溯本清源 回歸本質(zhì)

丁志強(qiáng)

摘 要：本文結(jié)合實(shí)例，介紹編制原始物理問題的兩條途徑：一是將抽象問題還原為原始物理問題；二是自編原始物理問題。就原始物理問題的編制談幾點(diǎn)思考：①基于可靠的科學(xué)原理；②基于真實(shí)的物理現(xiàn)象；③基于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)；④基于中考命題的趨勢。

關(guān)鍵詞：原始物理問題；抽象問題；還原；自編；思考

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）8-0058-3

在初中物理教學(xué)中，大多數(shù)習(xí)題都是經(jīng)過人為加工后的抽象問題，其主要功能是培養(yǎng)學(xué)生的推理和演算能力，而此類問題在激發(fā)學(xué)生求知欲和創(chuàng)新思維等方面，暴露出教學(xué)功能的缺失。為此，如果在習(xí)題中設(shè)置一定比例的原始物理問題，將有效彌補(bǔ)抽象問題的諸多缺陷，從而整體提升習(xí)題教學(xué)的效果。所謂原始物理問題（以下稱為原始問題），是指社會(huì)生活、生產(chǎn)及自然界中客觀存在且未被加工的物理問題。[1]顯而易見，原始問題揭示了問題的來源，突出了問題的本質(zhì)，積極推廣和使用原始問題，對(duì)于習(xí)題教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 原始問題的編制

1.1 將抽象問題還原為原始問題

例1：比較液體壓強(qiáng)的大小

抽象問題：（2014年常州市中考題）如圖1所示，兩容器中分別裝有相同高度的水和鹽水（ρ■<

ρ■），A、B、C點(diǎn)液體的壓強(qiáng)分別為p■、p■、p■，它們的大小關(guān)系是（ ）

A.pApB>pC

C.pA

原始問題：潛水是一項(xiàng)有益身心的運(yùn)動(dòng)。如圖2所示是潛水員潛水時(shí)的情景，當(dāng)該潛水員從水面逐漸潛至水底時(shí)，請分析他受水壓大小的變化及其原因？如果該潛水員在海水中潛水，請你分析他受到的水壓與在水中潛水時(shí)有什么不同并說明理由？

通過分析以上案例，概括將抽象問題還原為原始問題的具體環(huán)節(jié)與方法。

（1）追溯：挖掘抽象問題所考查的物理知識(shí)和規(guī)律。本例中，抽象問題考查的是液體壓強(qiáng)的大小與液體深度、密度的定性關(guān)系，以此作為編制任務(wù)的起點(diǎn)，先明確目標(biāo)，然后通過逆向改編對(duì)抽象問題進(jìn)行還原。

（2）匹配：結(jié)合實(shí)際物理現(xiàn)象將抽象問題情景化。抽象問題中采用了容器、鹽水、液體壓強(qiáng)這些令人乏味的術(shù)語，應(yīng)予以剔除。而在原始問題中，將潛水員潛水作為素材，通過生動(dòng)形象的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，以“親近感”激發(fā)學(xué)生的求知欲，便于學(xué)生將知識(shí)遷移到實(shí)際問題中，從而創(chuàng)設(shè)了有利于學(xué)習(xí)者建構(gòu)意義的情景。[2]

（3）拓展：通過轉(zhuǎn)變提問方式啟發(fā)學(xué)生思維。在抽象問題中，雖然設(shè)計(jì)的提問目的明確、答案嚴(yán)謹(jǐn)，但并不能完整反映學(xué)生的思維過程。在原始問題中，以客觀判斷、分析原因作為提問的要點(diǎn)，充分給予學(xué)生發(fā)表見解的權(quán)利，既能鍛煉學(xué)生的文字表達(dá)能力，又能促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展。

當(dāng)然，不是所有的抽象問題都可以被還原為原始問題。一般情況下，我們選擇以物理現(xiàn)象為背景的抽象問題作為還原的對(duì)象，只需對(duì)其“取意改形”，讓編制過程簡易化，這將有助于原始問題在習(xí)題教學(xué)中的普及。通過對(duì)比該案例中抽象問題與原始問題的教學(xué)效果，我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在研究原始問題時(shí)各方面的表現(xiàn)都更為積極。正因?yàn)樵紗栴}有其獨(dú)特的教學(xué)價(jià)值，所以筆者嘗試依據(jù)物理現(xiàn)象自編原始問題。

1.2 自編原始問題

例2：近幾年，無人機(jī)在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，無人機(jī)航拍也逐漸進(jìn)入普通家庭。如圖3所示，一架無人機(jī)正逐漸向高處飛行，請你分析屏幕上圖像的大小變化及其原因？另據(jù)報(bào)道，2016年9月某校運(yùn)動(dòng)場內(nèi)，一架航拍運(yùn)動(dòng)會(huì)的無人機(jī)突然跌落導(dǎo)致兩名家長受傷，請你根據(jù)該報(bào)道提出一個(gè)與物理知識(shí)有關(guān)的問題？

例3：圖4所示是自然界中的“月暈”現(xiàn)象。俗話說“月暈而風(fēng)”，指的是大風(fēng)來臨前，高空中氣溫迅速下降，導(dǎo)致水蒸氣變成小水滴，這些小水滴相當(dāng)于許多三棱鏡，月光通過這些“三棱鏡”后形成了“月暈”。根據(jù)以上內(nèi)容，請你分析在“月暈”形成過程中涉及了哪些物理知識(shí)？

通過分析以上兩例，概括自編原始問題的具體環(huán)節(jié)與方法。

（1）選材：選取真實(shí)的物理現(xiàn)象作為編制原始問題的素材。以上兩例均以生活和自然界中的真實(shí)事物作為素材，不僅契合了初中生對(duì)新鮮事物的好奇心理，而且有助于素材與物理知識(shí)、規(guī)律的有機(jī)結(jié)合，從而起到承前啟后的重要作用。當(dāng)然，從物理現(xiàn)象中選取的素材大多數(shù)是零碎的、片面的，所以還需對(duì)選取的素材作進(jìn)一步的處理。

（2）融合：將碎片化的素材與物理知識(shí)、規(guī)律有效整合。用恰當(dāng)?shù)奈淖置枋鲎屃?xí)題變得完整，富有邏輯性，呈現(xiàn)出清晰的問題情景。在以上兩例中，筆者將與凸透鏡成像規(guī)律、物態(tài)變化、光現(xiàn)象等相關(guān)的物理術(shù)語全部剔除，通過設(shè)置合理的問題情景，巧妙地將物理知識(shí)、規(guī)律“隱藏”在情景中。實(shí)踐證明，情景化的素材、開放性的提問不僅能夠啟發(fā)學(xué)生思維，幫助學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建物理模型，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)注社會(huì)、關(guān)注大自然的積極意識(shí)。

（3）驗(yàn)證：通過實(shí)際檢測的反饋情況證明其實(shí)用性。自編的原始問題往往會(huì)存在這樣或那樣的疏漏，因此在大范圍使用前，必須進(jìn)行小范圍的實(shí)際檢驗(yàn)。檢驗(yàn)者應(yīng)該既有學(xué)生又有教師，需要檢查在編制的習(xí)題中是否存在被忽視的問題，如是否存在科學(xué)性錯(cuò)誤，文字表述是否規(guī)范，難易程度是否恰當(dāng)?shù)?。通過不斷地修改和完善，獨(dú)具特色的原始問題就能閃亮登場了。

2 編制原始問題的幾點(diǎn)思考

2.1 基于可靠的科學(xué)原理

物理學(xué)作為一門自然科學(xué)，應(yīng)具備科學(xué)性。原始問題所涉及的全部內(nèi)容必須是真實(shí)可信的，必須以科學(xué)原理作為依據(jù)。例如，2008年黃岡市中考卷中的“沙丘移動(dòng)問題”，命題者認(rèn)為“當(dāng)水平方向的風(fēng)不斷吹過沙丘時(shí)，沙丘會(huì)慢慢向風(fēng)吹來的方向移動(dòng)”，但經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明其結(jié)論是錯(cuò)誤的，此試題的命制只是命題者根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的推演，閉門造車想出來的。[3]所以，在編制的原始問題中絕對(duì)不能出現(xiàn)科學(xué)性缺陷，不能背離實(shí)際而主觀臆造。