摘要:高質(zhì)量的試題能讓學(xué)生開卷有益,能對課堂教學(xué)起到積極的引導(dǎo)作用.課堂教學(xué)應(yīng)注重思維訓(xùn)練,把握核心知識的生成過程;課堂活動要結(jié)合學(xué)生生活開展“真”探究,同時課堂教學(xué)要關(guān)注學(xué)生“技術(shù)素養(yǎng)”的提升.
關(guān)鍵詞:生成過程;技術(shù)設(shè)計;核心能力
作者簡介:徐良明(1971-),男,江西九江人,本科,中學(xué)高級教師,研究方向:課堂教學(xué)設(shè)計,實驗教學(xué)及 STEAM課堂教學(xué).高質(zhì)量的試題,其任務(wù)情景應(yīng)符合學(xué)生心理發(fā)展水平和認(rèn)知規(guī)律,能反映學(xué)科的本質(zhì),密切聯(lián)系社會、科技、生活實際,能充分體現(xiàn)考試評價促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí),具備甄別學(xué)業(yè)水平的功能.2018年寧波市中考科學(xué)試卷第31題就是一道好題,它以真實情景為測試載體,讓學(xué)生在讀題的過程中獲得急救常識,做到開卷有益;它以實際問題為測試任務(wù),通過答題考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),彰顯思維深度.該題的命制讓思維流光溢彩,讓生命熠熠生輝.
1真題呈現(xiàn)
試題如圖1所示,小科發(fā)現(xiàn)中性筆的筆帽上有小孔,為了解釋小孔作用,小科查閱資料:兒童不小心將筆帽吸入引發(fā)窒息,這個通氣孔能保證呼吸道不被完全堵塞,因此被稱為“救命孔”.
(1)若不小心吸入筆帽,人體在用力吸氣時通過該筆帽通氣孔的氣體流速可達(dá)20m/s.為確保生命安全,人體與外界通氣量要達(dá)到1.36×10-4m3/s,則通氣孔的面積至少為 mm2.
(2)若不小心將沒有通氣孔的筆帽吸入氣管,此時由于呼吸道堵塞導(dǎo)致肺內(nèi)氣壓比外界氣壓小1.3×104Pa,筆帽的橫截面積約為085cm2,醫(yī)生至少需要N的力才能將筆帽取出. (計算結(jié)果精確到01N)
(3)醫(yī)學(xué)上搶救氣管異物堵塞的標(biāo)準(zhǔn)方法是:急救者從背后環(huán)抱患者,用力向患者上腹部施壓,從而排出異物被稱為“生命的擁抱”.此方法應(yīng)用的科學(xué)原理是:一定質(zhì)量的氣體體積時,壓強增大.
答案(1)6.8 ;(2)1.1; (3)減小
2試題評析
本題素材取自生活中常見的“中性筆筆帽上的小孔”,著重考查了速度、壓強計算,體積與氣壓的關(guān)系等相關(guān)知識點.既考查了學(xué)生對“速度”及“通氣量”概念的理解,也對科學(xué)知識的運用能力進(jìn)行了考查,同時試題還讓學(xué)生了解急救的方法.
要正確解答第1問,學(xué)生先要理解“通氣量”的概念.筆者認(rèn)為學(xué)生會從“m3/s”該單位開始思考,并試著用“單位時間內(nèi)通入氣體的體積”來定義“通氣量”的概念,在此基礎(chǔ)上學(xué)生會計算出“1秒鐘內(nèi)通入的氣體體積為1.36×10-4m3”.學(xué)生會在公式V=SL的引導(dǎo)下,在試題中去尋找物理量“L”,顯而易見,L就是氣流在1秒鐘內(nèi)所移動的路程,至此,學(xué)生通過計算順利解決此問題.通過以上分析,不難看出,正確解答此題的學(xué)生對速度、密度、壓強等這一類概念的定義方法(比值法)有著深度的理解.當(dāng)然,會有部分學(xué)生通過建構(gòu)如圖2所示模型,直接利用公式Q=SV來解決該問題.這種借助模型來解決問題的方法就是遷移能力、整合能力的充分體現(xiàn),對學(xué)生的思維能力要求更高.
第三問難度不大,學(xué)生只要能以“不變的量”為前提,去分析“變化量之間的關(guān)系”就能進(jìn)行正確解答.多數(shù)學(xué)生在解答該問題時,是依賴生活中建立的“模型”來進(jìn)行判斷,如借助擠壓“密封的氣球”或“密封的注射器”等模型.問題就可迎刃而解.
從得分情況來看,單位換算錯誤也是前兩小題失分的主要原因.
值得一提的是,試題對工程設(shè)計中科學(xué)原理的關(guān)注、生命的愛護(hù)、技術(shù)責(zé)任的擔(dān)當(dāng)都會給學(xué)生留下極其深刻的印象.
好的課堂注重三維目標(biāo)的達(dá)成,同樣一道好的試題也應(yīng)該注重對三維目標(biāo)的考查,通過以上分析,不難看出該試題對“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度和價值觀”的考查做到了有的放矢!
3教學(xué)啟示
3.1注重概念形成過程,強化思維訓(xùn)練
概念是事物的本質(zhì)屬性在人的頭腦中的反映,教材大多以定義的形式將概念直接呈現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生看到的只是思維的結(jié)果,而看不到思維的過程.這就需要教師認(rèn)真研究和處理教材,在概念形成過程中強化思維訓(xùn)練.比如,此題中速度概念的建立,需要教師在課堂教學(xué)中強化“單位時間內(nèi)通過的路程”的比較體驗.再比如,“機械運動”概念的建立,教師就可以通過玩具小火車的演示實驗,并通過以下三個問題的追問來強化學(xué)生的思維訓(xùn)練:①小火車運動了嗎?說出你的理由(體驗運動,引出機械運動的概念);②小火車上的司機是處于運動還是靜止?fàn)顟B(tài)(體驗動與靜的相對性從而引出參照物的概念)?③請你再次判斷小火車的狀態(tài)(強化對機械運動的認(rèn)識).在教學(xué)過程中,應(yīng)采用多種形式,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析、比較、綜合、抽象、概括、應(yīng)用等系列活動,幫助學(xué)生形成和掌握概念.
經(jīng)過這樣的訓(xùn)練,學(xué)生對類似問題就可以得心應(yīng)手了.
如:一步走過的距離稱為步幅,單位時間內(nèi)走的步數(shù)稱為步頻.步行速度v與步頻f、步幅L之間的關(guān)系式為v=(2015年寧波中考試題,答案為:v=fL).此問題的考查和本題有著異曲同工之妙,都偏重思維能力的考查.
3.2合理開展探究教學(xué),發(fā)展學(xué)生核心能力
課堂內(nèi)的探究教學(xué)多數(shù)是“假探究”,是紙筆上的探究,是知道結(jié)論前提下的“反”探究,其難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,對發(fā)展學(xué)生核心能力是不利的.
這道試題對當(dāng)下開展的探究教學(xué)起到很好的導(dǎo)向作用,給我們一個開展課堂“探究”教學(xué)的范本:“中性筆”很好地聯(lián)系了學(xué)生的生活實際,創(chuàng)設(shè)了一個真實的情境;教師可以讓學(xué)生認(rèn)真觀察“救命孔”,激發(fā)他們的問題意識,讓他們親身經(jīng)歷“猜一猜”、“量一量”、“算一算”和“試一試”的實踐體驗.這樣的實景體驗?zāi)芴嵘龑W(xué)生的學(xué)科知識儲備、動手實踐能力和認(rèn)知能力,讓學(xué)生的思考點從理論回到實踐層面,能真正提升解決實際問題的能力.
3.3關(guān)注技術(shù)設(shè)計,關(guān)愛生命、關(guān)注未來
《初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》將技術(shù)素養(yǎng)定義為“技術(shù)素養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分,它是指人們對技術(shù)的性質(zhì)及歷史的了解,具備技術(shù)的基本動手能力,以及能夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厮伎加嘘P(guān)技術(shù)發(fā)展問題的習(xí)慣.”技術(shù)設(shè)計是技術(shù)活動的核心環(huán)節(jié).
由于技術(shù)的內(nèi)容長期以來沒有正式進(jìn)入基礎(chǔ)教育領(lǐng)域,學(xué)科教師及學(xué)校教育體系對此缺乏了解與準(zhǔn)備,更別談好的經(jīng)驗.所以我們的課堂教學(xué)活動,所包含的“技術(shù)”內(nèi)容少之又少,我們的活動開展正在將“科學(xué)”和“技術(shù)”人為地割裂開來.這道試題中的“救命孔”建立起學(xué)科知識與生活之間的聯(lián)系,從“關(guān)愛生命”入手不著痕跡地將“技術(shù)設(shè)計”的內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生,并通過計算對“救命孔”這一技術(shù)設(shè)計進(jìn)行解讀.這一點能帶給我們更多的思考和啟發(fā).
當(dāng)下,許多科技發(fā)達(dá)的國家通過其自主技術(shù)創(chuàng)新及其擴(kuò)散,形成一些新興的產(chǎn)業(yè)來推動生產(chǎn),所以我們的課堂就應(yīng)該結(jié)合教材,有意識地去關(guān)注“技術(shù)”及“工程”等方面的問題,去引領(lǐng)、激發(fā)學(xué)生的設(shè)計興趣.我們的教學(xué)更要顯現(xiàn)科學(xué)技術(shù)對社會的影響,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識從而去提升他們的技術(shù)素養(yǎng),畢竟我們是在為未來培養(yǎng)人才!
參考文獻(xiàn):
[1] 中華人民共和國教育部.全日制義務(wù)教育科學(xué)(7~9年級)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗稿)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社.2001.
(收稿日期:2019-05-09)