賞析兩道情景探究題.doc

賞析兩道情景探究題山東省棗莊市第三十中學(xué)劉洪群情景探究是在新課程標(biāo)準(zhǔn)下伴隨著學(xué)生探究活動應(yīng)運(yùn)而生的試題，它不僅考查學(xué)生對知識結(jié)果的把握，更重要的是突顯出學(xué)生在探究過程中對學(xué)習(xí)的體驗、知識的遷移和思維的走向；它再現(xiàn)了人們探求未知、發(fā)現(xiàn)真理的過程，同時也是開發(fā)學(xué)生潛能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新，全面提升學(xué)生素質(zhì)的重要途徑?！绢}目一】：甲、乙兩位同學(xué)在探究串聯(lián)和并聯(lián)電路中電流的規(guī)律時，看到實驗桌上的器材有：學(xué)生電源一個，開關(guān)一個，小燈泡一個，驗電器一個，導(dǎo)線若干，他們交流后決定：1由甲同學(xué)向老師報告，要求增加的元件是_，同時撤掉_換取_。2甲同學(xué)率先探究串聯(lián)電路中的電流規(guī)律，剛接好最后一根導(dǎo)線，表的指針迅速達(dá)到最右端，乙同學(xué)立即切斷電源，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)在連接電路時沒有將_；也沒有_。3甲同學(xué)注意了上述問題，同時又調(diào)節(jié)了電源后，將電流表接在串聯(lián)電路中，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)表的指針向左偏轉(zhuǎn)，乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)了問題的原因是_；調(diào)整后再次閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)只有一個小燈泡發(fā)光，電流表有讀數(shù)，原因可能是_。4在乙同學(xué)的協(xié)助下，甲同學(xué)終于完成了探究串聯(lián)電路電流規(guī)律的正確連接，甲同學(xué)讀取電流表的示數(shù)后，感覺比其它實驗小組的讀數(shù)大一些，于是他斷開開關(guān)又仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)電流表還有004A的讀數(shù)，這時才意識到使用電流表之前還必須將_。5乙同學(xué)接著探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律，正確選擇量程后，剛閉合開關(guān)電流表的指針也迅速達(dá)到最右端，并且兩燈泡都不亮，甲同學(xué)立即切斷電源，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)的問題是_。6故障排除后，乙同學(xué)很快完成了實驗，并總結(jié)出并聯(lián)電路中干路電流I總與支路電流I1及I2的關(guān)系是_。7甲同學(xué)按乙的方法重復(fù)了一遍，由于時間緊張，只測了干路電流和通過燈泡的電流，沒有認(rèn)真讀數(shù)就整理了器材，只記得兩次電流表指針偏轉(zhuǎn)到的位置一樣，都是12個小格，乙同學(xué)靈機(jī)一動幫助甲同學(xué)算出了通過燈泡的電流是_A，通過燈泡 的電流是_A。8甲、乙兩同學(xué)在這節(jié)探究課上，通過老師提出的問題、設(shè)計并進(jìn)行了實驗，經(jīng)過分析和論證，得出了串聯(lián)電路中；并聯(lián)電路中的規(guī)律，并將兩人相互交流的觀點告訴了老師，老師首先肯定了他們的成績，然后說你們在探究過程中忽視了兩個重要的環(huán)節(jié)_和_?！痉治鼋獯稹浚和ㄟ^瀏覽此題對探究“串聯(lián)和并聯(lián)電路中電流規(guī)律”的學(xué)習(xí)有種身臨其景的感覺，仿佛又回到了課堂上，在與同位合作探究中能充分體驗學(xué)習(xí)和獲取知識的全部過程。由于實驗桌上的器材只有一個燈泡，沒有電流表，要研究“串聯(lián)和并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”，至少需要兩個燈泡，否則不能組成串聯(lián)和并聯(lián)電路，故而：第一問中應(yīng)填：燈泡、驗電器、電流表。第二問中“剛接好最后一根導(dǎo)線，表的指針迅速達(dá)到最右端”，說明在連接電路時沒有將開關(guān)處于斷開狀態(tài)，不論是電源電壓過高或電流表的量程太小，總之沒有試觸選擇電流表的量程。第三問前一空比較明顯，學(xué)生容易答出：電流表的正、負(fù)接線柱用錯。后一空對初學(xué)者有些難度，需要學(xué)生合作討論，認(rèn)真分析最后再給出正確的答案：電流表與其中一個小燈泡并聯(lián)了。第四問是在使用電流表中容易疏忽的一點，此問的目的就是提醒學(xué)生在使用電流表之前要觀察表的指針是否指在零刻度上，否則需要調(diào)零。第五問的答案是：電流表與小燈泡并聯(lián)，造成電源短路，此時極易燒壞電流表。這種情況在教學(xué)中雖特別強(qiáng)調(diào)，但總屢見不鮮，這說明此處的實物連接是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點。第六問大部分學(xué)生能夠得出正確的規(guī)律：I總I1+I2，只是數(shù)據(jù)不是非常合適，借此機(jī)會可組織學(xué)生討論產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差的原因，為下一階段學(xué)習(xí)測量誤差做好鋪墊。第七問是該題中難度最大的，需要學(xué)生熟悉電流表的兩個量程及各量程中的分度值，并對并聯(lián)電路中電流的規(guī)律I總I1+I2有清醒的認(rèn)識，這樣才能得出正確答案：024A和096A。第八問是考查學(xué)生對探究程序的認(rèn)知，要求學(xué)生不僅知道學(xué)習(xí)，而且更要知道怎樣去探究學(xué)習(xí)，學(xué)會獲取知識的方法。此處的答案是：猜想或假設(shè)、評估?！绢}目二】：小明家電能表盤上標(biāo)有“220V 5A”和“3000r/kwh”等字樣，他想在星期天利用手表和電能表探究家中的電冰箱一個月大約消耗的電能，在實際操作中發(fā)現(xiàn)a物理量比較容易得出，而b物理量不便測量得出。小明仔細(xì)觀察得知，當(dāng)只讓電冰箱工作時，9點40分電能表開始轉(zhuǎn)動，9點42分恰好轉(zhuǎn)過15圈，9點55分電能表停止轉(zhuǎn)動，10點16分電能表又開始轉(zhuǎn)動，依據(jù)上述探究的信息請回答：（1）比較容易測出的物理量a是_；不便測量得出的物理量b是_。（2）小明家電冰箱的功率是多少？（3）晚上小明學(xué)習(xí)時，媽媽能否用標(biāo)有“220V 900W”字樣的電飯鍋做飯，簡明理由？（4）小明家的電冰箱一個月大約用電多少度？【分析解答】：物理來源于社會，來源于生活。探究物理知識不僅在課堂上進(jìn)行，也可以在我們的身邊，本題就是來源我們生活中的探究，這正是理解和學(xué)好物理知識的重要途徑，也是物理走向社會，服務(wù)于我們生活的最終目的。從題目上看，探究工具十分簡單，僅一只手表，電能表和電冰箱是家庭生活的配套設(shè)施。若對題目不細(xì)加分析，很容易在第一問中填寫：時間和消耗的電能。但當(dāng)你走進(jìn)該題的探究過程時會發(fā)現(xiàn)，要測量電冰箱在一個月內(nèi)的工作時間是十分困難的，因為電冰箱不是連續(xù)工作的，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定的溫度，電冰箱會停止工作；高于設(shè)定的溫度，電冰箱會自動工作。要得出電冰箱一個月大約消耗多少度電，除測量外還需要計算，即使用公式WPt（當(dāng)然只讓電冰箱工作一個月從電能表上讀出也可得到數(shù)據(jù)，但這種方法不好，不可能一個月不使用其它用電器，這也不是題意所要求的方法）。經(jīng)過上述分析，第一問的答案應(yīng)該填寫：a物理量是電功率，b物理量是時間。第二問屬于計算問題，從電能表上看到3000r/kwh，即電能表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周要記錄的電能是，轉(zhuǎn)15周的電能是；時間是，所以電冰箱的電功率為：。第三問是信息綜合處理問題，電能表上標(biāo)有“220V 5A”，意思是在這個電能表下使用的用電器總功率不能超過PUI220V5A1100W；然而晚上做飯使用的電飯鍋的功率是900W，加上電冰箱的功率150W，還有小明學(xué)習(xí)使用的電燈以40W日光燈計算，媽媽做飯使用的電燈以40W白熾燈計算，綜合起來同時工作的用電器總功率已經(jīng)大于1100W，所以不能使用。第四問中由于時間不好測量，小明采取先測定時間系數(shù)即單位時間內(nèi)電冰箱工作的時間（假定電冰箱每次工作的時間都相等，每次停止的時間也相等）。然后再計算出電冰箱一個月總共工作的時間，最后求出電冰箱一個月消耗的電能。時間系數(shù)：一個月總共工作的時間：t24h3024h30300h一個月大約消耗的電能：。原創(chuàng)作品以 “世界物理年”為背景的考題賞析江蘇豐縣廣宇中英文學(xué)校劉慶賀1905年，愛因斯坦先后發(fā)表了5篇具有劃時代意義的論文，為相對論的建立奠定了基礎(chǔ)，為量子理論的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。為紀(jì)念這一奇跡年100周年， 2004年6月10日，聯(lián)合國大會召開第58次會議，會議鼓掌通過了2005年為“國際物理年”的決議。這是目前唯一以學(xué)科命名的年份，表明物理學(xué)科對社會發(fā)展起著巨大的推動作用，得到了國際社會的充分認(rèn)可。“從生活走向物理，從物理走向社會”是現(xiàn)代物理教育倡導(dǎo)的新理念。新的課程理念強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新精神、實踐能力、科學(xué)和人文素養(yǎng)”。2005年各地中考以“國際物理年”為背景的試題相當(dāng)多，形成了一道亮麗的風(fēng)景。該題型通過相關(guān)材料使學(xué)生認(rèn)識“科學(xué)及其相關(guān)技術(shù)對社會發(fā)展、自然環(huán)境及人類生活的影響”，體現(xiàn)時代氣息。以此為情境，著眼于能力立意，讓學(xué)生在解決問題的過程中展示其思維過程。該題型能折射出新課程標(biāo)準(zhǔn)下中考命題的特點與趨勢，現(xiàn)分類賞析如下。1注意滲透科學(xué)史知識科學(xué)史與科學(xué)教育有機(jī)結(jié)合，已成為當(dāng)今科學(xué)教育界關(guān)注的問題之一。在物理教學(xué)中樹立歷史的觀點是中外物理學(xué)家及物理教育工作者一直關(guān)注的研究課題。在科學(xué)史上，許多物理學(xué)家孜孜不倦的求真精神和事跡能教育培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，幫助樹立為追求真理而踏實學(xué)習(xí)的良好學(xué)風(fēng)。例1 為了讓物理走近大眾，讓世界擁抱物理，聯(lián)合國第58次會議通過了2005年為“國際物理年”的決議。這是目前唯一以學(xué)科命名的年份，表明物理學(xué)科對社會發(fā)展起著巨大的推動作用，得到了國際社會的充分認(rèn)可。物理學(xué)的發(fā)展離不開廣大物理工作者不懈的探索和無私的奉獻(xiàn)，其中_ 總結(jié)前人的研究成果，得出了慣性定律；_ 發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；_ 首先測出了大氣壓得值。 （2005年江西省中考題）解析：題干描述了物理學(xué)科的魅力，有利于激發(fā)學(xué)習(xí)物理的自豪感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理的興趣。物理學(xué)家探索科學(xué)的精神、無私奉獻(xiàn)的品質(zhì)、取得的科學(xué)成果值得同學(xué)們銘記和學(xué)習(xí)。答案：牛頓；法拉第；托里拆利。例2 為紀(jì)念愛因斯坦的相對論發(fā)表100周年，聯(lián)合國將2005年命名為“世界物理年”，這是聯(lián)合國首次為一門學(xué)科開展全球規(guī)模的紀(jì)念活動。請寫出你所熟悉的另一位物理學(xué)家及其在物理學(xué)中的一項主要貢獻(xiàn)。物理學(xué)家：_；主要貢獻(xiàn)：_。 （2005年上海市中考題）解析：此題與上題相比有異曲同工之妙。但增加了題目的開放性，更容易激活學(xué)生的思維。聯(lián)系課內(nèi)、課外所知道的，答案相當(dāng)多。如：伽利略的兩個鐵球同時著地；阿基米德找到了浮力原理；歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律；焦耳找出了焦耳定律；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)等。2重視知識與技能的形成隨著九年義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)的推廣和普及，可以看出，雖然知識與技能的深度和難度普遍降低，但涉及面更廣。從命題導(dǎo)向也可以看出，知識與技能仍考查的重點，但考查方式發(fā)生了很大變化，不是考查知識的機(jī)械記憶和套用，而是通過具體情景，考查知識與技能靈活解決實際問題的能力考查獲取新知識的能力。例3 2005年被定為“國際物理年”，4月18日（愛因斯坦逝世50周年紀(jì)念日）舉行了主題為“物理照耀世界”的全球性光信號接力活動。從美國普林斯頓發(fā)出一束光，經(jīng)太平洋到我國上海，并在我國各省市傳遞后回到普林斯頓，歷時正好一天（864104s）。這個過程中，光傳播的總路程約為_m。（在全過程中光的傳播速度取3108m/s） （2005年江蘇省連云港市中考題）解析：此題以“世界物理年”為背景，巧妙地融入物理學(xué)知識。難度雖不大，但素材鮮活、貼近實際，能引導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的方法來觀察、思考和解決問題。直接運(yùn)用路程公式svt即可求解。答案： 25921013。3關(guān)注科學(xué)技術(shù)社會的聯(lián)系新課標(biāo)明確指出，要“初步認(rèn)識到科學(xué)極其相關(guān)技術(shù)對于社會發(fā)展及人類生活的影響。有可持續(xù)發(fā)展的意識，注意科學(xué)技術(shù)對環(huán)境資源的影響，能在個人力所能及的程度內(nèi)對社會的可持續(xù)發(fā)展有所貢獻(xiàn)”。從命題導(dǎo)向中也可看出，試題必須注重科學(xué)精神與人文精神的融合，關(guān)注人與自然、社會的協(xié)調(diào)發(fā)展。例4 聯(lián)合國大會確定2005年為“國際物理年”，以紀(jì)念物理學(xué)家愛因斯坦。在世界進(jìn)行“讓物理學(xué)照耀世界”的激光傳遞活動，先在美國的普林斯頓發(fā)射第一束激光，再由青少年進(jìn)行接力式傳遞。從美國發(fā)出的激光不能直接傳播到中國的原因是_。如圖1是辛朝同學(xué)在活動中帶的玩具激光燈，當(dāng)他將燈光射到白色墻壁上出現(xiàn)的放大的圖像，鏡頭A是_透鏡，膠片應(yīng)放在A的_處。但天文學(xué)家反對激光傳遞活動，認(rèn)為射向夜空的激光是光污染，請列舉一個生活或生產(chǎn)中見到的光污染實例_。（2005年湖北省黃岡市）解析：此題將物理知識的應(yīng)用放在完全真實的生活情景中，增加了難度，真正考查學(xué)生的能力?；卮鸬谝粋€問題，需要注意到這些相關(guān)知識：美國和中國相距遙遠(yuǎn)，地球是球形，激光只能沿直線傳播等。第二問應(yīng)注意出現(xiàn)的放大的圖像的位置在白色墻壁上，白色墻壁相當(dāng)于光屏，成的是實像。能成放大的實像的只能是凸透鏡。這時，物體應(yīng)放在凸透鏡的一倍焦距和二倍焦距之間。最后一問讓列舉一個生活或生產(chǎn)中見到的光污染實例，把學(xué)生的思維從物理引向社會，并且向?qū)W生滲透一個觀點：科學(xué)技術(shù)是把雙刃劍，可以造福社會，也可以給人類帶來不便。使學(xué)生意識到遇到類似的污染注意防護(hù)，自己不制造新的污染。這有利于學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀的形成。實例有：城市玻璃幕墻反射的強(qiáng)光；夜間，對面車輛射來的眩光；電焊發(fā)出的強(qiáng)光等。4注意從實際中選取素材從實際中選取素材，以考查學(xué)生在實際情境中提取信息、分析和處理問題的能力，引導(dǎo)教學(xué)聯(lián)系學(xué)生生活實際和社會實際、關(guān)注科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。例5 今年為“世界物理年”，南京市某中學(xué)舉行“讓物理照亮世界”為主題的知識競賽活動，其中有如下一個問題，請你解答。日常生活中，我們看到小朋友用吸管水平吹出的肥皂泡，常常開始時上升，隨后便下降。這是為什么？ （2005年江蘇省南京市中考題）分析：題目生活氣息濃郁。吹肥皂泡，許多同學(xué)看到過、吹過，相信不少考生做題時還能在眼前浮現(xiàn)出一個個肥皂泡上下翻飛的情形。但不表明每個人都注意到了吹出的肥皂泡，常常開始時上升，隨后便下降這一細(xì)致的情形。對其中的道理更不曾仔細(xì)地思考過。題目能引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真觀察，勤于思考的好習(xí)慣?；卮饡r要注意聯(lián)系肥皂泡內(nèi)氣體溫度的變化、引起壓強(qiáng)的變化、肥皂泡體積的變化、肥皂泡所受到的浮力的變化等知識。參考答案：肥皂泡剛吹出時，肥皂泡內(nèi)氣體的溫度較高，體積較大，所受浮力大于重力而上升；隨后肥皂泡內(nèi)的氣體溫度下降，壓強(qiáng)變小，使體積減小，浮力減小，浮力小于重力而下降。5出現(xiàn)了教材之外的新知識有些試題出現(xiàn)了大綱、課標(biāo)或教材之外的新知識，讓學(xué)生活學(xué)活用，這實際上是考查作為一個現(xiàn)代公民的基本素養(yǎng)獲取信息、處理信息、運(yùn)用信息的能力，這不僅不“超綱”或“超標(biāo)”，而且是符合新課程理念的。物理教師應(yīng)從學(xué)生發(fā)展的角度出發(fā)，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)能力。切實改變滿堂灌的教學(xué)方式、死記硬背的學(xué)習(xí)方式和題海戰(zhàn)術(shù)的訓(xùn)練方式。例6 1905年被譽(yù)為“愛因斯坦奇跡年”，為紀(jì)念“愛因斯坦奇跡年”100周年和愛因斯斯坦逝世50周年，2004年6月聯(lián)合國大會將2005年定為“世界物理年”。除“相對論”以外，愛因斯坦另一重大貢獻(xiàn)是正確解釋了“光電效應(yīng)”現(xiàn)象，為量子理論的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。在光電效應(yīng)的諸多應(yīng)用中，當(dāng)前最值得關(guān)注的是光電池。如圖2所示是表示光電池工作原理的示意圖：當(dāng)太陽光照射到組成光電池的疊在一起的兩片不同的半導(dǎo)體的表面時，將會產(chǎn)生光電效應(yīng)，從而使電路中產(chǎn)生電流，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，光電池是將_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置。 （2005年江蘇省蘇州市中考題）解析：“光電效應(yīng)”現(xiàn)象、半導(dǎo)體知識是高中物理的內(nèi)容，初中學(xué)生不曾接觸到。完全陌生的材料更能考查學(xué)生的閱讀、理解能力，獲取和處理問題的能力。不過本題的落點很低。答案：太陽；電。6體現(xiàn)多學(xué)科知識的交叉與綜合學(xué)科內(nèi)部不同領(lǐng)域知識綜合貫通的思想，學(xué)科與學(xué)科之間知識交叉融合的思想，科學(xué)知識人文價值的體現(xiàn)，是體現(xiàn)物理學(xué)全面價值的時代要求。例7 為紀(jì)念相對論誕生百年，聯(lián)大通過決議把2005年定為“國際物理年”。在2005年4月19日，即愛因斯坦逝世50周年紀(jì)念日，美國新澤西州當(dāng)?shù)貢r間20時30分，一束激光信號將從愛因斯坦工作過的普林斯頓大學(xué)發(fā)出，通過大洋光纜在24小時內(nèi)周游地球，最后返回美國。根據(jù)初步方案，來自美國的激光信號通過連接中國和美國的太平洋海底光纜直接傳至中國。海底光纜是由透明介質(zhì)制成的光導(dǎo)纖維內(nèi)芯和包裹在光導(dǎo)纖維外面的保護(hù)層組成。光導(dǎo)纖維是光信號傳輸?shù)耐ǖ?，光信號從光?dǎo)纖維的一端進(jìn)入，在光導(dǎo)纖維中向前傳播，傳至光導(dǎo)纖維另一端，并從該端射出，從而實施了光信號跨地區(qū)傳送，而且信號傳輸損失小。為便于研究，現(xiàn)假設(shè)將連接中國和美國的太平洋海底光纜拉成直線，總長為L，如圖3所示。S為位于光導(dǎo)纖維ab端的激光源，它發(fā)出一短暫的光信號。光信號沿各個不同方向進(jìn)入光導(dǎo)纖維，其中沿平行于光導(dǎo)纖維方向(即平行于ac)傳播的光束，一直沿直線向前傳播，最先傳至另一端cd；沿其它方向進(jìn)入光