浙江省慈溪市橋頭鎮初級中學(315300)
孫陽軍●
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好題還是壞題
浙江省慈溪市橋頭鎮初級中學(315300)
孫陽軍●
本文分析了《寧波市初中畢業生學業考試說明》例卷中的一個試題,認為是此題目如果在形成性試卷中,是個好題,但是并不適合出現在在中考卷中.
2014年參加寧波教育學院主辦的“初中科學命題與研究培訓班”的時候,講課的老師提到了一個題目.夏天電冰箱正常工作一天,電流做工為W,電冰箱向周圍空氣散熱為Q.則( ).
A.W
D.W與Q大小無法判斷
當時老師統計學員答案,只有3人選對了(而且講課老師對問題也很困惑).這個問題之所以很多人選B.W=Q,覺得這是一個能量轉化與守恒定律的題目.
當然學過熱力學的人知道,電冰箱和空調是熱泵.這個問題的答案是A.W 首先我們來看一下電冰箱的工作原理:壓縮機不斷地從蒸發器吸入低溫低壓氣態制冷劑,壓縮成高溫高壓氣態制冷劑排入冷凝器(由于冷凝器內壓強大,所以制冷劑沸點高,盡管冷凝器在冰箱體外,溫度較高,制冷劑還是能放熱液化),形成高溫高壓液態制冷劑.此高溫高壓液態制冷劑經過干燥過濾器過濾后進入毛細管,由于毛細管的節流作用,蒸發器壓強小(與冷凝器相比,可能僅為1/10),制冷劑沸點變低(盡管蒸發器在冰箱體內,溫度較低,制冷劑還是能吸熱蒸發),在蒸發器中吸熱變為低溫低壓氣體進入下一個循環,如此不斷地把冰箱內的熱量“搬到”冰箱外部去實現了制冷目的.這個過程中壓縮機所做的功是題目中的W,制冷劑在冷凝器中向外界釋放的熱量是題目中的Q,我們如果把蒸發器中制冷劑從箱體內吸收的熱量記作Q內的話,這個系統的能量守恒可以寫作Q=W+Q內. 所以很明顯W 那么,這個題目是一個好題目嗎? 我認為,如果我們接下來的課程是 (1)學習熱力學第二定律(熱力學第二定律的一種表述方式是:不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產生其他影響); (2)學習冰箱的工作原理; (3)討論為什么冰箱和空調貼著的“中國能效標識”上寫著的能效比總是大于1(制冷能效比的數學表達式為EER=制冷量/制冷消耗功,其中制冷量就是題目中的Q,制冷消耗功為題目中的W); (4)討論熱量會不會從溫度低的地方轉移到溫度高的地方(答案是會,不過華師大版《科學》九年級上里提到“可見,熱總是從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分,這種現象叫做熱傳遞.”,一般學生學過這個知識,但是不知道這個知識點的前提條件,肯定得到錯誤結論); (5)以及其它熱力學第二定律討論的,看起來跟第一定律有矛盾的…… 那么這是一個很合適的訓練.因為對于只學過能量守恒定律(能量守恒定律也叫熱力學第一定律)的人來說,它是一個思維陷阱.現代心理學認為學習是一個不斷構建自己知識體系的過程,從這個觀點來看,思維陷阱在學習過程中對概念的形成非常有效,而且同時又比較省時間(布魯納就一方面強調學生的發現,另一方面又認為發現法“消耗時間可能太多”). 可如果這是一個中考題目,那我覺得這不是一個好題目,甚至是一個壞題目.為什么我會做出如此矛盾的評價呢?近幾年以來的《寧波市初中畢業生學業考試說明》中跟本題有關的考試要求大致有以下幾條:了解能的轉化和守恒定律;能用簡單事例解釋能量的轉化與傳遞有一定的方向性;知道水的三態變化;列舉大氣壓與人類生活的關系,如對天氣、人體、沸點的影響等等.但這些知識本身不能直接導出這冰箱的具體工作原理.而且寧波市初中階段所使用的華師大版《科學》課本,也沒有直接能得出本題答案的知識,只是提到過物態變化時候的吸熱放熱情況.所以,這個題目無法反映出學生的學習成果,意即試題沒有效度.而且如果這真是一個中考題,那么對于一線的教師不啻一場災難,以后上課時,每個知識點都會想到,是否需要深化,是否需要引申開來.因為畢竟,中考對初中日常教學來說,多多少少還算是一個指揮棒. 綜上所述,我認為,這個題目,在形成性的考試中,絕對是一個好試題;但是在總結性考試中,是很值得商榷的. [1]寧波市教育局教研室.寧波市2014年初中畢業生學業考試說明[Z],2014 [2]王廣新,鄭鵡.對“電冰箱原理圖”的商榷[J].中學物理教學參考,2008,(第C1期) [3]包科達.熱物理學基礎出版社[M]高等教育出版社,2001 [4]袁運開.義務教育教科書科學九年級上冊[M]上海:華東師范大學出版社,2014 [4]王道俊,王漢瀾.教育學[M]北京:人民教育出版社,1998:191