（广西师范大学科学教育研究所物理室 桂林 541004）
在教学和考试中使用联系实际的素材，其价值已越来越被广大教师所认同。然而，在把联系实际的理念转化为实践的过程中，会引发不少值得深思的问题。 2004 年武汉市使用的一道联系实际的中考物理试题给了我们一个很好的例证。
一、一道联系实际的试题及其引来的评论
下面是 2004年武汉市的中考物理试卷的第25题 [1] ：
25.武汉市“两江四岸”（长江、汉江）亮化工程已初见成效，每到夜晚，五光十色的小彩灯、霓虹灯将我市装扮得绚丽多彩，如图1所示。小明和小婷为了探究小彩灯的发光情况，他们通过观察发现，每个小彩灯上标有“2.5V，0.25A”字样。
（ 1）要使这些小彩灯正常发光，应将 个这样的小彩灯 联在家庭电路的供电线路上（填“串”或“并”）。
（ 2）他们发现，当其中的一个小彩灯的灯丝断了，其余的小彩灯还能发光，这是为什么呢？他们找来一个小彩灯，砸破玻璃外壳，发现灯丝（设阻值为R 1 ）上并接有一不发光的电阻R 2 ，如图2所示。关于R 1 与R 2 的大小，小明和小婷发生了争论：
小婷认为 R 2 比R 1 小很多，灯丝R 1 发光时，由于R 2 与R 1 的接触处有一薄的绝缘层，电流只能从R 1 中通过。当灯丝R 1 断了，电路电压将击穿绝缘层，R 2 使电路导通，其余小彩灯还能发光，其亮度与原来相比 （填“不变”、“变亮”或“变暗”），原因是电路中的电流 ，灯丝R 1 的实际功率 （填“不变”、“变大”或“变小”）。
小明则认为 R 2 比R 1 大很多，灯丝R 1 发光时流过R 2 的电流可以忽略不计，当灯丝R 1 断了，R 2 使电路导通，其余小彩灯还能发光，其亮度与原来相比 （填“不变”“变亮”或“变暗”）。设R 2 ＝15R 1 ，且R 1 的实际功率小于0.1W时，灯丝R 1 就不能发光。试经过计算说明，最多允许多少盏小彩灯的灯丝R 1 断去，其余的小彩灯还能发光？
对此题，一位教师于 2004 年 6 月在网上署名发表了一篇题为《是创新，还是凭空癔造》的评论，主要内容摘录如下 [2] ：
……
第 25题云：武汉“两江四岸”亮化工程用了一种小彩灯，上面标有“2.5V，0.25A”的字样，这是小明和小婷“通过观察发现”的…。我不知道武汉市的哪一江哪一岸用了这种规格的小彩灯？我没有走遍两江四岸，我只知道上述规格的小灯一般只用在手电筒中，偌大一个武汉市的工程，如果靠这种灯来亮化两江夜景，实在有点像小孩子“过家家”。一个普通商家扮靓自己的门面都会不假思索地采用220V的灯泡，何况两江四岸的亮化工程乎！如果非要用小彩灯引出串联的概念或计算，为什么不用节日圣诞树小彩灯出题呢？如果武汉市今年的物理中考题有幸（也许是“不幸”）流传到外省市甚至国外，国人或友人就会惊讶武汉的照明工程师何以有如此低能的设计。
这还不算，更离奇的是为了赋予小彩灯有一种奇妙的特性（某一灯丝烧断后，不影响其余小灯继续发光），小明和小婷居然还拿到了这样一个小彩灯，“砸破玻璃外壳，发现灯丝上并接有一个不发光的电阻…”，出题者设计的这种灯泡在全世界恐怕都找不到第二只，菲利浦公司肯定在目前还没生产出来。只是设计这种新型灯泡的发明家是出于何种考虑，电阻并联在灯泡的外面不是一样可以达到题中的目的吗？为什么非要将这只电阻封装在灯泡外壳里面呢？看不懂！
另外，当小彩灯未出故障时，我们就得预先支付一定的代价，那只并联电阻也不是好待候的（它也要消耗一定量的电能，不发光，典型的只吃饭不干活）。还有，万一那只电阻先灯丝而寿终正寝了呢，那么小彩灯不是更容易损坏了吗？
……
二、我们所做的调查研究
联系实际必需素材的真实性，否则，就不仅从根本上违背了联系实际的目的，而且更严重的是，还给人以错误的知识，产生难以消除的不良后果。
这道题的素材是不是癔造？是不是与实际相符合？为此，我们专门走访了桂林市负责实施亮化工程的专业人员，并到电器商店专门买了这种小彩灯进行研究，结果如下。
小彩灯的外形如图 3 ，“解剖”图如图 4 。可以清楚地看到，与普通小灯泡不同的是，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃球外，还绕有约 4 圈细金属丝。通过测量发现，灯丝电阻冷态时约为 2.5 欧姆，热态时约为 15 欧姆（工作电压 3V ）；细金属丝的电阻约为 1 欧姆。但正常情况下（低压状态），由于支架表面的氧化铜的缘故，它与灯丝导电支架是不连通的，没有电流流过。
单个小彩灯的规格为“ 2.5V ， 0.25A ”（也有其它规格的）。通过串联若干个小彩灯，使单个小彩灯上所加的电压比额定电压稍低，每个小彩灯都能工作。当某个小彩灯的灯丝烧毁时， 220V 的电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架之间，氧化层被击穿，细金属丝与灯丝导电支架连通，这个灯相当于一段导线，起到连接作用。这样其它小彩灯就能继续工作，但每个灯上的电压有所升高，不过还不至于使彩灯烧毁。当然，烧毁的小彩灯太多时，其余小彩灯会因电压过高而全部烧毁。
这样的设计应该是非常巧妙的。它解决了因为某一小彩灯烧毁而使整串彩灯不能使用的问题，也避免了每烧毁一盏灯都要查找故障灯泡或报废整串彩灯的难题。
弄清小彩灯的结构后，我们还有一个疑问，就是这种小彩灯，一般的教师是否了解，当他们看到这道题和上述评论后，会有什么反应。
为此我们曾在几十位初中物理教师中作过调查。
有一位老师说：“这种彩灯在现实中肯定是没有的，但作为考试，这样命题还是可以的。”他的观点得到了几位老师的附和。
另有一位老师说：“这样的彩灯也许是有的，因为我家里的彩灯就象这样，一个灯不亮了，其他的灯还照亮不误。”
更多的老师认为不能判定这种灯的真实性，因而对试题不好评判。
但是，没有人提出：我们需要找到一串这样的彩灯来进行检验。
三、案例引发的思考
这个案例，给了我们很多启发。
上述题目中的小彩灯，初看起来确实有些出人意料，我们有很多理由去怀疑它的真实性。
但是，怀疑之后该做些什么？上述的《是创新，还是凭空癔造》一文，不难看出作者不仅文笔犀利，而且推理和质疑意识都很强。其直言不讳的态度，表现出对家乡的中考和教育强烈关注，以及极强的责任心和荣誉感。实事求是地说，这样出色的教师在我们的中小学并不很多。然而，任何一个人，不论多么博学，都不是全知全能的。大千世界中，很多东西我们都是陌生的；就是对“似曾相识”的东西，我们的认识往往也是不够深入、不够全面的。象对此案例中小彩灯的认识，如果不是经过一番到实际中去学习、不经过仔细研究的过程，就算是物理专业，甚至电子专业出身的人，也不一定真正清楚其结构和工作原理。
这道中考试题，犹如一面镜子，通过它我们可以看到，一道好的联系实际的试题来之不易。这是因为：首先，问题既要来自于实际，又要适合学生的知识和能力水平，这类问题不容易找到。其次，就是找到了这类问题，由于实际问题往往比较复杂，为了适合于考查学生，需要作一些简化，而简化必须得当。所以，要真正做好联系实际，就必须深入实际，以调查研究为基础。
上面的例子中，试题的素材是否真实，做一做调查研究，把事实弄清楚并不是多么困难的事。但是，那位写出评论的教师却没有做，他肯定认为，没有这种必要。这不光是由于个人的习惯或性格的缘故，根本的原因在于对科学的理解，归根结底是科学观的问题。
把科学作为知识，凡事都已经有确定的结论，对、错都可通过回溯原有“知识宝库”来判断，这种观念潜伏在我们多数理科教师头脑中，也许他们原来所受的就是在这样的“科学教育”，在自己的教学自然就依此行事。科学作为过程，科学作为探究，对他们来说，在内心里是十分陌生的，更谈不上从科学素养的全面内涵来理解科学。而且很有意思的是，只要教师把自己限定在原来熟悉的范围内兜圈子，并不会感到这样处理问题会有任何不适，长期下来，这种观念日趋牢固，以至他们毫不怀疑地认为科学就是如此。但是，一旦面对一个真正的问题，实际上也就是这种观念受到挑战的时候，正如这个案例所显示的那样，当事人却没有表现出应有的科学态度，做出应有的反应。
美国《国家科学教育标准》中指出，“科学教师是科学界在课堂上的代表” [3] ，我们所有的理科教师都应该把这句话视为荣誉和鞭策，奉为行动指南和行为准则。由于历史、文化等多方面的原因，我国公众的科学素养与先进国家比，还有较大差距，即使理科教师也不例外，这需要我们广大理科教师正确认识这种不足，并努力去弥补，使我们观念真正端正过来，使我们的行为真正符合科学的规范和要求，使我们的课堂真正成为学习科学的场所。
仍以怀疑为例，科学离不开怀疑，“如果说独创性是科学进步的发动机，那么怀疑主义就是刹车” [4] ，两者缺一不可。我们应该大胆质疑。质疑不仅是源于知识经验冲突的一种反应，更是科学的一种规范，科学需要“有条理的怀疑主义” [5] 。我们更要小心求证。科学需要确切的证据，这不仅意味着我们要排除一切好恶偏向和主观推测，还意味着不能过分依赖原有知识和经验，甚至权威的解释也不是最终的判断标准，“在科学问题中，上千人的权威并不比单独一个人的谦卑的论据更有价值” [6] 。这些不仅需要我们理科教师的需要理解和认同，还要通过我们的教学，落实到学生身上。
参考文献：
[1]教育部初中毕业与高中招生考试制度改革项目组.中考命题指导·理科［M］，南京：江苏教育出版社，2005
[2] http://www.51zk.net/
[3](美)国家研究理事会.国家科学教育标准［M］.戢守志等译，北京：科学技术文献出版社,1999
[4](英)约翰 · 齐曼 .真科学：它是什么，它指什么［M］.曾国屏等译，上海：上海科技出版社，2002
[5]同[4]
[6]伽利略语，转引自：(美)杰拉德 · 皮尔 .科学时代——20世纪科学家的探索与成就［M］.潘笃武译，上海：复旦大学出版社，2004
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