初中物理探究性試題淺析

郭安慶

新課改以來，物理這門課程的教學目標在于進一步培養學生的科學素養。科學素養包括知識與技能、過程與方法、感情態度與價值觀三個方面。所以，近年來初中物理考試越發重視從科學探究的各個環節設計試題，并成為考查的重點。科學探究包括七個要素：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、實施實驗和收集數據、分析與論證、評估、交流與合作。探究性試題就是根據這七個要素來設計的，下面通過一些實例做些粗淺的分析。

一、考查學生問題意識與提出可探究問題的能力

例1.我們知道，在雷雨天總是先看到閃電，后聽到雷聲，對此，請你根據所學知識，提出兩個與物理有關的問題。（不需解答）

如，在空氣中，光的傳播速度與聲音的傳播速度哪個快？

分析：這道題給出例子，讓學生根據生活中常見的自然現象提出相關問題，試題具備一定的開放性，有利于學生結合實際生活經驗，拉近物理知識和實際生活的距離，引導學生發現問題。

例2.2010年諾貝爾物理學獎授予兩位研究石墨烯材料的教授，石墨烯是一種神奇的物質，是人類至今發現的厚度最薄、強度最高的材料。針對這一發現，同學們提出以下幾個問題：你認為較有價值且可探究的問題是（ ）

A.石墨烯為什么很薄

B.如何提取石墨烯這種物質

C.石墨烯在生活中有什么用處

D.石墨烯的強度與石墨烯的厚度面積有什么關系

答案：D

分析：此題提供的是人們認識的新生事物，旨在讓學生從表象中進行物理特征的深度挖掘，提煉其物理學價值和意義，幫助學生提高所提問題的水平和高度，培養探究能力。

二、考查學生合理猜想與假設的能力

例3.請你猜想，如果聲音在空氣中的傳播速度變為0.1 m/s，我們的世界會是什么樣子？請寫出三個合理的場景。

分析：此類題型旨在考查學生猜想與假設的能力。猜想與假設并非亂想，需要根據已有的科學認識、準確的物理知識進行假設。當一個假設本身就是違背科學道理的時候，就沒有進行探究活動的意義，會把人引向錯誤的道路，所以合理的猜想、假設是能否進行探究活動的前提，是進行探究的指南。考查學生進行猜想和假設的能力，就是要讓學生根據已有的生活經驗和物理學知識，科學認識提出猜想和假設。

三、考查學生設計實驗的能力

例4.曉明、曉華和小強一起在實驗室做如下幾個實驗：曉明把手放在喉頭處，大聲講話，感覺喉頭振動了；曉華把發聲的音叉放在水中激起水花；小強在吊著的大鐘下固定一支細小的筆，敲響鐘后，把紙在筆尖下迅速拖過，紙上便畫出一條來回彎曲的細線。如果由你來設計一個類似的實驗，你將怎樣設計？

分析：獲得正確的認識需要經歷兩個階段，首先就是感性材料的搜集，科學探究不同于一般探究活動，就在于感性材料的收集并非通過簡單的觀察和生活經驗來獲得，而是使用科學的方法和工具，設計實驗，進行科學的觀察和測量，在此基礎上進行科學加工，得出理性認識。所以就要培養學生科學地設計實驗和實施實驗的能力。此類題型通過提出具體問題，著重考查學生的實驗設計能力，制訂簡單的科學探究計劃和實驗方案的能力。

四、考查學生分析論證與得出結論的能力

例5.某中學九（2）班ST小組在研究馬鈴薯在水中的沉浮情況時，通過往水中加鹽，終于使馬鈴薯漂浮在水面上。由于時間關系，當時并沒有及時收拾實驗器材，幾天后來收拾時，驚奇地發現原來浮在水面上的馬鈴薯都沉在容器底部，他們決定對這一現象進行探究，提出以下幾種猜想：

猜想1：可能由于水的蒸發，鹽水的密度變大，導致馬鈴薯下沉。

猜想2：可能是由于馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后質量變大，導致馬鈴薯下沉。

猜想3：可能是由于馬鈴薯在鹽水中浸泡幾天后體積變小，導致馬鈴薯下沉。

經過一番討論，他們馬上否定了猜想1，你認為他們否定猜想1的理由是__________________。接著他們就猜想2和猜想3進行了如下的實驗操作：

①取三塊馬鈴薯，編上A、B、C號，分別測出其質量和體積；

②配制一大杯鹽水；

③將三塊馬鈴薯放在鹽水中，使其漂浮，幾天后發現馬鈴薯都沉在容器底部，將其撈出、擦干，分別測出其質量和體積。

分析：獲得正確認識的第二步就是將感性材料經過科學加工，上升到理性認識。實驗所得的數據僅僅是對實驗事實的客觀記錄，其本身還是較為零散，缺乏邏輯，彼此間尚未建立聯系。而所謂結論應該是一種普遍規律。要挖掘數據背后的意義，找到彼此的聯系，從物理現象和實驗數據中總結共同之處，從而能夠得出一個合理的實驗結論。

探究式教學的實施，必須配以探究性試題對學生的學習效果進行訓練、考查，所以要注重對探究性試題的研究實施。學生的探究意識不是朝夕之間可以形成的，必須建立在平時探究學習的基礎上。學生在教師的引導下，逐步了解熟悉物理學探究的一般流程和方法，培養科學探究能力，增強探究意識，自然能在面對探究性試題時游刃有余。

（作者單位 江蘇省建湖縣恒濟初級中學）

？誗編輯 魯翠紅