基于內(nèi)容標準的認知技能命制初中物理試題

作者簡介：陳宗榮，廈門市教育科學研究院物理學科教研員，福建省物理教學專業(yè)委員會理事、廈門市物理學會副秘書長、廈門市高中新課程指導組成員、市初中物理學科指導組組長、市名師講學團成員、物理學科帶頭人。近幾年主編或參與編寫《初中新課程物理學科教學指導意見》、《高中物理新課程教學設(shè)計與評析》、《初中物理教師資格考試學習參考書》、《初中物理實驗手冊》、《暑假學伴》、《寒假學伴》等書籍，在全國CN級刊物上發(fā)表論文20余篇。曾擔任全國中學物理青年教師教學大賽評委，并作現(xiàn)場點評。多次應(yīng)邀在全省中考命題培訓班、全省教研員專業(yè)發(fā)展研修班上開設(shè)關(guān)于命題技術(shù)和課堂教學評價等專題講座。近5年共指導4位教師參加全國教學大賽獲一等獎，2位教師包攬福建省首屆教師技能大賽初、高中組第一名。

根據(jù)課程內(nèi)容標準條目的“動詞”表述的認知技能命制試題，是基于標準的考試命題的基本要求。初中物理學科認知技能主要包括以下五種：識記、理解、簡單應(yīng)用、問題解決、實驗與探究。下面結(jié)合試題實例，具體說明如何根據(jù)各種認知技能的內(nèi)涵，編制考查相關(guān)認知技能的試題。

1 識記

能知道有關(guān)的物理名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表述，是低層次的要求。主要包括回憶、再認、識別等方面。這些行為的基本特征是復(fù)述，即把已經(jīng)學過的知識，通過回憶，按問題的要求陳述出來。

例題1

下列物品中，通常情況下屬于導體的是

A.布筆袋 B.鉛筆芯

C.橡皮擦 D.塑料尺

內(nèi)容標準

了解物質(zhì)的一些物理屬性，如彈性、磁性、導電性和導熱性等。

認知技能 識記(識別)。

難易程度 容易題。

物質(zhì)的導電性在課程標準上的要求是“了解”，本題各選項是否屬于導體，考生只需通過回憶加以識別，因此其認知技能是識記。

例題2 如圖1所示，為了使道路交通更加通暢，仙岳路架設(shè)了全程高架。高架路面鋪設(shè)“海綿”瀝青，部分路段兩側(cè)設(shè)有高3m左右的透明板墻。鋪設(shè)“海綿”瀝青和安裝這些板墻的主要目的是

A.保護車輛行駛安全

B.減小車輛噪聲污染

C.增加高架道路美觀

D.阻止車輛廢氣外泄

內(nèi)容標準

知道防治噪聲的途徑。

認知技能

識記(在具體事例中辨認)。

難易程度

容易題。

本題提供的情景材料與課堂教學時呈現(xiàn)的材料非常接近，考生幾乎不做或很少做遷移思考，就可以進行辨認，因此屬于識記層次。

“識記”類試題的認知技能與初中物理課程標準行為動詞“了解”、“認識”相對應(yīng)，由于此類試題考查的是低層次的能力要求，因此試題的難易程度多為容易題。

2 理解

在了解的基礎(chǔ)上，能全面把握物理概念、物理規(guī)律、基本分析方法，能掌握有關(guān)概念、規(guī)律、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。主要包括解釋、舉例說明、歸類、概括、推理、比較、論證、診斷、重新設(shè)計、預(yù)測等方面。理解行為的基本特征是轉(zhuǎn)化，即能夠轉(zhuǎn)用各種不同的方式來呈現(xiàn)知識的本質(zhì)特征。

例題3 酒精測試儀可檢測駕駛員是否酒后駕車，如圖2是它的原理簡圖。圖中酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，如果測試到的酒精氣體濃度越大，那么

A.傳感器的電阻越大

B.通過傳感器的電流越小

C.傳感器兩端的電壓越大

D.電壓表的示數(shù)越大

內(nèi)容標準 理解歐姆定律。

認知技能 理解(推理)。

難易程度 中檔題。

本題提供了酒精測試儀原理簡圖，傳感器電阻與酒精氣體濃度的關(guān)系等信息，需要考生對其進行解碼，并根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律進行邏輯推理。如果測試到的酒精氣體濃度越大，則傳感器電阻越小，電路總電阻越小，總電流越大，R。兩端電壓越大，所以電壓表的示數(shù)越大。試題緊密結(jié)合當前大力查處酒后駕駛這個社會熱點，具有一定的教育功能，同時讓考生體會到物理知識的應(yīng)用價值。

“理解”水平的試題考查的均為初中物理的重點主干內(nèi)容，如密度、壓強、歐姆定律、電功和電功率等。

3 簡單應(yīng)用

在理解的基礎(chǔ)上，能運用一兩個學過的知識點分析和解決有關(guān)的實際問題。主要包括簡單作圖、估算、簡單計算、科學方法應(yīng)用、信息收集處理等方面。

例題4廈門快速公交系統(tǒng)(BRT)建成后，運行速度約為42km／h，從第一碼頭到大學城只需40min。如圖3所示，假如質(zhì)量為50kg的小鷺要乘坐BRT公交車時，先用30s走上高5m的人行天橋，再用15s從天橋乘坐自動扶梯到達BRT站臺，站臺比天橋高4m。試求：

(1)第一碼頭到大學城的大約路程；

(2)小鷺走上天橋的過程中克服重力所做的功；

(3)小鷺從地面到BRT站臺過程中克服重力做功的平均功率。

內(nèi)容標準 能用速度公式進行簡單計算，結(jié)合實例認識功、理解功率的概念。

認知技能 簡單應(yīng)用(簡單計算)。

難易程度 中檔題。

快速公交系統(tǒng)(BRT)是市民高度關(guān)注的重點民生工程。本題涉及的知識有路程公式、質(zhì)量、克服重力做功、平均功率等等。這是一道聯(lián)系實際生活的力學綜合題，旨在重點考查學生分析整個物理過程和簡單的建模能力，要求學生把所學物理知識與身邊熟悉的生活背景相結(jié)合，在讀題解答的同時，還增長了知識，感受城市發(fā)展成就。

“簡單應(yīng)用”試題的特點是“執(zhí)行”，考生已經(jīng)知道應(yīng)該采用什么方法完成解題任務(wù)，只要根據(jù)題意，按照程序化的方法就可完成這類試題。

4 問題解決

指綜合應(yīng)用已學過的多個知識點分析解決問題，是較高層次的要求。

例題5如圖4是小林家里電熱水器的工作原理簡圖，熱水器有高、中、低三檔功率。小林發(fā)現(xiàn)熱水器高檔位不能工作，其他檔位能正常工作。小林猜想造成故障的原因有以下四種，你認為可能是

A.a處接觸不良

B.b處接觸不良

C.某電熱絲短路、

D.某電熱絲開路

內(nèi)容標準

認識串并聯(lián)電路、理解歐姆定律，理解電功率。

認知技能 問題解決(實施)。

難易程度 較難題。

要找出造成故障的原因，考生首先要能辨別開關(guān)處于不同狀態(tài)下電路的連接情況，然后判斷不同連接情況下電路總功率的大小，根據(jù)題意對電路的故障做出有依據(jù)的猜想，根據(jù)猜想下的電路狀態(tài)進行分析，驗證自己的猜想。

“問題解決”試題的特點是“實施”，對這一類試題，考生沒有現(xiàn)成的方法套路來解決問題，必須先確定解決問題的方法，然后按照一定的程序解決問題，因此對考生有較高的能力要求。“問題解決”類試題可以是客觀題，也可以是主觀題，但以主觀題居多。

5 實驗與探究

實驗與探究能力是新課程標準提出的重要能力，因此將其單獨列出。實驗與探究能力涵蓋《初中物理課程標準》中技能性目標行為動詞“會”，體驗性目標行為動詞“經(jīng)歷”和“認同”，主要包括觀察、使用器材、提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗、分析論證、評估等方面。

例題6 小華用圖5所示的電路，研究通過導體的電流與電阻的關(guān)系。電源電壓不變。

(1)實驗過程中，小華每次改變電阻箱R的阻值后，

通過調(diào)節(jié)_u，始終保持_u示數(shù)不變。

(2)下表是小華實驗過程記錄的數(shù)據(jù)，可以初步得出的實驗結(jié)論是_u。

(3)小華做第4次實驗時，將電阻箱R的阻值從30Q調(diào)為40Q后，就直接記錄電流表示數(shù)。這個示數(shù)可能是()。

A.O.2A B.0.17A C.0.15A D.0.13A

(4)小華對表格數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換處理后，在坐標系中畫出一條正比例函數(shù)圖線。該坐標系是以電流I為縱坐標，以_u為橫坐標建立的。

內(nèi)容標準

通過實驗探究電流、電壓和電阻的關(guān)系。

認知技能

實驗與探究(實驗條件控制、分析論證、評估、創(chuàng)造)。

難易程度

較難題。

本題分別考查用滑動變阻器改變電路電壓的基本操作能力，控制變量、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力，誤差分析反思評價的能力，以及巧妙處理實驗數(shù)據(jù)直觀得出實驗結(jié)論的創(chuàng)新能力。試題的4個設(shè)問分別對應(yīng)4個不同的探究環(huán)節(jié)，層次分明，逐層提高，有效考查考生的各種實驗探究能力。

考查實驗與探究能力時，往往還會與內(nèi)容標準中的其它認知技能的考查相交叉。

實際命題過程中，一道試題通常不只考查單獨的認知技能，真實的物理試題往往都是同時考查多種認知技能的。我們在進行歸類時，一般按照試題所考查的核心認知技能為依據(jù)。命題中要根據(jù)試題考查的核心認知技能選擇題干的材料信息，設(shè)置選項或作答要求。

總的說來，低端認知技能考查的基本要求是，試題提供給考生的情景信息與考生在課堂學習過程中學習的材料應(yīng)該一致或相近，不做或很少做擴展或改動。而高端認知技能考查的基本要求是，提供的試題情景信息應(yīng)該是與課堂教學提供的材料不一樣的新情景。如果提供的試題情景信息不是新的，而是與教材或課堂練習提供的信息相同，那么命題的立意就不能得到保證。本想考查考生的高端認知技能，實際考查的可能是考生的“識記”。所以，創(chuàng)新試題的情景材料，是實現(xiàn)高端認知技能的基本要求。此外，內(nèi)容標準、認知技能和難易程度三者之間要有良好的一致性，認知技能要服從內(nèi)容標準，試題的難度設(shè)置要與所考查的認知技能的層次相吻合。

(欄目編輯 廖伯琴)