樊紅日

摘要：在試題中設(shè)置復(fù)雜過程，讓試題情景更貼近真實(shí)過程，是近年來科學(xué)中考的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。本文從2013年紹興科學(xué)中考第32題出發(fā)，分析了復(fù)雜過程的表現(xiàn)特點(diǎn)，并結(jié)合學(xué)生答題時(shí)所暴露出的問題來尋求應(yīng)對的方法，最終給出兩條教學(xué)對策——內(nèi)求細(xì)化，外求聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜過程；細(xì)化；聯(lián)系

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1992-7711（2014）01-0121

復(fù)雜過程是指事物發(fā)展時(shí)涉及多個(gè)主要對象，或是存在多個(gè)發(fā)展階段，或是結(jié)果受多個(gè)因素影響的過程。在科學(xué)新課學(xué)習(xí)時(shí)，為了讓學(xué)生更容易接受知識(shí)、理解知識(shí)，往往把一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)過程簡單化、理想化。而在學(xué)業(yè)評價(jià)中，為了選拔人才，往往在一些較難題中設(shè)置復(fù)雜過程，雖然這樣的復(fù)雜過程與真實(shí)過程還是有一定差距，但更貼近實(shí)際生活中的問題，更有科學(xué)味道。如2013年紹興中考科學(xué)卷的第32題。

一、題干展示

材料一：1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周圍存在磁場。

材料二：1825年，瑞士物理學(xué)家科拉頓做了如下實(shí)驗(yàn)：他將一個(gè)能反映微小變化的電流表，通過導(dǎo)線與螺旋線圈串聯(lián)成閉合電路，并將螺旋線圈和電流表分別放置在兩個(gè)相連的房間，如圖。他將一個(gè)條形磁鐵插入螺旋線圈內(nèi)，同時(shí)跑到另一個(gè)房間里，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，他都沒有發(fā)現(xiàn)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

材料三：1831年，英國物理學(xué)家法拉第用閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場里切割磁感線的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，從而實(shí)現(xiàn)了用磁場獲得電流的愿望。

二、問題分析與對策一

問題一：進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，在靜止的小磁針上方，分別用圖甲和圖乙兩種方式放置一根導(dǎo)線。當(dāng)導(dǎo)線通電時(shí)，小磁針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)的是 （選填“甲”或“乙”）。

1. 錯(cuò)誤原因分析——過程不清晰

本問是本題的第1小問，即便看不懂材料一、二、三，也不影響答題，具有相對獨(dú)立性。但對學(xué)生而言，讀懂該問還是有一定難度。原因是奧斯特實(shí)驗(yàn)所涉及對象較多，有導(dǎo)線、電流、磁場、磁針。又因?yàn)榇艌龅牟豢梢娦?，?dǎo)致學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中未能在腦海中建立磁場的模型。結(jié)果造成一些基礎(chǔ)較差學(xué)生讀不懂題的現(xiàn)象。

除了讀不懂題意，學(xué)生答錯(cuò)該題還可能與以下三個(gè)原因有關(guān)。

其一，新課時(shí)，對奧斯特實(shí)驗(yàn)觀察不夠仔細(xì)；其二，不知道通電直導(dǎo)線周圍磁場的分布情況；其三，知道通電導(dǎo)線周圍磁場的分布，但不知道磁場的性質(zhì)與小磁針的作用。

2. 應(yīng)對方法——過程細(xì)化

奧斯特實(shí)驗(yàn)的具體過程細(xì)化如下：

三、怎樣細(xì)化

1. 主線細(xì)化

過程細(xì)化的方法有很多，方式也多樣的。對于過程細(xì)化的能力培養(yǎng)應(yīng)放在平時(shí)的教學(xué)中去。例如教材中出現(xiàn)的一些圖片，可以采用“給圖配話”的方法來細(xì)化過程。九年級實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)，要注意細(xì)化課本中的實(shí)驗(yàn)過程，但不能只是記實(shí)驗(yàn)器材、步驟、原理、注意事項(xiàng)等，有時(shí)可以轉(zhuǎn)換復(fù)習(xí)方法，給課本中實(shí)驗(yàn)圖配上文字，以奧斯特實(shí)驗(yàn)為例，可以給圖配上相關(guān)文字。如：（1）本實(shí)驗(yàn)所涉及科學(xué)家是？（2）本實(shí)驗(yàn)研究的內(nèi)容是什么？（3）小磁針的作用是？（4）通過本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了什么？

這種過程細(xì)化有利于學(xué)生梳理主干知識(shí)，操作也簡單。

2. 系統(tǒng)細(xì)化

學(xué)生開始給圖配話的過程可能是單向思考的，所提問題是簡單的，或是自己已經(jīng)掌握了的，如果對掌握知識(shí)再進(jìn)行提問，這種復(fù)習(xí)是低效的，甚至是無效的。這就要求教師對學(xué)生所配話要進(jìn)行點(diǎn)評，歸納，引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)問，把實(shí)驗(yàn)過程相對系統(tǒng)的細(xì)化。從上面所述的四個(gè)問題出發(fā)，進(jìn)行相關(guān)歸納、引導(dǎo)，可以形成下列程式。

基于知識(shí)表征的不同，知識(shí)可以分為陳述性知識(shí)（是什么，為什么）和程序性知識(shí)（怎樣做）。結(jié)合具體的教學(xué)實(shí)踐，筆者引導(dǎo)學(xué)生用What、Why、How、Who來發(fā)問，追求更全面的細(xì)化。其中Who可以細(xì)化過程中的對象；How可以細(xì)化過程中的不同階段等。

3. 深層細(xì)化

對于奧斯特實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深層細(xì)化，結(jié)果如下：

深層細(xì)化往往是多一個(gè)維度去思考問題。如：磁場是有方向和強(qiáng)弱的，既然涉及磁場，那更深層的是磁場的方向與強(qiáng)弱是怎樣的，怎樣測量？靜止的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，肯定是受到力的作用，那這個(gè)力的大小與方向是怎樣的？當(dāng)然，還可以針對一些器材提問，可以思考它的結(jié)構(gòu)與功能，是否可以用其他器材替換等問題。

筆者認(rèn)為，在新課時(shí)應(yīng)該著重主線細(xì)化，保證學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上接受新知識(shí)，不宜拓展太大，太深。例如，奧斯特實(shí)驗(yàn)中“小磁針偏轉(zhuǎn)角度的大小”這一問題就不宜在新課時(shí)解答，應(yīng)放在復(fù)習(xí)課時(shí)解決，在復(fù)習(xí)課中，可以對一些復(fù)雜過程做深層細(xì)化。而系統(tǒng)細(xì)化主要是要引導(dǎo)學(xué)生自主細(xì)化，可以在課堂中，也可以在課外，但教師要做適時(shí)、適量的引導(dǎo)。

只有平時(shí)注重過程細(xì)化的訓(xùn)練，學(xué)生在答題過程中才有路可尋，有法可依。過程細(xì)化不在于一兩道題的對錯(cuò)，在于思維習(xí)慣的培養(yǎng)。有了好的思維過程，才能面對復(fù)雜過程時(shí)游刃有余。

四、問題分析與對策二

問題二：科拉頓、法拉第等物理學(xué)家相繼進(jìn)行如材料所說的實(shí)驗(yàn)研究，是基于 的科學(xué)猜想。

1. 錯(cuò)誤原因分析——未能讀懂題、過程不會(huì)聯(lián)系

本問題的設(shè)問是新穎的，采用中間挖空的形式。既可以理解為“誰的”猜想，又可以理解“怎樣的”猜想。如果不能讀懂該題，理解為“誰的猜想”的話，因?yàn)轭}干中已經(jīng)有科拉頓和法拉第兩個(gè)人物，導(dǎo)致其結(jié)果只能填“奧斯特”。

絕大部分學(xué)生是知道奧斯特發(fā)現(xiàn)了電生磁現(xiàn)象，法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電現(xiàn)象這兩個(gè)事實(shí)，但在材料中多出一個(gè)科拉頓，導(dǎo)致學(xué)生迷茫，其原因是沒有把整個(gè)過程聯(lián)系起來看，沒有讀懂三則材料介紹的是兩個(gè)過程，不是一個(gè)過程，而且科拉頓與法拉第是“站在一起”的。

2. 應(yīng)對方法——外求聯(lián)系

（1）前后聯(lián)系

一道題給你幾則材料或是一則材料中包含幾個(gè)信息，這些信息往往是相互聯(lián)系的，答題時(shí)，應(yīng)該前后聯(lián)系讀題，清楚題意后方可動(dòng)筆。本題三則材料中的材料一與材料三直接來源于教材，其中已知材料一所涉內(nèi)容是電生磁，材料三所涉內(nèi)容為磁生電。而提問中把科拉頓與法拉第“放在一起”，表明他們是在同一個(gè)猜想下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？炊鲜鲂畔t不難得出正確答案。

建立前后聯(lián)系是指把新的情景“插入”到已有知識(shí)體系中去。這里的前后不一定是指時(shí)間上的，也可以是邏輯上的先后。建立前后聯(lián)系本質(zhì)上是為了與外部發(fā)生關(guān)系，使陌生情景與已有知識(shí)發(fā)生聯(lián)系，達(dá)到讀懂題的目的。

（2）內(nèi)在聯(lián)系

學(xué)業(yè)評價(jià)中的題目情景可能是新穎的，但所涉及知識(shí)與能力不會(huì)超綱。這就決定學(xué)業(yè)評價(jià)中的題或多或少與課本有聯(lián)系?？评D的猜想是什么？我們可以觀察他使用什么器材，怎么做實(shí)驗(yàn)的？不難發(fā)現(xiàn)科拉頓實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用了電流表，組成了閉合回路并做了切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以他的實(shí)驗(yàn)本質(zhì)是電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

尋找內(nèi)在聯(lián)系更多的是把復(fù)雜過程中所涉及知識(shí)與已有知識(shí)對應(yīng)起來，通過建立這種對應(yīng)關(guān)系把陌生情景轉(zhuǎn)移為已經(jīng)熟識(shí)的過程。

不管是建立前后聯(lián)系，還是內(nèi)在聯(lián)系，都是為了讀懂問題，解決問題。都是在開展“游擊戰(zhàn)”，用大量的、成體系的“已有知識(shí)部隊(duì)”去“圍殲”“新問題”。用圖示表達(dá)如下（左為前后聯(lián)系圖示，右為內(nèi)在聯(lián)系圖示）：

事物發(fā)展過程中，總表現(xiàn)出對內(nèi)，對外各種聯(lián)系。用聯(lián)系的眼光去看問題，不僅能提高學(xué)業(yè)評價(jià)的成績，也能提升解決實(shí)際問題的能力。

五、應(yīng)用舉例

2013年紹興市學(xué)業(yè)評價(jià)科學(xué)卷中的第20題，學(xué)生丟分嚴(yán)重，其主要原因是看不懂題意，其中讀圖尤為困難。

1. 題目呈現(xiàn)

交通部門常用測速儀來檢測車速。測速原理是測速儀前后兩次發(fā)出并接收到被測車反射回的超聲波信號，再根據(jù)兩次信號的時(shí)間差，測出車速，如圖甲。某次測速中，測速儀發(fā)出與接收超聲波的情況如圖乙所示，x表示超聲波與測速儀之間的距離。則該被測汽車速度是（假設(shè)越聲波的速度為340米/秒，且保持不變）（ ）

A. 28.33米/秒 B. 13.60米/秒

C. 14.78米/秒 D. 14.17米/秒

2. 解題過程

（1）建立內(nèi)在聯(lián)系

抓住題干中“x表示超聲波與測速儀之間的距離”這一信息，通過與已有知識(shí)建立聯(lián)系，x就是我們常用的s，都表示路程。則圖乙可以轉(zhuǎn)化為熟知的“t-s”圖像。

2. 過程細(xì)化

把圖乙轉(zhuǎn)化為“t-s”圖像后，其過程還是相當(dāng)復(fù)雜的。本題可以采用圖形切割的方法，把圖乙分割為五個(gè)子過程。如下：

然后對五個(gè)圖逐一解讀，并通過數(shù)學(xué)運(yùn)算求得答案。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳小君.對學(xué)生進(jìn)行學(xué)業(yè)成就評價(jià)的幾點(diǎn)思考[J].教育與職業(yè)，2004（28）.

[2] 葉永強(qiáng).基于初中科學(xué)教學(xué)的思考[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)·教學(xué)研究，2012（11）.

（作者單位：浙江省上虞市百官中學(xué) 312300）