北京中考物理“實驗與探究題”的命題與備考分析

李晶

1 北京中考“實驗與探究”題的命題背景

2016年，北京中考試題備受關注.北京中考新方案于本年度正式公布，促進學生核心素養的培養、尊重學生的興趣多元化、提高學生的創新能力、促進學生的全面發展、促進學生的社會適應能力等理念都得到了彰顯.中考作為檢驗學生初中階段知識與能力的重要考核，中考試題的改革受國家相關政策的影響，中考命題方向也極大影響著一線教師的教學.本文就2016年北京中考實驗與探究試題進行內部分析與歷史分析，并對答題策略做出說明，在此基礎上提出幾點建議.

“探究”就是發現問題和解決問題.美國國家研究理事會所給出的“科學探究”的概念，有兩方面的含義：其一是科學家的研究工作，科學家對自然界進行研究并在研究的基礎上獲得證據并提出理論解釋；其二是學生有意模仿科學家的研究而進行的學習活動，目的是用于學生獲取知識、領悟科學的思想觀念和方法.科學探究在物理學中有至關重要的作用，2011 年的《全日制義務教育物理課程標準》中的“內容標準”明確指出把科學探究作為學習目標和教學方式.

2 北京中考物理實驗與探究題的分析

以下以2016年試題分析為主線，從知識和探究能力兩個角度進行統計分析，再將2016年試題與之前五年試題進行對比分析，試圖找出2016年試題的特征.

2.1 2016年試題的統計分析

2016年北京中考物理試題總分值為100分，實驗與探究題占48分，其中力學有16分；電學19分；光學5分；熱學8分.具體考點如表1所示.

2016年實驗與探究題共19道考題，其中前8道題屬于基礎題，考查了基本儀器的使用以及簡單畫圖和利用基本公式進行計算；后11道題稍有難度，考查了學生基本物理知識的掌握、科學探究能力以及物理思維能力.與以往考題不同的是，今年的考題雖然在數學計算能力的要求上繼續下降，但是今年考題對學生科學探究能力和物理思維能力的要求有所提高.

試卷的28-38題從科學探究層面進行分類與分析，如表2所示.這11道題涉及了科學探究7項能力中的6項要求.

分析可見，以上考題極大體現了對科學探究能力的重視，在科學探究要素中，只有“交流與合作”內容沒有直接出現在試卷中.從提出問題到設計實驗再到實驗評估，試卷中幾乎包含了科學探究的所有內容.

2.2 與前五年試題的對比分析

2016年試題與前五年試題相比，試卷結構有很大調整，科學探究能力的考查增大.

2.2.1 題目數量與分值大幅增加

2011年至2015年，實驗與探究題的數量平均控制在13道題左右，但是今年2016年題目的數量陡升至19道；分值上從前五年平均分35分上升到今年的48分，如表3所示.雖然2016年中考題中刪除了填空題，而使實驗與探究題的分值增大，但絕非是將原來的填空題“改裝”成實驗探究題，其間還是有本質的區別.這反映了對學生科學探究能力要求的提高.

2.2.2 基本實驗儀器的使用持續重視

中學物理實驗中使用的基本儀器包括：刻度尺、溫度計、彈簧測力計、天平、量筒、電阻箱、電流表、電壓表等，這些儀器的讀數每年必考，2016年也不例外，體現于7道題中.會使用簡單儀器是進行實驗探究必須要掌握的能力，所以被頻繁考查是存在必然性的.

2.2.3 “提出問題”與“實驗評估和設計”能力要求的提高

課標中對提出問題能力的要求是：能從日常生活、自然現象或實驗觀察中發現與物理學有關的問題；能書面或口頭表述發現的問題.2016年的考題中有兩道題目考查學生提出可探究問題的能力：一個是從生活場景中的現象提出問題；另一個是從實驗現象中提出問題.

提出問題這一類型的考題在2010年至2014年都未出現，而是在2015年科普閱讀中首次出現.在科普閱讀的文章里首先闡述了什么是可探究的科學問題，緊接著說明可探究的科學問題的三種陳述方式，考題以選擇和填空的形式要求學生找出可探究的科學問題.2016年在實驗與探究題中出現了兩道提出科學問題的試題，此類題目乃是今年實驗與探究題中的新題型.

設計實驗一直都是考試的難點，其中綜合考查了學生分析、假設、推理、想象、綜合等物理思維，以及控制變量法、比較法、轉換法等物理方法，而這些思維的練就和物理方法的掌握需要一個長期的鍛煉，對于僅學習物理兩年的中學生來說確實是一個不小的挑戰.考試中這種類型的考題一般也都是放在了實驗與探究大題中的最后幾道題.2011年-2016年實驗評估與設計題如表4所示.

由表4可知，實驗設計題從2015年開始數量加大，考查的實驗也不僅僅是初中課上必做的實驗，而是涉及一些知識概念，如2015年的重心，2016年的電磁波.并且這些知識點的考查直接與生活現象聯系緊密，意在培養學生在生活中發現問題并解決問題的能力.

3 “實驗與探究題”的答題策略分析

3.1 “提出問題”的答題策略

2015年北京中考物理試卷的科普閱讀題中出現這樣一篇文章：《可探究的科學問題》，這篇文章給提出科學問題的答題策略以很大的啟示.文章中提到：“可探究的科學問題描述的是兩個或多個變量之間的關系，其中的變量必須是可檢驗的.”在很大程度上可視為命題人對“可探究問題”的理解.據此，具體而言，學生根據現象寫出科學問題時大體經過以下兩步：第一步，從現象中找到自變量和因變量；第二步，根據已有的知識建立二者之間的聯系.

“可探究的科學問題”常見的陳述方式有三種：

（1）某個變量影響另一個變量嗎？

（2）如果改變某個變量，另一個變量會怎樣變化？

（3）一個變量跟另一個變量有關嗎？

值得注意的是，提出科學問題應該是問句而不是陳述性結論.例如2016年的第29題，寫出的科學問題不能是：金屬棒產生的電流方向與金屬棒材質有關.事實上，提出問題是進行科學探究的第一步，是一個有待用實驗檢驗的疑問性問題，即使是能根據已有知識分析出結果也不能把結論寫出來.具體而言就是，寫出科學問題是讓學生根據現象進行提問，而不是解答問題.

3.2 “實驗評估與設計”的答題策略

對于學生來說，實驗設計題往往是他們最難應對的一類題型.由于實驗設計題綜合考察了學生的物理知識、物理思維、物理方法，所以要求學生對一個問題的探究過程完整地呈現在試卷上.解答實驗設計題時要抓住以下幾點：

（1）確定實驗原理，找到自變量和因變量的關系；

（2）找到實驗成立的條件，確定實驗的主要影響因素和無關因素；

（3）找出實驗過程運用的主要的科學方法.初中物理實驗常用的方法有控制變量法、轉換法、分析法、比較法、模型法、理想化法.

4 總結與啟示

4.1 教學中應重視學生實驗探究能力的培養

物理學是一門實驗科學，無論是前沿的科學家還是課堂上的學生都是通過實驗來更好地認識這個世界，所以教師要認識到實驗的重要性，教學中重視對學生科學探究能力和思維能力的訓練，不要讓學生一味地死記硬背，物理學得好不是靠背出來的，而是需要更深的理解.重視實驗探究式的教學，應注意以下幾點：

4.1.1 鼓勵學生多提問題

發現問題是進行實驗探究的第一步，提出問題對于學生及社會會產生深遠的影響，而中考命題的方向也正向這一方向發展.

4.1.2 要求學生根據自己的思維設計實驗

設計實驗有助于鍛煉學生的想象力和嚴謹性，可讓學生根據實驗目的自己獨立設計實驗，然后再小組交流討論，最后教師做補充.通過學生的獨立思考設計出的實驗，會給他們留下深刻的印象，這樣，考試中再遇到實驗設計題他們就不難下筆了.

4.1.3 多讓學生練習使用實驗儀器

例如溫度計、彈簧測力計、天平、量筒、電阻箱、電流表、電壓表，這些儀器每年都考，與其讓學生背下儀器的使用規則和注意事項，不如把儀器放在學生們手中，讓他們親自感受，這樣學生對儀器的讀數方法、儀器使用會有更深刻的記憶.

4.2 重視中考題與模擬題的歷史比較

中考命題是一個連續性的過程，每一年的試題都是對前一年試題的繼承和發展，試題命制時會參考前一年甚至幾年的中考題.通過重溫以往中考題與模擬題可以幫助學生進行查漏補缺.往往一些考點會在考試中再現，比如，2016年的36題，考查電磁波可傳遞信息的功能，這個考點在2015年中考試題中出現過.再如，2016年的34題考查控制變量方法，這道類型題出現在今年的北京海淀區一模實驗題和北京東城區二模實驗題.所以，對于備戰中考的學生來說，如果熟悉以往的中考題和當年的模擬題，就找到哪些是每年必考的，哪些考點是自己遺忘的.但是，萬萬不可局限在題海中，中考考查的不僅是知識還考查能力和思維.所以學生還要注意平時的積累，掌握物理的科學方法.

4.3 在物理學習中彰顯科學實踐

很多教育家認為，在學校中教出來的學生缺乏解決實際問題的能力，他們往往僅僅能解答試卷上的問題，一碰到身邊的實際問題就無從入手.因此，在物理教學和學習中要多觀察生活中的物理現象，在社會生活中要養成多看多思的習慣，學生們還可以到一些科技場館進行參觀，近距離感受自然的奧秘，并能通過自己所學的知識分析其中的原理.

此外，2015年北京新初一的學生已開始利用周六、周日參加了開放性科學實踐活動.科學實踐活動趣味性強，實驗高端前沿，在這個活動中會學到更多的物理知識，希望這類活動能夠得到更為普遍的重視和開展.