摘要:本文構(gòu)建了新課程背景下高中物理筆試測驗編制的理念,并依據(jù)這些理念設(shè)計了試題和進行了測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)學生創(chuàng)新能力較差,究其原因是平時的練習教學沒有和新課程理念相匹配所致。
關(guān)鍵詞:新課程;測驗;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2007)5(S)-0006-3
1 引言
2004年,高中物理新課程在全國四個省實驗,2006年擴大到9個省。在新課程實施的過程中,測驗無疑是新課程實施的焦點。廣大高中物理教師思考的問題是基于新課程的測驗試題與傳統(tǒng)的試題有何不同?什么樣的測驗才是符合新課程標準的?這樣的測驗對學生的能力發(fā)展有何影響?基于這些問題的思考,我們在測驗的編制上做了一些嘗試,得出了一些有意義的結(jié)論。
2 研究方法與過程
本研究采用測驗與訪談的方法,選擇重點高中高一年級的三個班為研究對象。其中高一甲班與乙班均為普通班,入學成績基本相同,高一丙班為重點班,入學成績較高。三個班的授課方式基本相同??紤]到教科書及教輔資料上配置的題目基本是傳統(tǒng)的題目,故高一甲班在平時教學中的練習題目設(shè)計依據(jù)新課程標準自行編制,而乙、丙兩班平時教學中采用的是傳統(tǒng)的練習題。
高一甲班平時在教學中學生練習的題目設(shè)計依據(jù)物理課程標準提出的“知識與技能,過程與方法,情感、態(tài)度與價值觀”的課程目標。因此,在題目的形式與內(nèi)容上考慮了以下幾個方面:
2.1 試題強調(diào)應(yīng)用性,注意理論與實際相結(jié)合,要學以致用。試題要注意聯(lián)系生產(chǎn)、社會和生活實際,試題中涉及的物理情景真實,能有效地考查學生應(yīng)用物理知識分析解決問題的能力。
2.2 試題具有探究性,能考查學生的科學探究能力,應(yīng)根據(jù)具體的問題情況,合理地考查科學探究的某個或幾個要素。
2.3 試題具有開放性,可以在條件開放、過程與方法開放和結(jié)論開放上設(shè)置不同程度的開放,留給學生思維發(fā)展的自由空間,考查學生的發(fā)散性思維與創(chuàng)造能力。
2.4試題注重綜合性,要反映學科的內(nèi)在聯(lián)系和知識的綜合,引導學生對所學知識進行重組與整合,要能有效地考查學生閱讀、收集、理解、表達、分析與綜合的能力。
2.5 試題具有教育性,試題應(yīng)注意體現(xiàn)積極的價值取向,強調(diào)科學精神與人文精神,強調(diào)人與自然、社會協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代意識,能關(guān)系社會熱點、焦點問題,以引導學生關(guān)注國家、人類和世界的共同命運。
當然具體到某一試題的設(shè)計可以將上述幾個方面綜合起來考慮,以檢查學生的學習能力。
在全年級的幾次統(tǒng)一測驗中,我們有意識地依據(jù)上述原則編制了幾道試題。
例1 做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器,打出的部分計數(shù)點如圖1所示。每相鄰兩點間還有四個點未畫出來,打點計時器使用的是50Hz的低壓交流電,設(shè)1、3,2、4,3、5,4、6,5、7兩點間的平均速度分別等于2,3,4,5,6幾點的瞬時速度。求:①打點計時器打點“2”時,小車的速度;②小車的加速度;③請你依據(jù)本實驗原理推斷第7記數(shù)點和第8記數(shù)點之間的距離大約是多大?
例2 如表中所示的數(shù)據(jù)取自駕駛員手冊,其中第一列為剎車時的初速度V0;第二列數(shù)據(jù)所代表的物理量已經(jīng)模糊,無法辨認,但可能是剎車停止的距離X,也有可能是剎車停車的時間t,請你確定模糊的一列數(shù)據(jù)所代表是上述兩個中的哪一個物理量?寫出你的推理過程(已知剎車時的加速度相同)。
例3 如圖是《駕駛員守則》中的安全距離圖,某同學由于沒有看明白其中的意思,提出了以下兩個問題:①為什么以不同速度行駛時,反應(yīng)距離不同?②停車距離與什么因素有關(guān)?
(1)請你用學過的物理知識,幫助這位同學將這兩個問題解釋清楚(要求寫出必要的公式來幫助理解)(剎車可以看成勻減速直線運動)。
(2)根據(jù)決定停車距離的因素,寫出幾條有關(guān)安全駕駛的警示標語。
通過用SPSS軟件對試題進行了統(tǒng)計分析,并對一些學生進行了訪談,得出了一些結(jié)果。
3 分析與討論
3.1 探究能力水平較低
課程標準中給出了探究的七個要素,我們只選擇其中兩個要素進行了考查。
3.1.1 猜想能力較差
例1是學生學完第一章以后的測驗題,學生還不會應(yīng)用勻變速運動中的規(guī)律Xn-Xn-1=at2求解。故本題的命制意圖是希望學生能夠認真觀察數(shù)據(jù),根據(jù)任意兩點的距離之差約為0.9cm,來猜想第7記數(shù)點和第8記數(shù)點之間的距離約為8.86+0.90=9.76cm。但是能依此得出結(jié)果的在三個班中僅占8%,另有16%的學生是先求出第2點和第6點的速度,再求出第7點的速度。將第6、7兩點的速度和時間代入加速度公式,最后求出第7和第8點間的距離。雖然這一方法是運用規(guī)律具體求解的方法,但不是一種猜想的辦法。通過考后的學生訪談,學生認為觀察數(shù)據(jù)變化,在數(shù)學中經(jīng)常遇到,但是在物理中來運用,他們沒有想到,學生感到他們不能把數(shù)學知識與物理知識聯(lián)系起來思考問題。
3.1.2 數(shù)據(jù)處理及分析論證能力較差
例2是根據(jù)題目的有關(guān)數(shù)據(jù)探究兩個物理量相互關(guān)系。命題的意圖是希望學生運用一定的科學方法來探究解決這一問題。即假設(shè)是時間,做出v-t圖,發(fā)現(xiàn)是曲線,故排除是時間的可能,再假設(shè)是位移。接著作v2-x圖,結(jié)果發(fā)現(xiàn)是一條直線,說明v2與x成正比,即后一列數(shù)據(jù)是位移,或是采用伽利略對自由落體運動的探究方法,即若是時間,則v與t的比值應(yīng)相同,經(jīng)過檢驗結(jié)果不同。再設(shè)為位移,結(jié)果v2與x的比值均相同,說明后一列數(shù)據(jù)為位移。但是依據(jù)上述兩種方法論證的三個班的學生僅為6%,做出本題的大多數(shù)學生都是引用速度與時間公式或速度與位移公式求出加速度,然后比較加速度是否相同來得出結(jié)果。當然這種方法不僅為了降低試題難度,說明了后一列數(shù)據(jù)不是時間就是位移有關(guān),還與學生已經(jīng)學習了運動學規(guī)律的知識有關(guān)。因此在本題的解決過程中實際上已經(jīng)將科學的數(shù)據(jù)分析與論證的探究能力異化為知識的考查了,但問題是若題目中沒有說明測量的是速度、時間、位移幾個物理量,而要學生探究的是幾個未知量之間的關(guān)系,情況會怎樣呢?經(jīng)過測驗后的學生訪談?wù){(diào)查得知,僅有2%學生會用上述科學的方法分析與論證問題。
3.2 創(chuàng)造性思維能力較差
例3的命題意圖是考慮一個理論聯(lián)系實際的例子,看看學生能否將這一具體的現(xiàn)實問題抽象出一定的模型再依據(jù)所學知識去解決問題,這本身就是創(chuàng)造性思維能力的體現(xiàn)。反應(yīng)距離這一段可以看作勻速直線運動,在反應(yīng)時間相同時,反應(yīng)距離由車的初速度決定。在剎車這一段可認為是勻減速運動,剎車距離由初速度與加速度決定,因此停車距離由初速度、反應(yīng)時間和加速度共同決定。同時本題也是一個開放性問題,以進一步考查學生的創(chuàng)造性思維能力。由分析得出影響停車距離的三種因素,因而對警示標語的寫法完全是開放的,如對初速度這一影響因素可寫為請勿超速行駛、減速慢行等,對反應(yīng)時間可寫為請勿酒后駕車、不要疲勞行駛等。本題還是一個探究性試題,因為學生還沒有學習牛頓第二定律,對摩擦力決定剎車加速度的大小并不知道,這就要求學生能夠根據(jù)生活經(jīng)驗得出可能路面的情況不同而影響到加速度的大小這一合理猜想,這種想象能力更是創(chuàng)造思維能力的重要因素。因而這一條警示標語可寫成為雨天路滑、小心駕駛等。但本題完全作出正確解答的沒有,得一半分數(shù)以上的僅有28%。
從卷面情況看,學生一是不懂題意,不能把一個具體的生活問題抽象為物理模型;二是不會用所學的物理規(guī)律及公式來分析這一問題;三是開放性較大,學生不能把警示標語與本題的影響因素結(jié)合起來,如有的學生寫成不要超載,要保持剎車系統(tǒng)的正常運行等;四是學生的想象能力較差。從考后的學生訪談我們了解到:學生認為這種題目在題海里很少有,沒有訓練過,因而不知如何答題。顯然本題也具有一定的綜合性和教育性。
3.3 創(chuàng)新能力水平與平時練習教學有關(guān)
為了探討創(chuàng)新能力水平與平時練習教學的關(guān)系,我們選取了甲班與乙班進行對比分析。
甲、乙兩班的某次測驗成績?nèi)缦卤硭荆?/p>
由表可得,甲班的成績與乙班的成績存在著顯著差異。即甲班的成績明顯比乙班好。為進一步研究甲、乙兩班學生在上述測驗試題中的反應(yīng),即為查明是否是由于試卷中依據(jù)新課程標準編制的試題導致學生成績的差異現(xiàn)象,我們將試卷中的例1、例2、例3三個題目的分數(shù)進行相加,這個合成的分數(shù)的分析結(jié)果如下:
由此可知,甲班在這三個題目上的成績與乙班有顯著性差異,即甲班在這三個題目上的成績明顯比乙班好,而甲、乙兩班的入學基礎(chǔ)與授課方式基本相同,所不同的是甲班在平時的習題教學中所采用的題目是依據(jù)新課程標準的理念所編制的。從上述所舉試題的功能,即考查的主要是科學探究能力和開放性思維能力來看,試題考查的是學生創(chuàng)新能力的水平。由此可以得出平時的練習教學中題目的設(shè)計如果符合新課程標準的要求,則有利于進一步提升學生的創(chuàng)新能力水平。
3.4 重點班與普通班的創(chuàng)新能力無顯著差異
為了探討重點班與普通班的學生創(chuàng)新能力的差異,我們選取了乙班與丙班進行對比分析,結(jié)果如下:
由上表可知,丙班的物理學習成績明顯比乙班要好,進一步檢驗是否是上述三個題目的影響呢?以三個分數(shù)的合成分對兩班成績進行檢驗,結(jié)果如下:
從此表可知,在這三個題目的得分上,乙班與丙班并不存在顯著差異,也可以說乙班與丙班的創(chuàng)新能力不存在顯著差異,即丙班的學生物理學習好,主要是知識掌握的好,并非是由于他們的科學探究能力及開放性的思維能力水平高,究其原因主要是平時的練習教學是基于傳統(tǒng)試題的練習教學所致。
4 結(jié)論與啟示
由上述分析可知,新課程背景下,測驗的試題從形式到內(nèi)容都發(fā)生了很大變化,與傳統(tǒng)試題有較大的不同。從測驗的結(jié)果看,學生的科學探究和創(chuàng)造性思維能力較差,學生很不適應(yīng)這樣的測驗,主要是題海中沒有這類試題。同時我們也可以看出創(chuàng)新能力的發(fā)展不僅與教科書的學科知識內(nèi)容有關(guān),也與其配套的練習及練習教學有關(guān)。盡管新課程物理教科書是依據(jù)課程標準編制的,在內(nèi)容及呈現(xiàn)方式上作了很多改進,體現(xiàn)了許多課程標準的要求與理念,但是配套例題及習題配套與課程標準的理念相差很大,如科學性試題和開放性試題極少等,學生即使在課堂上學習與體驗了新課程,然而沒有進行與新課程相匹配的測驗及練習的訓練,這是不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與發(fā)展的。因此,我們廣大教師應(yīng)依據(jù)課程標準,積極開發(fā)與編制這些練習題目并貫穿于平時的教學中。特別是對平時的測驗及大規(guī)??荚嚩裕鼞?yīng)該滲透新課程的理念,否則將導致課程標準與考試的不匹配,這樣會使新課程難以推進與實施,更不利于學生能力的培養(yǎng)與發(fā)展。
(欄目編輯趙保鋼)