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科学探究提出了相应的探究环节,即“提出问题”,“假设与猜想”,“进行实验与收集证据”,“分析与论证”,“评估”,“交流与合作”,课程改革以来大力提倡教师的教学反思,而对同学的自我反思很少关注。但近年来的一些热点试题在命题时也侧重了对学生反思的考查。本文以近年来的试题为例做一浅述,以期抛砖引玉之效。
1 实验器材类反思
例1 (2007唐山)某电热水器简化电路如图1所示。请你设计虚线框内的指示灯电路,供选择器材有;“220V10W”灯泡一只,“2.5V 0.75W”灯泡一只,“2V10mA”发光二极管一只,另有各种阻值电阻,导线若干,在指示灯正常工作情况下请你通过计算说明选择器材的最佳方案及器材具体规格。
参考答案 应选用“220V 10W”指示灯电路消耗的功率为P1=10W。若选用“2.5V0.75W”指示灯电路消耗的功率为P2=P灯U总∕U灯=0.75×220∕2.5=66W,串联R=72.5Ω;若选用“2V10mA”发光二极管指示灯电路消耗的功率为P3=UI=2×0.01=2×10-2W,串联R=2.18×104Ω.
评价 “从生活走向物理,从物理走向社会”。让学生留心观察、学会观察课堂教学中和现实生活中的物理现象所涉及的器材。命题者设计本题,意在引起学生多方面、多角度遴选实验器材,为此,让学生在日常生活中对常见的机械结构、机械设计进行反思,发展他们在实验器材选择方面所表现的创造力,有时还要熟悉器材的性能和要求,在选择器材时保证器材安全、经济、环保,使其效果达到最佳。
2 问题提出类反思
例2 (2007物理竞赛)小明要买一个电炉用来烧开水,他到商店去选购时看到有800W和1 200W两种规格,他想:800W的功率小,比较省电,打算买800W的。如果从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗,为什么?
参考答案 4.5;0.65;10;0.23。
评价 本题解题的关键在于灯泡额定电压的确定。它的标定额定电压值是2.2V,而实际测量值为2.3V,当理论与实验数据出现差别时,应当尊重实验数据。“课程标准”提出:“要倡导科学精神、科学态度和科学方法,引导学生创新与实践。”这就要求学生敢于向教师提出挑战,发表不同见解;敢于向书本挑战、提出不同的看法;敢于质疑问难,大胆发散想象。问题的解决首先要求有问题意识,大胆怀疑,善于批判,善于分析,善于改进,变被动接受为主动获取,在解决问题的过程中不断探求、不断创新。
5 实验误差类反思
例5 (07呼和浩特)电流表的阻值虽然很小,但并不为零;电压表的阻值虽然很大,但不是无穷大。我们用电流表和电压表测电阻时,有2种连接方式如图4所示。
(1)用这2种连接方式测量电阻时_______(选填“存在”或“不存在”)误差。
(2)用图4甲的连接方式测量电阻,计算得到的电阻值_______(选填“准确”,“偏大”或“偏小”)。
(3)简述用图4甲的连接方式测电阻产生上述现象的原因。
参考答案 存在;偏小;图4甲所测电压是准确的,测得的电流偏大,故所测得的电阻偏小。
评价 甲方案电压表读数准确,电流表数据偏大,算出的电阻偏小;乙方案电流表读数准确,电压表读数偏大,算出的电阻偏大。本题体现了实事求是、科学探索的态度,旨在引导学生反思在探究开放性实验方案设计所带来误差时的分析问题的方法,从而权衡实验误差,扬长避短、精益求精。
“学而不思则罔”。教会学生反思,就是让他们不断总结,交流、借鉴成功之举、败笔之处、学习过程和师生见解。反思贵在及时,贵在坚持,以学促思,以思促学,长期积累,必有“集腋成裘,聚沙成塔”的收获。
1 实验器材类反思
例1 (2007唐山)某电热水器简化电路如图1所示。请你设计虚线框内的指示灯电路,供选择器材有;“220V10W”灯泡一只,“2.5V 0.75W”灯泡一只,“2V10mA”发光二极管一只,另有各种阻值电阻,导线若干,在指示灯正常工作情况下请你通过计算说明选择器材的最佳方案及器材具体规格。
参考答案 应选用“220V 10W”指示灯电路消耗的功率为P1=10W。若选用“2.5V0.75W”指示灯电路消耗的功率为P2=P灯U总∕U灯=0.75×220∕2.5=66W,串联R=72.5Ω;若选用“2V10mA”发光二极管指示灯电路消耗的功率为P3=UI=2×0.01=2×10-2W,串联R=2.18×104Ω.
评价 “从生活走向物理,从物理走向社会”。让学生留心观察、学会观察课堂教学中和现实生活中的物理现象所涉及的器材。命题者设计本题,意在引起学生多方面、多角度遴选实验器材,为此,让学生在日常生活中对常见的机械结构、机械设计进行反思,发展他们在实验器材选择方面所表现的创造力,有时还要熟悉器材的性能和要求,在选择器材时保证器材安全、经济、环保,使其效果达到最佳。
2 问题提出类反思
例2 (2007物理竞赛)小明要买一个电炉用来烧开水,他到商店去选购时看到有800W和1 200W两种规格,他想:800W的功率小,比较省电,打算买800W的。如果从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗,为什么?
参考答案 4.5;0.65;10;0.23。
评价 本题解题的关键在于灯泡额定电压的确定。它的标定额定电压值是2.2V,而实际测量值为2.3V,当理论与实验数据出现差别时,应当尊重实验数据。“课程标准”提出:“要倡导科学精神、科学态度和科学方法,引导学生创新与实践。”这就要求学生敢于向教师提出挑战,发表不同见解;敢于向书本挑战、提出不同的看法;敢于质疑问难,大胆发散想象。问题的解决首先要求有问题意识,大胆怀疑,善于批判,善于分析,善于改进,变被动接受为主动获取,在解决问题的过程中不断探求、不断创新。
5 实验误差类反思
例5 (07呼和浩特)电流表的阻值虽然很小,但并不为零;电压表的阻值虽然很大,但不是无穷大。我们用电流表和电压表测电阻时,有2种连接方式如图4所示。
(1)用这2种连接方式测量电阻时_______(选填“存在”或“不存在”)误差。
(2)用图4甲的连接方式测量电阻,计算得到的电阻值_______(选填“准确”,“偏大”或“偏小”)。
(3)简述用图4甲的连接方式测电阻产生上述现象的原因。
参考答案 存在;偏小;图4甲所测电压是准确的,测得的电流偏大,故所测得的电阻偏小。
评价 甲方案电压表读数准确,电流表数据偏大,算出的电阻偏小;乙方案电流表读数准确,电压表读数偏大,算出的电阻偏大。本题体现了实事求是、科学探索的态度,旨在引导学生反思在探究开放性实验方案设计所带来误差时的分析问题的方法,从而权衡实验误差,扬长避短、精益求精。
“学而不思则罔”。教会学生反思,就是让他们不断总结,交流、借鉴成功之举、败笔之处、学习过程和师生见解。反思贵在及时,贵在坚持,以学促思,以思促学,长期积累,必有“集腋成裘,聚沙成塔”的收获。