摘要:物理新課程標準旨在進一步提高學生的科學素養,從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面培養學生,為此,探究題受到了前所未有的重視。尤其是從科學探究的各個環節設計試題,已成為近幾年中考考察的重點。
關鍵詞:中考;物理;探究題
物理新課程標準旨在進一步提高學生的科學素養,從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面培養學生,為此,探究題受到了前所未有的重視。尤其是從科學探究的各個環節設計試題,已成為近幾年中考考察的重點。現就自己在教學中的一些體會,結合近幾年的中考試題,做一簡要的分析。
一、根據人們的生活認識,事物特點提出可探究的問題
例1:2010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:問題提供的是人們認識的新生事物,讓學生從表象中挖掘物理特征,要求學生能聯系物理知識提出可探究問題,培養了探究能力。
二、根據實驗課題,提出合理猜想,并選出可行的探究課題
例2:小陽學習了熱學知識后,知道晶體凝固過程會放熱,但溫度保持不變。由此引發了他的思考,晶體凝固過程放熱的多少與哪些因素有關。(1)他猜想:晶體凝固過程放熱的多少可能與晶體的質量有關。你的猜想:_________________。
(2)小陽根據自己的猜想,進行了如下探究:取不同質量的海波讓它們剛好完全熔化,迅速放入質量相等、初溫相同的兩燒杯冷水中。如左下圖所示,待海波剛凝固完畢后,迅速用溫度計測出各自燒杯中水的溫度,通過比較________來確定質量不同海波凝固過程放熱的多少。
(3)在探究過程中,小陽發現海波凝固完畢后,溫度計示數變化不太顯著,請指出造成此現象的一種可能原因:____________________。
答案:(1)晶體凝固過程放熱的多少可能與晶體的種類有關。(2)溫度計升高的示數。(3)燒杯中水的質量太大。
分析:這道題考查學生猜想假設的能力,但要根據準確的物理知識和已有的科學認識來猜想,不能違背科學道理。合理的猜想、假設是能否進行探究活動的前提,是探究者進行探究的指南,為制訂探究計劃、設計探究方案奠定基礎,為積累實驗數據、分析論證實驗信息提供依據。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經驗、知識和所探究問題的科學事實提出猜想和假設,提出猜想和假設在整個探究過程中所起的是引導作用。
三、根據探究課題,設計實驗方案
例3:從商店買來一個電熱毯,使用時有時感覺溫度太高,想用一個開關和一個電阻把它改裝為兩檔,使電熱毯的單位時間發熱量為原來的數值或為原來數值的一半,廠家說明書上只寫著額定電壓為220V,沒有其他指標。請你設計一個方案完成這項改裝,要求:(1)畫出電路圖。(2)導出所用電阻大小的表達式。(3)指明安裝時必須注意的問題。答案:(1)將電阻與電熱毯串聯,開關和電阻并聯。(2)R=3R/7。(3)連接時電阻兩端的電壓為66V,超過了人體的安全電壓,所以在連接時應注意安全。分析:本題著重考查學生實驗設計能力,能否制訂簡單的科學探究計劃和實驗方案能力。
四、根據實驗現象,總結結論
例4:凸透鏡成像的規律時,用了兩個焦距不同的凸透鏡分別進行若干次操作,并把實驗數據準確地記錄在以下兩個表中。
結論一是一個示例,請分析以上數據,仿照結論一的四句話,把還能概括出的另一結論(結論二)填在橫線上。
結論一:在成實像的情況下,凸透鏡的焦距相同時,物體到凸透鏡的距離越長,像到凸透鏡的距離就越短。結論二: ?搖。
答案:在成實像的情況下,物體到凸透鏡的距離相同時,透鏡的焦距越長,像到凸透鏡的距離就越長。
分析:這類題一般都要應用控制變量法進行比較分析論證,從而得出正確的結論。
通過對中考實驗探究題的分析,相信同學們對如何應對實驗探究題已經有了一定的認識。同學們在日常的學習中應注重學習方式的轉變,把被動地接受、記憶的過程轉變為發現、探究的過程,培養自己在實驗中發現問題、提出問題、解決問題的能力。按照科學探究的環節去探索,去研究,采取自主、探究、體驗與合作的學習方式來學習物理。