摘要: 為了適應素質教育,在近年的中考題中,實驗題的比分不斷提高,考查方法也越來越靈活,探究型、信息型、開放型等題型不斷出現。
關鍵詞: 實驗 新型 探究 創新
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,物理實驗是學習物理的重要手段,同時也是物理教學的重要內容,要切實提高中學教學質量,就必須重視實驗教學。近年來,隨著素質教育的發展和新課程改革的深入進行,物理實驗教學在物理教學的測量和評估中分量愈來愈重。以中考為例,物理實驗的考查占分值逐年增大,題型趨向于靈活多樣化,內容也越來越豐富。中考實驗題型的這些變化,對教師的實驗教學有著良好的引導作用,促進了學生創造能力、科研能力的提高。本文試圖對近幾年的中考試題的變化進行比較和分析,與大家共同探討相應的教學啟示和策略。下面就近幾年各省市的中考物理實驗題的題型進行分類評析:
一、傳統題型
傳統實驗題考查內容為實驗的基礎知識,主要表現為實驗內容的再現和驗證,這類試題對能力要求不高,但要求有較高的熟練程度。考查的知識點常常是實驗儀器的使用和糾錯,實驗現象的描述,實驗過程的再現,實驗數據的讀取等。
1.讀取數據型
將金屬塊放在調節好的天平上稱量,當天平平衡時,右盤上砝碼和游碼的位置如圖1甲所示,則金屬塊的質量是?
讀取數據考查的主要是學生的觀察能力。觀察是學生認識世界,獲取知識的基本途徑,觀察能力是實驗能力結構中重要的智力因素,觀察能力的高低直接影響對實驗的分析、討論和歸納。各地中考十分重視對學生的觀察能力的考查,但考查難度不高,所占分值較低。
2.原理識記型
對實驗原理的考查有利于促進學生對實驗基礎知識的重視和掌握,因此在中考題中盡管分值下降,但仍有一定的比重。
3.操作型
操作型考查儀器安裝、電路連接等問題為主,而近幾年的中考試題在考查基本技能方面體現為以考查能力為主。題型有:儀器的選擇安裝調整,電路連接等問題為主。
(1)在使用測電筆的幾種做法中(如圖3所示),哪些做法是正確的?答:。
(2)在“探究杠桿的平衡條件”實驗中,應先調節杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在位置平衡,這樣做是為了便于測量;如發現杠桿左端偏高,則可將右端的平衡螺母向 調節,或將左端的平衡螺母向調節。
掌握各類常見儀器的使用是做好物理實驗的前提,中考試題對實驗儀器的操作能力要求并不高,但要求考生對儀器的使用必須有較高的熟練程度。
二、新型題型
1.創新拓展題
創新拓展題考查點不在于掌握知識的多少,而在于更新知識創造知識的能力的大小。創新教育是以培養創新精神和能力為基本價值取向,就試題的背景來看,大部分以高中物理問題、常見物理現象來設計試題,對學生來講背景是新的、陌生的,在初中教學中從未出現過,但可以根據信息和提示,綜合應用初中學過的知識解答。它不是簡單地將課本上的某個實驗改變幾個數據,而是要求學生將學過的知識遷移到實際問題中并進行綜合運用。這一類探索型實驗題目有效地考查了學生靈活運用所學知識的能力,給學生更大的發揮余地,對避免對物理實驗生吞活剝、死記硬背起到了很好的導向作用,對學生的文字表達也提出較高的要求。
①下面是小紅小明搜集的一些圖片:
從上圖可見,螺絲釘D實質可以看作是我們學過的一種簡單機械——,這種機械叫螺旋。在圓柱體的側表面上刻出螺旋形溝槽的機械就是螺旋。
螺旋的知識雖然初中沒有涉及,但學生通過對斜面、盤山公路等知識的靈活運用,應該能分析出它的作用。
②農村地區常有用地窖儲藏農作物的習慣。由于植物的呼吸,地窖內會不斷地積蓄CO 氣體,濃度過高時將威脅到人的安全。為試探CO 的“濃度”,人們常將點燃的蠟燭帶到地窖里。如果蠟燭熄滅說明CO 濃度過高,如果蠟燭沒熄滅說明濃度不高。其實,你也可以用所學的物理規律來解決這個問題。現在給你一只輕小的氣球,里面充有空氣后扎住口。請你大致判斷地窖里CO 氣體的“濃度”是否危及人身安全。把你的實驗方法、可能看到的現象、你的判斷以及其中的物理道理填寫在下面的表格中:
此題其實是對物體的沉浮條件和密度知識的綜合應用,初中物理著重于固體在液體中的沉浮的研究,對于氣體涉及很少,但學生如果掌握了沉浮條件的本質,就能觸類旁通,將知識點拓展開來,輕松的解決問題。
2.探究性實驗題
物理新課程最大的亮點是把探究活動作為課程實施的重要形式之一,把探究性實驗作為重要內容。但在近幾年的中考實驗題中,探究性實驗內容有相當重要的份量,甚至成為整個試卷的壓軸題。在命題上以探究性實驗的七個步驟為主要內容,有的取其局部,有的整體構建,充分體現了讓學生自我發現、自我設計、自我分析、自我完善的探究思想。
例:種植花木是小芳同學爸爸的愛好。放學回家后,小芳經常幫助爸爸給花草澆水、施肥……爸爸紿小芳講了許多有關養花的經驗:用什么樣的土壤,土壤濕潤的程度,施什么樣的肥料,施肥的時間,施肥的多少,太陽光照射的時間長短以及光照強度都是影響開花質量的主要因素。小芳經過思考后,想探究光照強度對開花質量的影響。她將自己的想法告訴了爸爸,得到了爸爸的肯定與支持。
①光照強度對開花質量有怎樣的影響呢?請你根據自己的生括經驗和掌握的知識,給出你的猜想:寫出猜想的理由或依據:
②請你幫助小芳完成探究方案的設計.需準備的材料:
探究步驟:
③探究過程中,小芳發現控制的變量中,受光照強度的影響較大,原因是。
該題具有較大的開放性,整個探究過程全部由學生來完成。只有平時經過嚴格訓練親自參加探究性實驗活動的學生才可能完成試題。
探究性實驗試題作為一種新題型,被廣泛采納,但在試題命題方法、技巧上還需不斷提高、完善。要進一步提高試題開放性,就要提供學生個性化創造答題的空間。
3.數據處理題
數據處理題考查的是學生處理數據的能力,尤其是根據實驗數據探索物理規律的能力,選擇的實驗往往與物理教材聯系密切,實驗涉及的原理、物理量對初中生來說比較生疏難度較大。
例:某小組同學在“研究光的折射規律”的實驗中,按正確的方法安裝和調節好實驗裝置。他們使光從空氣斜射入水中,按表一中的入射角i依次進行了三次實驗,并將相應的折射角r記錄在表一中。然后他們使光從空氣斜射入玻璃中,重復上述實驗,并將數據記錄在表二中。為了進一步探究入射角i和折射角r之間的關系,他們進行適量的運算,將結果分別記錄在表一和表二的后四列中。
(1)分析比較實驗序號 數據中的入射角i與折射角r變化關系及相關條件,可得出的初步結論是:光從空氣斜射入其它介質,折射角隨入射角的增大而增大。
(2)分析比較每一次實驗數據中的入射角i與折射角r的大小關系及相關條件,可得出的初步結論是:。
(3)分析比較實驗序號1與4(或2與5、3與6)數據中的入射角i與折射角r的關系及相關條件,可得出的初步結論是:。
(4)請進一步綜合分析比較表一、表二中經運算后得到的數據及相關條件,并歸納得出結論。
(a)分析比較 ;
(b)分析比較 。
本題的數據量很大,學生必須對實驗數據進行研究、選擇、對比、分析、歸納,總結規律,才能得出結論。
4.開放設計型
物理世界豐富多彩,許多問題的解決方法不止一兩種。器材不給定、問題不限定、答案不確定,鼓勵學生自由選擇、想象、發揮的開放型實驗題是近兩年來中考試題中的一大變化趨勢。
(1)實驗技能測試中,操作平臺上有兩個杯子分別裝有鹽水和純水,其標簽已模糊不清,為了把它們區分開來,現有器材:天平、量杯、彈簧秤、細線、石塊、刻度尺、燒杯、大頭針、方木塊。請你寫出兩種不同方法的器材組合。
這是一道開放性的設計型實驗題,題目突破了以往的給出實驗目的和器材,學生設計實驗過程的考查方式,而是要求學生自己確定實驗目的、獨立設計實驗方案,選擇實驗器材,制定實驗操作步驟,記錄實驗現象,且實驗方案不限定,體現了開放性和靈活性,從學生的設計中能充分反映其知識水平和能力大小。這類試題對素質教育的深化、創新精神、創造能力的培養起到了積極的導向作用。
縱觀各地中考試題,可以看出具有如下特點:實驗試題份量加大、地位突出,基礎知識、基本技能必不可少;經典內容設問不斷創新;探究性實驗成為亮點,設計、綜合、開放型實驗試題,是近幾年來各省市中考物理實驗試題的重要導向。這幾種類型的題目,能夠更全面地反映學生靈活綜合運用實驗知識的能力,是一種更高層次的要求。我們以往的實驗教學,器材給定,方案確定,內容單一,存在著“單打一”的現象,比較死板,甚至有一些教師讓學生“背”某個重要實驗。想適應新的要求和變化,必須改革教學思想和方法。在物理實驗教學中,教師應引導學生開動腦筋,從繽紛多彩的物理世界中發現、提出合適的問題;綜合運用所學知識,提出科學的研究方案;設計簡潔而多樣的實驗方法,并通過實踐檢驗;進行開放性、探究性的學習和實踐,鼓勵學生用多種方法或非常規方法解決問題,從而提高思維能力。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”