姜玉鳳
(江蘇省沛縣中學 江蘇 徐州 221600)
信息題也稱為信息遷移題或者開放性閱讀理解題.這類題目以其立意新穎、構思巧妙、密切聯系科技前沿和生活實際等而備受推崇.命制成功的信息題,除了具有較強的訓練和考查功能外,往往還具有良好的“教育”功能.筆者根據自己的經驗、體會和理解,就其“教育”功能作以下粗淺探討.
物理學的生命力,體現在為人類的生產和生活服務中.一些看似高深的科技原理和科學前沿的動態、發展,蘊含的物理原理卻往往很普通.命題時,將考查的基礎知識與相關的科技原理、科學前沿等知識相結合,可以起到普及科學知識和激發學生學習興趣的作用,對學生的情感、態度和價值觀的正確形成具有良好的導向和促進作用.
【例1】2010年諾貝爾物理學獎授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,以表彰他們在石墨烯材料研究上的卓越成就.他們用透明膠帶對石墨進行反復的粘貼與撕開,使得石墨片的厚度逐漸減小,最終尋找到厚度只有0.34 nm的石墨烯,它是碳的二維結構.圖1為石墨和石墨烯的微觀結構.根據以上信息和已學知識判斷,下列說法中正確的是
A.石墨是晶體,石墨烯是非晶體
B.石墨是單質,石墨烯是化合物
C.石墨、石墨烯與金剛石都是晶體
D.石墨烯是通過物理變化的方法獲得的

圖1
分析:該題考查的是晶體和非晶體方面的知識,命題者很巧妙的將其與21世紀的偉大發現之一“石墨烯”結合到了一起,使學生在解題的同時可以了解到這一領域的“前沿”.通過題目提供的信息,學生可以了解到什么是“石墨烯”及其獲取方法,結合中學的知識就可以成功解題了.題目的“教育”功能在于“石墨烯”的獲取方法的介紹,該種方法會使學生無比驚奇,原來科學研究并不都是那么神秘,用“透明膠帶”居然都可以,很好地激發了學生的學習興趣和動力.
有一點遺憾的是題目中沒有介紹“石墨烯”的應用前景,筆者認為可適當增加.如利用石墨烯的超強強度,可以制造更輕、更堅固的復合材料;良好的導電能力,可以制造高效、輕質、高強的電纜;石墨烯晶體管將使計算機由硅時代進入碳時代,更高速、更低能耗、進一步小型化;制造像紙一樣薄的移動電話、太陽能電池、衛星……[1]如果從這些信息里選取一些加到題目中,讓學生了解“石墨烯”的應用前景,可以更好的激發學生的興趣,更加堅定他們學好物理服務社會的信念,題目的“教育”功能會更強.
物理學的特點之一就是實用性強,與生產、生活結合緊密.將題目背景設置成學生所熟悉的生產、生活中的實際問題或是某種科技產品的原理等,可以彰顯物理學的實用性,充分體現新課程“從生活走進物理,從物理走向社會”的理念.
【例2】近年來,酒駕已成為一種“社會公害”.交警用來檢測酒駕的酒精測試儀的工作原理如圖2所示.其中P是半導體型酒精氣體傳感器,該傳感器的電阻r′的倒數與酒精氣體的濃度C成正比,R0為定值電阻.以下是關于電流表的示數I與酒精氣體濃度C之間關系的圖像,正確的是

圖2


E=I(r+r0+R)
可得
答案為選項C.
該題若直接給出電路圖,然后讓學生探求電流I和電阻r′的關系,也可以考查相關的知識點,但缺乏生活氣息,彰顯不出物理學的實用性.題目從“酒精測試儀”原理入手進行考查,體現了新課程從生活走進物理的理念;學生用所學的物理知識解釋生活中的現象和問題,樹立用所學物理知識服務于社會的意識,體現了從物理走向社會的課程理念.
一些突發事件和自然界中罕見的現象,只有在特定的條件下才能發生.結合此類事件、現象設置題目,一方面可以實現問題的實時化、情境化,使學生在好奇心的驅使下產生解決問題的內驅力,另一方面實現了知識和應用的統一,從而使枯燥的解題過程變得親切、實際而有意義,體現了題目的人文關懷.
【例3】北京時間2011年3月11日,日本本州島附近海域發生里氏9.0級強震,強震引發海嘯,造成核電站出現泄漏,大批居民被疏散.
(1)由于核電站外殼破損,泄露出的核素衰變時產生的核輻射對環境和人體造成了重大影響.目前檢測到的放射性物質主要是碘-131和銫-137,它們是核裂變反應所生成的產物.已知碘-131和銫-137發生衰變時都會放出β粒子和γ射線,碘-131半衰期約為8天,而銫-137的半衰期長達約30年.某容器中裝有受放射性碘和銫污染的水,其放射性強度是安全值的1.5倍,則
A.將容器中的水放置30年后,會自然達到安全標準
B.受污染的水被人引用后,在人體內會失去放射性
C.水燒開后,碘-131和銫-137仍具有放射性
D.用碘-131制成碘酸鉀,會失去放射性
E. 銫-137對環境的危害比碘-131持續的時間更長
(2)碘-131放出β粒子后,產生新核氙(氙-131),核反應方程為________.
銫-137放出β粒子后,產生新核鋇( 鋇-137),核反應方程為________.
分析:日本福島核災震驚世界,對海洋環境和鄰近多國造成不同程度的影響,也引發了日本和世界各國對核能利用的反思.泄漏物中碘-131和銫-137是兩種主要的放射性核素,其衰變原理是學生學習過的,通過對問題的分析可以使學生明白這次核污成的主要原因及造成的影響,從而對該事件有一個正確的認識.
(1)科技信息題.題目提供的信息和要考查的知識之間要有“結合點”,不能生搬硬套,不能為了結合而結合.信息中最好能含有一些解題所需要的元素,可以對學生收集、理解、運用信息的能力起到訓練和考查作用.
(2)結合生產、生活實際問題的原理題.題目的命制背景可以是生產、生活中的某一個片段或過程,可以是某種產品的工作原理等,對考查的知識點要有“支撐”作用.涉及的問題能夠用中學物理知識解決,對實際問題要做必要的簡化.
(3) 結合突發事件或罕見景觀題.事例要選擇恰當,發生和發展的基本原理能夠用學生所學的知識進行解釋,學以致用,讓學生體會成功.
(4)總的原則.題目最基本的作用是訓練和考查,任何時候這一點都是最重要的,都是要優先考慮的.在題目設計和命制過程,無論哪種形式的“創新”都不能忽視這一點,都不能為了“創新”而創新,否則就是喧賓奪主、舍本逐末.
參考文獻
1 吳江濱.2010年度諾貝爾物理學獎:有關二維石墨烯材料的開創性米驗.物理通報,2010(11):2~3