初中物理作業(yè)常見問題及分析

摘 要：本文結合具體實例分析當前教師在布置初中物理作業(yè)時出現的兩類常見問題：作業(yè)題與教學內容和教學目標不匹配、作業(yè)題中存在各種科學性問題，以期引發(fā)一線教師更多的思考，共同糾正現行作業(yè)中的各類錯誤.

關鍵詞：初中物理;作業(yè);問題

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）04-0017-03

作者簡介：劉艷輝（1977-），女，北京人，本科，中學高級教師，研究方向：物理課堂教學、教學評價.

目前初中物理作業(yè)的主要形式是紙筆類作業(yè)，因作業(yè)題的來源復雜，教師向學生布置作業(yè)時缺乏選擇和設計，從而導致的作業(yè)錯配現象較為嚴重，此外，一些作業(yè)中還含有大量不符合實際、違背邏輯、概念錯誤、表述不清楚的題目，對學生學習產生嚴重的負面影響.本文將針對上述幾類常見問題進行分析，以期引發(fā)更多的思考和研究.

1 作業(yè)題與教學內容和教學目標不匹配

1.1 作業(yè)題所涉及的知識超出了本節(jié)課的教學內容

教師布置鞏固類作業(yè)的主要目的在于幫助學生鞏固本節(jié)課所學內容或是前面已經學過的知識，但有些鞏固類作業(yè)與本節(jié)教學內容無關，學生在解決部分作業(yè)題時需要運用到后面學習的新知識才能解決，而本節(jié)課需要鞏固的內容反而缺少針對性作業(yè).例如，在“力和運動”這一章中，前三節(jié)課時順序為力、力的測量和重力，教師將“重力的施力物體是”這樣的填空題作為第一節(jié)“力”的課后作業(yè)，便屬于與教學內容不匹配.

1.2 作業(yè)題歪曲教材的意圖

有些作業(yè)題的設計以教材中的內容為素材，這樣對于加深學生對教材內容的理解具有一定優(yōu)勢.但如果教師在設計作業(yè)時誤解或曲解教材意圖，則會對學生學習產生負面作用.如人教版教材第七章第三節(jié)“重力”中設計這樣一項體驗活動：用一根細線拴一塊橡皮，甩起來，使橡皮繞手做圓周運動，這時，你會覺得橡皮需要用線拉住才不會跑掉，如圖1所示.該體驗活動是教師在講重力的由來時，為了模擬引力，幫助學生理解重力是一種引力而進行的設計.但有的教師以這項體驗活動為素材，設計如下的作業(yè).

例題1 如圖1所示，用細線拴一塊橡皮，甩起來，使橡皮做勻速圓周運動.下列說法中正確的是

A.細線對橡皮的拉力大于橡皮對細線的拉力

B.橡皮所受到的合力為零

C.細線對橡皮的拉力改變了橡皮的運動方向

D.松手后，橡皮仍會做勻速圓周運動

本題答案為C選項.學生解答這道作業(yè)題需要了解合力、勻速圓周運動等概念，而人教版初中物理教材中并沒有明確提出合力和勻速圓周運動的概念，學生只能憑借自己的理解進行解答.筆者用此題對60名學生進行測試，其中有8名學生選擇B選項，2名學生選擇A選項，2名學生選擇D選項.對于為什么不選B和D選項，多數學生無法解釋清楚原因，主要靠猜測.特別是松手后，對橡皮的運動情況的判斷會讓學生感到更加迷茫.上述問題便屬于教師對原體驗活動的誤解與誤用.

又如：人教版的“機械能及其轉化”一節(jié)中，在“科學世界”欄目中介紹人造地球衛(wèi)星的機械能轉化，其目的主要在于開闊學生視野，激發(fā)學生學習興趣，有的教師以此為素材設計的作業(yè)題如下：

2.已知人造地球衛(wèi)星繞地球運行的軌道是橢圓形，有一個近地點和遠地點，如圖2所示，下面關于衛(wèi)星的說法正確的是

A.當衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時，速度變大

B.當衛(wèi)星從近地點向遠地點運動時，速度變大

C.當衛(wèi)星在遠地點時，動能最大，重力勢能最小

D.當衛(wèi)星在近地點時，動能最小，重力勢能最大

本題答案為A選項.學生解答這個作業(yè)題需要知道動能公式、機械能守恒的條件及機械能守恒定律，而初中階段的學生只是定性了解動能和勢能的影響因素、機械能守恒，不了解動能公式和機械能守恒的條件.筆者用此題對60名學生進行測試，有27名學生選擇B選項，5名學生直接回答不會.在回答正確的學生中，多數學生無法解釋清楚選擇A選項的理由，只是將A選項復述一遍.這樣的作業(yè)題除了給學生帶來迷茫之外，同樣無法起到幫助學生鞏固或建構知識的作用.

1.3 作業(yè)跟學生的知識和能力水平不匹配，難易程度不適當

有些作業(yè)題難度較大，已經超出初中學生的能力范圍;有些作業(yè)題則是鼓勵學生猜測，而不是幫助學生鞏固或理解知識.下面筆者通過兩個具體的作業(yè)題來說明.

例題2 一根錳銅絲制成的軟質彈簧，其B端恰好接觸水銀槽內的水銀，彈簧的上端A通過接線柱與電源相連，如圖2所示.開關閉合后發(fā)生的現象是

A.彈簧長度不變，燈變亮

B.彈簧長度不變，燈不亮

C.彈簧長度增加，燈變亮

D.彈簧上下振動，燈忽亮忽滅

本題答案為D選項.筆者用此題對60名學生進行測試，在60名學生中只有6人選擇D選項，選擇理由是 “猜的”.多數學生選擇A選項，理由是彈簧是導體，接通后燈就會亮.對于初中階段的學生而言，知道通電螺線管周圍磁場分布、了解通電導線在磁場中受到力的作用是課標及考試的要求，但是學生解決本作業(yè)題需要知道通電螺線管相鄰的導線之間存在力的作用，從而使相鄰的導線相互靠近，筆者曾拿本題讓高二剛剛學過磁場的學生解答，高二的學生認為題目中的彈簧大有含義，所以選擇D選項.可見，這已經超出初中學生理解能力范圍，對于學生來說難度巨大，該作業(yè)題不能體現出其幫助學生鞏固、建構知識的作用.即使教師在課堂上演示該實驗，那么本作業(yè)題也只是起到檢查學生是否記住實驗過程的作用.

例題3 一個小球自由下落，速度與時間關系的圖像如圖3所示，其中能正確描述小球運動的是

本題答案為C選項.60名學生有59人回答正確.但是選擇理由卻是 “重力勢能越來越小” “路程相同，時間與速度成正比”，多數學生的理由是“排除法”.初中學生只是知道小球自由下落，速度越來越快，但是并不知道自由下落就是勻加速直線運動.學生能選出正確選項是采用排除法，并不是基于對小球運動的認識，這樣的作業(yè)題不能起到幫助學生鞏固知識、發(fā)展能力的作用，反而會助長學生的不良學習習慣.

2 作業(yè)題存在各種科學性問題

作業(yè)題中存在許多閉門造車編出來的各類科學性問題，常見的科學性問題有：表述不清、指令不明、不符合邏輯、概念錯誤、缺少條件等.這樣的作業(yè)會對學生的思維加工過程產生嚴重干擾，阻礙學生對科學概念、科學方法以及科學規(guī)律的正確理解.下面，筆者通過具體的作業(yè)題加以說明.

2.1 作業(yè)題表述不清、指令不明

例題4 如圖4所示，用跟絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，發(fā)現驗電器的金屬箔張開.這個實驗可以說明

A.摩擦后的玻璃棒帶電

B.自然界只存在兩種電荷

C.同種電荷互相排斥

D.異種電荷互相吸引

本作業(yè)題目的指令是“說明”，即學生應從實驗目的出發(fā)，根據實驗現象，得到相應的判斷或是結論.因題目中沒有明確實驗目的，只是簡單描述實驗現象是驗電器的金屬箔張開，則學生可以從不同的角度解釋實驗現象.如果實驗目的是用驗電器檢驗絲綢摩擦過的玻璃棒是否帶電，則這個實驗現象可以說明“玻璃棒帶電”.如果實驗目的是檢驗驗電器的金屬箔張開的原因是否是同種電荷相互排斥，則這個實驗現象可以說明“同種電荷相互排斥”.該裝置還可以有其他的實驗目的，因此，也會產生不同的答案.這樣的作業(yè)題會讓學生養(yǎng)成在實驗目的不清的情況下盲目做實驗的習慣，同時也容易引發(fā)學生思維混亂，不利于發(fā)展學生的科學思維.

例題5 在太空環(huán)境中物體由于距離地球過遠，重力非常小，稱為失重.處于失重環(huán)境中的物體會漂浮，呈現出許多和地球上不同的特性，你知道有哪些？

這是一道開放性的作業(yè)題，但是題目中涉及到太空中重力的概念、失重以及完全失重等狀態(tài)，學生在初中階段尚未學習這些知識，同時，題干描述不準確，也沒有向學生提供足夠的相關知識.另外，“知道”這一指令不明確.這樣的作業(yè)題對于發(fā)展學生的科學思維能力和表達能力都具有不利影響.

2.2 作業(yè)題違背科學探究的邏輯

例題6 小芳要探究金屬圓柱體受到水的浮力與浸在水中深度的關系，她將高為8cm的金屬圓柱體緩慢浸入水中（水足夠深），在金屬圓柱體接觸容器底之前，記下它下表面所處的不同深度h和彈簧測力計相應的拉力示數F，實驗數據見表1.

金屬圓柱體浸入水中4cm時，它受到的浮力大小為N;（答案：1）

根據實驗數據，分析金屬圓柱體浸在水中受到的浮力大小與浸入水中深度的關系是.（答案：圓柱體浸入過程中所受浮力大小與浸入水中深度成正比;浸沒后，圓柱體所受浮力大小與浸入水中深度無關）

上題所述實驗過程沒有控制物體浸入水中的體積不變，不符合科學探究的邏輯規(guī)則，因此并不能得到正確的實驗結論.事實上，無論圓柱體是否浸沒，圓柱體所受的浮力大小都與其浸入水中的深度無關.

例題7 在實驗探究并聯電路電流特點時，得到表2中所示的實驗數據.

請根據表中實驗數據歸納實驗結論：

（1）任何一條支路電流都干路電流.（答案：小于）

（2）兩條支路電流.（答案：IB= IC）

（3）干路電流IA與支路電流IB、IC的關系是.（答案：IA=IB+IC）

由一組實驗數據歸納出普遍結論不符合科學探究的邏輯，出現歸納不當的錯誤.

科學探究對于初中生而言是難點，教師在課堂教學中通過引導學生識別變量、設計實驗方案、分析數據等一系列的學習活動理解科學探究內涵，需要花費大量的時間和精力，這樣的作業(yè)題會誤導學生，對學生科學探究能力的發(fā)展產生嚴重阻礙作用.

2.3 作業(yè)題中所涉及的概念錯誤

例題8 下列有關密度的說法，正確的是

A.同種物質，固態(tài)時的密度一定比液態(tài)時的大

B.根據m=ρV可知同一種物質，質量跟體積成正比

C.火災時有毒氣體受熱膨脹，密度變小，飄于室內上方

D.把一塊橡皮泥均分為兩塊后，每塊的密度是原來的一半

本題給出的參考答案為B、C選項.學生在不知是多選的情況下，多數人只選擇C選項.實際上，B、C兩個選項都存在科學性問題.B選項屬于對密度概念的理解錯誤，對同一物質來說，密度也是變量，只有在壓強一定、溫度一定的條件下，同種物質的密度才是常數.而“火災時有毒氣體受熱膨脹，密度變小，飄于室內上方”，該選項存在概念錯誤和邏輯錯誤.火災中由于燃燒物質不同，會產生像硫化氫、丙烯醛、氯化氫、一氧化碳以及氰化氫等有害氣體，這些有毒氣體密度有的小于空氣（或氧氣）的密度，例如一氧化碳、氰化氫，因此火災中有毒氣體飄于室內上方的部分原因在于氣體本身密度小.

2.4 作業(yè)題的答案錯誤

例題9 同學們用小車、長木板、木塊、刻度尺、停表等器材做“測量平均速度”的實驗，如圖5所示（實驗數據略）.

（1）此實驗的原理是;

（2）為了減小由于人的反應時間造成的時間測量的誤差，可以采取的措施是：

（寫出一種措施即可）

本題的（2）所給出的答案為“減小斜面坡度”.減小斜面坡度可以增加小車從斜面滑下的時間，似乎能夠減小由于人的反應時間所造成的時間測量誤差，但這樣的措施已經忽略一個重要問題：如果減小斜面坡度，小車沿斜面下滑的運動與較大傾角時小車沿斜面下滑的運動情況不同，實際上測量對象已經發(fā)生改變.本實驗從實驗目的開始就應該明確所測量的是小車什么情況下的平均速度.

3 總結

除了上述兩類常見作業(yè)問題外，仍然存在其他作業(yè)問題，廣大教師需要在設計作業(yè)過程中緊緊圍繞作業(yè)目的進行仔細分析和甄別，這樣才能逐步提高作業(yè)質量，促進學生的有效學習.

參考文獻：

[1]湯克順.重視體驗觀察 強化物理理念——《義務教育教科書·物理》教學有感[J].中學教學參考，2013，000（020）：60.

[2]秦曉文.基于核心素養(yǎng)的初中物理作業(yè)設計的思考[J].中學物理，2020，38（14）：16-18.

[3]秦曉文.初中物理鞏固類作業(yè)的設計策略[J].中學物理，2020，38（18）：5-8.

[4]秦曉文.初中物理診斷類作業(yè)的設計策略[J].中學物理，2020，38（16）：9-11.

[5]萬艷如.高中物理課后作業(yè)的現狀及優(yōu)化策略研究[D].重慶：西南大學，2020.

（收稿日期：2020-12-07）