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让物理习题回归生活浅谈新课标下物理习题问题情境的设计沛县大屯中学 杨振合文章摘要：我们常常遇到这样的问题：学生练习了大量的物理概念、规律，但在遇到生活中的物理问题时，却往往只能作简单的分析，不能完整地提出解决问题的方案。出现这样问题的根源在于物理习题的问题情境设置与学生实际的生活脱节，习题中的问题情境被高度抽象化、理想化，其问题情境的真实性受到破坏，使学生解答习题的认知心理及行为表现与解决实际问题的认知心理及行为表现相去甚远。要解决这个问题，笔者认为必须让物理习题回归生活，必须注重物理习题问题情境的设计，必须让物理习题教学体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程标准理念关键词： 物理 问题 情景 设计 习题教学是物理教学的有机组成部分，通过习题教学可以让学生深入了解物理学科的知识，从而顺利解决遇到的物理问题。但我们常常遇到这样的问题：学生练习了大量的物理概念、规律，但在遇到生活中的物理问题时，却往往只能作简单的分析，不能完整地提出解决问题的方案。出现这样问题的根源在于物理习题的问题情境设置与学生实际的生活脱节，习题中的问题情境被高度抽象化、理想化，其问题情境的真实性受到破坏，使学生解答习题的认知心理及行为表现与解决实际问题的认知心理及行为表现相去甚远。要解决这个问题，笔者认为必须让物理习题回归生活，必须注重物理习题问题情境的设计，必须让物理习题教学体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程标准理念。下面我从四个方面谈谈新课标下物理习题问题情境的设计。一、以生活场景设计问题情境示例一：下列现象属于光的直线传播的是 （ ）A.观察车后情况 B. 只见树叶不见天空 C. 水中倒影 D直的花茎“错位”了示例二：小明骑自行车在古黄河风光带沿河岸向下游行驶，感觉无风，但岸边柳树的枝叶却在随风飘动，此时的风向是（ ）A. 向下游 B. 向上游 C. 向河对岸 D. 从对岸吹过来示例三：土培塘桥建于l985年，桥长55米，宽5米，位于杭州严家弄路和京杭大运河的交叉处，被认定为危桥予以拆除(见下左图)。传统的拆除方法，既要安排爆破，又要搭建钢架，费时费力，又会使残留物淤积河道，影响航运。现使用了一种新的拆除方法只需两到三天就可完成拆迁。拆桥的步骤是：把两艘载重500吨的船开到桥下，排去船上的水，使船体上升，托起重280吨的桥身，离开桥墩60厘米，然后使用牵引设备，横向拖拽桥身到岸上，在陆地上拆卸桥梁。假设桥的质量分布均匀，两船作用于桥身的位置各离桥两端l5米处。下右图是拆桥的示意图。问：(1)若要使桥同时脱离桥墩两船应怎样排水?每只船应排出多少吨水?(2)若仅用左船排水，则桥面先脱离 _桥墩(填“左或“右”)，此时左船至少排水多少吨?(3)若整桥水平上升60cm，问两船克服桥重力做的功为多少? 从上面示例可以看出，每题的问题情境都是以图片的形式呈现出的学生熟悉的生活场景，与学生的生活密切相关，使学生身临其境。学生通过观察场景，发现物理现象、总结物理规律、提出物理问题或者对所提供的场景进行分析、解决相关生活中遇到的实际问题。物理习题的问题情境设计取材于生活场景，既还原了物理习题与生活中遇到实际物理问题的亲密关系，又提高了学生在复杂的实际生活场景中发现物理问题、解决物理问题的能力。二、以生活用具设计问题情境示例一：有下列器材：小石块、橡皮、一端削尖的铅笔、一张硬纸片、橡皮泥请你利用其中的一种或多种器材，设计三个力学实验，并按下表要求填写器材实验内容操作方法发生现象示例:橡皮泥力的作用效果用力压橡皮泥橡皮泥发生形变示例二：电冰箱已经是普遍使用的家用电器。（1）电冰箱的三角插头和插座。插头上标有字母 的导线要和冰箱的金属外壳相连；冰箱正常工作时插头上标有字母L、N的两脚间的电压是 V。（2）某冰箱的输入总功率为，如果该冰箱压缩机每天工作8h，那么每天的耗电量是 度。请你说出一条使用冰箱时节约用电的具体措施： 。（3）将温度25、750mL的一瓶矿泉水放入冰箱冷藏室，温度降到5时，瓶内矿泉水放出的热量是 J（水的比热容为 4.2103J(Kg)-1）.(4)夏天打开冰箱门时,在冰箱门附近常常出现”白气”,形成”白气”的物态变化过程是 ，这一过程 热量（选填“吸收”或“放出”）。冰箱冷冻室箱壁上会结一层厚厚的霜，形成霜的物态变化过程是 。（5）冰箱工作时虽然能够把冰箱内的内能从低温转移到高温环境，但这一过程是要消耗电能的。这说明能量转移和转化是有 性的。（6）现代冰箱使用的是R134a、环丙烷等新式制冷剂，他不会对地球大气层上部的 造成破坏，从而可以阻止阳光中过多的 到达地面，避免地球生态环境的进一步恶化。示例三：下表是某辆四轮轿车的部分数据：(1)该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米(沿车长的方向)。则此时该轿车对水平路面的压强约为多大(g取l0牛千克)?(2)该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电最多能供氙气大灯正常工作多长时间?(3)该轿车在高速公路上以108千米/时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，则轿车受到的阻力是多大?导流板(4)有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是 。生活中的用具很多，有学习用具、家电用具、交通用具、生产用具等。这些生活中的用具蕴含了大量的物理知识，如示例一中的纸片，可以设计的实验有：测量圆柱体周长的实验；声音产生实验；声音响度与声源振幅关系的实验；声音的音调与声源振动频率关系的实验；小孔成像实验；光的直线传播实验；光的折射实验；凸透镜对光的会聚作用实验；凸透镜成像明暗实验；视觉滞留印象实验；纸锅烧水实验；分子引力实验；物体带电实验；力的作用效果实验；惯性现象实验；重力方向实验；找重心实验；滚动摩擦和滑动摩擦实验；证明大气压存在的“覆杯实验”；一定质量气体的压强与体积关系的实验；流体压强与流速关系的实验等。示例二中的电冰箱、示例三中的汽车在制造、使用过程中也应用了学生学到的很多物理知识。利用生活用具设计问题情境，即使学生熟悉了生活用具蕴含的物理知识，也提高了学生的动手能力、观察能力以及获取信息的能力。三、以社会事件设计问题情境示例一：2008年5月12日14时28分，在四川汶川发生了里氏8.0级大地震，造成数十万人伤亡和大量建筑物破坏，数百万人无家可归。（1）在这次地震救援行动中，救援人员使用了一种雷达生命探测仪。它的工作原理是：雷达信号发送器连续发射 （填“声音”、“光”或“电磁”）信号，对一定空间进行扫描，这种信号在空间中的传播速度是 m/s，接收器不断接收被目标反射回来的信号并对返回信号进行处理，如果目标在动，则信号会有很灵敏的差异，被埋在废墟下的生还者身体的轻微运动和呼吸，都能被准确侦测到。（2）地震时，由震源向四周传播的弹性波，称为地震波。地震波中的纵波使地面发生上下振动，而横波使地面发生前后、左右晃动。在距离震中数十公里的极震区，人们先感到上下颠簸，过数秒到十几秒后才感到有很强的水平晃动，而远在千余公里之外的株洲，我们只感到明显的水平晃动。据此可以推断 。（填正确答案的序号）地震波在传播过程中，既传播振动，又传播能量地震波在传播过程中，只传播振动，不传播能量地震波中的纵波在地壳中的传播速度比横波慢，但能量的衰减较快地震波中的纵波在地壳中的传播速度比横波快，且能量的衰减也较快（3）唐家山堰塞湖是这次地震引起的山崩滑坡体堵截河谷后贮水而形成的湖泊。堰塞湖的湖坝是由滑坡体或其他没有物理结构基础的土石方构成，受湖水冲刷、侵蚀、溶解、崩塌等作用，失去抗冲击能力，一旦决口，湖水便倾泻而下，形成洪灾。请你用物理知识简要说明由于堰塞湖水位上升而产生危害的原因。 ； 。（4）假设地震波中的上述两种波在地表附近的传播速度分别为 9 km/s和 4 km/s，位于成都的某地震观测站记录的两种波到达的时间相差25s。试求震源距离这个观测站多远？示例二：今年年初，我国南方地区的冰冻雪灾牵动了全国人民的心。(1)雪灾中，电线覆冰导致断线。若某地相邻两电线杆间某根电线的自重为3000N，雪灾时该电线上所覆冰层的体积达到10m3，则这些冰的重力是电线本身重力的多少倍?(g取10Nkg，冰09103kgm3)(2)雪灾造成全国较大范围的供电紧张。严重时，按一天计，缺少电能341015J，这些电能相当于完全燃烧多少吨煤所产生的能量?( q煤34107Jkg) (3)小明通过电视了解到，为了让被冰雪封闭的道路尽快通畅，有些地方的人们在结冰的路面上洒盐。小明猜想其中原因可能是冰加盐后会缩短熔化的时间，这个猜想是否正确呢?小明决定利用家中的冰箱制作冰块，在室温约为10的房间内进行探究。请你帮小明设计一个可行的方案。 以本地的或全国的重大社会事件设计物理习题的问题情境，使学生关注社会、关注生活、关注人类的生存环境，引导学生参与到社会生活中来，做个“有将科学服务于社会，有理想，有抱负，热爱祖国，有振兴中华的使命感与责任感”的新学生。三、以科技事件设计问题情境示例：阅读短文，回答下列问题2007年10月24日l8时05分，中国西昌卫星发射中心，嫦娥一号卫星从这里开始自己的奔月之旅，开启了中国深空探测的新里程。嫦娥一号卫星由长征三号甲运载火箭送入到运行周期约为16小时，近地点200公里，远地点51000公里的轨道，星箭分离后，先在这条轨道运行两圈，在这个期间将在远地点作一次小的轨道变轨，将近地点抬高到600公里，在16小时轨道上运行第三圈到达近地点进行第一次大的轨道变轨，将轨道周期变为24小时。在轨道上运行三圈，再次到达近地点，作第二次大轨道变轨，将轨道周期增加到48小时。嫦娥一号卫星在这三条大椭圆轨道上运行共7天，当它在调相轨道运行结束到达近地点时，再做第三次大的轨道变轨，使卫星进入地月转移轨道，随后嫦娥一号卫星将沿着这条轨道飞向月球。（1）就你观察图片和文中所提供的相关信息，提出两个与物理知识有关的问题，并解答【答题示例】问题：火箭在升空过程中为什么会越来越快？回答：力可以改变物体的运动状态问题1：_；回答：_。问题2：_；回答：_。（2）卫星与火箭脱离后，嫦娥一号卫星打开太阳能帆板，其作用是什么？以科技事件设计物理习题的问题情境，就是引导学生“关注科学发展前沿，具有可持续发展意识，树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感”，使学生“