洪維貞
摘要:2019年安徽省中考物理壓軸題得分率很低,這不僅體現(xiàn)了壓軸題的難度大,更大程度上也暴露了現(xiàn)在許多初中生物理解題能力較弱。2020年安徽省初中畢業(yè)學(xué)業(yè)水平考試物理分值由90分降為70分,學(xué)生對(duì)初中物理的重視程度又將降低。在此背景下如何提高學(xué)生的物理解題能力?這個(gè)問題值得廣大物理教師的思考。本文結(jié)合2019年安徽省中考物理壓軸題,通過“簡(jiǎn)化復(fù)雜電路”“舍棄干擾條件”“呈現(xiàn)試題本真”和“梳理思維導(dǎo)圖”四個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)試題深入剖析,以期拓展學(xué)生思維,提升學(xué)生的物理解題能力。
關(guān)鍵詞:中考降分?試題剖析?解題能力
依據(jù)安徽省教育廳(皖教基〔2017〕21號(hào))文件,安徽省2020年開始初中畢業(yè)學(xué)業(yè)水平考試物理分值由90分降為70分。在減負(fù)的大背景下,安徽省中考做出的這一相應(yīng)調(diào)整,肯定有其合理性和科學(xué)性。筆者有幸作為2019年中考物理閱卷組組長(zhǎng)參與閱卷并掌握了一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。安徽省廬江縣2019年中考參與人數(shù)9109人,總體來看中考物理試題最后一題得分率很低:本題滿分9分,平均得分只有1.99分,其中4423名考生本題得零分,只有720名考生得了滿分。得分率這么低的原因之一是試題本身難度大,而另一個(gè)主要原因則是初中生的物理解題能力比較弱。當(dāng)前,在中考降分背景下,學(xué)校的物理周課時(shí)數(shù)必然會(huì)有所減少,學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的重視程度也會(huì)有所降低。如何提升初中生物理解題能力成為廣大物理教師亟待解決的問題。筆者結(jié)合2019年安徽省中考物理壓軸題,談?wù)勅绾瓮ㄟ^對(duì)試題的深入剖析提升學(xué)生物理解題能力。
一、原題呈現(xiàn)
如圖1為“研究小燈泡燈絲的阻值變化特點(diǎn)”的電路圖。實(shí)驗(yàn)所選用的器材均能符合實(shí)驗(yàn)要求,其中部分器材的規(guī)格如下:(小燈泡額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A);電壓表(量程3 V,內(nèi)阻3000 Ω);電流表(量程500 mA,內(nèi)阻0.5 Ω),定值電阻R0(限值1000 Ω)。按電路圖連接好電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2.7 V,電流表的示數(shù)為315 mA。求此時(shí):
(1)小燈泡兩端的電壓;(2)通過小燈泡的電流;(3)小燈泡燈絲的阻值。
二、試題剖析
(一)簡(jiǎn)化復(fù)雜電路
在電路問題計(jì)算中正確識(shí)別電路是前提。先把各元件之間的連接關(guān)系梳理清楚,再把復(fù)雜電路簡(jiǎn)化為等效電路。認(rèn)真審題不難發(fā)現(xiàn),本題所求問題的關(guān)鍵點(diǎn)都集中于小燈泡,與小燈泡并聯(lián)的電壓表和定值電阻R0為求第一個(gè)問題建立等量替代關(guān)系,電流表在小燈泡所在電路的干路上,電流表已知的示數(shù)可以為第二個(gè)問題架橋鋪路?;瑒?dòng)變阻器和電源與所求的問題毫無干涉,可以刪除滑動(dòng)變阻器和電源部分,如圖2。電路變得簡(jiǎn)潔,能減輕學(xué)生心理的壓力,增加其解題的自信心,便于梳理題目中的條件。
(二)舍棄干擾條件
試題為了控制難度,往往會(huì)增加一些干擾條件,干擾因素越多題目難度越大。本題難度大的原因除了電路圖比較復(fù)雜外,還有干擾條件較多。由于本題小燈泡不是正常發(fā)光狀態(tài),“額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A”與所求的問題沒有關(guān)系,屬于干擾條件;電壓表的示數(shù)為2.7 V,小于電壓表量程3 V,只能說明電壓表是安全的,“電壓表量程3 V”與所求問題無關(guān),屬于干擾條件;同樣,電流表的示數(shù)為315 mA,小于電流表量程500 mA,只能說明電流表也是安全的,“電流表量程500 mA”與所求問題無關(guān),屬于干擾條件;分析簡(jiǎn)化后的電路易發(fā)現(xiàn),不需要求電流表的電壓,所以“電流表內(nèi)阻0.5 Ω”也屬于干擾條件。舍棄干擾條件,在簡(jiǎn)化后的電路圖上標(biāo)記出已知的有用信息(如圖3),這樣一來學(xué)生可以真正讀懂題目,為正確解題鋪平道路。
(三)呈現(xiàn)試題本真
經(jīng)過化繁為簡(jiǎn)、去偽存真,題目“瘦身”后露出真面目。如圖2為“研究小燈泡燈絲的阻值變化特點(diǎn)”的電路圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表內(nèi)阻3000 Ω,定值電阻R0阻值1000 Ω。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2.7 V,電流表的示數(shù)為315 mA。求此時(shí):(見原題的三個(gè)問題)
(四)梳理思維導(dǎo)圖
初中生的物理思維還處在初級(jí)階段,大多數(shù)學(xué)生理不清復(fù)雜問題中的邏輯關(guān)系,從而解題時(shí)無從下手。在試題講解時(shí)教師要善于引導(dǎo)學(xué)生,深入挖掘所求量與已知量之間的關(guān)系,根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)梳理出解題的邏輯思維導(dǎo)圖,下面以本題為例進(jìn)行分析梳理。
第一個(gè)問題,由于燈泡的電流和電阻都不知道,運(yùn)用歐姆定律不可行。由于定值電阻和電壓表串聯(lián)后與燈泡并聯(lián),于是想到運(yùn)用“并聯(lián)時(shí)各支路兩端的電壓相等”來解決第一個(gè)問題。邏輯思維圖(?表示未知,√表示已知)如下:
U燈思路1:歐姆定律:U燈=I燈?R燈?不可行
思路2:串、并聯(lián)電路電壓特點(diǎn):
第二個(gè)問題,由于燈泡的電阻未知,運(yùn)用歐姆定律不適合。電流表在簡(jiǎn)化后電路的干路上,可以運(yùn)用“干路上電流等于各支路電流之和”這一原理來解決第二個(gè)問題。邏輯思維圖如下:
I燈思路1:歐姆定律:I燈=U燈R燈√?(不可行)思路2:并聯(lián)電路電流特點(diǎn):
第三個(gè)問題,在第一問和第二問基礎(chǔ)上,該問沒有思維障礙,解題時(shí)水到渠成。
三、得分率低的背后
(一)試題難度系數(shù)大
初中物理試題考查的知識(shí)點(diǎn)越廣,涉及初高中物理銜接的知識(shí)越多,試題難度系數(shù)就越大。這道中考?jí)狠S題考查電路的識(shí)別、歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律等眾多知識(shí)點(diǎn)。本題還多角度對(duì)初高中銜接知識(shí)進(jìn)行考查,涉及串并聯(lián)混合計(jì)算、分壓式電路和電壓表內(nèi)阻,需要學(xué)生對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化和舍棄多個(gè)干擾條件,然后綜合運(yùn)用電學(xué)知識(shí)才能解決問題。本題還有一大“創(chuàng)新”,即采取“由難到易”的非常規(guī)考法 ,這是造成小題平均得分低和零分考生多的又一大原因。就在看似簡(jiǎn)單的第三問,又設(shè)置了難以相除的兩個(gè)數(shù)值,考查歐姆定律的同時(shí)還考查計(jì)算能力。
(二)學(xué)生解題能力弱
1.內(nèi)因
在減負(fù)的背景下,不少學(xué)生缺失學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性和積極性,造成物理知識(shí)儲(chǔ)備不足,無法形成物理知識(shí)體系;在網(wǎng)絡(luò)資源越來越豐富的現(xiàn)實(shí)環(huán)境下,學(xué)生遇到難題馬上用“作業(yè)幫”之類的工具迅速“解題”,缺乏獨(dú)立思考的習(xí)慣和攻堅(jiān)克難的品質(zhì);在初中作業(yè)負(fù)擔(dān)仍然較重的情況下,學(xué)生為了盡快完成作業(yè),審題不認(rèn)真,抓不住題目關(guān)鍵,更不能根據(jù)題目中已有條件發(fā)散思維,造成讀題和審題能力差;計(jì)算器的過度使用,使學(xué)生口算、筆算和心算能力大大降低,遇到復(fù)雜難算的題目錯(cuò)誤率會(huì)變得更高。
2.外因
為了在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù),教師更多關(guān)注知識(shí)的傳授和物理實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng),沒有足夠的時(shí)間開展試題講解。試題講解時(shí)教師往往只注重講解試題的廣度和試題解答過程的規(guī)范,不注重試題內(nèi)涵的剖析,導(dǎo)致學(xué)生審題和解題能力不足。例如在講解2019年安徽省中考物理試題最后一題時(shí),如果教師不對(duì)電路進(jìn)行簡(jiǎn)化,不對(duì)題目條件進(jìn)行篩選,而是直接告訴學(xué)生解答過程,那么絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)題目的理解只能停留在表面,看不到“廬山真面目”,今天表面上懂了,過幾天遇到類似的題目又無從下手,更談不上舉一反三。
四、結(jié)語(yǔ)
初中物理教師是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的第一個(gè)引路人,需要積極培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、物理思維和創(chuàng)新能力。在安徽省2020年中考物理降分的背景下,初中物理教師不能放棄物理關(guān)鍵能力的培養(yǎng)目標(biāo),而應(yīng)該意識(shí)到,這是一個(gè)新的考驗(yàn)和挑戰(zhàn),必須在周課時(shí)減少的前提下,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精化并組織有效教學(xué)。本文以一道中考物理壓軸題的深入剖析為例,旨在提升學(xué)生物理解題能力,拓展學(xué)生物理思維,打造物理教學(xué)高效課堂。