时间:2023-05-31 09:09:19
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物理竞赛试题,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
分析该题属于牵引类问题,由于题目中细绳与动滑轮有夹角,因此要正确找出速度之间的关系并不容易.
解法一运动的合成与分解
根据牵引类问题的特点,任何时刻绳BD段上各点沿绳的速度均与绳头速度v相同.令滑块A向右移动的速度为vA,由轻绳的运动特点可知,相对于滑块A,绳上的B点是以速度vA从动滑轮中抽出的,即满足vBA=v(1)
根据运动的合成,在沿绳BD方向上,B点的速度应是该点相对于滑块A的速度vA与滑块A相对于静止细绳的速度vAcosα的合速度,即
v=vBA+vAcosα(2)
由(1)、(2)可得vA=v1+cosα(3)
该种解法虽然过程比较简单,但需要在抓住轻绳运动特点的基础上,灵活地选取参考系来解决问题,对学生的能力要求较高.
解法二图像法
令在Δt(Δt0)时间内接触点B运动至B′(如图2所示),由于时间很短,因此该过程可近似看成匀速直线运动,故
BB′=vAΔt(1)
作B′EBD,由于Δt很小,因此BE的长度可认为是该过程动滑轮上方轻绳收缩的长度,即
BE≈Δl1(2)
而动滑轮下方轻绳收缩的长度为
Δl2=BB′(3)
由(2)、(3)可得(BE+BB′)=Δl=vΔt(4)
在ΔBB′E中,满足BE=BB′cosα(5)
将(1)、(5)式代入(4)式可得
vAΔtcosα+vAΔt=vΔt,
即vA=v1+cosα(6)
该种方法通过微分的思想研究对象在元过程中的运动特点,再结合图像找出速度之间的具体关系,虽然过程稍显复杂,但这种方法在物理竞赛中是十分常用的.
解法三以动滑轮为研究对象
在本题中,可以将动滑轮看作是一个在绳上做无滑滚动的刚体,根据刚体运动的处理方法,选择动滑轮的中心O为参考点,将滑轮上B点的运动看成是滑轮中心O的平动与B点绕O点转动的合运动,令滑轮半径为R,滑轮中心O的速度为vO,B点相对于O点转动的角速度为ω(如图3所示)
由于B点沿绳方向上的速度应与绳头相同,故满足
vOcosα+ωR=v(1)
又因为滑轮相对于绳作无滑滚动(如图4所示),所以满足
ωR=vO(2)
滑块速度与滑轮速度相同,即vA=vO(3)
1 开设大学生物理竞赛的意义
1.1 培养学生的创新精神和竞争意识
大学物理课程涉及面极广,但我校学生的学习参照物局限在本班级范围内,导致学生的学习缺乏激情。举办校级范围的物理竞赛,学生可在广阔的空间中发现自己的优势或差距,有利于唤醒学生的竞争意识。竞赛的内容侧重于物理知识的应用解决实际问题的能力,通过赛前培训和物理竞赛活动,学生不仅能拓宽知识领域,而且能深刻理解物理原理到工程实际的应用,有利于培养学生的创新精神。
1.2 为人才的脱颖而出创造条件
不少考生入学时对大学教育缺乏了解,在选择自己未来的专业方向时,具有一定盲目性。物理竞赛可为学生提供发现自我的机会,可为有志于物理研究的同学提供重新定位自我的机会。在物理方面学有所长的同学可以在这一舞台上充分展示自我、脱颖而出。物理教学过程中存在的问题也可通过物理竞赛反映出来,对深化大学物理教学改革有积极作用。例如,近些年,许多高校在倡导STS教育,倡导将科学、技术和社会紧密联系起来,教师也在不断努力,但教学改革的效果不是简单能从平时作业或一张期末试卷就能体现出来。学校需要从多个角度发现问题,逐步改进。
1.3 提高学生学习物理的积极性
通过竞赛,学生会发现自身的薄弱环节,意识到自己学习仅局限于教材的几个公式和几道题,处理实际问题能力欠缺,学生对自身的要求便会提高,这有利于提高学生学习积极性。这一点在许多竞赛举办院校已充分得到证明。举办大学物理竞赛后,学生对物理课程的喜爱大大提高,不仅体现在课堂学习积极性,还体现在校公共选修课选择人数,物理知识讲座的上座率等多个方面。众所周知,兴趣是最好的老师,只有让学生热爱物理,感觉到学习物理的乐趣,学生主动性才会提高。这与教师进行的教学手段和教学方法改革必定有有异曲同工之妙。
2 举办我院大学生物理竞赛的关键
开展竞赛包括题库建设、出题、赛前培训、监考、阅卷等环节。只有把握成功举办竞赛的关键点,才能为成功地开展大学物理竞赛。
2.1 组织竞赛题库建设
大学物理竞赛试题题库建设是竞赛必不可少的一部分。但是,绝对不能随意从网上下几套题就了事。题库题型方面,应灵活多样,不局限于平时期末测试的选择题、填空题、计算题,可以有简答题、设计题、案例分析题等主观题。题库内容方面,试题内容应面向工程和生活,体现实用性、趣味性,让学生感兴趣。由于所使用教材一般都有丰富的习题资源,有的层次分明,有巩固知识点的基本题,也有不少与实际生活联系的综合运用题,而平时大学物理课程的课后作业一般以基础题为主,因此,可从教材中选择合适的综合运用题,这样减少学生的陌生感和恐怖心理。另外,不少国外教材也可以借鉴,比如,《哈德里大学物理学》这套教材中,给出了大量生动的生活实例,这些案例都与物理原理密不可分。题库题目的难易度方面,竞赛题目总体比平时习题要难,但不是题库里只有偏题、难题、怪题,可依据试卷中容易题、中等题、难题大概比例为4:3:3进行编制。试题库的建设是一项比较繁琐的工作,这就要求教研室每位教师分工合作、共同努力,严格按照要求保质保量完成竞赛试题库建立。
2.2 组织学生报名
近些年,教学改革呼声不断高涨,大学物理课时逐年减少,学生对待大学物理的态度每况愈下,很多学生的学习目的就是通过期末考试。学生对竞赛缺乏信心,不敢报名。因此,组织学生积极报名是成功开展大学物理竞赛的重要工作。
让学生端正参赛思想,明确竞赛目的。参加物理竞赛目的在于激发学习兴趣,拓宽知识面,培养创新能力,提高解决问题的能力,将学生的物理素养提高到更高层次。同时通过参赛,掌握良好的学习方法,养成高效率的学习习惯。让学生正确看待竞赛, 树立"重在参与"的思想,参与竞赛的过程会使学生终生受益,而竞赛结果仅是一时的,学生不应过分看重结果。
鼓励学生参赛的同时,也应确保参赛质量,为持续开展竞赛打基础。组织正式报名前应进行选拔,选拔优秀学生应遵循以下选择标准:(1)选择对物理有兴趣的学生。竞赛接触到的内容相对而言知识面广、难度大,对数学知识甚至编程知识要求较多,浓厚的学习兴趣,刻苦钻研精神,才能完成对竞赛知识的学习。(2)选择智力与非智力因素出众的学生。 智力包括观察、分析、理解、抽象、记忆、想象、总结、表达、应变、创造等众多方面的能力和科学素质。非智力因素包括意志力、自信心、注意力集中程度、动手能力、求知欲、进取心、受挫力等多个方面。对于智力相当的两个个体,成攻常取决了非智力因素,因此,要挑选智力与非智力因素出众的学生参加竞赛。(3)选择数学基础较扎实的学生。处理问题常包括分析物理情景、建立物理模型、运用物理规律列式子求解。问题常出现临界问题、非均匀变化问题,这要求运用微积分、解不等式等数学手段进行求解、分析。因此,没有扎实的教学功底,解决物理问题便会力不从心。
教师应对各班做工作,在教学过程中注意发现有潜力的学生。寻找兴趣浓厚、思维能力强、数学基础扎实的学生报名参赛。
2.3 学院管理部门支持
我院物理竞赛成功开展离不开教师建设题库,精选试题;离不开师生宣传;更离开学校的支持。学校应给予足够重视,并设立专项经费用于物理竞赛的开展,用于学科竞赛培训、组织考试、对学生实施奖励,否则,竞赛将无从开展。
关键词:观察物理现象;理论联系实际;勇于探究;勤于思考;归纳总结
中图分类号:G620文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2011)06-0-01
我一直从事初三物理教学工作,同时辅导学生参加历届的初中应用物理竞赛。也在不断的探讨、研究竞赛试题,通过长期的教学研究体会和对历届竞赛题的分析总结,就如何解答这类应用知识竟赛题谈几点见解:
一、联系实际,勤于观察,重在思考
物理知识是从实际中来,又要应用到实际中去,所以学习物理知识若只局限于课堂上的学习是远远不够的,所以,必须引导学生结合生活实际、社会实际的大课堂去学习物理、应用物理,才能把物理知识学活、用活。因为在日常生活和社会实践中存在着各种各样的物理知识,如脚踏在松软的土地上会陷下去个窝、冰水可以互相转化等等;而应用物理知识就是以这些生活、生产中常见的现象为背景提问题,所以,解答应用物理知识的基础和关键在勤于观察生活,善于思考所见现象。如果我们对日常生活中的物理现象熟视无睹,或者是观察了,但不深入思考,那就是脱离了“物”而学“理”,最好的结果只能是死记了一些物理公式及定义。
总之,应用物理知识题存在于生活和实践中的一些具体事物上,并且它在这些事物上画了个“?”,给我们提出了具体的观察对象和思考的方向,只要我们平时引导学生多观察、勤思考,把所学知识与自然、生活现象结合起来,才能为解答应用物理知识打下扎实的基础。
二、理论联系实际,化实际为理论
应用物理知识竞赛题都是对生活实际问题的解决。它的显著特点是用生活语言来表述实际问题的具体情况,而不是用物理名词、术语直接给出的物理模型。它把物理知识隐蔽在实际事物之中,已知条件或待求的实质问题常处于隐蔽状态,一般不能直接套用物理公式求解。这是应用物理知识竞争题与平时的练习题和考试题的不同之处。。例如:冬天口呼“白气”;夏天放有冰棍的水杯外壁“出汗”;用久的电灯“变黑”等等。这些现象中的冒“白气”、“出汗”、“变黑”等都是生活用语,与物理概念、名词联系起来。冒“白气”实质上是口呼出的废气中的水蒸气遇冷液化的小水珠;水杯“出汗”是空气中的水蒸气遇到冷的杯子液化成的小水珠。电灯变黑钨丝先升华后凝华形成的。再如:家里使用的脚踏式垃圾桶,当你要装垃圾时脚轻轻一踩桶盖就开了,卫生间的马桶盖小朋友都能轻松的揭开,这些生活实例与物理联系起来就是我们所学的省力杠杆。总之,我们要把实际生活中的现象通过逻辑思维的方法转换成物理问题,用物理名词术语替换相关生活用语,显现出它的物理真面目,再找出这个物理问题与哪些物理概念、规律有关系,寻找解题所需物理量,进而理清解题思路,这样解题就迎刃而解了。
三、掌握基础知识是解题的保障
物理基础知识是指一系列基本概念和基本定律、规律组成的知识体系。解答应用物理知识竞赛题必须以物理基础知识为依据,对生活技术中的实际问题做出正确的解释、判断或合理的解决。然后准确运用物理概念和规律,切忌乱猜想和乱套公式。例如:2010年2月份在温哥华举行的冬奥会上,我国冰壶选手用50N的力将冰壶推出去后,运动了40m,问在这段距离中这位选手对冰壶所做的功是多少?考生不加思索的套用“W=FS=50Nx40m=200J”。产生错误的原因:一是没有严格审题,走马观花式的阅读试题,根本没有看到题目中的关键词“推出后”;二是不知道做功必须具备的两个因素:1、有力作用在物体上,2、物体在力的方向上移动一段距离,没有掌握公式W=FS的真正涵义。出现类似问题的题型很多,又如:足球运动员用200N的力一脚把球踢出10m远,运动员做了多少功?再如:起重机将6吨钢材从地面运送到四楼后又沿水平方向移动了4 m,问起重机在这4 m内做的功是多少?不少考生解这类题都是死套公式:“W=FS”结果一分不得。由此可见,对于任何实际问题都要在观察、思考的基础上,以物理概念、规律为依据进行分析,不能乱套公式,更不能想当然地主观猜想。
关键词:实验教学 教学策略 科学素养
中图分类号:G633.7
一、2012年普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试试题(浙江卷)物理实验试题评析题21.在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图甲所示。
(1)在答题纸上相应的图中画出完整的光路图;
(2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n=??? (保留3位有效数字);
(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图乙所示。图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和 (填“A”或“B”)。
考点定位:光的折射定律,测玻璃折射率实验
点评:该题考查测定玻璃砖折射率实验,从考查的内容充分显示出高考对该部分内容的考查注重课本,提醒我们要复习时要注重基础知识,不回避陈题。实验题通过照片提供真实的实验情景,既考查了学生对实验操作、仪器读数、数据处理等基本实验素养,又考查了学生对实验的拓展与探究;体现了新课改对知识的获取过程的关注。实验题向来在高考中占有重要的位置,这是物理学科特点的具体体现,从试题可见,实验能力考查以课本实验为原型,通过适当改编,关注物理过程、注重动手能力的考核。 2012年高考试题特别关注知识获取的过程,突出对学生动手能力的考核。高考实验试题,一定要把做过实验的人和没做过实验的人区别开,把认真做实验的人与不认真做实验的人区别开。今年实验题突出这方面考察。例如,21题第3小题当入射光线位置往边缘移动时,很可能会使没有真正做过该实验的学生失分,体现了“重视科学探究,强调过程方法”的新课程理念。所以,该实验试题的设计是对我们今后物理实验教学乃至整个物理教学都是有一定的引领和导向意义的,希望我们老师能正真从新课程的理念出发,突出学生在学习过程中的主体地位。
新课程提倡从学生和社会发展的需要出发,发挥学科自身优势,通过物理实验拉近学生的生活与物理的距离,让学生体验到知识的实用性和价值性。为此,我们的教师在实验教学过程中需要调整教学策略,以便适应教育发展的要求。
二、实验教学策略的优化
(一)重视实验探究的过程,提高学生科学素养
物理实验中学生的活动是多方面的,既有思维过程,又要求动手操作。实验本身就是一种基本的科学研究方法,通过实验,既可让学生初步体验科学研究的过程、方法,又可达到对知识的巩固和应用。通过分组实验可以培养学生良好的实验习惯和实事求是的科学态度。
1.严谨的实验态度。有的学生为了抢时间,做实验时草率从事,这是十分有害的。因为要达到实验的各项目的,完成各项基本训练,就要求学生领会操作方法,增加对实验过程的观察和分析,这就需要一种认真的态度。许多实验要求在相同的条件下重复测量(结果往往不同),有时要改变某一条件再进行测量(控制变量法),这都需要认真观察实验现象,记录数据,并注意发现问题。
2.良好的实验习惯。实验仪器的使用都有一定的严格要求,学生在做物理实验时要养成良好的实验习惯。例如,对于测量仪器的使用,要养成注意量程和进行零点调整的习惯;在做电学实验时,要养成先检查电路再闭合开关的习惯。对于物理实验课的教学,教师要教育学生养成先认真阅读实验课文、作好预习而后动手实验的习惯。
3.珍惜获得的实验数据。教师要让学生对自己的实验结果有信心,不要盲目相信别人的结果,更不能随便更改实验数据或抄袭别人的结果。实验误差过大时,要引导学生冷静地分析原因,鼓励学生和教师讨论问题。教师要指导学生珍惜获得的实验数据,实事求是,一丝不苟,每个实验环节必须一环扣一环,实验数据的取得也必须真实、准确,实验的结果要经得起反复检验。
(二)重视实验过程中的突发事件
有的老师不喜欢实验,不是怕实验准备麻烦,而是怕实验过程出现意外,影响教学过程,实际上有些实验即使出现意外,它也是课堂中重要的教学资源,尤其是对学生的思维的严密性和科学精神的培养具有重要的意义。
例如,在“测定玻璃的折射率”中的教学中,教师先引导学生在不同的入射角条件下去观察大头针的位置,结果有的学生看见大头针边缘有彩色光线,或者由于大头针的位置比较靠玻璃砖边上,结果在另一侧就观察不到它的像了,就像浙江卷试题21乙图右侧呈现的那样情况,这样会引发学生强烈的认知冲突。那么在这种情形下,学生就主动的去探讨出现这样的现象的原因,这时教师给予恰当的引导,使得他们获取实验以外的实践知识,并对本身原有的知识理解更加深刻。
可见,实验过程中出现突发事件并非都是坏事,只要教师利用好这些发生在学生眼皮下的活生生的问题,引导学生分析,鼓励学生参与解决,最后在全班同学合作中作深入分析,最终解决问题。
(三)开放实验室,采用多种方式提高学生的实践能力、动手能力,开拓学生做实验的时间和空间
关键词:新课程;试题赏析;拓宽延伸;能力挑战
文章编号:1008-0546(2013)06-0077-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
为期一周的第25届国际科学与和平周全国中小学(江苏地区)2013年“金钥匙”科技竞赛(初三学生CESL活动)已于4月21日落下帷幕,此活动不仅组织化程度高,而且试题也让人赏心悦目,散发着新课改带来的又一阵阵“清香”。初赛试题贴近中考,注重基础的夯实和知识的应用,复赛试题则更加突出知识视野的拓宽和科学素养的提升,给学生有一种不一样的做题感觉。下面摘选其中部分经典的、具有代表性试题,与大家分享。
一、试题赏析
1. 横向拓宽,密切联系生活实际
(1)生活化学
这道题以教材中的“食品中的有机物”为切入口,不仅考查了蛋白质、油脂、微量元素等知识点,还拓展了蛋白质、维生素相关知识,通过竞赛,让学生了解了蛋白质是组成细胞的基础物质,在食用富含维生素的一些食品时,要注意不要高温加热、凉拌时最好加些食醋等生活常识,“生活处处皆化学”再次得到体验。关于生活化学的试题在复赛试卷上也有所体现,如:为预防和控制高血压,世界卫生组织建议每人每天食盐摄入量应少于多少;酸奶的营养价值和保健功能是否比鲜奶高;常用于保护食物,以免被微生物侵蚀而腐败的物质是什么;不吃早餐的学生,出现头晕、心慌、四肢无力等现象的主要原因是什么等,让学生从中学到了很多课本上学不到的化学知识,积累了一些生活和保健的常识。
(2)环境化学
例2:(初赛试题)现代社会,酸雨是主要环境问题之一。
(3)文学化学
例3:(复赛试题)在许多古诗词和成语中,蕴藏了一些物质的性质和化学现象,体现了化学之美。请用你的化学知识回答下列问题:
(1)刘禹锡《浪淘沙》中的:“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”,与哪一种金属的性质有关? 。刘长卿《酬张夏》中的:“水声冰下咽,沙路雪中平”,描绘了那种物质的状态变化? 。从王安石《梅花》中的:“墙角数枝梅,凌寒独自开,遥知不是雪,为有暗香来”,可以知道什么是运动的? 。
(2)以下过程中涉及化学变化的是 。
a.水落石出b.百炼成钢c.点石成金d.滴水成冰e.水滴石穿f.木已成舟
(引自“复赛试题”第22题)
化学之美不仅显现在物质固有的性质和反应现象之内,而且还体现在化学与文学的有机融合之中。用化学知识解释古诗词以及成语中所描述的一些物质性质或自然现象,姑且称之为“文学化学”,是上述这道题的风格特征,学生通过做题,既可以欣赏到文学的韵律之美,又能联想到文人墨客笔下生动的化学自然景观,使所学知识得到迁移,从而可以进一步提升学生的人文素养,激发学习化学的热情。
2. 纵向延伸,突显思维能力挑战
(1)课本知识的自然延伸
(1)从化学元素与人体健康的角度考虑,我们应选用铁锅还是铝锅 ,为什么? 。
(2)反应完全时所得溶液中溶质的化学式为 ;其在溶液中的质量为 g;
(3)废铁锅片样品中铁单质的质量分数为
(引自“复赛试题”第27题)
(2)学科之间的高度融合
例5:(复赛试题)某学生做了如下实验,将一个不与酸反应的小球放入盛有盐酸的烧杯中,小球悬浮于液面,将几枚小铁钉投入烧杯中,至不再有气泡产生为止(溶液的体积变化忽略不计)和开始相比,小球的位置( )
A.上浮 B.下沉 C.不变 D.沉至杯底
(引自“复赛试题”第18题)
在初中化学教学中,若能适当地将化学内容与相邻学科(如初中物理、生物等)有关知识进行一些小综合,则能有助于提高初中生综合应用知识的能力,也有利于培养初中生创新思维能力,上述这道题体现了化学与物理的高度融合。整个竞赛试卷中还有许多与生物、计算机等学科融合的好题,譬如:“灰太狼”不吃“喜洋洋”改吃草了,狼体内会不会很快产生消化草的酶;抗生素是否既能杀死细菌,也能杀死病毒;珊瑚是一种海洋植物吗;自然界的病毒和电脑病毒的不同之处是什么等等,与生物、计算机甚至是医学的融合,考查了学生综合运用知识解决问题的能力。尤其是最后一道与英语学科融合的“科技英语题”,给人一种全新的感觉,提升了整个竞赛试卷的品位。
二、两点思考
1. “教教材”还是“用教材教”
初中化学是启蒙学科,初中化学教师是引领学生开启化学大门的引路人,学生是否对化学产生兴趣,高考选修时,学生是否愿意继续选修化学,学生将来是否愿意从事与化学相关的科研工作,能否成为化学领域中的尖端人才,初中化学教师将决定其80%,换一句话说,很大程度上在于初中教师的启迪和引导,在于启蒙阶段学习的兴趣和激发。《义务教育课程标准》告诉我们:“在教学中应密切联系生产、生活实际,引导学生初步认识化学与环境、化学与资源、化学与人类健康的关系”。教材只是一个案例,而不是教学内容的全部,更多地需要广大教师们去研究教材,开发、整合与教材相关的课程资源,进行“二度”创作,丰富课堂教学内容,拓宽学生的视野。“金钥匙”科技化学竞赛全新的命题视角,为初中化学教学指明了方向,我们的教学要着眼于学生的终身发展,为学生的将来打下宽厚的基础。教材中既没有获诺贝尔化学奖的罗伯特和布莱恩,也没有刘禹锡的《浪淘沙》、刘长卿的《酬张夏》、王安石的《梅花》,更没有英语课文或片段,这表明“一本教材”、“一支粉笔”已不能满足学生的求知欲望,不能适应新课标的教学要求,更不能激发学生热爱化学的热情。教师的教学视野要开阔,教学内容要宽厚,教学的思路要创新,这就需要教师不断学习,不断积累,与时俱进,不仅精通初中化学知识,而且还要熟悉、了解高中化学知识,更要有与相邻学科知识融合的能力。因此,要时常去翻阅、浏览高中甚至大学教材,不断提升专业素养,同时还要广泛地阅读,提升自己的文学修养和人文素养,做到了上述这些,方能使课堂教学既基于教材而又不囿于教材,也才能驾驭教材、游刃有余,出新出彩,真正体现为学生的终身发展而教。
2. “考试分数”重要还是“能力素养”重要
分数对于学生而言固然重要,但从学生终身发展的角度看,能力素养更为重要,眼睛只盯着分数,教师只能是为“考”而教、为“分”所劳,学生只能是“游题海”、“爬书山”,不断反复机械训练;眼睛只盯着分数,提升不了能力;眼睛只盯着分数,出不了高才生。从“金钥匙”科技化学竞赛试题中不难看出,学生不仅要有扎实的化学基础知识,还要有较高的能力素养,能力素养的培养关键在于教师,关键在于课堂教学,教师要少问一些“是什么?”,多问一些“为什么?”;少一些机械训练,多一些思维碰撞;少抛出一些现成的答案、思路,多给一些多元的、开放的甚至是有悖于教材结论的过程探究和论证方法。同时还要让学生多走进实验室,亲自动手实验,必要时走出课堂接触、了解社会,在实践中不断培养学生的创新意识和实践能力,以便今后在面临和处理与化学相关的社会问题时,能做出更理智、更科学的思考和判断。
提升学生能力素养的另一个关键是性智和量智的彼此统一和融合。我国“两弹一星”功勋奖章获得者钱学森院士就是性智和量智结合的复合型创新人才的典范,他年轻时代特别喜欢贝多芬的音乐,专修过钢琴和管弦乐,师从著名国画大师高希舜学习过绘画,对古代诗词等文学作品也有极大的兴趣。在美国加州理工学院学习工作期间,除参加物理、航空和力学学会之外,还加盟了艺术与科学协会。科学和艺术如车之两轮、鸟之双翼,成就了他的事业、生活和人格。有一位大师曾说过:文理兼通的人最容易成为大师。性智与量智的相互渗透、科学与人文的相互融合能成就一个人的事业,其实一个人学什么专业或干什么职业并不重要,最重要的是成就一番事业的能力和灵气,而这些能力和灵气并不是“空穴来风”、“一蹴而就”的,它是超群良好综合素质的具体体现,是性智和量智的完美结合、科学与人文的有机融合。
反思我们的课堂教学,教师是否有这样的意识?是否存在“文、理不相往来”的现象,我们不妨用人文的精神来滋养理科的课堂教学,用艺术的韵律熏陶学生的心灵。其实教材之中有许多这方面的好素材,只是无奈于没有被重视或开发,而悄然无声地从我们身边溜走而已,比如《石灰石的利用》教学,许多教师都会用《石灰吟》这首诗来拓展教学的内容,而老师们往往只关注字里行间的化学道理,发生了哪些化学反应,却很少去关注其中隐含的人文素养教育元素,于谦的这首诗,充分表明了他廉洁正直、刚正不阿的人格魅力。诸如此类的素材若得到充分挖掘和利用,学生的能力素养和人文素养一定会有较大幅度地提升,化学课堂必将会迎来又一个春天。
参考文献
1 估算物理题的特点
1.1 结果不是精确值,而是一个范围
估算题的结果往往在一定范围内都算正确,但要求逻辑推理严密,答案合情合理,估算的数量级要准。结果的不确定性主要是采用不同的方法造成不同层次的误差或精度,也可能题目本身具有不确定性,误差大的原因可能是模型粗糙、方法简单。
1.2 已知条件往往“不全”,需要寻找突破口
估算题一般都有隐含条件,需要学生利用物理量的典型值及物理常数去估算,或者根据生活经验取数量级框架中的合理值得出估算结果。
1.3 贴近生活联系实际,脱离常规解题模式
估算题往往脱离课堂教学的解题模式,需要学生联系生活、生产、科学技术的实际建立解决问题的思路。因此,需要学生的知识面宽,分析问题能力强,独立思考,对问题进行简化,建立一定的物理模型,经发散、联想,并运用恰当的物理规律和方法进行解答。
2 解答估算物理题的方法探讨
培养和提高解答估算物理题的能力,需要长期努力获得物理知识和积累实践经验。笔者在教学实践中注重估算物理题解答方法的总结,在查阅资料和总结自我经验的基础上,笔者提出几种解题思路,以供大家参考。
2.1 通过数量级估计,忽略次要因素
例1 欲测电阻R的阻值。现有几个标准电阻,一个电池和一个未经标定的电流计,连成如图1所示的电路。第一次与电流计并联的电阻r为50.00Ω,电流计示数为3.9格;第二次r改为100.00Ω,电流计示数为5.2格;第三次r改为10.00Ω,同时将待测电阻R换成一个20.00kΩ的标准电阻,结果电流计示数为7.8格。已知电流的示数与所通的电流成正比,求电阻R的阻值。(第五届全国中学生物理竞赛试题)
分析 本题的关键是由第三次测量结果寻找突破口,通过数量级估算,进行合理的简化处理。第三次测量时并联电阻r减小,通过电流计的电流Ig反而增大,可见取代R的20.00kΩ的电阻一定比R小,即R>20.00Ω;又因三次测量均有r≤100Ω,所以电流计内阻Ig和电阻r同R相比可以忽略不计(至少差200倍),再忽略电池内阻,本题便可求解。
2.2 根据实际情况,取合理值进行估算
例2 一只普通家用白炽灯正常发光时,通过它的电流强度约为 ________(C)
A.2×102A
B.2×10A
C.2×10-1A
D.2×10-2A
分析 本题是一道只要求进行数量级估算的选择题,是生活中一个常见的实际问题,考查学生对生活常识的认识,以及简单的估算能力,引导学生把所学的物理知识和身边的实际问题相结合。
2.3 建立物理模型进行估算
把生活中的原型正确地转化为物理模型或数学模型,常常是求解应用物理问题的关键。
例3 据报道,1980年一架美国战斗机在威克夫地区上空与一只秃鹰相撞,飞机坠毁。试估算秃鹰对飞机的冲击力。
分析 本题无任何数据,甚至连相撞时飞机和秃鹰的运动方向也不知,难度比较大,不过我们应该意识到,本题只要求估算数量级。由机的速度远远大于秃鹰的速度,假设二者发生正碰,建立完全非弹性碰撞模型,由动量守恒定律即可求解得冲击力的数量级为10。
2.4 利用跨学科知识,进行估算
例4 如果一个体重为70千克的男人,每分钟用掉1升空气中的氧,他的代谢率有多高?
分析 由生物学原理知道,人体代谢需要的能量是通过由食物转化出来的葡萄糖同呼吸进来的氧气发生化学作用而产生的。取每摩尔空气为22.4升,其中氧气的体积约占20%,则由每摩尔氧由弱键转化为强健后释放能量与消耗的氧的总量的比值估算他的代谢率为2.2J/kg。
2.5 运用数学近似公式进行估算
例5 一块平行玻璃砖折射率n=1.5,将它平放在书本上,如果玻璃砖的厚度为15mm,那么通过玻璃砖看到的字比原来看到的字大约近了多少?
分析 通过玻璃砖看到的字应该是书本上的字通过玻璃砖所成的虚像,光路图如图2所示,在α、β很小的情况下,近似地认为虚像在物的正上方,利用三角函数关系和数学公式近似处理,可求解得
数量级估算本无固定的模式和程序,估算能力需要在物理学习和实际应用中逐步培养起来。解答这类题除了掌握一些估测估算的基本技能和技巧之外,还需建立整体意识和应用意识,从整体上建立起物理学知识结构和特征量数量级这两个物理框架,把各个领域的物理知识连成一体,多记住一些有用的数据。在实际生活中,随时练习对各种事物做粗略的数量级估计,有意识地加深对物理现象的实感,提高对物理问题的估算能力。由于实际应用中现实问题的复杂性,解答估算物理问题往往是比较困难的,但只要我们在平时的教学实践和生活中多注意、多留心、多积累,掌握此类题目的特点,找到解题的关键和突破口,估算物理问题也会迎韧而解。
参考文献:
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关键词 生物学 奥林匹克竞赛 IBO CHSBO
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
生物学是全球发展最迅速的学科之一,并且与当代人类所面临的人口、资源、环境问题息息相关。因此,从中学阶段就开始培养一批热爱生物学、献身生物学研究的人才对于一个国家、一个民族的政治、经济的发展具有举足轻重的作用。以激发学生在生物学研究方面的浓厚兴趣,创造性地解决现实中生物学和生态学问题,培养未来生物学家为宗旨生物学奥林匹克竞赛便在这种背景下应运而生。这项活动可以大大激发中学生学习生物学的热情,大幅度地提高中学生物学教学质量和水平,为我国生物科学事业的发展补充后备力量。下面将从国内外生物奥林匹克竞赛的发展以及竞赛试题来分析其差异。
1 从IBO和CHSBO的起源和发展看生物学竞赛差异
1.1 IBO的起源和发展
20世纪80年代捷克斯洛伐克的生物学教育和科技工作者就根据其他自然科学和数学国际奥林匹克竞赛的成功经验首次提出举办IBO活动的倡议。1989年由比利时、原苏联等6个感兴趣国家发起生物奥赛组织,并于1990年7月在捷克斯洛伐克成功举办了第一届国际生物学奥林匹克竞赛(International Biology Olympiad,IBO)。自此,IBO每年举办一届,迄今为止,已有60多个国家或地区参赛,IBO已成为国际范围内中学生展示生物学方面聪明才智的最高竞技舞台。
1.2 CHSBO的起源和发展
为了选拔优秀队员参加IBO,1992年由中国动物学会、中国植物学会组成的全国中学生生物学竞赛委员会首次组织了全国中学生生物学奥林匹克竞赛(China High School Biology Olympiad,简写 CHSBO),并于1993年首次参加了IBO。自1992年以来CHSBO已发展成为在中国科学技术协会(主管)、国家教育部和国家自然科学基金委的领导和支持下,由中国动物学会、中国植物学会联合主办,各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性生物学科竞赛活动。不同层次的比赛,无论是考试的范围、重点、难度,还是命题的特点和要求均不相同。通过开展全国中学生生物学竞赛系列活动,最直接的意义是我国选手在IBO竞赛中取得了优异的成绩,对促进我国中学生物学课程的改革和教学水平的提高,发现和培养未来生物科学优秀人才,提高中学教师素质,也起到了积极作用。
西方国家对生物学和生物学奥赛的重视较早,很早就形成比较稳定且相对独立的生物学奥赛研究理论体系和选拔体系,并制定相关的生物学奥赛辅导教学计划,而我国对于生物学的重视程度较西方国家晚。虽然自1993年我国选手参加IBO以来,取得了优异成绩。但是纵观我国IBO的获奖选手,大都集中在某些地区的部分学校,且大多实验能力较差。这反映出我国各地区生物学教育和竞赛发展的不均衡。
2 CHSBO和IBO试题的差异分析
CHSBO是选拔参加IBO选手的平台,在我国多层次的生物学竞赛试题中其试题的难易程度与IBO试题最为接近,都分为理论和实验两部分,各占总分的50%。CHSBO试题分别由中国动物学会和中国植物学会轮流负责组织命题,鉴于我国选手与国际选手在生物学实验上具有明显的差距,从第五届开始,CHSBO分数相同的情况下以实验分高者为先。这反映了我国对生物学实验教学的重视,也反映了我国生物学教学与国际生物学教学接轨的趋势。
2.1 理论试题的差异分析
2.1.1 题型和题量的差异
IBO理论部分一般分为A、B、C三部分,A部分为4或5选1的选择题,共60~100题。B部分为着重于智力开发的多选题,共40~60题,错选扣分。C部分为多样化的其他题型包括连线题、是非题、填空题等,共5~10题。CHSBO理论考试主要分为两部分:第一部分为四选一的单项选择题,共90~100题;第二部分为多选题共25~30题,考试时间为3 h。因此,从题型和题量来看,IBO题量更大,题型更加富于变化。
2.1.2 考试范围及覆盖面的差异
就考试大纲所规定的考试范围而言,IBO和CHSBO在生物学的领域的题目和所占比率都是相同的。其中植物解剖和生理学15%、动物解剖和生理学15%、行为学5%、细胞学(包括生物化学和分子生物学)25%、遗传和进化15%、生态学15%和系统生物学10%。但在实际考试中IBO与CHSBO考查的范围和覆盖面却不尽相同。CHSBO重点考查参赛的中学生对生物学基础知识和基本原理的理解掌握情况以及应用这些知识的能力,要求学生在全面掌握高中生物教材的基础上,掌握《普通生物学》中涉及的基础知识,并对大学生物学9门主干课程(包括动物学、植物学、动物生理学、植物生理学、生物化学、细胞生物学、遗传学、生态学、微生物学等)有一定的了解。而IBO考查覆盖面更为广泛,要求全面掌握考纲中所涉及的各学科的基本知识,同时很多题目与现代生物科技和前沿生物学知识及人类所面临的生物学问题联系紧密,与时俱进性较强。
2.1.3 试题难易程度的差异
IBO和CHSBO理论部分的竞赛纲要规定试题应当考查学生的理解能力、科学技能以及对生物学知识的应用,尽量减少单纯考识记的试题,最多不超过25%。通过分析历届IBO试题,发现它不仅要求学生能够深刻的理解生物学中最本质的科学问题,形成系统化的生物学学科知识体系,同时还要求学生在实际中能够灵活的迁移应用生物学知识,处理复杂的实际问题。IBO试题着重考查学生分析、综合、类比、推断、运用的能力,促进学生形成生物学科学素养、批判性思维、创造性思维、问题解决能力。而CHSBO作为我国选拨优秀中学生参加IBO的一种方式,其试题中识记类题且的比例较IBO多,难题比例较IBO少,考查学生高层次思维能力的题目较少。
2.2 实验试题的差异分析
生物学作为一门以实验为基础的自然学科,生物学实验对于生物学的发展,生物学概念的建立,生命活动基本规律的发现都具有重要的意义。同时,在教学过程中开展生物学实验对于学生科学思维和方法以及各方面能力培养也具有重要作用。IBO对于学生的生物学实验能力要求也较高,从IBO实验考试的内容来看,包括植物解剖及生理学、动物解剖和系统及生理学、微生物学、生态学、遗传学,近年来IBO赛题和实验难度明显加大,特别是增加了生物化学与分子生物学等实验的内容和难度,同时考查了很多新的实验技能,注重实验结果的统计分析。IBO实验考查部分共4个实验,每个实验考试50~60 min,总计4 h。
根据IBO官方指南(2003年11月第12版),竞赛对选手实验能力的要求基本上分为以下几个方面:① 科学处理和分析问题的能力,如设计实验,做出假设和预期,进行试验(观察、测量、分类、变量控制等),结果和数据的记录与表达(曲线、表格、图表、示意图、照片),结果解释和得出结论。② 生物学实验的基本技能,如放大镜、显微镜、实体镜的使用、绘图以及准确表达绘图的能力。③ 生物学各分支学科的实验方法,如细胞生物学、植物解剖和生理学、动物解剖和生理学、行为学、生态和环境科学、分类学、微生物学方法。④ 基础物理学和化学的试验方法。⑤ 统计学处理数据的能力。
CHSBO实验部分要求提高学生分析解决各种生物学问题的能力,掌握研究生物学科学的思维、技巧和技能,能够熟练使用仪器,能对实验过程、结果的数量、质量变化进行统计分析。目前CHSBO正在从开展原有的动、植物、生化实验,扩展到开展分子生物学、微生物学、生态学和行为学实验。CHSBO实验试题包括3个实验,每个实验50~60 min,主要为动物学实验、植物学实验和生物化学实验。
由于在我国很多学校有关生物奥赛的实验设备比较落后,所以CHSBO中实验部分较IBO考查范围和深度都有一定的局限性,我国选手在IBO部分实验的成绩不容乐观(表1、表2),与国际上生物实验水平的差距成为了奥赛辅导中亟待解决的问题。
3 缩短我国与国际生物奥赛差距的举措
为了缩短CHSBO与IBO间以及我国选手与国际选手生物学奥赛水平上的差距,笔者提出以下措施。
(1) 建立奥赛辅导教师培训机制。在我国大部分地区没有生物学奥赛辅导教师的培训机制,很多中学生物教师对生物学奥赛知识理解不透彻,建立相关的生物学奥赛辅导教师培训机制,有助于中学生物教师扩展生物学知识,较好地制定生物学奥赛辅导计划,提高奥赛辅导能力和教学能力。
(2) 处理好生物奥赛培训与中学生物学教学之间的问题。生物奥赛教育不是常规的通才教育,而是一种高层次的基础生物学教育的补充和延伸,它是一种英才教育。因此,作为中学生物学教师应该充分认识到生物学奥赛教育与中学生物学是一种相互促进的关系,切不可对立起来。中学生物学教育必须面向全体学生,充分提高广大学生的生物学知识和智能水平,在此基础上开展生物奥赛才能取得较好的成绩,生物奥赛与基础生物学教育才能相互促进。
(3) 扩大CHSBO试题覆盖面,促进CHSBO题型的多样化和与时俱进性。随着IBO的不断发展、完善,考查的知识越来越灵活,越来越综合,越来越全面,也越来越前沿化,对学生的自学能力、分析、类比、推理等高层次的科学思维能力以及综合素质有更高的要求。而目前在我国的大部分地区奥赛辅导的教材有限(主要是《普通生物学》、《生物学奥林匹克指津》),引进大学生物学教学资料(如《动物生理学》、《细胞生物学》等)显得尤为重要,同时应订阅展示生物科学前沿知识的刊物,以了解当前生物发展的动态,以扩大CHSBO试题覆盖面,注重CHSBO试题的前沿性,促进CHSBO题型的多样化,逐步与IBO试题接轨。
(4) 加大部分地区的教育投资,充分利用校园周边设备资源,保障奥赛实验的顺利开展。在我国大部分中学生物学实验的硬件设备相当落后,直接影响到中学生物学实验教学和生物学实验竞赛。对于中学生物学实验硬件设施的匮乏这一难题,有关教育部门应该加上部分地区的生物学实验设备教育投资,同时充分的利用周边的设备资源,譬如学校可以和附近的花木场、工厂、生物技术公司、大学等联系,建立奥赛实验基地。保证生物学奥赛实验的顺利开展,以逐步缩小我国中学生生物学实验能力与国际中学生实验能力的差距。
参考文献:
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物理老师个人工作总结1
在7月15日至7月20日,我作为物理教师参加了县教育局组织的物理实验教师技能培训活动,活动由教育局领导主持。首先,局领导说明具体安排,然后由新华中学徐老师做具体的培训介绍,最后由新华中学张爱文老师把实验经验做了全面地介绍。对于新华中学实验室建设感触颇深,走进这所学校实验室看到摆放井然有序常规实验器材和药品,再仔细看一下实验桌可以说是一尘不染。在与实验员交谈中我们得知他们是专职实验员,但他们不是很空闲,因为这所学校实验开设率很高。通过这次学习我有很深刻的体会。
物理学是建筑在实验基础上的一门科学,在中学物理教学中,建立物理概念和规律,都是通过实验实现的。教育研究资料表明:人从外界所接受的信息绝大多数是从视觉通道进入的,也就是说,人的大量知识是通过观察获得的。在教学中,积极引导学生认真观察、科学思维,借助实验中生动的、直观的鲜明的效果能将学生引入五彩缤纷的物理世界。实验在中学课程教学中有着重要的作用。可以说,实验既是教学手段,又是教学目的。实验能够创造真实的、排除干扰的、较单纯的认识环境。实验教学是学生获取知识、发展能力、特别是发展创造性能力的基本途径。学生在这样的环境中,通过观察、测量,获取感性认识,形成概念、规律,并把知识应用与实际。实验是手脑并用的实践活动,学生通过理解实验原理、操作仪器、观察实验现象和分析实验结果,是观察能力、思维能力、操作能力得到初步的锻炼。
通过培训,我更觉得实验教师要为学生创造条件做实验,有的学生对物理有操作兴趣,他们要求通过自己的活动对自然现象和实验结果施加影响。在设计课堂教学时我常常安排许多学生亲自动手的实验。例如:在组织“探究水的沸腾现象”的教学时,在课的开始要安排用“纸锅烧水”这个实验。学生凭自己的经验认为一点就能燃烧的纸,折成小纸盒装入水放在酒精灯上烧时,纸盒肯定会被烧破。考虑到学生对物理有操作兴趣,我决定让每个学生都亲自动手做这个实验,当他们看到通过自己的实验“纸锅”真的把水烧开而并没有被烧破时,他们在惊叹的同时也对本课的探究产生了浓厚的兴趣。在本课接下来的“水的沸腾现象”的探究中,他们在观察水的沸腾现象的时候都出奇的仔细和认真。
“观察和实验”是学生学好物理这门课的保证,兴趣和爱好就要靠为师来培养。做为教师的任务就是传授知识,培养学生的学习兴趣。
几个专题讲座,正是我平时中知识薄弱之处。通过张老师由浅入深、通俗易懂的讲解,顿时茅塞顿开,又给自己充了电。物理是一门实验性科学,平时注重实验教学对于培养学生学习物理兴趣、提高物理成绩是至关重要的,因此作为一名物理实验教师,除了具有渊博的学科知识之外,还应掌握熟练地实验操作技能,良好的思想品质。
另外对于新华中学实验室建设感触颇深,走进这所学校实验室看到摆放井然有序常规实验器材和药品,再仔细看一下实验桌可以说是一尘不染。在与实验员交谈中我们得知他们是专职实验员,但他们不是很空闲,因为这所学校实验开设率很高。正像有位实验员所说的:作为实验员虽然没有像一线教师那样有学生成绩可以来衡量,但真正要做好一名实验员同样得花大量的时间和精力,这样才能更好的为一线教师服务。
所以我接下来的工作是按照课程标准和教材的要求,与学科教研组密切配合,进行课堂演示实验和学生分组实验,完成实验教学任务,开展课外实验和科技活动。加强软件建设,完成实验室建档工作,形成全面的常规工作。
虽然短短6天时间的培训很快结束了,但是培训给我们带来的收获却是非常深远的,实验员的首要任务是协助授课教师做好实验,当然要熟悉教材、大纲,懂得仪器的使用常识;还要精心做好准备工作,预见实验目的是否能达到或成败,还要系统指导、检查、帮助学生完成实验过程,取得实验良好的效果,尤其是当今探究型新课程,实验多、仪器需要也多,如果利用现有设备,努力完成新课程的教学目标,尽最大努力发挥学生的个性、乐趣,培养他们的聪明才智。还要努力创新,改革完善实验仪器、实验效果,还要管理好实验室,维护和维修实验仪器,保持实验室、仪器室的整洁有序。
物理老师个人工作总结2
今年高考已经结束,结合今年高考试题,并且为了能更好的进行今后的教学我对自己的教学工作进行了深刻的反思。总体来看理综试卷既有适当难度,又有较好区分度。其中物理试题注重考查“双基”、注重考查潜力、注重考查各学科核心知识。试卷的整体结构稳定,与学生平时练习的知识结构没有太大差异。
回想一年的高三教学既有成功之处也有不足之处,令自己比较满意的是我透过用心参加各种教学活动,认真分析考试大纲,把握高考动向,认识到"3+_"物理教学体现的是中学教育性质是基础教育这一导向,立足这一点我想"3+_"的多数题目跟以往的考题相比无本质变化,复习基点应立足于基础知识,基本技能。因为基础的东西往往是最有价值的东西,最是可能作为综合潜力的测试点。所以我在教学过程中反复强化的是学生对基础知识的理解和基本技能的训练。相信学生如果能踏踏实实的跟复习,认认真真的答卷,不犯眼高手低的毛病,在高考中即使不能把所有的试题答完,仅答好中低档题成绩也会不错。
当然,高考复习中还有一个不可回避的问题就是:资料多,时间紧。由于我在教学中大部分时间都用来强化基础知识,基本潜力,所以对于综合潜力的提高及冷点知识的复习时间相对较少。这样不利于满足优秀学生的进一步提高。高考试题是选拔性考试,它务必有区分度,持续必须难度,因此对高考物理复习,不论什么层次的学生首先要强调他们重视理解。物理是一门不是_记忆、主要是在理解的基础上才能学好的学科。物理题利用不同的物理情景、不同的设问方式来考查对物理基本概念、规律、方法的掌握和应用状况。复习中只有重新深入理解概念、规律,力求对物理知识、方法的掌握和理解到达一个新的层次,构成较高的潜力,才能理解高考的选拔。
其次要做好归纳。复习中抓住主干知识,构筑起一条整个中学物理资料的主线,对中学课程中典型的物理模型及解决物理问题的方法、技巧、题型也要做好归纳。在做好归纳,条理清楚的基础上,还应带领学生复习边角知识,在有所侧重的基础上力求全面。
吸取了今年的经验教训后,为了提高以后的教学效果,我认为应做好以下几点:
一、抓住考纲、回归课本
1、紧紧抓住考纲逐一落实考点。考纲是考试出题的依据,所以在今后的复习中用考纲来检查学生对知识点的掌握状况,才能做到全面无遗漏。要对照考纲一个一个知识点落实,从考纲对知识点的要求的程度对照学生掌握的状况看是否达标。
2、重视课本,带着问题看书。今年高考中也体现了对课本知识的回归,例高考题中的第21题就是课本中的原实验。注重课本知识是务必的,关键是看你怎样去利用课本,只是通读课本不会有太大的收获,如果带着问题看书和笔记,研读教材资料,使其看书和笔记有必须的目的性,便于弥补自已基础知识弱点,融会贯通教材的基础知识结构,使其回归课本目的性强,才能充分利用时间,真正到达查缺补漏的目的。
3、正确处理好“热点”与“冷点”。最后阶段复习中,不仅仅要注意考纲中的热点问题,在看书时要重视考纲中的重点资料,同时更要关心所谓的“冷点”。因为前一轮复习中在综合试卷里所谓的重点知识、热点知识出现的机会较多,通常都进行了反复的强化,恰恰在所谓的“冷点”的地方出题较少,重复的机会少,有的甚至没有考查过,所以在今后的教学中要有必要的给以加强。如:今年试卷上15题中的偏振现象和22题探索黑盒子中的电学元件实验都是平时练习较少的知识点,以后应注意在“冷点”上的复习,能够防止在高考当中出现一些知识上的死角。
二、联系实际培养潜力
纵观近年的高考卷,生活、生产、科学研究中的物理问题已成为高考中的热点。平常的物理教学强调理论的完整性,系统性,缺少与科学技术和生活实际的联系,在物理教学及有关问题训练时,往往是简化后的物理对象、场景,把所有物理问题变成了理想化、模型化,而实际生活问题则往往不同,它并不明显给出简化或理想化的对象及物理场景,例如今年25题中电磁炮问题,因而需要培养学生学会抽取物理对象和物理场景的环节。而且今年的实验也不再是较常见的电学实验而是体现了新课标要求的探索性实验,这要求考生平时做好每一个实验,具备能灵活运用已学过的“物理理论、实验方法和实验仪器”处理问题的潜力。试题中还出现了决定雷电发生的位置的问题,对学生的估算潜力、分析潜力都有所考查。
三、做好归纳,注重综合
1、要善于归纳总结,不仅仅要构成比较完整的知识体系,而且对物理习题最好能构成自己熟悉的解题体系,从而在高考中应对陌生的试题能把握主动。
2、注重学科内知识的综合,不强调跨学科的综合,重点应放在力学、电磁学的综合,加强训练、归纳、总结,反思、提高分析综合及用数学处理物理问题的潜力。复习应以本学科知识为主,不必把过多的注意力放在跨学科综合试题上。
四、重视训练,注意答题的规范化
1、平时训练中要让学生抓住自己有困难的问题认真分析,针对性的训练。最后的阶段应避开难题、做少量的练习。要选取难度适中,自己“跳一跳够得着”的题目和一些基础题目来做,要保证质量和做题的效率及情绪和信心,透过做题持续良好的解题潜力。
2、规范答题。物理试题的解答比较重视物理过程和步骤,这就要求在教学过程中强化学生在解答物理题时要规范。解答计算题时注意以下几方面:要有必要的图示,要有必要的文字说明,要有方程式和必要的演算步骤,计算结果要思考有效数字和单位。让学生在练习时尤其在做高考题时要仔细看一看计算题就应怎样样表述,答案的评分标准如何,力争做到能做对的题目就必须不丢分。
期望经过前一段工作的历练,经验的吸取及教学的反思,在校领导及老师的帮忙下,在自己的努力下我今后的工作潜力能逐步提高,教学效果能越来越好。
物理老师个人工作总结3
高中课改对我们永和中学这样的一所三级达标校来说当然是一个更大的挑战,但也是一次很好的机遇。以往的教学方式多为"注入式",我们的生源本来就很差,所以师生双方都疲惫不堪,教学效果自然也不理想。去年9月,高中课改的到来,我很兴奋,但课改后的课怎么上又没有课改经验,大家都不知如何把握,但我还是面对现实认真对待。高中课改进行一年多了,现回顾过去一学年来的新课程教学,感觉工作很忙,也学到了很多,但由于是课改第一年,总觉得困难很多,矛盾也很突出,下面谈一谈实施高中课改一年来的体会。
一,认真对待高中课改,教学绩效明显提升
我始终认为物理教师不应该只是只会教物理课本上知识的教书匠,我们的学生更不能是只会考试的不会做事的书生。以往的教学方式是过去的高考模式给逼的,社会压力逼着我们与一级达标校看齐,学生基础差只得加班加点,同样的问题在我们学校就得讲上好几遍。那些无法到一级校的学生基本上是学习基础差,表现差的双差生,要让他们能在学校"呆得住""学得进"是一件不容易的事。课改后,在新课程理念引领下的课堂是多样化的,注重学生参与探究,注重学习过程评价,学生自主学习意识提高了。根据我们的学生特点开设了风富多彩的第二课堂,虽然很多学生的物理卷面成绩是不理想的,但他们的动手实践能力得到了煅炼,综合实践能力是不错的。我认为晋江市全面推进普及高中教育,我们的工作功不可没。
二,高中课改呼唤工作方法创新
《高中物理课程标准》对高中物理的教学内容,教学方式,教学评估教育价值观等多方面都提出了许多新的要求。我时常把《高中新课程标准》带在身边,不断地学习钻研,使我对新课程理念有了较深的理解。高中课改呼唤工作方法创新,本学期我在新课程标准的指导下,在高中教育教学工作中,努力钻研工作方法,大胆创新,取得了良好的效果。
1,做好初高中物理知识衔接,化解学习难点。
刚从初中升上高中的学生普遍不能一下子适应过来,如何搞好初中物理教学的衔接,降低高一年级物理学习台阶;如何使学生尽快适应高中物理教学特点,渡过学习物理的难关,就要求我们老师注意新旧知识的同化与顺应。即:用新的知识和新的方法来调整,替代原有的认知结构。另外就是加强直观教学,确保学生听懂,能学。因此我研究了初中物理教材,了解初中物理教学方法和教材结构,知道初中学生学过哪些知识,掌握到什么水平以及获取这些知识的途径,在此基础上根据高中物理教材和学生状况分析,研究高一教学难点。
2,设置合理的教学层次,实施适当的教学方法。
为保护学生物理学习的积极性,使学生树立起学好物理的信心。我经常钻研如何降低"台阶",去年一年来都是这样过来的,这种做法很有效。对于文科班的学生,我对学生的考查也不再是以单一的物理试卷来考学生,新课程要求关注每一个学生的成长,说实话有些学生实在是"不适合"学习物理学,但他的文学才能是不可忽视的,于是我对他们的考查又改为写物理小论文,如:今年文科物理第二章《磁及磁的应用》的单元测试就改成写一编主题为"指南针的发明对世界政治经济的影响"的小论文,利用国庆放假时间好好写作,争取假后返校参加评比,结果全班同学欢呼雀跃。
3,平时重视物理思想的建立与物理方法的训练。
中学物理教学中常用的研究方法是对研究对象进行简化建立物理模型,"建模"是培养抽象思维能力,建立形象思维的重要途径。要通过对物理概念和规律建立过程的讲解,使学生领会这种研究物理问题的方法;通过规律的应用培养学生建立和应用物理模型的能力,实现知识的迁移。高中课改后文理科的界线渐渐淡化,所以我就注意对学生进行物理思想的建立,有助于学生今后的自主学习,就是选择文科的学生也是很有意义的。
4,加强教学管理,培养学生良好学习习惯。
加强学习过程性评价管理,做好课堂上的优良表现记录和不良表现记录我在课堂上依据课堂参与情况直接以"加分奖赏"形式要求物理科代表在每堂物理课上及时记录同学的参与情况,过程性评价记录是期末物理科学分认定的重要依据。每月定时统计并公布学生作业上交情况,出勤,课堂参与情况,学生心服中服。在上学期举办的"高一优秀物理作业展"深受学生喜爱,也受到学校领导的高度重视,对于优秀作业进行评比展览,发给奖状,及时给予鼓励,不但对优秀作业的同学是一个促进,对其它学生作业规范化又起到很好的示范作用。能自主钻研教材中的知识,课堂教学中尽量多的给予学生自己思考,讨论,分析的时间与机会,使他们逐步学会思考。另外,阅读是提高自学能力的重要途径,过去的一年来,我们特别注意培养学生的自学能力,具体做法是从指导阅读教材中的重要内容入手,使他们学会抓住语句中心,能提出问题并设法解决,从第一章开始就要求学生独立进行单元总结,并逐份批改,提出建议,选出好的全班展览,同时教师提供一份总结以作示范。培养学生良好学习习惯是教育学生的一个重点,良好的习惯可能影响学生的一生。
5,开设丰富多彩的`第二课堂,营造探究氛围。
过去的一年来,我共开设小发明,小制作,科普小报,摄影,摄像,太空科技,风筝制作,家电常识等科技讲座8场,通过这些讲座来激发学生的探究是很有效的,学生不但开扩了知识面,而且表现出爱上物理课,就是文科生也很喜欢物理课。我经常组织学生进行探索实验的设计,并及时做一些随堂实验,也布置一些课外探究实验要求学生回家做,有成果的交上来也给他们"学习过程学分奖励"。当然学科竞赛也是好办法,去年的高一年段共开设了物理知识竞赛,物理实验设计竞赛,物理实验操作竞赛等三次学科竞赛,得到了学生的积极响应。我想重视培养学生应用物理的意识和能力,重视培养学生的探究意识和创新能力,才是真正把新课程理念落到实处。
6,加强校本教研,努力以合理的学习过程评价激励和促进学生全面发展。
我带动物理组申报了《新课程理念引领的物理实验教学评价》的校本教研课题,从开题,学生调查,课堂跟踪,我花了大量时间在该课题的研究。经过一学年的研究,现已结题,合理的学习过程评价激励和促进学生全面发展,在今年5月份,我组织了学生参加了晋江市创新大赛,结果是高一7班(平行班)的学生的颜志伟,林文杏,庄嘉源,高一5班的吴亲溪获奖。用新课程理念引领学生课堂评价,把评价作为全面考察学生的学习状况,激励了学生的学习热情,促进了学生全面发展。
我想对学生的学习评价,既要关注学生知识与技能的理解和掌握,更要关注他们情感与态度的形成和发展;既要关注学生物理学习的结果,也要关注他们在学习过程中的变化和发展。采用定性与定量相结合,定量采用等级制,多鼓励肯定学生。总之,我坚持以教学为中心,强化对学生管理,进一步规范教学行为,并力求常规与创新的有机结合,促进了学生严肃,勤奋,求真,善问的良好学风的形成。一份耕耘,一份收获。我觉得过去一年来的高中课改工作很累但也有价值。
三,教学中发现矛盾突出,怎么应对
高中新课程的教学内容与我们的教学课时,教学条件,教学绩效,教学对象(学生)等诸多因素之间的矛盾很突出,如何应对这些矛盾,我看又是我们往后新课程教学教研的重点了。
1、教学课时与教学内容之间的矛盾
①教学内容多需要时间
②高中课目多,造成科目排课量不足;
③研究性学习,选修课等活动开展需要时间
④物理学科内容增多了,按以往教法教不完。
⑤各章节知识内容在衔接需要时间
⑥另外,物理学科模块化也使得时间上缺乏灵活性
2、教学条件与教学内容之间的矛盾
①许多知识实际上需发教师因材施教,课改呼唤小班化教学,辅优扶差的要求特别高,但目前我们的教学条件是无法做到的。
②另外,物理科教学条件还表现在多媒体数字实验系统的使用,如:中国山东"朗威"数字实验系统,美国PASCO数字实验系统等都是很好的物理科教与学的好助手,但一套要1万5到2万元左右,一个实验室就要六七十万元。就目前的情况看,我们大部分学校都是很难做到。
旨在促进学校加强实验教学管理,开齐实验课程,保障教学资源充分发挥效益,提高教学质量,通过全体学生参与实验,培养学生的实践能力和创新精神。
二、组织领导
成立中学生实验操作大赛领导小组:
组长:*
副组长:*
成员:*、*、*、*
下设办公室,办公室设在县现代教育技术中心,负责大赛的组织和协调。
三、参赛对象
大赛分高中化学组(含县立中学、县二中、华忆高中、宏志高中)、初中物理组和初中生物组:
1、高中化学组:高中二年级学生。
2、初中物理组:初中二年级学生。
3、初中生物组:初中二年级学生。
四、竞赛内容
2009年中学生实验操作大赛内容为现行教材规定的演示、分组实验。包括基础知识、实验技能、综合运用能力等。
五、竞赛方法
大赛分初赛、复赛、决赛三个阶段。初赛由学校自行组织,复赛由县教育局组织,决赛由市教育局组织。
(一)初赛
1、时间:2009年6月20日至6月30日
2、方式:以学校为单位,结合期末考试,作为对高中二年级、初中二年级的实验操作考查科目进行安排。学校对每位学生要进行实验知识考试(笔试)和实验操作技能测试。按实验知识考试占20%,实验操作技能测试占80%评出成绩,记入学生的素质报告单。根据考查情况,高中每校选拔出12名学生,初中每校在物理、生物中各选拔出2名学生(县城学校各4名)参加县复赛。
3、6月18日前,各校将本校组织初赛工作方案报县教技中心。县教育局将组织有关人员督察学校初赛。
4、各学校在6月30日前将选的参加复赛的学生名单报县教技中心(每名学生限参加一科)。
5、初赛试题学校可参照市里提供的样卷(在*教育信息网教育装备栏目中下载),由任课教师自行命制。
(二)复赛
1、时间:9月下旬,具体事项另行通知。
2、方式:集中在县城举行。分实验知识考试(笔试)和实验操作技能测试两部分,其中笔试部分占20%,考试时间为30分钟;操作部分占80%,考试时间15分钟。根据复赛成绩,将按高中组、初中物理、生物组各选拔出6名学生,参加全市决赛。
(三)决赛
时间:10月中旬。具体事项另行通知。
六、评奖办法
县复赛将评出个人奖、团体奖。
1、个人奖:分组评定一、二、三等奖若干名,并对获一、二、三等奖学生的指导老师(每生限1名指导教师)予以表彰。
1准,“准”就是教师在复习过程中确立准确的目标定位
目标的定位有多方面,主要是学生、知识点以及试题的定位。学生的层次有上中下之分,对于不同层次的学生,我们要给予不同程度的关注,给他们能达到的目标,以有利于不同层次学生自身的发展。
对于知识点选择要准,复习内容的选择不能完全依赖于复习用书。现在的复习用书编的很好,每一节都有知识点、例题、习题,很多老师甚至不用仔细备课就可以上课了。这样是省了很多力气,但复习用书里很多知识是学业考试不做要求的,很多例题也过难、过偏,特别我教的双语班的学生,汉话都说不清楚,要听懂物理课更难,在复习前一定要经过筛选才能提高复习的有效性。那筛选的依据又是什么呢?仍然是考试说明,说明中没有的考试一定不会考到,我们要大胆舍弃,要把时间用在要考的知识点上。这就要求我们的老师熟读考试说明、理解考试说明、把握考试说明。我们在复习时要紧紧依照考试说明,考试说明里难度要求a的我们复习时就不要超过了解的要求,要求b的就不要求学生达到c的要求。难度把握的标准是什么?是近年的学业考试试卷。我在复习之前要把近三年的新疆自治区初中学业考试试卷都做一次,整理一次,这样才能最大程度上把握难度,提高复习课的效率。
2新,“新”就是在复习过程中,教法的运用、习题的设计应力求新颖
“炒冷饭”式的复习会使学生失去新鲜感,产生厌倦情绪。因此,为了克服和防止上述现象的发生,我在上复习课之前,一定要认真备课。首先,我反复研读教材,推敲近几年的试题,然后结合自己所教班级情况针对性的设计习题。常常听到一些老师感叹复习课难上,其实难就难在“创新”。只有“新”才给学生更多的刺激,更多的感受,更多的收获。例如在复习电学实验时,我让学生画出伏安法测量电阻的实验电路图,然后提出这样几个问题:①用这个电路图能做哪些电学实验?②每个实验的目的是什么?③实验原理是什么?④滑动变阻器在电路中的作用是什么?⑤变阻器的滑片移动时,电路中的电流表和电压表的示数怎样变化?⑥每个实验都要测量至少三次的电压值和电流值的目的是什么?师生互动讨论可得:①电流与电压的关系;②电流与电阻的关系;③伏安法测量定值电阻的阻值;④伏安法测量小灯泡的电阻;⑤伏安法测量小灯泡的电功率。
滑动变阻器在第二个实验中所起的主要作用是控制电阻两端的电压不变;(其他作用相同)在第一和第二个实验中测量三次的目的是多次测量找出普遍规律;在第三个实验中是为了多次测量去平均值;第四个实验中研究灯丝电阻与温度的关系;第五个实验中测量不同电压下的实际功率,并研究灯泡亮度与实际功率的关系。通过以上内容的复习,学生不仅理解前后知识的联系,构建新的知识体系,而且在表达形式上的新颖性更能激发学生学习的动力。所以在习题的选择上也尽可能新鲜些,既要反映基础知识,又要适当穿插培养综合能力的内容和习题,这点对九年级复习要效率尤为重要。
3精,“精”就是教师本身要精通业务,精通教材
首先对教材中哪些是重点、难点,哪些知识点是易混淆?自己应做到心中有数,只有这样才能教学自如。
其次,还要按教材章节内容的顺序搜集整理材料,有针对性的设计精炼的习题,关注近年的考点、热点及考题。这样备课时材料丰富、试题齐全,既充实教学内容,又不浪费选题时间,为提高复习课的质量奠定了良好的基础,这是上好复习课的基础。
“精”的另一层含义是精讲精练,坚持精讲精练的原则,正确处理教、学、练三者之间的关系,是构建初中物理有效复习课堂的基本保证。新编初中物理教材,从提高学生素质出发,以学生接受能力为线索,图文并茂、注重知识、技能、智力的和谐发展,积极创造条件让学生主参与实践启发学生积极思维。同时也要求教师课堂上把基本概念、基本原理、基本的知识、准确清楚地传授给学生,抓住重点,由浅入深,调动学生一起突破学习上的难点。在学生理顺物理知识点后,教师要精选典型的例题(重点、难点、易错点)对学生进行解题训练。指导学生找出例题考查的知识点,指导解题的技巧,总结解题的方法,思考例题的本质,并适当进行知识的拓展。再进行一题多解、一题多变的训练,以达到举一反三、触类旁通的效果。这样,学生在应用知识解决问题的同时,也培养了他的思维能力,从而提高了学生练习的方向性和有效性,避免了大量低效重复的训练。常思初中“先学后教,当堂训练”的教学模式,就是“精讲精练”原则的具体表现。总之,重点难点要靠教师的点拨、释疑――教;但更多的是需要学生自已去消化理解、发挥――学;学生要对学习加以巩固、形成技能――练;因此教师在课堂教学中不仅要体现出“教”策略,而且要注重“学”“练”的策略。只有这样才能将教、学、练三者有机结合起来,才能体现复习课的实效。
4活,“活”就是知识的传授要有“活化”过程
“活化”就是对知识的加工、转化,把课本的内容变成学生易接受、理解的内容,也就是我们经常说的学以致用。所以复习课若能切入一点,带出一串,连成一片;能真正举一反三,融会贯通,就把复习课上“活”了。
面向全体,扶优助差。复习课要贯彻“因材施教”的原则,采取的方法是:统一授课,分组练习,个别辅导。课堂复习教学原则是:立足中等生,提高优等生,扶持学困生。复习进度和教法以中等学生水平为基点,要求中等学生按教师的安排进行系统的复习,注意能力方面的提高。对优等学生要发挥他们的学习优势,通过他们排难解疑,带动全班。应另给他们时间让他们进行自学,除要求掌握大纲的基本知识外,还要进行横向提高;对差生实行:“三多”、“一优先”。即:多鼓励、多检查、多辅导、优先面批作业。要特别注意发现他们闪光点,及时给予表扬和鼓励,使他们增强学习物理的信心,提高复习物理的积极性和主动性。
其次,在记忆方法上要教给学生用联想记忆法,把相同、相似、相关、相反的都连起来记,这是提高复习课效率的一个重要方法。比如:我们复习电流电阻电压这一块时,把一些常见的易错易混淆的规律让学生自己查找,积累下来,做好笔记,选出优秀的以供其他同学参考。
在复习课中还可以经常性地穿插个人、小组、本班之间的竞赛活动,在竞赛中强化记忆,促进应用。竞赛方式可以多种多样,如个人抢答,小组必答,内容以物理小窍门、小制作居多,配以一竞赛活动定难度的小组讨论设计实验方案等。复习阶段充分利用多媒体教室为开展竞赛活动提供了很好的平台。
5实,“实”就是教师本身的教学工作要有实效
比如上一节课需要达到什么样的目的?进度及效果如何?要经常带着这样的问题反思。坚持课后总结:哪些问题未讲到或欠透彻,对于一些存在的问题应采取哪些方式来补救?其次,对于学生来说,要让他们学得踏实,不要急于求成。所以,我们在九年级的物理复习中,要吸取往年的经验,总结反思过去复习的方法,努力在新的复习中不断完善,找出一条行之有效的复习方法,即重基础,抓考点,重研讨,促实效。
一、自主招生概况
高校自主招生考试,是高校扩大自利的一个体现,是中国高等教育招生改革,扩大高校自的重要措施。自主招生选拔由高校自行组织,一般由笔试、面试两部分组成。通过自主招生选拔的考生必须参加高考(上海地区除外,上海地区考生通过复旦、上海交大的自主招生选拔后,高考成绩可仅作参考),在高考录取时可获得若干加分的优惠。因此,许多高中,为了提高学校的升学率,高校自主招生已成为高中教学不得不重视的一个问题。目前,通过自主招生考试,学生可以获得10分到60分的加分。自主招生多为名校,比如,北京大学、清华大学、人民大学、复旦大学等等。10分到60分很大程度上能决定一个考生的高考命运,至少可给高考加一个双保险。高校自主招生自2003年开始,根据教育部要求,自主招生人数不能超过该校年度本科招生计划总数的5%,但实际上,已有许多高校突破了这一比例。2011年,全国共有10万余名学生报考,6万余人获得初试资格。以清华大学为例,2011年,有超过1万名考生报名,5000人获得笔试资格,最终1300余人获得自主选拔资格[1]。自主招生越来越成为考生、家长和教师不得不关注的一个新课题。全面认识自主招生的特点,有利于教师的教学指导和考生的备考。本文将从往年自主招生命题的角度探索自主招生中物理命题的特点,特别是与大学物理知识的关系。
二、中学物理与大学物理特点分析
统观物理学的内容体系,分析物理学的发生与发展,物理学的特点可以概括为两个主要方面:一是观察、实验与科学思维相结合;二是以数学为工具的定量计算。从教材的内容来看:中学物理教材的内容虽然包括力学、热学、电磁学、光学和原子物理五大部分,但都是五大部分的一些基本知识,而且与数学知识的结合不是非常紧密,物理中要用到的数学知识,学生已在数学课上学过,所以难度较小;而大学物理教材的内容虽然也是力学、热学、电磁学、光学和原子物理五大部分,但在深度和广度上都有加深和拓展,而且与高等数学知识的结合比较紧密,大学物理中要用到的高等数学知识,涉及的主要是变量运算和矢量运算,如变力做功的运算采用数学的微元分割法。与中学物理比较,大学物理研究得更为深刻、全面[2]。从教材的编写体系和风格来看:中学物理教材一般由演示实验、生产实际、生活经验等引入相关知识,配有较多的插图,所以比较形象生动;每节内容后都配置有关本节主要内容的练习题,这除了使学生掌握本节主要内容外,还有两个重要作用:一是帮助学生及时巩固、复习所学内容;二是增强学生学好物理的自信心。因为每节内容后给出的练习题都是本节公式、原理的直接应用,所以绝大多数学生都能正确求解。教育心理学研究表明,学生能正确求解习题时会有一种成功的感觉,这种感觉不仅会提高学生学习物理的兴趣,而且会增强学好物理的自信心。大学物理教材很少从演示实验,生产实际,生活经验等引入相关知识,它注重理论上的分析、推理、论证;插图较少,所以比较抽象。大学是基于分析的物理,中学是知识介绍的物理。比如,大学物理教学可以从开普勒定律的探求分析讲解万有引力定律,而不是从“苹果的传说”去讲解万有引力定律。大学推介科学系统的物理思维和看待世界的方法,将自然科学从更高的层面上,开拓人的认知领域[3]……对大学物理知识的初步掌握,能使学生对物理世界的理解上升到一个新的高度。
三、高校自主招生物理试题分析
现行的自主招生试题,一般由相应的学校或学校联盟自主命制或委托专家组命制。试题的形式从2003年开始已经逐步由单独命题走向联盟选拔,俗称“华约”“北约”等等。自然科学中,试题内容含物理和化学。100分中,物理占70分。不同的学校和学校联盟的命题情况不太一样,但整体呈现以下特点和命题趋势。第一,没有确定统一的考纲,命题有一定的随意性,高考中选考或不考的内容,在自主招生中不受限制。这几年的自主招生考试物理部分试题中,有超过70%的内容属于大学物理范畴。2009年浙江大学的一道考题:“假定A、B是有不同量纲的两个物理量,经过哪种运算后仍能得到有意义的物理量:(1)加法;(2)除法;(3)减法;(4)乘法”。此概念纯粹使用了大学物理中的内容,高中物理没有提及量纲概念,只要对大学物理的基本概念有一定的掌握,这题将很容易得出正确的回答。第二,注重研究问题思想、方法的考查,对能力要求较强。这类题,就算不超纲,但其物理情景和过程相对复杂,既考查了高中知识,又适当涉及了大学物理的分析方法。利用大学物理知识来解决自主招生命题,可使物理问题变繁为简、变难为易。如,2011年“华约”自主招生的一道物理试题。如图1所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的小环M运动。运动开始时,AB杆在竖直位置,则小环M的加速度将()。A.逐渐增大B.先减小后增大ωABOMCh图1C.先增加后减小D.渐减小分析:如图2所示,环沿OC向右运动,其速度v可分为垂直AB的v1,沿AB的v2,则v1=ωr=ωhcosθ,θ=ωt.环的速度v=v1cosθ=ωhcos2θ。BCvv1v2AOhθrθ图2环的加速度a=dvdt=dvdcosθ?dcosθdθ?dθdt。得a=-2ωhcos3θ?(-sinθ)?ω=2ω2hsinθcos3θ,可知:因θ变大,则a变大,故选A。本题中用到的导数其实并不陌生,在高中数学第三册(选修Ⅱ)就有极限和导数等内容。此题若根据高中物理知识,在求出环的速度后,结合小量近似求解环的加速度,非常繁琐;此题也很难得出“速度-时间”图像,不能用斜率来判断加速度变化。但是若用a=dvdt,求解加速度就简便多了。由此可见,此题考查学生应用数学知识处理物理问题的能力,考查大学普通物理知识。因此,在中学物理教学中,在学生具备极限导数等数学知识后,可适当补充对应的普通物理知识,并推导出高中物理公式的微分形式,以备自主招生考试。第三,数学建模能力要求突出,微积分已渗透其中。大学物理知识和研究方法在这方面,也发挥了巨大的作用。如2011年北约试题中的一道题。题目:在电场强度为E的足够大的匀强电场中,有一条与电场线平行的几何线,如图中虚线所示,几何线上有两个静止的小球A或B,质量均为m,A球带电荷量+Q,B球不带电。开始时两球相距L,在电场力的作用下,A球开始沿直线运动,并与B球发生正碰,碰撞中A、B两球的总动能无损失,设在每次碰撞过程中,A、B两球间无电量转移,且不考虑重力及两球间的万有引力,问:A、B两球发生第8次碰撞到发生第9次碰撞之间的时间间隔。ABELm+Qm图3解:开始A球在电场力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度a=QEm,方向向右。设第一次碰撞前瞬间,A球速度为v0,则v20=2aL,A球的速度由零加速到v0所需的时间为t=v0a。此后,A与B发生弹性碰撞交换速度,A球速度为零,B球速度为v0向右匀速运动。而后,A球从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动,直至追上B球,发生第2次碰撞,再次交换速度,如此继续下去(参考系为S系)。第一次碰撞后,如果以B球为运动参考系S1(B球以速度v0匀速运动),在S1系中B球静止,A球以初速度v0往左做匀变速直线运动,加速度a=QEm,方向向右,A球经过t=v0a速度减为零,且向左走了L距离。而后A球又在S1系中,在t时间向右走过L距离再次与B球相碰。相碰前A球在S1系中的右行速度又达到上述v0值。因此在S1系中的第2次碰撞完全等同于S系中的第一次碰撞,两次碰撞之间的时间间隔为T=2t。接着,又可选取B球第二次碰撞后一起匀速运动的S2系,再在将A球在S系中算得的结论类推到S2系中去,对第二次碰撞后到第三次碰撞之间的相关问题进行讨论,故第二次到第三次碰撞之间的时间间隔仍为上述T值。每次碰撞后都采取换惯性系的办法,于是便可知相邻两次碰撞时间间隔相等的结论,这一时间间隔量即为所求量。故T=22mL槡QE。解答中巧妙变参考系,简化解题过程。由此题可见,本题所涉及的知识属于高考内容,但过程复杂程度要超过高考压轴题,体现了“以高考知识为主,重点考查运用能力,对模型和方法稍有拓展”的命题风格和指导思想。笔者认为,自主招生物理试题,对于参加过竞赛培训的同学来说,会有很大的优势。2011年“华约”试题热学占的比重相当大,涉及膨胀系数和气体模型,涉及了统计学的科学方法,微观到宏观的模型建立等[4]。
四、自主招生考试备考的措施及建议
1.狠抓基础,注意拓展,淡化技巧,注重通法自主招生考试的命题特点,中学物理教学中一定要注意基础知识的理解和运用,注意通性通法的总结与归纳,注重所学知识的综合运用,这里所说的拓展是指基础知识、基本模型的拓展。复习新增的知识时,应以理解辨析为主,考纲内的知识要在理解基础上加以应用。
2.渗透大学物理知识,加强数学知识,特别是高等数学在物理解题中的训练通过以上分析可知,近几年来的自主招生考试中,物理部分与其他学科不同,大学知识要求比较高。考试题目中,大学物理知识占有很大的分量,虽呈逐年下降的趋势,但仍不可忽视,命题者对应用高等数学知识解决物理问题一向比较关注。因此,在自主招生考试中,为了提高物理部分的成绩,加强大学物理知识的理解和掌握,是必不可少的。
总之,中学指导教师和参加自主招生考试的同学,只有充分掌握了自主招生考试的命题特点,才能有针对性地进行有效指导和有效学习,从而提高自主招生考试的成功率。
文章编号:1005-6629(2007)02-0059-04
中图分类号:G634
文献标识码:B
2006年全国高中生化学竞赛(省级赛区)已经于9月10日举行。跟往年的试题相比,今年的试题在试卷长度、题目类型上基本稳定,在内容上主要涉及到原子结构、分子结构、晶体结构、配合物等理论和常见的元素化合物知识,在知识点上仍然注重基础,当然涉及的知识水平是高于高中化学,大致与大学低年级课程相当,在能力上强调学生获取信息、加工信息、从化学视角去分析解决实际问题的能力等考查。但是,今年试题也稳中有变,第一次出现开放性的有机物合成题、突出了化学平衡常数的计算、要求学生具备一定的英语基础,在题意表达上多处出现用英语或代号等。今年的试题对今后高中生化学竞赛(省级赛区)的辅导有很强的指导意义。
1 例析06年试题的特点
1.1继承了传统题型跟往年的全国高中生化学竞赛(省级赛区)试题一样,今年的试题仍有许多常规题型,体现“思维容量大,应答书写少”的命题意图。
1.1.1科学谜语题
这类题与我们平时的“猜谜”有相似之处,但又有不同。平时“猜谜”得出的谜底是猜谜人已有的知识,一旦被猜出,感觉就很自信;而科学谜语题的谜底、却是大多数学生未知的知识,所以,即便得出了结果,也会觉得是难以把握。当然,也不排除学习主动、肯钻研的学生已经有了该知识,但绝不是一般的高中学生能够具备的知识,由于得出的结论是新的知识,所以对学生创造性思维的要求特别高。
例1(第6题)潜在储氢材料――化合物A是第二周期两种氢化物形成的路易斯酸碱对,是乙烷的等电子体,相对分子质量30.87,常温下为白色晶体,稳定而无毒。刚刚融化的A缓慢释放氢气,转变为化合物B(乙烯的等电子体)。B不稳定,易聚合成聚合物C(聚乙烯的等电子体)。C在155℃释放氢气转变为聚乙炔的等电子体,其中聚合度为3的化合物D是苯的等电子体。高于500℃时D释放氢气,转变为化合物E,E有多种晶型。(1)写出A、B、C、D、E的化学式。(2)化合物A转变为E各步释放的氢所占的质量分数以及总共释放的氢气所占的质量分数多大?(3)为使A再生,有人设计了化合物D在水蒸气存在下与甲烷反应。写出化学方程式。
[解题思路]本题的谜底是:A、B、C、D、E的化学式,谜面是题目提供的有关它们转化的信息。在理解和判断上必须懂得“等电子体”的概念。
【答案】(1)它们的化学式依次为:BNH6,BNH4,[BH2-NH2],B3N3H6,BN;
(2)AB 2.016/30.87=6.531%(或0.06531),BD 2.016/28.85=6.988%(或0.06988),DE 6.048/80.51=7.511%(或0.07511),AE 6.048/30.87=19.59%(或0.1959)
(3)3 CH4+2(HBNH)3+6H2O=3CO2+6 H3BNH3
1.2 信息给予题
它要求学生面对陌生情景和信息时。能通过敏锐的洞察力、丰富的想象力和灵活的类比推理能力,对信息进行理解和综合,从而达到准确解题的目的。特别是,试题中往往会出现命题者精心设置的“陷阱”,或者说干扰信息。为此,要求学生必须具备良好的心理素质和良好的思维品质,只有对自己有充分的自信心,具备勇于提出假定、勇于修正错误、百折不挠等心理素质的同学,才能对信息给予题作答。
例2(第7题)化合物A是近十年开始采用的锅炉水添加剂。A的相对分子质量90.10,可形成无色晶体,能除去锅炉水中溶解氧,并可使锅炉壁钝化。(1)A是用碳酸二甲酯和一水合肼在70℃下合成的,收率80%。画出A的结构式。(2)写出合成A的反应方程式。(3)低于135%时,A直接与溶解氧反应,生成三种产物。写出化学方程式。(4)高于135%时,A先发生水解,水解产物再与氧反应。写出化学方程式。(5)化合物A能使锅炉壁钝化是基于它能将氧化铁转化为致密的四氧化三铁。写出化学方程式。(6)化合物A与许多金属离子形成八面体配合物,例如[Mn(A)3]2+。结构分析证实该配合物中的A和游离态的A相比,分子中原本等长的两个键不再等长。画出这种配合物的结构简图(氢原子不需画出),讨论异构现象。
[解题思路[本题的关键是要突破A的结构式,这就像侦察破案一样,根据信息:“A是用碳酸二甲酯(H3CO- -OCH3)和一水合肼(H2NNH2・H2O)在70%下合成的”。所以类比酯的水解,生成A的反应相当于酯的氨解。A的结构就相当于酰胺类化合物,至于具体的结构可以通过相对分子质量90.10来确定。在化学性质上A具有还原性。可以直接与溶解氧反应,也可以先发生水解,重新得到N2H4和CO2,N2H4与氧反应。至于A可以与许多金属离子形成八面体配合物。是因为A中N、O原子可以提供孤对电子。跟具有空的d2sp2杂化轨道的金属离子Mn2+形成配位键。并且A中有多个原子可以提供孤对电子,属于多齿配体,再次利用信息:“配合物中的A和游离态的A相比。分子中原本等长的两个键不再等长”,显然不是A中对称的两个N原子同时与Mn2+成键。另外,形成八面体配合物的异构现象可以从几何异构、光学异构两方面去讨论。
[答案]
(6)配合物的结构简图:如图所示。它有一对经式、面式异构体(几何异构体),它们分别有一对对映异构体(手性异构体)。
1.3 晶体模型的建立与计算
化学问题数学化是解决化学问题和对学生进行综合测试的重要手段,在每年的全国高中生化学竞赛(省级赛区)中同样有这样的题目,需要应用数学中的数列、极限、不等式、不定方程、立体几何等知识来解题。特别是关于晶体结构类题的考查,要求学生知道晶胞、晶胞参数等概念,了解常见晶体的晶胞类型和晶胞参数,要求有丰富的空间想象
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能力,再结合立体几何知识来求解。这种晶体模型的建立与计算类题近几年来几乎是必考题型。
例3(第11题)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。(1)写出合成磷化硼的化学反应方程式。(2)分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。(3)磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中。画出磷化硼的晶胞示意图。(4)已知磷化硼的晶胞参数a=478 pm,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距(dB-P)。(5)画出磷化硼正当晶胞沿着体对角线方向的投影。(用实线圆圈表示P原子的投影,用虚线圆圈表示B原子的投影。)
[解题思路](1)(2)小题不难,但要明白磷化硼的化学式是BP,要知道BBr3、PBr3在分子结构上的区别。在BBr3中,中心原子B最外层的3个电子全部参予了成键,所以呈平面三角形(等性SP2杂化),而PBr3中P与3个Br原子成键后还有一对孤对电子,所以结构呈三角锥形(不等性Sp3杂化)。关于磷化硼晶体结构模型的建立,要借助于等径球金属密堆积模型来理解磷原子的立方最密堆积,其中的空隙有四面体和八四面体两种,而硼原子填入的是四面体空隙,并且硼原子对四面体空隙的利用率只有50%,填入的四个硼原子在空间的分布也成四面体形。假如全部四面体空隙填入硼原子的话,化学式就成B2P了,与实际不符合。至于硼原子和磷原子的核间距(如),可以利用立体几何知识来求解,它相当于以α(478 pm)为边长的立方体的体对角线的四分子一。另外,解答本题还应该具备的能力是作图能力,会作晶胞示意图和投影后的平面图。
[答案]
1.1.4框图推断题
框图推断题,也是每年初赛中的常见题型。特别是关于有机物的推断,通常是以代码流程形式来考查。解答时,要求利用流程的结构与给出的条件作逻辑推理,通过观察善于发现其中的切入口,在思维方式上善于应用好正向思维和逆向思维。由于这类题的知识和智力要求是大大高于高考题,所以要求学生熟悉常见有机物最基本的化学性质和相互转化关系,特别是醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯、胺的相互转化和化学性质对比。不过,转化涉及的基本反应类型为一般最常见的有机反应,包括加成反应、取代反应、消去反应等。
例4(第9题)环磷酰胺是目前临床上常用的抗肿瘤药物。国内学者近年打破常规,合成了类似的化合物,其毒性比环磷酰胺小,若形成新药,可改善病人的生活质量,其中有一个化合物的合成路线如下,请完成反应,写出试剂或中间体的结构。
【解题思路】将苯胺中氨基(-NH2)进行乙酰化,是保护-NH2或减小苯胺中苯环活性的常见办法。A是-NH2的乙酰化产物:B生成的是A在光照条件下-CH3的溴代(试剂:NBS是重要的溴代试剂)产物(-CH2Br);-CH2Br再水解就得一CH20H,即为C的结构。C到D是通过中和反应将酰胺复原为氨基(-NH2)。至于E的结构应该通过它跟D的反应产物来逆向推理得出。应是一个磷酰胺;F的得到则相当于是生成了季铵盐(化学式:C16H25N5O4PCI),由于在F的结构中还有含孤对电子的氮原子,所以F具有碱性,可以进一步跟HCl反应得到G,相当于铵盐的生成。
[答案] A到F的结构如下:
1.2不可以忽视的几大变化今年试题在继承传统的同时,也出现了一些变化。
1.2.1对个别传统题型的考查要求有所提高
例如:关于有机物的系统命名,要求能够区分:用Z-、E-来标记烯烃的顺反异构(或cis-、trans-)和用R、S来标记含手性碳原子化合物的立体构型;同样对于原子结构的考查(第1题),涉及原子的原子序数更大(126)了,所以它的核外电子排布情况就要求学生能够根据已知的元素周期律加以类推。
例5(第2题)下列反应在100℃时能顺利进行,请给出两种产物的系统命名。
【答案】Ⅰ:(7S,3Z,5Z)-3-甲基-7-氘代-3,5-辛二烯;Ⅱ:(7R,3E,5Z)-3-甲基-7-氘-代-3,5-辛二烯。它们互为立体异构体。
1.2.2 出现了开放性的有机物合成题
这类题型以前没有出现过,它对学生掌握知识的全面性和熟练程度有较高的要求。同时也富有挑战性,因为仅提供原料和要合成的产物,对具体合成的过程具有很大的开放性,全在于考生对合成路线的科学性和优化的把握,应该引起我们的重视。
例6(第10题)以氯苯为起始原料,用最佳方法合成1-溴-3-氯苯。
[解题思路]1-溴-3-氯苯的结构为:根据取代基的定位效应,利用氯苯直接溴代或溴苯直接氯代都不可能得到该产物,只有通过间接的办法得到。
[答案]
1.2.3平衡常数计算再现风采,理解题意得有一定的英语基础
一度认为平衡常数计算是冷点的考查内容,因为几年不考了。而今年却得到了强化,其中有三大题(第3、5、12题)是进行平衡常数的考查。同时,今年另有两大试题(第3、12题)在理解题意时要有一定的英语基础,这些都是体现对学生进行综合素质考查的命题意图。
例7(第12题)有人设计了如下甲醇(methanol)合成工艺:
其中,①为甲烷气源,压强250.0kPa,温度25%,流速55.0m3・s-1。②为水蒸气源,压强200.0kPa,温度150%,流速150.0m3・s-1。合成气和剩余反应物的混合物经管路③进入25℃的冷凝器(condenser),冷凝物由管路⑤流出。在B中合成的甲醇和剩余反应物的混合物经⑥进入25℃的冷凝器,甲醇冷凝后经管路⑦流出,其密度为0.791g・mL-1。
(1)分别写出在步骤A和步骤B中所发生的化学反应的方程式。(2)假定:所有气体皆为理想气体,在步骤A和B中完全转化,气液在冷凝器中完全分离,计算经步骤A和步骤B后,在一秒钟内剩余物的量。 (3)实际上,在步骤B中CO的转化率只有三分之二。计算在管路⑥中CO、H2和CH3OH的分压(总压强为10.0 MPa)。 (4)当甲醇反应器足够大,反应达到平衡,管路⑥中的各气体的分压服从方程:
2 对今后竞赛辅导的几点思考
2.1 熟悉近年题型,方能从容应对考试 认真分析近年的竞赛试题,做到对试题的常见题型和每一年的试题变化都有较深刻的了解,才能从容地应对考试。最近三年同一级别竞赛试题涉及的知识和内容要自动成为下一届竞赛的要求。
2.2参照竞赛“大纲”,全面落实相关知识
纵观近几年的竞赛试题,有一个共同的特点就是:重视基本知识考查。所以,必须依照“竞赛大纲”,引导学生在课外辅导的基础上认真阅读有关教材,掌握高于高中化学,大致与大学低年级课本一致的基础知识,对知识水平的要求是源于中学化学及其它中学学科,但又是适当高于中学相关学科的水平。
2.3注重能力培养,强调思维品质训练
只有整体思维能力强、心理素质好的学生,才可能在竞赛中脱颖而出。学得多而能力不强的学生并不能在竞赛中取得好成绩。所以,在平时的辅导中。既要注重学生基础知识的落实,更要重视学生思维品质的训练和能力的培养,特别要加强学生发现问题、分析问题和解决问题能力的培养。
2.4注重学科交叉,全面提升科学素养
只有综合素质高,且全面发展的学生,才可能在竞赛中取得好成绩。要让学生安心并积极地参加化学竞赛辅导,首先就要消除学生的后顾之忧,不出现由于参加化学竞赛,在化学上投入过多,而影响或忽视其它学科。具有高中文化程度的公民的常识.以及高中数学、物理、地理、生物、英语等学科的基本内容也往往化学竞赛题背景内容。应该引导参加化学科竞赛的同学,在平时同样要注重各学科之间的交叉,才能确保化学竞赛的成功。