漫谈“全国初中应用物理知识竞赛”

漫谈“全国初中应用物理知识竞赛”,市教学研究室,一、竞赛的由来 二、竞赛的宗旨 三、竞赛的困境 四、课题的由来 五、关于课题的一点想法六、课题的策划 七、几点建议 八、命题常识,漫谈“全国初中应用物理知识竞赛”,一、竞赛的由来,1967年，由东欧5国发起了宗旨为通过组织国际中学生物理竞赛来“促进学校物理教育方面国际交流的发展”，以强调“物理学在一切科学技术和青年的普通教育中日益增长的重要性”的国际奥林匹克物理竞赛（International Physics Olympiads），简称IPhO。经过近半个世纪的的成功举办，国际声望越来越高，它的作用已被联合国科教文组织和欧洲物理学会所肯定。,一、竞赛的由来,我国于1984年由中国物理学会发起了首届全国中学生物理奥林匹克竞赛；在此基础上经过集训和选拔，自1986年起派出学生代表团参加国际奥林匹克物理竞赛， 1988年中国中学生拿到了第一枚国际奥林匹克物理竞赛的金牌，之后一发而不可收，多次包揽全部金牌；并于1994年在北京成功主办了第25届国际奥林匹克物理竞赛。,一、竞赛的由来,在上世纪八十年代末、九十年代初，受到高中物理奥林匹克竞赛在国际上连连获奖的激励，中国物理学会开始筹备在初中生中举办物理奥林匹克竞赛；几乎同时，中国教育学会物理专业委员会似乎意识到了初中物理教学的学术性过强，应当强调其科普性、应用性，于是筹备由初中生参加的“应用物理知识竞赛”，并于1991年举办了第一届全国初中应用物理知识竞赛。,一、竞赛的由来,之后，初中奥林匹克物理竞赛和全国初中应用物理知识竞赛并行了几年，给各地和学校对竞赛的组织带来了很多的麻烦。后来，中国物理学会和中国教育学会物理专业委员会达成协议，初中物理竞赛由两家共同管理，延用“全国初中应用物理知识竞赛”的名称和宗旨，迄今为止已成功举办了十五届，对初中物理教学起到了很好的导向作用和促进作用。,二、竞赛的宗旨,更好地引导初中学生“学物理、用物理、爱物理”。十五年来，竞赛一直坚持物理知识在日常生活和技术中的应用，并对义务教育物理课程的改革产生了深刻的影响。导向与方向的吻合，更加坚定了把竞赛进行到底的决心。,三、竞赛的困境,由于受到初中物理知识和参与命题人员过少的限制，竞赛试题的命制捉襟见肘。在此形式下，全国初中应用物理知识竞赛委员会于2003年4月第一次发布“征题公告”，向全国的中学物理教师求救。“征题公告”发布，老师们纷纷响应，极大地丰富了命题资源，确保了命题的质量。济南地区作出了突出的贡献。,四、课题的由来,在2003年和2004年，济南市连续两年分别向全国初中应用物理知识竞赛委员会提供了完整的一套的竞赛试题，均被评为征题一等奖，得到了全国初中应用物理知识竞赛委员会的高度认可。为进一步提高竞赛命题质量、丰富命题资源，经全国中学应用物理知识竞赛委员会研究决定，成立“全国中学应用物理知识竞赛命题研究组”，由济南、北京两个研究组组成，实行组长负责制。,四、课题的由来,课题组的任务：每年向全国竞赛委员会提供一套完整的、高质量的竞赛套题（包括初赛、复赛试题各一套，含答案和评分标准）。质量标准：题目内容必须符合应用物理知识竞赛的宗旨，体现应用物理知识竞赛的导向，而不能混同于一般的物理习题。要确保题目的科学性，既要反映物理概念、规律的本质，又要符合生活、生产的实际；题目的内容必须是物理知识在真实情境中的应用。,四、课题的由来,质量标准：试题要有新意，三年内的竞赛题不得有基本内容或情境的重复。严禁抄袭或直接寄送当地的中考试题。征题文稿一定要附有参考文献。竞赛试题的难度要适当，要符合中学生的实际水平。难度系数一般应在0.55左右。研究费用：不向参与研究的各子课题组收取任何费用；竞赛委员会每年向总课题组拨发一定的研究经费，由研究组长掌握，用于支付总课题组的会议费，资料费，交通费，邮寄费，通讯费等。,五、关于课题的一点想法,竞赛的导向与课改方向的惊人的一致，直接导致了在课改初期形成的一股强劲的将竞赛试题改编成中考试题的风潮。 1.一方面，使得过去的竞赛题一夜之间价值连城，也使得教师教的负担与学生学的负担大大地加强。（题海题洋） 2.另一方面，也反映出教师在试题研究方面存在着严重的欠缺。,基于此，本课题的研究就成为教师补这一课的一个平台、对这一问题有着共同兴趣的教师进行交流的一种媒介。,通过本课题的研究，预期的效果： 1.进一步缓解全国竞赛命题资源的短缺。 2.使部分老师对试题的感觉有较大的提高。 3.增强教师对试题的理性认识。 4.培养我市中考命题的后备人才。,六、课题的策划,课题的提出是在2005年5月，属于全国教研会补充立项的重点课题。按照教研会课题计划，本课题06年随其他课题进行一期结题，之后与下一批课题继续进行研究。可以不考虑06年的一期结题，对本课题进行规划，使之形成一定的规模。,研究可以从理论与实践两个方面展开：,通过理论研究，进一步明确竞赛命题的方向。例如，可以研究“竞赛与提高学生科学素养的关系”，也可以研究“竞赛与新课改形式下中考的关系”，还可以研究“竞赛命题质量的评价”或者进行“竞赛试题分类方法的研究”等等。通过理论研究，进一步挖掘命题资源。例如，可以研究“玩具中的物理试题”，也可以研究“农用机械中的物理试题”，还可以研究医疗、工业、体育等的各方面与物理有关的试题命制，广开思路，广开资源。,七、几点建议,“万事开头难”，为难情绪是束缚自我发展的枷锁。“做中学，学中做”是发展自我最好的方式。教科研课题的研究流程：选题必须注意的两个问题： 1.选题宜小不宜大 2.结合自身特点，发挥自己的优势 3.贵在坚持只要做下去，就必定有收获,NEXT,BACK,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,1.理论基础：,位移是视觉中的长度形象，加速度是与视觉长度相关的物理量，加速度不容易被视觉直接感知。是否可以用听觉来理解加速度？,位移是视觉中的长度形象，加速度是与视觉长度相关的物理量，加速度不容易被视觉直接感知。是否可以用听觉来理解加速度？,示例,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,1.理论基础,韦伯定律当人的感觉器官受到一定强度I的刺激时，在此基础上再增加刺激量I，使I等于感官恰能觉察到的最小差别感觉阈限，I与I的比值为一个常数。即KI / I ，K称为韦伯常数。下表为几种不同刺激方式的韦伯常数：,音高（在2000Hz时） 1/333响度（在1000Hz，100分贝时） 1/11举重（在300g时） 1/53视觉亮度（在1000光量子时） 1/62视觉长度（对美术家而言） 1/60,示例,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,2.教学设计,示例,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,示例,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,示例,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,二、第二轮研究,体验静摩擦力的方向（肤觉、运动觉）,体验向心力和半径的关系（运动觉）,课题：在物理教学中如何发挥学生感官的作用,示例,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,二、第二轮研究,体验静摩擦力的方向（肤觉、运动觉）,体验向心力和半径的关系（运动觉）,课题：在物理教学中如何发挥学生感官的作用,示例,高中物理教学中的体验性实验,一、第一轮研究 课题：用听觉理解加速度,二、第二轮研究 体验性实验的特点、功能和设计,二、第三轮研究,体验性实验的拓展体验性物理游戏,例力和运动关系的视听游戏课件,创意：电脑屏幕上有一辆可左右运动的模拟汽车，操作键盘上的数字键，可以使汽车在左右方向上受到大小、方向能操纵的水平外力，该水平外力可以在汽车运动过程中改变。汽车严格按牛顿第二定律的规律运动，并发出频率跟速度大小成正比的声音。操纵者可以准确地感受汽车运动跟外力的关系。,示例,示例,力和运动关系的视听游戏,示例,力和运动关系的视听游戏,2F,F,停止,汽车按照它的 初速度和加速度运动下去,假如按下此键,示例,力和运动关系的视听游戏,2F,停止,假如按下此键,汽车按照它的 初速度和加速度运动下去,F,示例,力和运动关系的视听游戏,2F,停止,假如按下此键,F,汽车按照它的 初速度和加速度运动下去,操作者可以随时改变力的大小和方向，汽车将按照牛顿第二定律的规律运动下去，这不仅有利于学生在视听同步刺激下理解知识，更有意义的是通过学生自己对物理条件的设定和操作，培养他们的探索精神和研究能力，增强他们的实践意识。,示例,力和运动关系的视听游戏,2F,停止,假如按下此键,汽车运动时电脑发 出声音, 频率和汽车速度成正比,示例,八、命题常识,关于好题目和好试题的标准适合的才是最好的 1.符合新课程理念 2.考查目的明确且能达到 3.有较新颖的情境 4.表述简洁、准确，无歧义 5.适合本次考试的要求,好题？坏题？,在图1给出的城市道路交通标志中，表示“禁止鸣笛”的是,图1,本题考查的问题，取材于学生的日常生活，且懂得这个问题对每个人来说都是有用的。 可以说试题确实是来自于生活，问题是“在考什么”？,好题？坏题？,为保护环境，控制和消除大气污染，在普及煤气和天然气使用的同时，更要注意安全，若门窗紧闭的厨房内一旦发生煤气大量泄漏，极易引起爆炸。当你从室外进入厨房嗅到煤气味时，下列操作中你认为最安全的是 A.立即打开抽油烟机排出煤气，关闭煤气源 B.立即打开门窗，关闭煤气源 C.立即打开电灯，寻找泄漏处 D.立即打电话，找110寻求帮助,好题？坏题？,如图所示为硬导线与螺丝压按式接线柱的连接，其中正确的是,本题考查的是学生的基本技能，取材于学生实验和日常生活经常接触的问题，这一技能对每个人来说都是有用的，且重要的。 可以说试题对有较强的针对性和指导性，问题是“在考谁”？,好题？坏题？,用伏安法测电阻的电路如图甲所示，若待测电阻阻值在10左右。 （1）在图甲中的“”内填出相应的电流表。 （2）某同学实验时，能正确测量和读数，但在忙乱中在稿纸上记录的数据如图乙所示。请你帮他把数据整理好，并按实验要求填在表格丙中。 （3）测得的阻值为_。,考实验？背实验？,本题设计要求学生根据有关数据进行反推其它数据，会导致学生不重视实验，形成在实验室中拼凑数据的做法，这对培养学生的科学精神和思维的品质都是极其有害的；而且学生在记录混乱的不良习惯是不值得提倡的；同时本题也不能达到考察与区分学生是否真正做了这一实验的目的 。,考什么？,某物体重0.5N，把它放入盛水的烧杯中，溢出的水为0.3N，则它受的浮力 A. 一定为0.3N B. 一定为0.2N C. 一定为0.5N D. 可能为0.4N,最满意的试题？,如图所示，装有水的圆柱形容器的底面积为300cm2。体积为2000cm3、密度为0.6103kg/m3的木块A漂浮在水面上；密度为4103kg/m3的矿石B沉在水底，此时它所受的浮力为2N。若将B从水中取出后放在A上，静止时A恰好全部浸入水中。（g10N/kg）求：（1）矿石B的体积；（2）前后两种状态下水对容器底的压强变化了多少？,繁、难、偏、旧的典型,浮力知识被认为是初中阶段最难的，难点之一就在于解题。本来这部分知识贴近学生的生活实际，学生应有较强的兴趣，但如果教学中过于强调解繁难、超出学生认知水平的题，则会使学生产生为难情绪，这是课程标准不提倡的。 本题是一道典型的浮力“难题”，在中考中出现，会对教学起负面的导向作用。,八、命题常识,什么因素影响试题的难度？,获取信息,处理信息,确认结果,解题过程：,题目情景,解答,答案,下面引述了黄恕伯老师的部分成果,八、命题常识,对试题难度的设计各种难度因素的控制策略,影响初中物理试题难度的因素,题目条件的复杂程度,题目条件表述的隐蔽性,解答题目所需要的心智技能,是否隐含科学探究等解决问题的方法,解答过程的数学手段,以往解题经验的影响,需要表达的水平,设计试题时对难度因素的运用策略,适可而止,提倡（联系实际表述）,不过分,提倡（某些题引入）,不过分,适合初中水平,提倡新情境,1.题目条件,3.运用几个规律,研究对象,物理过程,涉及现象,2.条件表述的隐蔽性,5.答案,6.原有解题经验的影响,n对象1,简单条件,n过程1,n现象1,n规律1,不必讨论,直接,正面影响,易,难,影响因素,复杂条件,n对象2,n过程2,n现象2,n规律2,需要转化,无影响负面影响,4.数学处理水平,一般,较高,策略,适可而止,不过分,不同阶段有差异,部分采用,新角度或新情景,7.科学态度,低要求,高要求,8.探究能力,不体现,体现,新角度或新问题,常见的误区之一,情境设置变成一顶滑稽的高帽子，联系实际变成一种装饰,2003年上半年，一场来势凶猛的“非典”给人民的生命财产带来巨大的威胁。面对病魔，全国人民万众一心，最终战胜了“非典”。在抗击“非典”的过程中，李晓同学响应学校号召，每天坚持自己测量体温，下图是他某一天测量体温后体温计的示数，他的体温是，属于（选填“正常”或“不正常”）。,再看这顶，滑稽吗？,在防治“非典”的活动中，为了迅速、准确地把我省的疫情上报中央，采用了通过光缆发送电子邮件的方法。若光缆传播光信号的速度是2108m/s，本地到北京的光缆线路长度约1600km，则从本地向北京发出的疫情报告，经多少秒就可以被收到？答案：8103（0.008）,常见的误区之二,单项选择题和多项选择题,不要把单选题仅仅理解为“只有一个选项正确的选择题”,也不要以为仅仅把单选题题干改为与之相反就成了多选题,看看道选择题怎么样？,下列用电器中，属于电热器的是 A.电烙铁 B.电风扇 C.电视机 D.电冰箱,此题正确选项突出，干扰选项没有似真性，起不到干扰作用，是效度较低的试题。,哪儿出问题了？,就下列有关光学知识的说法中，错误的是 A.照相机的镜头相当于一个凸透镜 B.患近视眼的人配戴的眼镜片相当于一个凹透镜 C.患近视眼的人配戴的眼镜片相当于一个凸透镜 D.放大镜是一个凸透镜,答案选项设置有明显的暗示性,这是一个单项选择题吗？,下列说法中错误的是,A.电铃是利用电流的磁效应来工作的,B.奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场,C.发电机是利用通电导线在磁场中受力转动的原理制成的,D.电动机是把电能转化为机械能的装置,这是一个单项选择题吗？,图2中各图为课本中的一些插图，对插图的下列说明错误的是 A.(a)图所示装置是演示液体的扩散的 B.(b)图所示装置是演示固体的扩散的 C.(c)图所示装置是演示空气被压缩时内能增大的 D.(d)图所示装置是演示内能转化为机械能的,图2,常见的误区之三,看似填空题，实为计算题,在冬天，为了取暖，每小时需给某房间供热4.2106J的热量。若流进散热器的水的温度是80，流出的水的温度是70，由此可知每天有_kg水流经散热器。,最常见的一个题,在一个弹簧测力计的钩上挂一个重为1N的小石块，当把小石块完全浸入水中时，弹簧测力计的示数为0.87N，则小石块的密度大约为_kg/m3。,常见的误区之四,盲目选题，拿来就用,在远洋轮船的船舷上，都漆着五条“吃水线”，又称“载重线”，如图713所示.其中标有W的是北大西洋载重线，标有S的是印度洋载重线.当船从北大西洋驶向印度洋时，轮船受到的浮力以及北大西洋与印度洋的海水密度1和2的关系，有 A.浮力增大，1 2 B.浮力减小，1 2 C.浮力不变，1 2 D.浮力不变，1 2,图713,学习与检测八下物体的浮与沉,已知某种食用油的密度为0.9103kg/m，现在准备了个容量为.L的饮料瓶去商店采购食油，最多可装kg食油。,学习与检测九上欧姆定律,手边有一根1m长的均匀合金电阻丝，加在它两端的电压为6V时，通过的电流是0.24A。现需要一根10的电阻丝，只要在这根合金电阻丝上截取 cm长的一段就行了。,竞赛题，随堂练习？,当堂练习，用这些题合适吗？,如图所示，机动车转向灯电路的四只转向灯D右1、D右2、D左1、D左2以及转向指示灯D尚未接入电路。已知四只转向灯均为标有“6V，10W”字样的灯泡，转向指示灯D标有“6V，1.5W”字样，电源电压为6V，图中RJ为闪光器，它可以使电路间歇地通、断。请回答：(1)按题目要求将四只转向灯D右1、D右2、D左1、D左2及转向指示灯D接入电路,完成机动车转向灯电路图。(2)四只转向灯的额定功率相同，为什么转向灯电路工作时，总是两只转向灯发光，另外两只转向灯不发光?请运用你学过的电学知识加以分析、论证。,为了交通安全，机动车转弯时，要使用转向灯对其他车辆及行人发出信号，同时车内的转向指示灯装置也会给驾驶员提供转向灯是否正常的信息。具体地说，当机动车要向右转弯时，前、后两只转向灯D右1，D右2均正常发光，车内的转向指示灯同时也闪亮，而两只左转向灯D左1、D左2不发光。左转弯与右转弯的情况类似。,2003年竞赛复赛题,九上期末考试题?,经典试题欣赏,小军同学用下列四种方法测定小球沿桌面滚动时的平均速度，其中你认为最好的是 A.先选定一段较长的路程，测定小球通过这段路程所用的时间 B.先选定一段较短的路程，测定小球通过这段路程所用的时间 C.先选定一段较长的时间，测定小球在这段时间内通过的路程 D.先选定一段较短的时间，测定小球在这段时间内通过的路程,经典试题欣赏,有些物理量的大小不易直接观测，但是它变化时引起的其他量的变化却容易直接观测。通过易观测的量来显示不易直接观测的量，是制作测量仪器的一种重要思路。下列各种仪器中利用这种思路制作的是 A.刻度尺 B.温度计 C.电流表 D.弹簧测力计,有以下 6 种物质：铁，牛奶，水晶，白酒，水银，饼干。可以把它们分成以下两类:一类是 ,其特征为 ; 另一类是 ,其特征为 。,经典试题欣赏,要测量出一个准确弹簧测力计内弹簧的劲度，至少需要的器材是。,经典试题欣赏,在做“研究凸透镜成像规律”的实验中，某同学先把凸透镜固定在光具座上，然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧，如果他在光具座上无论怎样左、右移动光屏，在光屏上都不能呈现烛焰的像，则