一道中考試題引發(fā)物理實驗教學(xué)的思考

黃靈萬

【摘要】近幾年來，中考物理實驗命題已逐漸從知識、結(jié)果立意到過程、能力立意，并向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，實驗設(shè)計題成為一個熱點出題導(dǎo)向 ，除了要求學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)理論知識外 ，還要求學(xué)生具有較高水平的綜合能力。應(yīng)用所學(xué)知識 ，結(jié)合實驗操作的實踐經(jīng)驗 經(jīng)過周密的分析和邏輯推理 ，才能設(shè)計出一個科學(xué)的、合理的實驗方案，把能力的考查提升到一個新的高度。通過研究2019年廣東省中考物理試題第18題實驗題的試后與分析，折射出教師在實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，引發(fā)一線教師對物理實驗的思考。

【關(guān)鍵詞】中考試題;實驗教學(xué)思考

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗題一直是中考的重要考查部分，2019年廣東省中考物理試題第18題實驗題，此題在實驗設(shè)計的考查中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，由表格的設(shè)計明晰實驗?zāi)康模ㄟ^對實驗表格的設(shè)計，讓學(xué)生經(jīng)歷“收集數(shù)據(jù)實驗”的過程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，而大多的考生對的實驗設(shè)計能力比較弱，這也要求一線教師在實驗教學(xué)中要讓學(xué)生經(jīng)歷完整的實驗過程，培養(yǎng)實驗設(shè)計能力。

一、實驗試題及分析

1.實驗試題

在“測量小燈泡的電功率”實驗中，要求滑動變阻器控制電路，分別測出小燈泡在額定電壓、約為額定電壓的和約高出額定電壓的時的電功率，并比較這三種情況下小燈泡的亮度。

（1）先根據(jù)實驗的要求設(shè)計電路圖，如題18圖所示，其中甲是________表，乙是________表。

（2）實驗室有如下器材：“2.5V 0.75W”小燈泡一只、電壓為6V的電源、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干條、開關(guān)、滑動變阻器R1（10Ω 2A）和R2（50Ω 1A）.根據(jù)實驗要求應(yīng)選用滑動變阻器________________.

（3）根據(jù)實驗要求，設(shè)計并填寫實驗記錄表內(nèi)的7個空格.

2.試題命制意圖分析

解析：本題有創(chuàng)意，將電學(xué)的幾個重要實驗有機融合一起，能較好地考查出學(xué)生實驗素養(yǎng)，三個小問分別從三個不同的角度對學(xué)生實驗方法和實驗技能的考查，本題涉及實物電路的連接，滑動變阻器的使用，正確使用電表，表格設(shè)計，數(shù)據(jù)的記錄，對實驗過程處理的方法。

（1）根據(jù)電壓表與被側(cè)用電器并聯(lián)、電流表與被側(cè)用電器串聯(lián)可正確判斷出甲電表是電流表、乙電表是電流表，此考點考查學(xué)生在平時實驗教學(xué)過程中有沒有真正動手實驗操作進(jìn)行連接電路。會正確的進(jìn)行電路連接。

（2）根據(jù)串聯(lián)電路電流、電壓的特點分析，當(dāng)電燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流為0.3A，通過的滑動變阻也是0.3A，如果選擇滑動變阻器R1（10Ω 2A），兩個用電器的共電壓小于6V，因此R1（10Ω 2A）不符合，根據(jù)實驗要求應(yīng)選用滑動變阻器是R2（50Ω 1A。這考點考查考生滑動變阻器的使用，串聯(lián)電路電流、電壓的特點。

（3）根據(jù)實驗要求，考生將設(shè)計并填寫實驗記錄表內(nèi)的7個空格，所要測的物理量，根據(jù)實驗表格進(jìn)行填寫實驗數(shù)據(jù)，這7個空看起來簡單，如果在平常的實驗課堂中學(xué)生沒有親自進(jìn)行設(shè)計實驗方案、設(shè)計實驗表格、填寫實驗數(shù)據(jù)，到了中考考場上遇到這類型的試題是無從下手的，這考點就考查了學(xué)生實驗素養(yǎng)。

二、思考物理實驗教學(xué)，注重學(xué)生實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)

在核心素養(yǎng)的背景下，對學(xué)生自主進(jìn)行探究實驗的要求也越來越高，在物理實驗中，實驗方案的構(gòu)思和設(shè)計是十分重要的環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的關(guān)鍵。因此，注重學(xué)生實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)。讓學(xué)生知道實驗設(shè)計的基本過程，設(shè)計可行的實驗方案，從而提高設(shè)計探究型實驗題的能力，實驗設(shè)計能力是指學(xué)生能綜合、靈活地運用所學(xué)的知識、方法對實驗的儀器、裝置、步驟和操作方法等實驗因素進(jìn)行規(guī)劃的能力。在培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計時，應(yīng)注重如下幾個方面。

1.創(chuàng)設(shè)問題情境 激發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗的動力

物理實驗?zāi)軌蚪o學(xué)生提供真實的情境，通過對實驗現(xiàn)象的觀察、思考、表述和分析，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，在教學(xué)設(shè)計中還應(yīng)該加入必要的問題情境，教師在設(shè)計實驗問題的時候，要有意識地為學(xué)生留下創(chuàng)新的空間，讓學(xué)生展開創(chuàng)新思維的翅膀，激勵學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如在講到慣性時，播放視頻：一個正勻速行駛火車，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一個人向上跳起，問學(xué)生如果這個人下落時，會出現(xiàn)哪種情況。一是下落到原處，二是下落到原處的前方，三是下落到原處后方。能否設(shè)計出一個實驗來進(jìn)行驗證結(jié)果呢？引發(fā)學(xué)生的深層思考、產(chǎn)生了設(shè)計實驗的方案，動腦設(shè)計實驗、分析實驗，達(dá)到激發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗?zāi)康?，增強學(xué)生設(shè)計實驗的動力。

2.創(chuàng)設(shè)體驗情境，激發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗思維能力

初中生仍處于從形象思維向抽象思維的過渡時期，不同學(xué)生之間的設(shè)計思維能力有較大差異，應(yīng)該重視學(xué)生的個人經(jīng)驗和心理特點，把學(xué)生對物理現(xiàn)象的認(rèn)識與物理知識結(jié)合起來，創(chuàng)設(shè)一個真實體驗情境，加強學(xué)生的直接經(jīng)驗和親身體驗，激發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗的思維能力。在探究浮力大小時，讓學(xué)生把籃球放入水桶中，然后慢慢倒入水，讓學(xué)生觀察籃球的狀態(tài)，學(xué)生會觀察到籃球被水托起來，讓學(xué)生思考籃球為什么被托起來？學(xué)生根據(jù)原有的生活體驗與觀察到的現(xiàn)象知道是籃球由于受到浮力的作用，這是學(xué)生肉眼看到的現(xiàn)象。為增加學(xué)生的感知，讓學(xué)生將籃球慢慢壓入水中，讓學(xué)生感知，當(dāng)籃球壓入水中時有一個向上的力與手對抗，并且越往下壓感覺到的力量越大，此時再次提問學(xué)生，這個力是什么力？學(xué)生會回答是浮力，那么我們怎樣測量浮力大小呢？引導(dǎo)學(xué)生在體驗中感受浮力的大小，學(xué)生感知與認(rèn)知中設(shè)計出如何測量浮力大小的方案，接著記學(xué)生設(shè)計出實驗表格，記錄所要測量的物理量，從需達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，學(xué)會像科學(xué)家那樣思考和解決問題，使之具有不同的實驗思想，以期對不同層次的學(xué)生針對性訓(xùn)練，全面提高全體學(xué)生的實驗技能和科學(xué)素養(yǎng)。

3.創(chuàng)建情境體驗室，激發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗空間

學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)過程是動態(tài)的、發(fā)展的，學(xué)生進(jìn)行設(shè)計實驗活動的進(jìn)程也是動態(tài)的、發(fā)展的。因此，創(chuàng)建情境體驗室，讓學(xué)生在情境中感染，產(chǎn)生頭腦風(fēng)暴，激發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗空間，情境體驗室是物理實驗室的延伸和補充，室內(nèi)展示實驗作品按照聲、光、力、熱、電、磁、能等進(jìn)行分類，放置在不同的展示區(qū)。展示品有物理現(xiàn)象明顯、直觀性強的科技模型、高科技產(chǎn)品 （商品、玩具等）、儀器等，還有師生共同設(shè)計的小制作、小發(fā)明，讓學(xué)生帶著無限的好奇心和探索欲，不斷激發(fā)學(xué)生的設(shè)計激情，給喜愛科創(chuàng)設(shè)計的學(xué)生們提供了嶄露鋒芒的好機會，仿佛置身于物理的實驗設(shè)計海洋之中。

總之，通過認(rèn)真的分析這道中考實驗題，引發(fā)教師對物理實驗課堂教學(xué)的思考，教師要鼓勵學(xué)生親自設(shè)計實驗，培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計實驗的能力，從而使學(xué)生獨立開展實驗探究的能力得到全面培養(yǎng)。