對一道江蘇學業水平考試物理題的反思

李維兵

(南通高等師范學校 江蘇 南通 226100)(江蘇師范大學 江蘇 徐州 221116)

題目：為測定物塊與木板間的動摩擦因數，小明同學設計了如圖1所示的實驗裝置．木板的傾角為45°，彈簧的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B點．物塊在木板上A點靜止釋放后沿木板滑下，壓縮彈簧運動至C點后被彈回，上滑至D點時速度為零．測得AB間的距離為x1，BC間的距離為x2，BD間的距離為x3，實驗中的彈簧可視為輕質彈簧．

(1)請畫出物塊從A下滑到B過程中的受力示意圖；

(2)試比較物塊在上述過程中剛接觸與剛離開彈簧時動能的大小，并簡要說明理由；

(3)若某次實驗測得x1=40 cm，x2=5 cm，

x3=25 cm，求物塊與木板間的動摩擦因數．

圖1

1 對該題的科學性的反思

本題以測定物塊與木板間的動摩擦因數為背景，以新穎為前提，能力立意為主，設計了探究性問題，充分體現了學業水平測試的三維目標，考查了學生對該實驗原理的分析和運用物理方法處理具體問題的的能力．應該說實驗設計新穎，考查學生探究能力，出發點是很好的．但是筆者仔細看到題目后，發現該題取材于實驗，筆者親自走進實驗室，按照命題者提供的實驗裝置，去嘗試完成該實驗，發現C位置和D位置根本無法準確地找到，導致BC間的距離x2，BD間的距離x3的誤差很大．由此筆者就思考一個問題，在搞新意的同時，要不要也要考慮符合實際？

反思1：雖然該題不是所謂的實驗題，沒有考查學生的操作步驟，只是利用物理規律對實驗原理的分析計算，而是一道計算題，但所取材來源于實驗，那么題目中對實驗過程的敘述也應該符合實際.

反思2：實驗是基礎，考試要有導向，這類題目的出現，將不利于引導教師教學中重視實驗教學，重視讓學生操作實驗，而是講解實驗．實驗題的考查不僅僅是數據的處理和分析，還要通過考查一些實驗操作細節，把沒有做過實驗的和做過實驗的學生盡量區分開來，從而達到考查學生的操作能力．雖然是紙筆考試，但是也要努力實現這一意圖．故我們現在不少的試卷中都考查學生操作層面的內容、注意點等．

因此，筆者認為不僅僅是實驗題，任何類型的考題，都要符合實際．

2 對該題的改進

通過上面分析，不難看出，取材很好，就是不符合實際，筆者思考后發現，可以做如下改進．

2.1 改成計算題

將“為測定物塊與木板間的動摩擦因數，小明同學設計了如圖所示的實驗裝置．”這段去掉，不要以實驗的情景出現，這是一道很好的計算題．同樣體現出該題的考查功能，請看下面的例1．

【例1】如圖1所示,木板的傾角為45°，彈簧的一端固定在木板上，另一端位于木板上的B點．物塊在木板上A點靜止釋放后沿木板滑下，壓縮彈簧運動至C點后被彈回，上滑至D點時速度為零．已知AB間的距離為x1，BC間的距離為x2，BD間的距離為x3，彈簧可視為輕質彈簧．

(1)請畫出物塊從A下滑到B過程中的受力示意圖；

(2)試比較物塊在上述過程中剛接觸與剛離開彈簧時動能的大小，并簡要說明理由；

(3)若x1=40 cm，x2=5 cm，x3=25 cm，求物塊與木板間的動摩擦因數．

點評：這樣改進后，應該說難度、考查功能沒有改變，仍然是一道計算題．只是在情景上更加符合實際，不存在科學性的問題．

2.2 改成實驗題

將該題設計成實驗題，在運動過程中安裝兩個光電門，測得兩個光電門之間的長度為L,根據實驗中記錄的通過每一個光電門的時間,計算出通過兩光電門的瞬時速度,再根據動能定理,可以得出物塊與木板間的動摩擦因數，見下面的例2．

圖2

【例2】為測定物塊與木板間的動摩擦因數，小明同學設計了如圖2所示的實驗裝置．木板的傾角為45°．在B，C兩位置安裝兩個光電門如圖3所示，物塊在木板上A點靜止釋放后沿木板滑下．用刻度尺測得兩光電門BC間的距離為L，當地重力加速度g取10 m/s2.

圖3 測定動摩擦因數的實驗裝置圖

(1) 用20分度的游標卡尺測出擋光條的寬度l，根據圖4可知l的讀數______cm．

圖4 游標卡尺

(2)物塊在運動過程中，讀出物塊分別通過光電門B和光電門C時的擋光時間Δt1和Δt2．則寫出通過B點的速度vB=______; 通過C點的速度vC=______(用字母表示)．

(3)寫出物塊與木板間的動摩擦因數的表達式μ=______(用字母表示)．

點評：將該題設計成實驗題，同樣是一道設計性的實驗題，很新穎，能夠達到學業水平測試對學生的能力要求，同樣達到考查的功能．

綜上所述，筆者認為，物理試題不管以什么樣的類型出現，科學性是前提．絕對不能違逆科學性原則，憑空臆想，憑空想象，而應依據相關科學原理進行實際研制，并經過實際檢驗．實踐是檢驗真理的唯一標準．但如果試題的科學性出了問題，就會對學生產生長期潛伏的隱性誤導，使得他們對物理學知識體系的自洽性、互恰性、嚴密性、和諧性產生懷疑，從而削弱甚至毀滅他們的科學信仰，最終的教學效果和效益就適得其反、南轅北轍、事與愿違了．

總之，物理試題不符合實際的題目，哪怕再新穎，也不利于學生能力的培養，應該引起我們的關注和深思.