周強



【摘要】提質減負增效理念為初中物理提出了更為精準的要求.物理實驗教學是初中物理課堂教學的重要組成部分,實驗有助于培養學生發現問題、解決問題的能力,對學生學習物理知識、掌握物理技能、發展物理學科思維具有重要作用.實驗試題在物理中考中占據著非常重要的地位,而且在平時的練習當中也扮演著重要的角色,直接關系到學生的學習效果.對實驗試題進行細致精準的分類研究,能夠幫助學生在切實提升實驗技能的基礎上,提升知行合一的能力.本文以浙科版科學物理部分的典型實驗試題為例,對其進行細致的分析,幫助教師和學生明晰初中物理實驗試題的出題策略和答題技巧,為有效強化初中物理實驗教學質量、提升物理學科技能和綜合素養提供助力.
【關鍵詞】初中物理;實驗試題;分類探析
細致分析當前浙科版科學物理實驗教學,發現其中大部分試題都遵循固定的出題套路,適應中考新課改的發展動向,遵循“以人為本”的發展理念,切實將提質減負增效的教學理念滲透在實驗試題的設計當中.初中物理實驗試題對學生的多方面技能提出了更高的要求,也確實將核心素養的提升作為實驗試題設計的重要環節.深度剖析浙科版中考物理試卷,發現其中的實驗題目設計大致可分為實驗操作類、測量型實驗題等幾種題型.
1浙科版科學物理實驗試題的主要考查內容
1.1考查基本實驗技能
實驗研究離不開基礎的實踐技術.新課程標準中對操作技能能力的要求有許多方面,需要學生具備基本的實踐操作技能,并能夠運用簡易的實驗儀表和檢測工具,測定基本的物理量;還需要學生會記錄實驗數據,了解最簡單的數據處理方式,會寫出簡短的實驗報告,會用科學術語、簡化的圖形等說明實驗結論.書面考試的重點有計量儀表的讀數問題,數據錄入、數據處理中的列表、圖像、求平均值問題等.
1.2考查實驗方法
浙科版科學物理中常見的實驗方法主要有控制變量法、觀察測量法、等效替代法、歸納法、變換法、理想化實驗等.這些方法可以在許多實驗中使用.例如研究導線的電流變化與什么因素相關;影響電壓的各種因素;限制電磁鐵磁性能力的各種因素等,均采用了控制變量法.
1.3考查實驗過程
研究浙科版科學物理教學實驗問題,其中關于教學實驗過程的科學討論包含的要素有許多,內容涉及提出問題、推測和假說、提出方案與設置方法、開展實驗和獲取資料、研究和討論、評價、溝通和協調等要素.研究探索題可以考查一個整體的研究問題,也可以考查研究活動中的某些細節問題.
2浙科版科學物理實驗試題分類分析
2.1測量型實驗
例1小明在課外探究活動中要測量5角硬幣的密度,他選取了16枚相同的5角硬幣,還要用到的實驗器材有:天平、砝碼、量筒.
小明先調節好天平,左盤放入16枚相同的5角硬幣,右盤放入一些砝碼后,指針指向分度盤右邊,接下來他應該_____________________________,最終天平平衡后,所用砝碼與游碼的位置如圖1所示,則16枚硬幣的質量為__________g.
分析此題目考查的是基本測量儀器天平的使用,天平右盤內砝碼質量加游碼示數就是被測物體的質量.
解析在測量過程中,天平的指針偏向分度盤的右邊,此時應該取出最小砝碼,通過移動游碼,直到天平平衡;根據天平的讀數方法,物體的質量等于砝碼質量加上游碼對應的刻度值,16枚硬幣的質量m=50g+5g+4.6g=59.6g.
命題著力點分析這類題目是中考中常見的一種題型,物理學科是以實驗為基礎的,所以在平時的學習中必須確保學生掌握各類常見儀器,能夠正確操作儀器并且準確讀數.
解題技巧分析這類題目主要依靠學生平時的反復練習,也是熟能生巧的過程,其實對學生的學習能力要求并不高,但要求能夠正確使用儀器.在初中物理學習中,經常用到的儀器,包括溫度計、量筒、天平、電阻箱、刻度尺、秒表、彈簧測力計、密度計、電流表、電能表、電壓表等,學生在平時的學習過程中要勤加練習.
2.2數據分析類實驗
例2測量如圖2所示滑輪組的機械效率,部分實測數值如表:
(1)在實驗過程中,緩慢拉動彈簧測力計,使鉤碼豎直向上移動.第一次測量中,彈簧測力計的示數如圖2所示,為__________N.
(2)在第2次實驗中,所做的有用功是__________J.滑輪組的機械效率為__________.
(3)綜合分析第1、2、3次實驗的數據可知,采用同一個滑輪組提高重物時,重物重力越__________(選填大或小),滑輪組的機械效率就越高.
解析此題目在題干中列出了滑輪組的機械效率圖表,并給出了各類數據,最后通過三次不同的實驗數據記錄,要求學生通過分析實驗數據,確定滑輪組的機械效率.
(1)0.6;
(2)第2次實驗所做的有用功為:
W有用2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J;
第2次做的總功為:W總2=F2S2=0.8N×0.15m=0.12J;
滑輪組的機械效率為:0.0750.12×100%=62.5%.
(3)通過分析第1、2、3次實驗的資料表明,在采用同一滑輪組提高重物時,重量負荷越大,滑輪組的機械效率就越高.
命題著力點分析這是中考物理實驗題目當中對于實驗數據的考查,這類題目是基于學生正確的實驗操作之上的數據分析,也是對物理實驗操作步驟中的對比分析能力的考查.
答題策略分析遇到這類題型時,學生要從數據中找規律,然后結合自己的日常學習積累,按照題目給出的提示,去分析各項數據,然后給出正確的答案.
2.3開放類實驗
某實驗組同學發覺,實驗室里有一只標有xkΩ的電阻(x為模糊不清的一組數值),為測量這只電阻的阻值,學生們展開了以下研究:
設置實驗電路如圖3所示,采用的設備有:兩節新干電池、待測電阻Rx、電壓表V(0~3V、0~15V量程)、電流表A(0~0.6A、0~3A量程)、滑動變阻器(標有“50Ω 1A”)、開關、導線若干.實驗證明,該方法并不能測量電阻Rx的實際數值,其主要問題在于.
解析分析結果待測電流的阻值若為幾千歐姆,電源電壓約為3V,根據歐姆定律,通過的最大電流約為0.003A,遠遠低于電流表最小量程的分度值0.02A,因此無法測出相關數據,不能得出電阻Rx的阻值.
命題著力點分析雙減政策之下的初中物理課堂更注重學生核心素養的提升,在物理實驗中既要培養學生的實驗操作能力,還要鍛煉學生的發散思維,培養學生的綜合素質.探究型實驗題是當前中考物理實驗題的重要內容,在多次中考題目中出現,它擺脫了課本上的單一實驗模式,注重激發學生去發現和思考、分析其中的問題并找到解決問題的切入點.
答題策略分析開放性實驗與我們的日常生活聯系較為緊密,需要我們在日常生活中多思考、多做實驗,試著從多個維度去分析和解決問題,注重發散思維能力的培養.
3結語
本文以浙科版科學物理經典實驗題目為例,詳細介紹了初中物理實驗中的各類題目,分別從測量型實驗、數據分析類實驗、開放類實驗三個層面,通過題干內容仔細分析實驗題目解析過程.多樣化的物理實驗中包含著對學生多樣化能力的考查,不僅注重培養、鍛煉學生的實驗基礎知識,還考查學生的具體實驗操作技能,要求學生將扎實的實驗操作基礎和精準的實驗操作步驟相融合,完成高質量的物理實驗操作.物理實驗中還有許多開放性的實驗,我們要將物理實驗真正嵌入到生活中,多思考、多做實驗,從多個角度分析物理實驗,細致梳理不同的物理實驗題型,然后對每一道實驗題型進行精準的解析.
參考文獻:
[1]張雅歌.初中物理實驗試題分類探析[J].數理化學習(初中版),2016(11):57-58,64.
[2]張福勤.中考物理實驗試題分類探析[J].數理化學習(初中版),2005(03):41-44.
[3]羅向新.中考物理實驗探究性試題的分類[J].湖南中學物理,2012(10):58-60.
[4]黃天君,王明,楊鵬騰.初中物理實驗操作考試試題研究例談[J].物理通報,2020,(02):105-108.
[5]陳少科. 基于微課的初中物理實驗教學[J].中學教學參考,2019,(20):43-44.