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高中物理试题的创作、编制技巧

2012-03-02  lzq9905
高中物理试题的创作、编制技巧

                                  刘朝龙
创作、编制试题是教师的常规教学工作之一,也是体现教师教学水平和教学创新能力的重要指针。但现在的大多数教师却习惯于“拿来主义”,不愿意或者无能力进行新题的创作编制,其实高中物理习题的创作编制并不神秘和困难,其中是有一定的规律和技巧可寻的。
物理试题的创作、编制实质上是一种创造性思维活动,而“创造性思维活动实际就是为了达到某种功能和目的,把组成事物的各因素而进行新的排列和组合的一种活动。”因此,要成功地创作、编制物理试题,就必须熟知组成物理试题的要素和素材,而构成题目的要素往往是一定的,它一般由研究对象、初始条件、环境因素(也称边界条件,是影响研究对象的外界因素,如摩擦、水平面、斜面、场、外力等)、物理状态和过程量、物理模型等要素组成。这些要素可能是显性的,也可能是隐性的,而这些要素中的任何一个都可以作为试题的设问。其中最关键的是“物理模型”这个要素,物理模型有实体模型如:质点、点电荷、轻绳、轻杆、轻质弹簧、理想气体、重力场、电场、磁场等;过程模型有:匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、简谐运动、机车启动等;结构模型有:汤姆逊、卢瑟福、波尔的原子结构模型、伏安法测电阻、半偏法测电阻等;系统模型有:动力学、功能关系、能量守恒定律、动量守恒定律等等。
作为一名物理教师,必须要知道一个题是由哪些要素组成,有哪些模型,有什么规律,考察了学生的什么能力,掌握了试题的结构特点和功能后,试题的创作、编制就不是一件困难的事情。本人结合自己的认识和体会,浅谈创作、编制试题的几个小技巧。
一、成题改编法
顾名思义,成题改编法就是把现成的题目加以研究,从而改变其题型、情境或某个条件而成为一个新题的一种方法。这种“推陈出新”的方法是物理教师编制习题时最常用也是最基本的一种方法。采用这种方法去改变原题的某个条件或情境有时可以得到比原题更精彩、技巧性更强、思维能力要求更高、覆盖的知识点更多的好题目。美国BBDO广告公司的副董事长A?F?奥斯本被人誉为“创造学之父”,他提出的“奥斯本检核法”运用到成题的改编有很大的实用价值,其具体内容和技法移植到物理成题的改编可以分九个方面:是否能改变基本要素?能否增加什么?能否减少什么?能否被代替?是否有新的用途?是否可以模仿和类比?是否可以颠倒?能否可以重新组合?能否变换各要素的时间顺序和空间位置?
在具体的操作中,我们可以把“绳子”改为“弹簧”、“正电荷”改为“负电荷”;或者在原题基础上增加一些要素,如再叠放一个物体;或者不计摩擦;或者用电场代替重力场;或者把水平装置倾斜成斜面或竖直;也可以模仿类比,如类平抛类比平抛、原子结构模型类比天体运动、双星问题类比杠杆平衡;也可以把本模型内已知条件和未知条件进行转换,也可以在原题基础上改变设问的角度等等。例如:
 (原题)处于同一平面内的两根平行直导线中通有方向相反、大小不同的电流,两导线把它们所在平面分成abc三个区域,如图所示,则磁感强度为零的区域 
   A.可能出现在b区     B.可能同时出现在ac
   C.可能出现在a      D.可能出现在c
 (改编后)如图所示,处于同一平面内的三根平行长直导线中通有大小相同的电流,电流的方向如图所示。这三根导线把它们所在平面分abcd四个区域。则磁感强度为零的区域
 A.可能出现在b      B.可能同时出现在ac
 C.可能出现在a      D.可能出现在c
当然,这种成题改编不能仅仅停留在浅层次的改编,应该是针对学生出现的问题或解答过程的思维障碍重新编纂出的练习题,这种改编题与原题会有很多的相似之处,但又不是原题的简单重复。由于题目本身对于学生似曾相识,题目所涉及到的物理过程并不陌生,解决问题的思路方法也有相似之处,学生可以从不同角度、不同的素材背景、不同的设问对同一类问题所涉及到的知识、物理过程进行全方位的思考,因此更有利于学生加深对原题所涉及到的知识和物理过程的理解,有利于学生强化解决同类问题的思路和方法,从而可达到事半功倍的效果。
此外,进行试题改编时,还可以在原题基础上不断延伸;或者通过初始条件的变换,利用原模型或方法,解决新问题;或者改变关键性的物理条件,使之发生细微变化,导致研究对象所经历的过程模型发生变化,接着物理规律也就全变了,这样的改编题是对原题的提升,可以有效地防止学生的思维定势。
二、排列组合法
   “创造的原理,最终是信息的截断和再排列组合。”排列组合是客观世界中十分普遍的现象。这里的排列组合并不是各个要素简单的罗列、机械的叠加。而是在统一的整体目标下,和谐、有机地进行排列组合,并且各个要素之间在某些方面有相互作用和影响。如果说成题改编法有抄袭嫌疑的话,排列组合法就应该是属于试题的创新!这种创新法就如同儿童的积木游戏,它是命题人根据要考察的知识点和能力,把组成试题的基本要素进行不同的排列组合,从而创新出新题的一种方法。排列组合主要有因果组合、过程组合、同类组合、互补组合、关联组合等类别。比如我们可以将质点、匀变速直线运动、平抛运动三者组合编题;可以将动能定理、能量守恒定律、动量守恒定律组合编题;也可以将重力场、电场、带电小球、动力学组合编题;也可以将物理光学和几何光学中的折射、全反射、色散、光电效应、干涉、衍射、光子能量等组合在一起编题等等。运用之妙,存乎一心,这里就不一一赘述。
三、情景引入法
物理来源于生活,又为生活服务。物理试题的情景千差万别,来源也十分广泛,新技术、新理论、新器具、热点新闻、时事政治、体育、烹饪、旅游、阅读等等都可以作为情景入题。所以,当你看电视、听新闻时,不妨想想其中是否暗含某些物理知识和物理模型可以利用;如我国刚刚发射了“北斗二号导航同步卫星”,这其中就会涉及到很多物理知识——动力学、天体运动、动量守恒、同步卫星等,稍加利用,即可编出一些新题。同样,当遇到一个新的器具时,不妨看看它的说明书,了解一下它的工作原理及使用注意事项,说不定据此又可以编出一些好题。可以说,有用的、新颖的题设情景充满了我们生活的方方面面,关键在于我们物理教师要做个有心人,要有采掘、创造的意识,要有独到的发现的“眼光”和灵敏的“嗅觉”!而且这类试题由于来源于生活、贴近生活,学生倍感亲切,对于提高学生学习物理的积极性有很大的帮助。

例:电饭煲因其经济、实用、方便,已经用于千家万户。电饭煲是一种只需要通电就可以自动煮饭并自动保温,而又不会把饭烧焦的家用电器。电饭煲的电路图如图所示:s灯的电阻不计。1是限温开关,手动闭合,当温度达到居里点(103℃)时会自动断开;s2是自动温度控制开关,当温度低于70℃时自动闭合,当温度高于80℃时又会自动断开;红灯是加热状态时的指示灯;黄灯是保温状态时的指示灯;限流电阻R3=R2=500Ω,加热电阻丝的电阻值是R1=50Ω,两

⑴ 根据电路分析,试简述电饭煲煮饭和保温的全过程。
⑵ 试计算加热和保温的两种状态下,电饭煲消耗的功率之比?
⑶ 开始如果不闭合开关s1,饭能煮熟吗?为什么?
 
编制习题和编制试卷一样是一个教师的教学基本功之一。掌握了编制物理习题的基本方法和技巧,其意义不仅仅在于编制出一些高质量的、新颖的习题,更主要的还在于:可以使我们站在更高的层面上去认识习题的结构和功能,从而把握习题的典型性和难易程度;可以使我们在讲解例题和分析学生的疑难问题时做到提纲挈领,并能随心所欲地进行一题多变、一题多解、一题多问、一图多用、多题归一,提高我们的教学能力;可以减轻学生的学习负担,使学生在有限的时间里学到更多的东西。总而言之,可以提高我们的教学效率,为推进素质教育跨出实实在在的一步。
 
 
参考文献:
胡国民,高中物理解题方法与思维训练.武汉:华中科技大学出版社,2005.5
杨乃定,创造学教程.        西安:西北工业大学出版社,2003.10
王 瑜,给物理教师的101条建议.  南京:南京师范大学出版社,2005.9

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