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初中物理信息题有效突破策略微探

2018-05-27颜红兵

试题与研究·教学论坛 2017年35期
关键词:突破策略初中物理

颜红兵

摘 要:新课程倡导“立足过程,促进发展”的学习评价。基于此要求,评价指向学生解决实际问题的能力。初中物理信息题很好地体现了这一评价指向。信息地提取、加工及与已学知识进行整合,有效地促进了学生的发展。信息题呈现形式一般有图示型、表格型、函数图像型、文字型等。全文从这四种类型分别对有效突破的策略进行微探。

关键词:初中物理,信息题,突破策略

引 言

年光似鸟翩翩过,事事如棋局局新。在新课标地引领下,基于有效教学与有效学习的理论,争奇斗艳的物理教育教学活动层出不穷。为有效实现对课程目标:让学生经历信息处理过程,有对信息的有效性、客观性做出判断的意识,经历从信息中分析、归纳出规律的过程,提高分析与解决问题的能力的素质评价,信息题正在各地的毕业学业评价中方兴未艾地呈现。那么,如何有效地对信息题进行突破?笔者在长期的一线物理教育教学活动中,进行了实践性探究。

一、信息题的价值取向

信息题是把解决问题的信息(一般把初中物理中未学的知识内容),嫁接进学生已学的基础知识中,有效地实现了初高中物理知识地衔接,不同学科间地渗透,试题从“知识型”转向“知识-能力型”。考查和训练学生运用信息解决实际问题的能力,有效地促进了学生“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”全面而富有个性的发展。

二、信息题的一般特点

1.新颖性。试题紧密联系生活实际,问题情景学生感到既熟悉又陌生,多数无法直接套用所学的物理模型,需要对信息进行破译,还原出信息的物理本质。

2.隐蔽性。试题一般由“信息(或隐或明,或新或旧)”和“问题”两部分组成。

3.迁移性。解答时,要把学过的物理知识,方法有效地迁移过来,并结合破译后的信息实现问题的有效突破。

4.高起点,低落点。试题以能力立意,侧重对信息提取、加工及与已学知识整合和运用能力地考查,但关联到的已学物理知识往往却较基础。

下面,以典型试题地分析为例,从信息题呈现形式的类型维度,微探有效突破的策略。

三、信息题的突破策略

1.图示型信息题突破策略

(1)读题、识图,明确题目要解决的问题是什么。

(2)审题,在问题的导向下,锁定信息点。

(3)据“图意”及对应文字表述去解读试题的意图,关联所考查的知识点,反问该怎样解决提出的问题。

(4)联系熟知的相近图示,从共性切入,挖掘其相似的物理内涵和方法,图文互转,从而透过表象去深入分析信息所蕴含的物理思想。

(5)在对信息解码之后,迁移关联的知识和方法,有理有据的规范解答。

例1 如图1所示,一束平行光入射到光滑的圆球表面,其中一条光线射向球心O,反射后原路返回。请作出另外任一条入射光线的反射光线。

解题思路:

第一步:读题、审题,锁定信息点:一条光线射向球心O,反射后原路返回。

第二步:解读试题意图,反问:球面的法线如何画?

第三步:关联光垂直射到平面镜上时,反射光线沿原路返回的情景图,从共性中去加工信息,获取“法线与光路重合,延长后过圆心O”的新信息。

2.表格型信息题突破策略

例2 课外学习小组在探究“弹簧的伸长量与受的拉力的关系时”,实验数据如下表。

根据实验数据,你认为:

(1)用这样的弹簧能做一個测量范围是________的测力计

(2)在一定范围内,弹簧所受拉力F与伸长量ΔL关系的数学表达式是_______

(3)当悬挂物体后,弹簧长度是25.5cm,那么该物体向下拉弹簧的力是__________N。

解题思路:

表格要体现探究目的,本实验的目的是:弹簧的伸长量与受的拉力的关系。表格的设计应有“拉力”,“伸长量”两项。此时采用“添一行”的方法,即“伸长量ΔL/cm”。因而必须知道弹簧原长,再采用“特殊列”法,即第一列,发现原长是22cm。观察“拉力F/N”、“伸长量ΔL/cm”两行物理量的变化特点,排除干扰项,分析、归纳,获取有效信息:拉力从0~3N的增大过程中,伸长量与拉力成正比。

对于第(2)问,体现学科渗透,转换正比例函数у=kx的数学模型,在规律范围,采用“取一列”法,求出比例系数k的值,再还原为物理概念,即“弹簧的劲度系数”。从而正确写出表达式:F=0.5ΔL。

第(3)问是得出结论F=0.5ΔL的运用。

反思:

对于表格形式的信息题,须仔细观察表格的栏目名称(物理量及单位),行、列数据,根据问题灵活采用上述方法,经历分析、归纳的过程,发现规律。

常用方法:

添行法,加列法,特殊列法等。

3.函数图像型信息题突破策略

函数图像型信息题直观地呈现一个物理量随另一个物理量变化的函数关系,直观表示物理规律、公式,清晰描述物理过程,常见的有直线型、折线型、曲线型。其难点在于不仅要正确理解图像含义,而且能用物理学语言准确描述出图像,获取图像中隐含的全部有效物理信息,图文互换,联系相关已学物理知识,建构已知与未知间的联系。

例3 在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度χ成正比,即F=kx,k叫做弹簧的劲度系数。如图2所示为一轻质弹簧的长度L与弹力F大小的关系图像,由图线(弹簧始终处于弹性限度内)可以推得弹簧的劲度系数k是( )

A.200N/m B.300N/m

C.400N/m D.500N/m

解析:

(1)看轴:看清横、纵轴表示的物理量及单位。

(2)看线:折线(分段):0~10cm,表示弹簧受到压力随长度变化过程;10cm~,表示弹簧受到拉力随长度变化过程。

(3)看点:拐点(10,0)、已知数值点(5,10)(15,10)各点表示的物理意义。拐点(10,0)表示弹簧原长是10cm,(5,10)点表示弹簧缩短10-5=5(cm)受到的压力是10N,(15,10)点表示弹簧伸长15-10=5(cm)受到的拉力是10N。

(4)从解析出的信息中,结合文字信息“F=kx”,算出弹簧的劲度系数k=F/x=10N/0.05m=200N/m。

例4 如图3(a)所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图3(b)所示。则小灯泡的额定功率为W,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。

解析:观察横纵坐标所表示的物理量及单位,由欧姆定律得知:曲线表示灯丝的电阻,且电阻值不是定值。结合电路图,利用串联电路电流的规律,从起点(3,1.0)分析出表示的物理意义是滑片在最右端时通过灯泡和滑动变阻器的电流是1.0A;从终点(12,2.0)分析出滑片在最左端时,即滑动变阻器接入电路的电阻为零,加在灯泡两端的电压是12V,通过它的电流是2.0A,灯泡正常发光,由P=UI,解得灯泡的额定功率是24V,同時获得电源电压也为12V的信息。利用起点信息,再结合串联电路电压规律,求出滑片在最右端时,滑动变阻器两端的电压是12V-3V=9V,运用欧姆定律,R=U/I=9V/1.0A=9Ω。

总之,函数图像能直观地反映物理现象、规律和过程,既可培养学生形象思维能力和物理应用意识,又可激发学生学习兴趣,有助于学生对所学物理知识的理解应用,倍受青睐。其突破策略是:观轴(物理量及单位),看像(直线、拆线、曲线及其走势),抓点(起点、终点、拐点、已知数值点、整数点、交叉点等),数理融合(变量控制),图文互译,信息整合,综合应用。

4.文字型信息题突破策略

这类信息题的个性特征是:一般情景较为陌生,文字表述较长,信息纷扰,读到后面可能忘了前面,信息有时不在所学物理知识范围之内,难以准确提取。导致学生情绪紧张,甚至望而生畏。

例5 如图4所示,一质量为m的物体从高为h的光滑斜面上A点由静止开始下滑,到达斜面的底端B点时速度最大,然后又在粗糙的水平面上滑行,经过ts停止在水平面上的C点,斜面的长为L。求:

(1)物体由静止沿斜面从A点下滑到B点,重力做了多少功?

(2)物体做功的过程就是能量转化的过程,比如图中物块在斜面上下滑的过程就是物体重力做的功全部转化为物体的动能的过程。在物理学中,计算动能的公式为EK=■mv2,请推导物体到达斜面底端B点时速度大小为υ=■;

(3)为了描述物体运动速度变化的快慢,物理学中引入了加速度的概念,即速度的变化量Δυ与发生这一变化所用的时间Δt的比值,通常用a表示,即a=■,单位为m/s2。设斜面高为1.8m,物体在水平面上BC段滑行的时间为2s,求物体在水平面BC段做匀减速运动的过程中的加速度是多少m/s2?

突破策略:

(1)情绪调控,耐心读题,了解题意。先阅读所要解决的问题再阅读题设内容,由问题映射出所要用到的已学物理知识,初步分析,诊断出“差什么条件”。

(2)细致审题,明确题意,获取有效信息。按“差什么条件找什么条件”的原则,从题干中提取隐含的价值信息。

(3)信息加工,还原信息的物理原形,理解信息的内涵。

(4)信息与相关物理知识整合。通过整合、逻辑推理,构建已知与未知的联系,并进行锁定。

(5)综合应用,规范解答。

例题解析:

第(1)问属知识性评价,学生可以直接利用已学物理知识W=Gh=mgh解答。第(2)问要解决的问题是:推导物体到达斜面底端B点时速度大小为υ=■。从要推证的关系式中发现涉及两个物理量:物体到达斜面底端B点时速度大小υ,物体从斜面下滑的高度h。物体到达斜面底端B点速度υ在动能公式EK=■mv2中,提取出第一条有价信息。物体从斜面下滑的高度h在解答第(1)问用到重力做功公式W=Gh=mgh中。诊断出缺少两个公式建立联系的条件,从而提取出第二条有价信息:比如图中物块在斜面上下滑的过程就是物体重力做的功全部转化为物体的动能的过程。理解内涵,构建两个公式的联系。从而完成解答。第(3)问解答的思路与解答第(2)问的思路相同,不再赘述。

总之,信息题以能力立意,以促进学生的发展为目标。主要考查学生的阅读能力、抽象和概括能力、分析和综合能力、联系和迁移能力等。突破的基本策略是在审题时通过观察,灵活运用各种方法,解读图、表、函数图像隐含的信息,分析内在的物理规律,并将提取到的信息转化为有效信息,与平时所学物理知识进行整合,解决实际问题。关键是进行信息的提取及与已学知识的整合。

参考文献:

1.陈新发.化学信息给予题的解题能力培养[J].池州师专学报,2007(3):140-142.

2.于建云.当代教师专业素质结构优化研究[J].陕西师范大学,2011.

3.陈峰.面对基础教育新课程改革高师物理专业课程教学的思考[J].江西科学,2005(4):155-158.

4.谢爱娟王家庆.应用型本科大学物理教学改革的探索与实践[J].江苏技术师范学院学报,2007(4):83-86.

5.魏广生.“探究式教学”中如何引导学生分析实验数据[J].物理教学探讨,2006(15):21-22.

(作者单位:安微省合肥市巢湖市烔炀镇初级中学)

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