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摘要:讓学生做质量差的习题,对教学不利。物理习题的问题主要有:习题自身不科学;习题脱离实际;习题违背科学态度;习题缺少物理意义。出现质量差的习题的一个原因是应试教育。
关键词:物理习题科学实际科学态度物理意义
当前学校教学,作业(说白了是做习题)是学生的重要学习活动。
指导学生完成作业,是教师的一个重要教学任务。就物理习题来说,对于巩固物理概念,加深理解物理规律以及应用物理知识解决一些物理问题有重要意义。物理习题的质量优劣,直接影响课堂教学的效果。然而我们经常发现有些习题质量较差,不尽人意,这些习题不利于物理教学质量的提高,有勃于新课程标准的教育目标。归纳起来主要有下面四个方面。
1、习题自身不科学
有些习题科学性有问题。例如图1所示,带正电荷q的粒子沿曲线ABC运动,曲线关于直线MN轴对称,B在对称轴上。直线MN上有两个位置P、P′,下面有四个选项,哪些是正确的?
A、在P点放 Q点电荷,可使带正电荷q的粒子沿曲线ABC先加速后减速运动。
B、在P点放-Q点电荷,可使带正电荷q的粒子沿曲线ABC先加速后减速运动。
C、在P′点放 Q点电荷,可使带正电荷q的粒子沿曲线ABC先减速后加速运动。
D、在P′点放-Q点电荷,可使带正电荷q的粒子沿曲线ABC先减速后加速运动。
粗看这道习题没有什么问题。仔细分析,习题有科学性问题。若在P点放-Q点电荷,带正电荷q的粒子在-Q点电荷作用下沿曲线ABC运动,类同于行星绕太阳转动,轨迹是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上,所以曲线ABC椭圆的一部分,P点该是曲线的一个焦点。若在P1点放 Q点电荷,带正电荷q的粒子在 Q点电荷作用下沿曲线ABC运动,类同于α粒子散射实验中α粒子受金原核作用偏转运动,其轨迹为双曲线,据此曲线ABC该是双曲线,P′点是双曲线的焦点。该习题没有说明曲线ABC是什么样曲线,也未说明P、P′点跟曲线的关系,只笼统说曲线ABC,关于MN轴对称,所以习题有科学性问题。
2、习题脱离实际
习题提出问题,让学生应用物理知识解决问题。问题来源于实践,解决问题才有现实意义。但是有些习题脱离实际,造成错误。例如关于理想变压器,常见如下的习题:如图2所示,理想变压器原、副线圈匝数比N1∶N2=3∶1,如图接4盏电灯Lo、L1、L2和L3,4盏电灯完全相同。原线圈串电灯Lo后接 交流电源,4盏电灯均正常发光,求电灯的额定电压。
根据理想变压器的基本公式,U1∶U2= N1∶N2=3∶1,可求出 。电灯Lo的电压也为 ,可知 U1=220V,即可得U1=165V, =55V。电灯的额定电压为55V。习题看起来没有问题,但仔细分析会发现错误。如果L1、L2和L3三盏电灯中有一盏发生断路故障,另两盏将在超过额定电压下工作。因为副线圈电流减小引起原线圈电流减小,通过电灯Lo电流也减小,电压降低,原线圈电压U1升高,使副线圈电压升高,超过电灯的额定电压,也就是说这样的电路是不安全的。变压器原线圈不能再接负载,不然就会埋下事故的隐患。更何况市场上没有额定电压为 的电灯泡。
3、习题违背科学态度
指导学生实验,教师都会要求学生抱科学态度,严格按照正确的实验步骤,实事求是做好实验。例如做研究平抛运动的实验,画出平抛运动的轨迹,要求在抛出小球的位置挂一条重锤线,定出竖直方向。并以抛出点为原点取坐标,记录小球运动经过的若干个位置,画出一条从原点开始的抛物线。但教师出有关平抛运动实验的题目却不按上述要求,下面一题就是一例。
在研究平抛运动的实验中,用标准计算纸画平抛运动的轨迹,图3 中a、b、c、d是实验记录的做平抛运动小球经过的四个位置。小方格边长1.25cm,求做平抛运动小球的初速度。
根据坐标图上记录的位置,可以肯定a点不是小球做平抛运动的起始点。将a、b、c、d四点用曲线连起来,得到的抛物线只能是平抛运动轨迹的一部分,或是斜抛运动的轨迹。这表示做实验的人没有按照教材要求去完成实验。若学生这样做实验,将被教师评为不合格,但教师却可以用不合格的实验记录去考学生。这样的题目不该出现在学生的作业或试卷中。
4、习题缺乏物理意义
物理习题应有明显的物理意义。但有些习题缺少物理意义,请看下面一题。
如图4所示,宽h=2cm的有界匀强磁场纵向范围足够大,磁感应强度的方向垂直纸面向里。一群正粒子从坐标原点O以相同的速率沿纸面不同方向射入磁场。若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径r=5cm,不计重力,请判断下列那几句说法正确?
A、在磁场右边界,-4cm≤y≤4cm内有粒子射出
B、在磁场右边界,y>4cm和y≤-4cm处有粒子射出
C、在磁场左边界,y>8cm处有粒子射出
D、在磁场左边界,0
在学生的作业题和考试题中出现质量较差、又不科学的习题的原因很多,除了命题教师物理素质较差外,目前的应试教育是一个原因。为了让学生取得考试高分,采取题海战术,想方设法猜题押题。于是有些教师闭门造车,编出又偏又怪的题目,有的教师从网上下载,不仔细推敲,这些脱离实际,不科学的习题影响很坏,对培养科技人才极为不利。这或许是中国的科技人员很难获得理科诺贝尔奖的一个原因,应引起大家的深省。
参考文献
[1]袁运开、蔡铁权主编《科学课程与教育论》,浙江教育出版社,2003年