5 在“比较不同液体的吸热能力”实验中:[试题片段,省略(1)~(4)小问]
(5)图3装置中两个相同烧杯装有相同质量的水,灯中煤油和酒精的质量相等,进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验,实验数据见表2。
分析数据可知:热值较大的是_____。
通过实验数据直接计算出燃料的热值将_____(选填“偏大”或“偏小”)。
分析:本题图3装置考查的是热值实验。相同时间内,甲杯水温升高的更高,说明甲杯中水吸收的热量更多,也说明相同时间内相同质量煤油放出的热量多。因此,第5小问给出的参考答案是煤油、偏小。
现行教材中只有苏科版给出了比较热值大小的实验——“12.8比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”,教材中实验的目的只是比较两种燃料(酒精和碎纸片)热值的大小。如果要计算某种燃料热值的大小,由于水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量,热值计算值一定小于真实值。除此之外,教材中的实验还要注意两点:(1)燃料要充分燃烧,实验中往往将纸片撕碎,方便充分燃烧;(2)燃料要燃尽,不是观察相同时间内水升高的温度来比较热值,而是要等待燃料完全燃尽。
试题中将煤油和酒精放在酒精灯中进行实验,是一种创新。为了比较热值大小,必须确保燃料都燃尽。但是,6 min之后,燃料都燃尽了吗?很多老师基于命题者的视角,给出了以下两种解释:(1)确实恰好燃尽,可能煤油的火焰大一些,水升温较快,煤油的热值较大;(2)因为酒精灯一次装的燃料较多,燃料不可能在6 min内燃尽,但是消耗掉的燃料相同,因此,也是煤油的热值大。
在实际操作中,不可能先知先觉地知道燃烧6 min需要多少燃料。因此,无法通过改变火焰的大小,保证两种燃料都恰好燃烧完(或者消耗掉的燃料相同),所以说,上面的两种解释不符合逻辑。但是,这里可以控制火焰大小几乎相同,测量燃烧掉燃料的质量来比较热值的大小。按照试题中的方式进行实验,加热150 g的水,测得煤油和酒精(包含酒精灯在内)质量分别为195.5 g和192 g,尽量保持煤油和酒精燃烧时火焰大小一致。所得数据见表3。
通过数据发现,两个烧杯中的水每分钟升高的温度都约为5 ℃,说明相同时间煤油和酒精产生的热量差不多,与试题中的温度变化有很大的不同。查热值表发现,煤油的热值为4.6×107 J/kg,而酒精的热值为3.0×107 J/kg,有较大的差距。
将实验后的煤油和酒精(包含酒精灯在内)质量再次进行测量,结果分别为193 g和188 g。由此可知,6 min内燃烧的煤油和酒精分别为2.5 g和4 g。通过实践说明,这两种燃料燃烧时,每分钟水吸收热量差不多,但是每分钟煤油燃烧的质量更少,煤油的热值更大。当然,因为实验过程中的各种不确定因素(火焰大小、火焰温度、燃烧程度、热量散失程度等),还有待进一步检验。
建议:敢于创新是中考命题中的积极因素。正是因为试题探索创新的精神,才培养了学生的创新意识和批判性思维。在创新的过程中,要注意实事求是的科学态度,用以培养学生实事求是的科学精神。在本题中可以加入“每分钟燃料燃烧的量相同”来优化试题,或者通过实际实验的数据来命题,使命题更严谨、准确、有效。
3 ? ?对利用中考题进行复习教学的一些建议
中考题是教师学习的重要资源,绝大部分中考题的命题符合《课程标准》的要求,紧密联系实际,创新性强,达到了“立足过程,促进发展”的学生学习评价的要求。教师要通过做题和反思,促进自身成长,借助实验来发现和评价命题设计存在的问题,以便优化教学,促进学生发展[2]。
对此,我们在利用中考题进行复习时要注意以下几点:
(1)精选试题:所选中考题要科学规范、与时俱进、试题自洽,能培养学生的思维能力;
(2)活化教研:中考题中一个值得商榷的地方常常就可以激发教师进行反思,可以在教研组开展头脑风暴式的讨论,利用集体智慧来分析和优化试题,促进教师协同成长;
(3)優化教学:创新是中考命题的特性,借助试题创新的好点子,在实践中进行尝试,再反馈到教学实际中,可以达到教学相长。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.全日制义务教育物理课程标准[S].北京:北京师范大学出版社,2011.
[2]朱行建.关于中考物理命题几个问题的思考[J].物理教师,2004,25(5):27-28.
(栏目编辑 ? ?陈 ?洁)