初中物理过程试题的生命系统与难度权衡_物理论文

初中物理过程性试题的命制及难度权衡,本文主要内容关键词为:权衡论文,试题论文,难度论文,物理论文,初中论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

转眼间,初中课改已试行、落实了近10年。近年来,为使课程改革进一步地深入并使其健康发展,一些地方改变了物理学科在中招录取时的权重,这一变化要求中考试题的题型更丰富、更科学、甄别功能更强,而其中,过程性物理试题的命制及难度权衡,是能否实现试卷功能的关键。

由于过程性试题具有情境性、发展性、开放性和实践性等特点,其难度的权衡对命题者而言是个不小的挑战。影响过程性试题难度的因素有:能力层次、研究对象的多少、条件的充要性、作答过程的复杂程度、覆盖面、技巧性、题型、熟悉程度等。在权衡试题难度时,必须综合考虑这些因素。

一、物理概念形成性试题的命制及难度权衡

一个概念的建立,常常是在占有大量事实的基础上,经过科学的概括分析,严密的实验,反复论证这些具体现象的共同本质而成的。因此可以说,物理概念是观察、实验与科学思维相结合的产物。学习物理概念,必须合理地经历“从具体实例抽象、概括出物理概念,在过程中分析、综合,深刻地理解概念的本质属性和内在联系”的过程。在概念的抽象、概括过程中设置问题,能有效地考查学生对概念本质的理解程度。

例1:小华在探究甲、乙两种物质的质量跟体积的关系时,做出了如图1所示的图像。根据图像提供的信息,以下说法错误的是( )

A.同种物质的质量跟体积的比值与质量无关

B.同种物质的质量跟体积的比值与体积有关

C.同种物质的质量跟体积的比值相同

D.不同物质的质量跟体积的比值不同

图1

本题考查密度的概念,但题目始终没有出现密度二字。试题没有停留在对密度概念本身的考查上,而是着眼于考查其形成过程。试题要求学生能够获取图像信息,并抽象出密度概念的本质属性。4个选项相似度较高,干扰项似是而非,图像涉及两个研究对象,由图像信息转化为相关结论并不直接,因此试题难度中等。由于密度是初中物理的重要概念,用比值法定义物理量的方法在中学物理中也具有一定的代表性,故本题中等难度的设置是可以接受的。

例2:观察图2~5中的4个情境,找出它们的共同特征,可以归纳得出:力可以改变物体的______。

本题考查力的作用效果这一基本知识,考生应答过程必须经历观察、分析和归纳总结的过程,这种考查方式跟学生对这一知识点的构建过程相似。试题充分体现了过程性试题的情境性特点,有利于引导学生摒弃死记硬背知识的错误方法,立意高但落脚点低,因此试题难度不大。

对基本概念形成过程的考查,大多以选择或填空的形式出现,一般难度值应控制在0.6以上,不宜编制较难试题。

二、物理规律形成性试题的命制及难度权衡

学生学习物理规律,要在具体感知的基础上,通过抽象概括得出相关结论,然后将所得结论运用于实际。物理规律的学习大体经过提出问题、探索规律、讨论规律和运用规律4个阶段。在物理规律的形成过程中设置问题,有利于考查考生的物理思想、科学研究方法。

例3:如图6,为了探究影响固体热膨胀的因素,某科技小组用铝棒进行相关实验,实验数据如下表:

(1)分析实验序号1、2、3的实验数据可得出结论:升高相同温度时,铝棒的伸长量与它的______成正比;

(2)为了探究铝棒的伸长量与升高的温度的关系,应该选择实验序号______的3组实验数据进行分析;

(3)根据你的分析结论,可计算出实验序号6的伸长量△L=______mm。

本题充分体现能力立意,试题着眼于过程与方法,考查范围涉及问题提出、数据分析、方案选择,试题设置与物理规律的形成过程吻合度较高。试题体现了过程性试题的发展性特点,特别是第(3)问,要求考生综合分析实验结果,初步形成“材料的伸长量分别与原长、升高的温度成正比”的物理规律。本题所涉及的知识点——“影响固体热膨胀的因素”,不在初中物理课本范围内,而是课本知识的“合理延伸”,命制这类试题的好处是:避免学生套用现成的结论作为解题的依据,提高过程性考查的实效。

三、科学探究类试题的命制及难度权衡

科学探究是新课程改革的一个“闪光点”。科学探究类试题命制时可以采用初中物理课标(以下简称课标)中的“探究项目”,也可以考虑采用“非探究项目”(课标中或课标外的知识,这些知识不以探究形式呈现),这给命题留下了很大的空间。

例4:人们常用推理的方法研究物理问题。在研究物体运动状态与力的关系时,伽利略通过如图7所示的实验和对实验结果的推理得到如下结论:运动着的物体,如果不受外力作用,它的速度将保持不变,并且一直运动下去。推理的方法同样可以用在“研究声音的传播”实验中。如图8所示的实验中,现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,在这种情况下,你是怎样通过实验现象推理得出“声音不能在真空中传播”这一结论的?

本题通过伽利略斜面实验及推理,展示了科学研究的一种方法,学生了解了这一研究方法后,很容易能得出如下的科学推理:玻璃罩内的空气越稀薄,在外面听到的电铃声越小;如果玻璃罩内被抽成真空,则电铃的振动声不会再传到外面,即“真空不能传声”。

这类试题着眼于方法迁移,考查了实验加推理、理想化模型等研究方法,试题本身具有较强的方法论教育功能。试题对考生的表述能力有一定要求,具体难度跟考生对实验的熟悉程度有关(即考生是否经历过图8所示的实验),也与考生平时是否重视过程性学习有关。如果能把图8所示实验改成较为陌生的实验事实,则试题的信度将会更高,更能达到考查迁移能力的目的。

科学探究题在各地中考物理试卷中均占有较大权重,各地对此类试题内容标准的把握不同,难度值的跨度较大。笔者以为,命制此类问题时要统筹安排、合理布局。注意难点的分散,严格控制难度值特别大或特别小的试题数量和占分比例,否则将导致试题信度和区分度的下降。

四、“知识的发生、发展和应用”过程性试题的命制及难度权衡

在知识的发生、发展和应用的过程中设置问题,可以更好地引导初中物理教学关注知识的形成、发展和应用过程,发展学生的学科素养。

例5:如图9所示,一束白光经三棱镜折射后,在光屏上形成自上而下为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,这就是光的______现象。一束红光沿AO从空气斜射向玻璃。OB和OC分别是红光的反射光线和折射光线,如图10所示。如果一束紫光也沿AO斜射向玻璃,请你在图10中画出该紫光的折射光线(大致位置)和反射光线,并标出传播方向。

本题看似考查“不同色光的折射率不同”这一“严重超标”的知识点(如果题目突兀地直接进行考查。难度将相当大),实则不然。命题者巧妙地以光的色散为引子,既有效地降低了难度,又引导考生当场经历思维探究过程。通过对图9的研究,考生可自行得出“发生折射时紫光比红光偏折得厉害”这一结论,并应用这一结论完成图10。试题体现了过程性试题的发展性特点,有效考查了考生运用旧知识建构新知识的能力。

过程性试题在物理中考试卷中的权重越来越大,试题的命制既要关注呈现方式的创新,又要立足课程改革精神,做到“稳中求变”,既体现中考水平考试和选拔考试的两种功能,又体现新课程的要求,还能让学生、教师、家长以及社会各界满意,全面达到中考的目的。

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