李宏圖+
由于高考的存在,高中物理學習過程中,習題訓練和階段性測試是不可避免的,平時的測試和訓練目的在于檢測學生階段性物理學習狀況.當前的高中物理教學習題和試題的命制存在著諸多問題,導致無法客觀地評價學生的階段性學習,本文就該話題進行簡單探討,望能有助于教學實踐.
一、試題命制現存問題分析
1.試題命制診斷功能和指導性不強
試題在實際應用時,功能趨于單一,降低了試題命制工作的價值.平常的測試,無論規模大小,在測試結束之后,絕大部分師生關注的還是得分和名次,有道是:“分分分,學生的命根;考考考,老師的法寶”.試題的深層次信息未被充分挖掘,無法體現試題的診斷性功能與指導性功能.實際上,教師應該比對細目表,發掘學生能力水平和認知維度上的不足,藉此改進學生學習方法和自身的教學方法.只有這樣,一份優秀試題的功能才能真正發揮.否則,長此以往,試題命制理論還是會成為“題海戰術”的計劃書.
2.試題命制缺乏相應的理論指導
美國的考試,如GRE、TOFEL都有較強的科學性和公信力,原因在于他們有著豐富的心理學、測量學的理論作為支撐.而在國內,除了大規模的國家級考試有相應的機構與之匹配地提供相關理論的支撐,就日常高中物理教學中測試命題而言,此類理論指導非常少.例如,一次單元測試,如何精確地掌控信度和效度?是否也用多元概化理論分析確定試卷的結構?有多少物理教師掌握相關理論?對試題的預設難度的確認,主要還是依賴著命題教師的經驗來設置,怎樣操作,才能較為精確地把握試題的預設難度呢?平常的試題分析過程依然采取的較為傳統的方法,有沒有與新課程相匹配的更為合適的方法呢? 很多時候,單元試題,期中期末試題命制的研究中,高中物理教師還在借鑒高考、會考的試題命制技術的基礎上,確定試題的難度結構、題型結構等等.
3.試題命制時教師的主觀性太強
一份卷子考什么內容,以什么形式考,命題老師沒有細致地思考,導致內容和形式較為隨意.這一情況一般有以下幾種表現:①平時教學中的小型測試,因為命題教師的不確定性,引起試題范圍的側重點不一致,以至于針對相同內容的測試,兩次試題的要求有很大不同;②部分命題教師在高中物理試題的命制中,側重于學生在知識方面的掌握,而忽視對能力的評價,導致試題內容側重于概念性的知識,而將知識體系的構建和重組放在一邊;③很多教師在命題工作中因為對認知過程維度的把握不太注重,導致所命制的試題無法針對學生的能力水平進行考查.
二、試題命制的要求與指向
依據《課程標準》,參照《考試說明》對能力目標提出的具體要求,再聯系教學實踐,將《考試說明》中有關能力目標的闡述做了一些調整,平時教學中命制試題,應從“知識和技能、原理和方法、科學素養、實驗考查”四個方面著手,確保能夠很好地體現四基.
1.知識和技能
(1)能對物理現象進行識別,對物理概念和規律進行有效回憶,以及對概念和規律形成、演變、完善的過程進行闡述;
(2)能對物理概念和規律進行理解,并通過應用它們對實際物理問題進行有效地解釋和說明;
(3)能結合數學方法,通過對物理公式的演繹和推導來處理具體物理問題.
2.原理和方法
(1)能基于對物理原理的應用,對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納和推理;
(2)能在數據或圖象的輔助下對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納和推理;
(3)能在物理思想方法指引下對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納、推理.
3.科學素養
(1)能通過對已學物理知識的應用,從實際物理問題中提取正確的物理模型;
(2)能通過個體和系統,運動和能量等觀點的綜合“應用”,對物理問題進行分析和處理;
(3)具備探究簡單物理問題的能力;
(4)能獨立對新的信息進行采集、理解、分析,并用于解決相關物理問題.
4.實驗考查
(1)能對高中物理常用儀器進行識別,并掌握其使用方法和操作要點;
(2)能對高中物理主要實驗進行回憶,明確實驗原理,熟悉其實驗器材,領悟操作過程;
(3)能用科學目光審視物理實驗現象,并給予合理的解釋;
(4)對物理實驗的數據,進行處理和分析,歸納結論,并進行合理地外推.
三、高中物理試題命制的幾點建議
1.試題一定要有一個具體的物理情境為依托,不能只是簡單地提供已知量,然后提出問題,讓學生求解未知量.這樣的物理試題變成了數學公式推導,沒有任何物理能力評價的味道.
2.試題情境的創設必須要接地氣,換言之,即情境應易于學生的理解和接受,不能圍繞一些生僻的場景來構建情境.
3.試題的命制目的在于評價學生綜合運用知識、分析物理問題的能力,所謂“綜合”不等同于“高難度”,且“難度”應該源于對應能力所能達到的容易程度,不是在試題命制時,布置過多的、似是而非的陷阱刻意去刁難學生.計算題容量本身就大,所以不能在這一點上出問題.
4.計算題情境的設置和問題的提出所占篇幅一般較大,情境設定為了盡可能模擬出原始物理問題的樣式,可以適當穿插一些“冗余無用條件”以掩蓋其本質.藉此評價學生去偽存真的信息提取能力.但是試題的文字必須簡捷,不能說廢話.
5.試題的數據應該合乎物理世界的實際,但也不要出現太繁瑣的運算.
四、實例分析
例1圖1所示是測電筆的結構圖和工作原理圖,它經常用于檢測電路中是否有電.工作時人手持測電筆尾端的金屬部分,將前端金屬筆尖與所測電路接觸,若所測為火線(電勢為220V),則有電流依次通過電筆和人體,導入大地,氖管發光的同時,人卻安然無恙,請結合下列數據解釋原因.[已知人體的電阻在1kΩ到100kΩ之間,測電筆的電阻在2mΩ到5mΩ之間,人的安全電壓不高于24V]
解析本題的實質是串聯電路的分壓問題.火線和大地之間的電勢差是220V,即在人和測電筆的串聯電路兩端加上電壓220V,串聯電路的分壓規律在于分壓比等于電阻比.從解釋安全的角度,可用臨界法,即取人的電阻最大值與電筆阻值的最小進行串聯分壓,求出人所分得電壓
U=100×103100×103+2×106×220V=10.5V<24V,所以人是安全的.
評析本題主要是用于考查學生對串聯電路的規律的理解和應用能力,以及學生根據題意分析信息,提取物理模型(串聯電路)的能力.此外兩個研究對象的電阻確定,還涉及臨界法的思維方法的把握.本題的最終解決,還要依賴學生的語言表達能力,在答案中理清來龍去脈.本題雖屬于基礎型計算題,但評價能力的要求不低,有一定難度.
例2如圖3所示為一學校物理興趣小組設計出的發電裝置,圓柱形鐵芯和上下兩個磁極之間所形成的扇形區域中存在沿著半徑方向的磁場,扇形的圓心角α=49π,一個矩形線框abcd繞圓柱形的中軸線勻速轉動,其角速度為ω,已知該線框的匝數等于N,其邊長分別為:ab=cd=l,bc=ad=2l.ad和bc兩條邊同時進入磁場,并且它們所感受到磁場強度是一樣的,磁場方向與兩條邊的走向垂直.線框電阻為r,外接定值電阻的阻值為R,其它部分電阻不計,求:
(1)線圈在磁場區域運動時,所產生的電動勢大小Em;
(2)線圈在磁場區域運動時,磁場提供給bc的安培力大小F;
(3)流過定值電阻R的有效值I.
解析(1)ad和bc轉動時的速度v=ω12;電動勢Em=2NB(2l)v=2NBl2ω;
(2)電流Im=EmR+r;安培力F=2NBIml代入化簡得F=4N2l3B2ωr+r;
(3) 旋轉一周 ,交流在R上產生的熱量Q=I2mRt,t=2α2πT=49T,
恒定電流在R上產生的熱量Q=I2RT,得I=4NBωl23(R+r).
評析本題需要學生明確題目所敘述的情景,自我分析.本題的情境設定是比較新穎,相關信息充足,學生只要充分理解基本概念和規律的生成過程,解決本題非常之簡單;而知識結構不夠扎實的學生盲目濫用有效值和峰值局限于正弦交流電的關系式I=Im2,就會導致第3問錯誤.
總之,我們平時的命題應以能力測試為主導,考查學生對基礎知識、基本技能的掌握程度和運用所學的知識分析、解決問題的能力,確保學生在完成問題解決的過程中暴露出真實的學習狀態,便于實時監控我們的物理教學,促進三維教學目標的有效達成.完整的教學過程離不開考試.考試一方面能及時診斷學生的學習情況,向老師反饋教育教學過程中的問題,以便老師及時調整教學策略;另一方面考試也是某種程度的學習,考出高水平的分值刺激學生不斷學習或復習,強化知識的自我理解.此外考試過程也是學習內容的回顧過程,分析問題和解決問題能力的訓練過程.故高中物理試題命制的情況至關重要,試題質量直接決定著考試過程能否有效而準確地對學生能力進行評價.一套技術含量高的高中物理試題,會成為激發學生求知欲的誘因,鍛煉其思維的素材,是聯系物理理論學習和真實世界的橋梁,同時它也充分反映出命題教師的教學基本功和職業責任感.結合試題命制的重要性,我們應該意識到高中物理試題命制研究的意義,這項工作是建立健全新課程教學評價體系的一個重要方面,它的作用不僅僅局限于評價,不斷進步的試題命制技術,在一定程度上減輕學生因畏懼考試而排斥物理學習的心理壓力,物理教師通過試題命制的研究也會不斷提高包括理論層次在內的專業素質.此外,較為科學的試題命制技術的研究還包括探索并形成一個評價試題命制技術的方法或思路.相信,這樣的研究對整個新課程的發展會產生深遠地影響.
endprint
由于高考的存在,高中物理學習過程中,習題訓練和階段性測試是不可避免的,平時的測試和訓練目的在于檢測學生階段性物理學習狀況.當前的高中物理教學習題和試題的命制存在著諸多問題,導致無法客觀地評價學生的階段性學習,本文就該話題進行簡單探討,望能有助于教學實踐.
一、試題命制現存問題分析
1.試題命制診斷功能和指導性不強
試題在實際應用時,功能趨于單一,降低了試題命制工作的價值.平常的測試,無論規模大小,在測試結束之后,絕大部分師生關注的還是得分和名次,有道是:“分分分,學生的命根;考考考,老師的法寶”.試題的深層次信息未被充分挖掘,無法體現試題的診斷性功能與指導性功能.實際上,教師應該比對細目表,發掘學生能力水平和認知維度上的不足,藉此改進學生學習方法和自身的教學方法.只有這樣,一份優秀試題的功能才能真正發揮.否則,長此以往,試題命制理論還是會成為“題海戰術”的計劃書.
2.試題命制缺乏相應的理論指導
美國的考試,如GRE、TOFEL都有較強的科學性和公信力,原因在于他們有著豐富的心理學、測量學的理論作為支撐.而在國內,除了大規模的國家級考試有相應的機構與之匹配地提供相關理論的支撐,就日常高中物理教學中測試命題而言,此類理論指導非常少.例如,一次單元測試,如何精確地掌控信度和效度?是否也用多元概化理論分析確定試卷的結構?有多少物理教師掌握相關理論?對試題的預設難度的確認,主要還是依賴著命題教師的經驗來設置,怎樣操作,才能較為精確地把握試題的預設難度呢?平常的試題分析過程依然采取的較為傳統的方法,有沒有與新課程相匹配的更為合適的方法呢? 很多時候,單元試題,期中期末試題命制的研究中,高中物理教師還在借鑒高考、會考的試題命制技術的基礎上,確定試題的難度結構、題型結構等等.
3.試題命制時教師的主觀性太強
一份卷子考什么內容,以什么形式考,命題老師沒有細致地思考,導致內容和形式較為隨意.這一情況一般有以下幾種表現:①平時教學中的小型測試,因為命題教師的不確定性,引起試題范圍的側重點不一致,以至于針對相同內容的測試,兩次試題的要求有很大不同;②部分命題教師在高中物理試題的命制中,側重于學生在知識方面的掌握,而忽視對能力的評價,導致試題內容側重于概念性的知識,而將知識體系的構建和重組放在一邊;③很多教師在命題工作中因為對認知過程維度的把握不太注重,導致所命制的試題無法針對學生的能力水平進行考查.
二、試題命制的要求與指向
依據《課程標準》,參照《考試說明》對能力目標提出的具體要求,再聯系教學實踐,將《考試說明》中有關能力目標的闡述做了一些調整,平時教學中命制試題,應從“知識和技能、原理和方法、科學素養、實驗考查”四個方面著手,確保能夠很好地體現四基.
1.知識和技能
(1)能對物理現象進行識別,對物理概念和規律進行有效回憶,以及對概念和規律形成、演變、完善的過程進行闡述;
(2)能對物理概念和規律進行理解,并通過應用它們對實際物理問題進行有效地解釋和說明;
(3)能結合數學方法,通過對物理公式的演繹和推導來處理具體物理問題.
2.原理和方法
(1)能基于對物理原理的應用,對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納和推理;
(2)能在數據或圖象的輔助下對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納和推理;
(3)能在物理思想方法指引下對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納、推理.
3.科學素養
(1)能通過對已學物理知識的應用,從實際物理問題中提取正確的物理模型;
(2)能通過個體和系統,運動和能量等觀點的綜合“應用”,對物理問題進行分析和處理;
(3)具備探究簡單物理問題的能力;
(4)能獨立對新的信息進行采集、理解、分析,并用于解決相關物理問題.
4.實驗考查
(1)能對高中物理常用儀器進行識別,并掌握其使用方法和操作要點;
(2)能對高中物理主要實驗進行回憶,明確實驗原理,熟悉其實驗器材,領悟操作過程;
(3)能用科學目光審視物理實驗現象,并給予合理的解釋;
(4)對物理實驗的數據,進行處理和分析,歸納結論,并進行合理地外推.
三、高中物理試題命制的幾點建議
1.試題一定要有一個具體的物理情境為依托,不能只是簡單地提供已知量,然后提出問題,讓學生求解未知量.這樣的物理試題變成了數學公式推導,沒有任何物理能力評價的味道.
2.試題情境的創設必須要接地氣,換言之,即情境應易于學生的理解和接受,不能圍繞一些生僻的場景來構建情境.
3.試題的命制目的在于評價學生綜合運用知識、分析物理問題的能力,所謂“綜合”不等同于“高難度”,且“難度”應該源于對應能力所能達到的容易程度,不是在試題命制時,布置過多的、似是而非的陷阱刻意去刁難學生.計算題容量本身就大,所以不能在這一點上出問題.
4.計算題情境的設置和問題的提出所占篇幅一般較大,情境設定為了盡可能模擬出原始物理問題的樣式,可以適當穿插一些“冗余無用條件”以掩蓋其本質.藉此評價學生去偽存真的信息提取能力.但是試題的文字必須簡捷,不能說廢話.
5.試題的數據應該合乎物理世界的實際,但也不要出現太繁瑣的運算.
四、實例分析
例1圖1所示是測電筆的結構圖和工作原理圖,它經常用于檢測電路中是否有電.工作時人手持測電筆尾端的金屬部分,將前端金屬筆尖與所測電路接觸,若所測為火線(電勢為220V),則有電流依次通過電筆和人體,導入大地,氖管發光的同時,人卻安然無恙,請結合下列數據解釋原因.[已知人體的電阻在1kΩ到100kΩ之間,測電筆的電阻在2mΩ到5mΩ之間,人的安全電壓不高于24V]
解析本題的實質是串聯電路的分壓問題.火線和大地之間的電勢差是220V,即在人和測電筆的串聯電路兩端加上電壓220V,串聯電路的分壓規律在于分壓比等于電阻比.從解釋安全的角度,可用臨界法,即取人的電阻最大值與電筆阻值的最小進行串聯分壓,求出人所分得電壓
U=100×103100×103+2×106×220V=10.5V<24V,所以人是安全的.
評析本題主要是用于考查學生對串聯電路的規律的理解和應用能力,以及學生根據題意分析信息,提取物理模型(串聯電路)的能力.此外兩個研究對象的電阻確定,還涉及臨界法的思維方法的把握.本題的最終解決,還要依賴學生的語言表達能力,在答案中理清來龍去脈.本題雖屬于基礎型計算題,但評價能力的要求不低,有一定難度.
例2如圖3所示為一學校物理興趣小組設計出的發電裝置,圓柱形鐵芯和上下兩個磁極之間所形成的扇形區域中存在沿著半徑方向的磁場,扇形的圓心角α=49π,一個矩形線框abcd繞圓柱形的中軸線勻速轉動,其角速度為ω,已知該線框的匝數等于N,其邊長分別為:ab=cd=l,bc=ad=2l.ad和bc兩條邊同時進入磁場,并且它們所感受到磁場強度是一樣的,磁場方向與兩條邊的走向垂直.線框電阻為r,外接定值電阻的阻值為R,其它部分電阻不計,求:
(1)線圈在磁場區域運動時,所產生的電動勢大小Em;
(2)線圈在磁場區域運動時,磁場提供給bc的安培力大小F;
(3)流過定值電阻R的有效值I.
解析(1)ad和bc轉動時的速度v=ω12;電動勢Em=2NB(2l)v=2NBl2ω;
(2)電流Im=EmR+r;安培力F=2NBIml代入化簡得F=4N2l3B2ωr+r;
(3) 旋轉一周 ,交流在R上產生的熱量Q=I2mRt,t=2α2πT=49T,
恒定電流在R上產生的熱量Q=I2RT,得I=4NBωl23(R+r).
評析本題需要學生明確題目所敘述的情景,自我分析.本題的情境設定是比較新穎,相關信息充足,學生只要充分理解基本概念和規律的生成過程,解決本題非常之簡單;而知識結構不夠扎實的學生盲目濫用有效值和峰值局限于正弦交流電的關系式I=Im2,就會導致第3問錯誤.
總之,我們平時的命題應以能力測試為主導,考查學生對基礎知識、基本技能的掌握程度和運用所學的知識分析、解決問題的能力,確保學生在完成問題解決的過程中暴露出真實的學習狀態,便于實時監控我們的物理教學,促進三維教學目標的有效達成.完整的教學過程離不開考試.考試一方面能及時診斷學生的學習情況,向老師反饋教育教學過程中的問題,以便老師及時調整教學策略;另一方面考試也是某種程度的學習,考出高水平的分值刺激學生不斷學習或復習,強化知識的自我理解.此外考試過程也是學習內容的回顧過程,分析問題和解決問題能力的訓練過程.故高中物理試題命制的情況至關重要,試題質量直接決定著考試過程能否有效而準確地對學生能力進行評價.一套技術含量高的高中物理試題,會成為激發學生求知欲的誘因,鍛煉其思維的素材,是聯系物理理論學習和真實世界的橋梁,同時它也充分反映出命題教師的教學基本功和職業責任感.結合試題命制的重要性,我們應該意識到高中物理試題命制研究的意義,這項工作是建立健全新課程教學評價體系的一個重要方面,它的作用不僅僅局限于評價,不斷進步的試題命制技術,在一定程度上減輕學生因畏懼考試而排斥物理學習的心理壓力,物理教師通過試題命制的研究也會不斷提高包括理論層次在內的專業素質.此外,較為科學的試題命制技術的研究還包括探索并形成一個評價試題命制技術的方法或思路.相信,這樣的研究對整個新課程的發展會產生深遠地影響.
endprint
由于高考的存在,高中物理學習過程中,習題訓練和階段性測試是不可避免的,平時的測試和訓練目的在于檢測學生階段性物理學習狀況.當前的高中物理教學習題和試題的命制存在著諸多問題,導致無法客觀地評價學生的階段性學習,本文就該話題進行簡單探討,望能有助于教學實踐.
一、試題命制現存問題分析
1.試題命制診斷功能和指導性不強
試題在實際應用時,功能趨于單一,降低了試題命制工作的價值.平常的測試,無論規模大小,在測試結束之后,絕大部分師生關注的還是得分和名次,有道是:“分分分,學生的命根;考考考,老師的法寶”.試題的深層次信息未被充分挖掘,無法體現試題的診斷性功能與指導性功能.實際上,教師應該比對細目表,發掘學生能力水平和認知維度上的不足,藉此改進學生學習方法和自身的教學方法.只有這樣,一份優秀試題的功能才能真正發揮.否則,長此以往,試題命制理論還是會成為“題海戰術”的計劃書.
2.試題命制缺乏相應的理論指導
美國的考試,如GRE、TOFEL都有較強的科學性和公信力,原因在于他們有著豐富的心理學、測量學的理論作為支撐.而在國內,除了大規模的國家級考試有相應的機構與之匹配地提供相關理論的支撐,就日常高中物理教學中測試命題而言,此類理論指導非常少.例如,一次單元測試,如何精確地掌控信度和效度?是否也用多元概化理論分析確定試卷的結構?有多少物理教師掌握相關理論?對試題的預設難度的確認,主要還是依賴著命題教師的經驗來設置,怎樣操作,才能較為精確地把握試題的預設難度呢?平常的試題分析過程依然采取的較為傳統的方法,有沒有與新課程相匹配的更為合適的方法呢? 很多時候,單元試題,期中期末試題命制的研究中,高中物理教師還在借鑒高考、會考的試題命制技術的基礎上,確定試題的難度結構、題型結構等等.
3.試題命制時教師的主觀性太強
一份卷子考什么內容,以什么形式考,命題老師沒有細致地思考,導致內容和形式較為隨意.這一情況一般有以下幾種表現:①平時教學中的小型測試,因為命題教師的不確定性,引起試題范圍的側重點不一致,以至于針對相同內容的測試,兩次試題的要求有很大不同;②部分命題教師在高中物理試題的命制中,側重于學生在知識方面的掌握,而忽視對能力的評價,導致試題內容側重于概念性的知識,而將知識體系的構建和重組放在一邊;③很多教師在命題工作中因為對認知過程維度的把握不太注重,導致所命制的試題無法針對學生的能力水平進行考查.
二、試題命制的要求與指向
依據《課程標準》,參照《考試說明》對能力目標提出的具體要求,再聯系教學實踐,將《考試說明》中有關能力目標的闡述做了一些調整,平時教學中命制試題,應從“知識和技能、原理和方法、科學素養、實驗考查”四個方面著手,確保能夠很好地體現四基.
1.知識和技能
(1)能對物理現象進行識別,對物理概念和規律進行有效回憶,以及對概念和規律形成、演變、完善的過程進行闡述;
(2)能對物理概念和規律進行理解,并通過應用它們對實際物理問題進行有效地解釋和說明;
(3)能結合數學方法,通過對物理公式的演繹和推導來處理具體物理問題.
2.原理和方法
(1)能基于對物理原理的應用,對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納和推理;
(2)能在數據或圖象的輔助下對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納和推理;
(3)能在物理思想方法指引下對實際問題進行一系列分析、判斷、歸納、推理.
3.科學素養
(1)能通過對已學物理知識的應用,從實際物理問題中提取正確的物理模型;
(2)能通過個體和系統,運動和能量等觀點的綜合“應用”,對物理問題進行分析和處理;
(3)具備探究簡單物理問題的能力;
(4)能獨立對新的信息進行采集、理解、分析,并用于解決相關物理問題.
4.實驗考查
(1)能對高中物理常用儀器進行識別,并掌握其使用方法和操作要點;
(2)能對高中物理主要實驗進行回憶,明確實驗原理,熟悉其實驗器材,領悟操作過程;
(3)能用科學目光審視物理實驗現象,并給予合理的解釋;
(4)對物理實驗的數據,進行處理和分析,歸納結論,并進行合理地外推.
三、高中物理試題命制的幾點建議
1.試題一定要有一個具體的物理情境為依托,不能只是簡單地提供已知量,然后提出問題,讓學生求解未知量.這樣的物理試題變成了數學公式推導,沒有任何物理能力評價的味道.
2.試題情境的創設必須要接地氣,換言之,即情境應易于學生的理解和接受,不能圍繞一些生僻的場景來構建情境.
3.試題的命制目的在于評價學生綜合運用知識、分析物理問題的能力,所謂“綜合”不等同于“高難度”,且“難度”應該源于對應能力所能達到的容易程度,不是在試題命制時,布置過多的、似是而非的陷阱刻意去刁難學生.計算題容量本身就大,所以不能在這一點上出問題.
4.計算題情境的設置和問題的提出所占篇幅一般較大,情境設定為了盡可能模擬出原始物理問題的樣式,可以適當穿插一些“冗余無用條件”以掩蓋其本質.藉此評價學生去偽存真的信息提取能力.但是試題的文字必須簡捷,不能說廢話.
5.試題的數據應該合乎物理世界的實際,但也不要出現太繁瑣的運算.
四、實例分析
例1圖1所示是測電筆的結構圖和工作原理圖,它經常用于檢測電路中是否有電.工作時人手持測電筆尾端的金屬部分,將前端金屬筆尖與所測電路接觸,若所測為火線(電勢為220V),則有電流依次通過電筆和人體,導入大地,氖管發光的同時,人卻安然無恙,請結合下列數據解釋原因.[已知人體的電阻在1kΩ到100kΩ之間,測電筆的電阻在2mΩ到5mΩ之間,人的安全電壓不高于24V]
解析本題的實質是串聯電路的分壓問題.火線和大地之間的電勢差是220V,即在人和測電筆的串聯電路兩端加上電壓220V,串聯電路的分壓規律在于分壓比等于電阻比.從解釋安全的角度,可用臨界法,即取人的電阻最大值與電筆阻值的最小進行串聯分壓,求出人所分得電壓
U=100×103100×103+2×106×220V=10.5V<24V,所以人是安全的.
評析本題主要是用于考查學生對串聯電路的規律的理解和應用能力,以及學生根據題意分析信息,提取物理模型(串聯電路)的能力.此外兩個研究對象的電阻確定,還涉及臨界法的思維方法的把握.本題的最終解決,還要依賴學生的語言表達能力,在答案中理清來龍去脈.本題雖屬于基礎型計算題,但評價能力的要求不低,有一定難度.
例2如圖3所示為一學校物理興趣小組設計出的發電裝置,圓柱形鐵芯和上下兩個磁極之間所形成的扇形區域中存在沿著半徑方向的磁場,扇形的圓心角α=49π,一個矩形線框abcd繞圓柱形的中軸線勻速轉動,其角速度為ω,已知該線框的匝數等于N,其邊長分別為:ab=cd=l,bc=ad=2l.ad和bc兩條邊同時進入磁場,并且它們所感受到磁場強度是一樣的,磁場方向與兩條邊的走向垂直.線框電阻為r,外接定值電阻的阻值為R,其它部分電阻不計,求:
(1)線圈在磁場區域運動時,所產生的電動勢大小Em;
(2)線圈在磁場區域運動時,磁場提供給bc的安培力大小F;
(3)流過定值電阻R的有效值I.
解析(1)ad和bc轉動時的速度v=ω12;電動勢Em=2NB(2l)v=2NBl2ω;
(2)電流Im=EmR+r;安培力F=2NBIml代入化簡得F=4N2l3B2ωr+r;
(3) 旋轉一周 ,交流在R上產生的熱量Q=I2mRt,t=2α2πT=49T,
恒定電流在R上產生的熱量Q=I2RT,得I=4NBωl23(R+r).
評析本題需要學生明確題目所敘述的情景,自我分析.本題的情境設定是比較新穎,相關信息充足,學生只要充分理解基本概念和規律的生成過程,解決本題非常之簡單;而知識結構不夠扎實的學生盲目濫用有效值和峰值局限于正弦交流電的關系式I=Im2,就會導致第3問錯誤.
總之,我們平時的命題應以能力測試為主導,考查學生對基礎知識、基本技能的掌握程度和運用所學的知識分析、解決問題的能力,確保學生在完成問題解決的過程中暴露出真實的學習狀態,便于實時監控我們的物理教學,促進三維教學目標的有效達成.完整的教學過程離不開考試.考試一方面能及時診斷學生的學習情況,向老師反饋教育教學過程中的問題,以便老師及時調整教學策略;另一方面考試也是某種程度的學習,考出高水平的分值刺激學生不斷學習或復習,強化知識的自我理解.此外考試過程也是學習內容的回顧過程,分析問題和解決問題能力的訓練過程.故高中物理試題命制的情況至關重要,試題質量直接決定著考試過程能否有效而準確地對學生能力進行評價.一套技術含量高的高中物理試題,會成為激發學生求知欲的誘因,鍛煉其思維的素材,是聯系物理理論學習和真實世界的橋梁,同時它也充分反映出命題教師的教學基本功和職業責任感.結合試題命制的重要性,我們應該意識到高中物理試題命制研究的意義,這項工作是建立健全新課程教學評價體系的一個重要方面,它的作用不僅僅局限于評價,不斷進步的試題命制技術,在一定程度上減輕學生因畏懼考試而排斥物理學習的心理壓力,物理教師通過試題命制的研究也會不斷提高包括理論層次在內的專業素質.此外,較為科學的試題命制技術的研究還包括探索并形成一個評價試題命制技術的方法或思路.相信,這樣的研究對整個新課程的發展會產生深遠地影響.
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