关注中考评价 重视深度学习 引导教学衔接

2021-12-19 11:38杨勇诚
中学教学参考·理科版 2021年12期
关键词:教学衔接试题

杨勇诚

[摘 要]中考不仅是对初中两年物理教学质量的全面检测,也是为高一级学校选拔人才服务的,更是初中物理学科教学的指挥棒和风向标。 2021年苏州中考物理试题在初高中教学衔接、数学物理方法运用、情境创设权衡和思维品质提升等方面,都释放出全新的初中物理教学改革信号。

[关键词]苏州中考;“不入套”试题;教学衔接

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2021)35-0036-03

蘇州市2021年中考结束后,关注初中教学的公众对物理试卷的看法争议较大。一方面,与往年相比,公众认为卷面整体难度大,甚至反映有些试题超出物理课程标准的要求,让教师不知道该怎么教,学生该怎么学……批评之声不绝于耳。另一方面,一些资深物理教师否认试题超难、超标,认为只是试题设计不落“俗套”而受到“诟病”。他们认为这是一份对当下初中物理教学改革方向有指导意义的好试卷。其实中考试题的命制是非常严肃的,参与命题的都是初中物理教学研究领域的专家学者,他们必须:让试题能有效检测绝大多数学生的学业水平;让试题有一定的区分度,方便高一级学校选拔优秀考生;让试题较好地体现“课标”理念,体现新时代深化教育评价改革的总体思想,以便有效引导来年苏州市的初中物理教学。当然中考物理命题专家也应该倾听一线物理教师、其他教研专家以及社会大众的意见,使中考物理试题尽善尽美。笔者了解了社会各界对2021年苏州中考物理试题的看法,也尝试站在命题者的角度,从以下三方面对比较有争议的三道试题进行分析。

一、重视初、高中物理教学衔接,关注学生的后续学习

做好初高中物理教学衔接,是需要初中物理教师思考的课题。在应试教育思想的影响下,有部分教师只关注学生的考试成绩,不重视学生学习能力的提升,导致不少中考高分考生升入高中后,不适应高中物理学习,以致学习成绩大幅度下降。为了有效改变这种现象,中考物理试题需要有一两道看似超纲,其实可以用初中物理知识分析解答的题目,但这个度的把握不容易。如2021年苏州中考物理第12题是选择题的压轴题,争论焦点在变速运动和牛顿第二运动定律不是初中阶段的学习内容,有超出课程标准之嫌,学生和教师普遍反映难度大。考后笔者对本校及周边学校的考生进行抽样调查,发现该题得分率不到0.35。

[例1](2021年苏州中考物理第12题)如图1,质量为[2 m]的物块[P]下方连接有一个质量为[m]的钩码。上端通过细线绕过轻质定滑轮连接一质量为[2 m]的物块[Q],将它们由静止释放,在物块[P]下落到地面的过程中,[P]、[Q]间细线拉力大小为[F]。(细线重力及各处的摩擦均不计,钩码落地后不弹起)( )。

A.钩码落地前[F=3 mg],[Q]的机械能增大

B.钩码落地前[F<3 mg],[Q]的机械能增大

C.钩码落地后[F=2 mg],[Q]的机械能不变

D.钩码落地后[F>2 mg],[Q]的机械能减小

解析:题干描述的情境可以分为钩码落地前和钩码落地后两个部分。钩码落地前,定滑轮两侧物块做加速运动,根据牛顿第二运动定律分析定滑轮左侧物块[P]和钩码的组合体受力情况有[3 mg-F=3 map];分析定滑轮右侧物块[Q]的受力情况有[F-2 mg=2 maQ]。定滑轮左右两侧物块的加速度的大小是相等的,即[aP=aQ],解得[F=2.4 mg],这样就可以排除答案A。钩码落地后至物块[P]落地前,定滑轮两侧物块做匀速直线运动,绳子的拉力为[F=2 mg],就可以排除答案D。

再看机械能变化,钩码落地前,物块[Q]加速上升,动能和重力势能都增大,所以选项B正确。钩码落地后,物块[Q]匀速上升,动能不变,但重力势能增大,所以机械能也增大,选项C的判断是错误的。

对这道“超纲题”,即便没有学过高中牛顿第二运动定律也不妨碍学生正确作答,具备较强分析能力的学生完全可以凭借初中学习的物理知识,采用排除法进行分析判断。假如[F=3 mg],那么左侧物块P和钩码将做匀速运动,而右侧物块Q受力不平衡,将做加速运动,但同一根绳子绷紧后不可能一端匀速,另一端加速,这与事实不符,故很容易排除A。 再根据物体的运动状态以及物体上升时重力势能增加,可知[Q]的机械能增大,故可排除C和D。 剩下的B就是要选择的正确选项。

综合评述:物理课程具有螺旋式上升的特点,同一个情境完全有可能在初中、高中乃至大学物理中出现。比如,初中、高中和大学普通物理中都有“电磁感应”知识,其区别只是学生学习的深度和广度不同,以及处理问题的思路和方法上有进阶,但并没有明确规定哪些物理知识应该在初中学,哪些物理知识应该在高中学。解决同一个物理问题,初中、高中各有不同的思维方式、知识要求和技能水平, 中考中能用初中生的思维方式和已有的知识、技能解决的问题都不应该算是超难、超标的试题。 因此,初中物理教师要充分认识到:初中、高中物理学习不是割裂的、相互独立的,初中物理教学是为高中物理教学打基础、积累经验的。在“碎片化”学习渠道越来越丰富的当下,教师应当摒弃“堂堂清、段段清”的那种“只扫自家门前雪,不管他人瓦上霜”的错误想法,要关注学生当前学习与之前学习、今后学习之间的关联,千万不能“不考不学,常考常学”,人为地割裂初、高中物理知识的联系。

二、重视深度学习,关注数学运算

深度学习是物理教学改革的要求之一,讲了很多,但真正落到实处的很少,深度学习需要教师引导,学生自觉实施。实际教学中,由于各种客观、主观因素的影响,导致物理教学处于对相关知识的浅表学习,较少对相关知识的来龙去脉进行深入探究,导致多数学生对一些稍微复杂的物理问题或稍难的数学运算,都难以正确完成。比如2021年苏州中考物理第20题对数学运算的要求相对较高,学生作答花费时间过长,导致影响后续答题,为此争议不断,特别是第二空得分率极低,抽样调查显示得分率不到0.25。

[例2](2021年苏州中考物理第20题)如图2,两只质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上,杯底与桌面的接触面积之比为1∶2,装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为[p0]。将乙杯中的水全部倒入甲杯中放回原处后,甲杯对桌面的压强[p1]                               [(>/=/<)2p0],乙杯对桌面的压强[p2 ]                             [(>/=/<)12p0]。

解析:设甲杯子质量为[m0],底面积为[S]。甲、乙两杯中分别倒了质量为[m1]、[m2]的水后,杯底对桌面的压强都为[p0]。这时,甲、乙杯底对桌面的压强分别为:[p0=(m0+m1)gS]和[p0=(m0+m2)g2S]。

将乙杯中的水全部倒入甲杯放回原处后,甲、乙杯底对桌面的压强分别变为:[p1=(m0+m1+m2)gS]和[p2=m0g2S]。

第一空要比较[p1]与[2p0]大小,可以采用作差法比较,即[p1-2p0]的值与[0]比较。

∵[p1-2p0=(m0+m1+m2)gS-2×(m0+m2)g2S=m1gS>0]

[∴p1>2p0]

第二空作答,同理可以计算得到[p2-12p0]的值与[0]的大小关系。

∵[p2-12p0=m0g2S-12×(m0+m1)gS=-m1g2S<0]

∴[p2<12p0]

综合评述:物理与数学是不可分割的,数理方法是研究物理问题的有效工具和重要手段。当前,初中物理课堂教学常常忽视数理方法的传授与训练,把解决物理问题的运算简化为套公式计算,大大削弱了数学运算技能在物理学习中的作用。 这道题考查的就是比较杯子前后两次对桌面的压强大小,没有具体的数字,运算的结果是一个代数式。基于初中生的认知水平,如果代数式是多项式,就求两个量的差,如果是单项式,就求两个量的商,再将差值与0比较或者将商值与1比较,最后推断两个量的大小。遗憾的是,现在大多数学生不知道“比值法和差值法”这些有效的判断两数大小的方法。在对作答正确的学生进行调查时发现大多数学生是蒙对的,甲杯里水量增加,就填个“>”号,乙杯水量减少,就填个“<”号,真正用数学方法解决问题的考生少之又少。还有一些学生虽然知道这些运算技巧,但是因为物理课堂上没有讲过,所以物理考试时就想不到,这种数理割裂的认知状况让人唏嘘,让我们不得不反思我们的物理教学。所以,初中物理教学绝对不能只围绕公式进行简单的计算训练,运算技能和处理问题的技巧也需要在物理课堂中传授、训练,要让学生在物理启蒙学习时,就明白数理是不能“分家”的。

三、重视情境创设,关注知识应用

物理教学提倡“从生活中来,服务于社会”,倡导用生活中的日常用品开展物理教学,并用所学的物理知识解决实际问题。如2021年苏州中考物理第29题是整份试卷倒数第二题,属于综合解答题。 这道试题的争议点是第(5)问,抽样调查显示这一问的得分率在0.4上下。 其实,这是“替换法”在真实场景中的运用,但是学生无法对情境进行抽象分析,形成生动的物理模型。

[例3](2021年苏州中考物理第29题)纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车,电池的安全性主要体现在对其温度的控制上,当某组电池温度过高时,立即启动制冷系统进行降温。 图3甲是小明设计的模拟控温装置示意图,电磁继电器与热敏电阻[Rt]、滑动变阻器[R1]串联接在电压为[6 V]的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流[I]大于或等于25[ mA]时,衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域,其阻值[Rt]与温度[t]的关系如图3乙所示,滑动变阻器的最大阻值为200[ Ω]。

(1)图3甲中应将[b]端与          端相连;

(2)当开关[S]闭合时,电磁铁上端为   ;       极;

(3)若设置电池温度为60 ℃时启动制冷系统,则滑动变阻器阻值应为          [Ω];

(4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是               ℃;

(5)现利用一个电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试,使电路能在60 ℃时启动制冷系统。为此,先将电阻箱调为70[ Ω],然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。

第一步,断开开关,          ;

第二步,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到继电器的衔铁被吸合;

第三步,断开开关,          ,完成电路调试。

解析:(1)学生凭生活经验知道:温度高了,要开启制冷系统,第一空应选填[c];(2)用右手螺旋定则,不难判断电磁铁的极性,第二空选填N(北);(3)设置电池温度为60 ℃时启动制冷系统,这时电磁铁线圈中的电流可认为是25 mA,继电器控制电路的总电阻算得是240 Ω,在图3乙中,可由图像查得60 ℃对应的热敏电阻值为70 Ω,那么变阻器的值就是170 Ω,这是第三空的答案;(4)要想知道电路可设置的启动制冷系统的最高温度,就要知道热敏电阻的最小值是多少,而控制电路的总电阻值为240 Ω,当变阻器200 Ω全部接入电路时,热敏电阻值最小,即阻值为40 Ω,回到图像中查得其对应的温度值为90 ℃;(5)为了准确调节滑动变阻器接入控制电路的阻值,先用阻值为70 Ω的电阻箱替换热敏电阻,当调节好变阻器后,再用热敏电阻把电阻箱替换回来。

综合评述:情境在初中物理教学中除了提高学生学习兴趣、激发学习动机,还有三项不能忽视的功能:一是帮助学生唤醒记忆,反刍经验,参与当下学习;二是引发学生深刻的思维,促进学生深度学习;三是促进学生在真实场景中解决实际问题能力的提升。 但是,在初中物理现实教学中,情境的作用往往被窄化为激发学生的学习兴趣,弱化为营造课堂气氛,泛化为过多追求开放式的学生活动,导致课堂教学情境虽然接二连三地呈现,学生体验活动一波接一波地开展,看似热热闹闹的情境大多数是轰轰烈烈走过场。 大量同质化、重复性的情境充斥的课堂很难引发学生深刻思维,导致物理教学异化成科普体验,学生从情境中发现物理问题、厘清物理方法、感悟物理规律、形成物理模型的能力得不到有效训练,最后在考试作答时缺少心智模型的支撑,思维极易陷入迷茫。因此,认识情境在教学中的作用是用好情境促进教学的关键。

纵观2021年苏州中考物理试题,亮点远不止上述三个。这些亮点都是聚焦于“立德树人、服务选材、引导教学”的命题原则,体现“立足生活实际,关注学生能力发展,着眼学科素养形成,引导初高中物理教学衔接”命题思路。当前,我们所有的教育改革并不是要“标新立异、独树一帜”,而是千方百计地让教育返璞归真,回归育人的本质。 中考、高考对学校教学的导向作用也无非是让学科教學归于常识、常态。因此,只要我们遵循教育规律,坚守教学原则,回归物理学科本原,帮助学生完善必备品格,发展关键能力,那么不管试题如何变化,我们都能做到以不变应万变,从容应对。相信只要坚持这样的命题原则,肯定能积极引导物理教学方式的变革,真正培养学生的关键能力,使学生形成良好的思维习惯,促使学生终身学习和持续发展。

(责任编辑 易志毅)

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