感悟中考試題精髓領會科學思維內涵

劉巖華

中考作為初中階段的終結性評價，對初中物理教學具有極強的導向作用.新課程標準倡導以學生發展為本、基于物理核心素養的評價體系，科學思維作為核心素養的四大要素之一，理應受到初中物理教師的關心與關注.本文以我省部分中考試題為例，通過對試題的全面分析與解讀，以期加強對科學思維的理解與認識.

?一、科學思維內涵

科學思維是從物理學視角認識客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的方式;是基于自身生活經驗及已有知識建構理想化模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化;是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質.科學思維主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素.

?二、以科學思維之視角解讀中考試題

1.模型建構.

模型建構有兩層含義：一是模型本身，二是構建模型的過程.初中階段常用的物理模型可分為：物質模型，狀態模型，以及過程模型等.

建構模型的過程，實質上就是把實際問題轉化為我們所熟悉的物理模型并加以解決的過程.從本質上說，分析和解答物理問題的過程，就是識別和還原物理模型的過程.

例1?? 如圖1所示，用瓶起開瓶蓋，請畫出在A點所用最小力的示意圖.

【解讀】此題取材于日常生活現象“用瓶起開啟瓶蓋”， 考查學生從生活場景中構建杠桿模型的能力，以及作圖能力，

其正確畫法如圖2所示.題目看似簡單，答題情況卻大大出乎意料：難度系數只有0.28，卻成為全卷“最難”的題目.究其原因，是學生在平時學習中接觸的多是支點已明確給出的抽象化杠桿，實際上對杠桿的構成及原理并沒有真正理解.此題的設置旨在提示我們：在學習物理的過程中，要引導學生關注生活，重視實踐.

2.科學推理.

初中用到的科學推理，通常是指從已有的物理知識和所給的事實與條件，通過定性或定量的方法進行邏輯推導，從而得到普遍現象或規律，形成結論的過程.

例2??? 由金屬桿組成如圖3所示的導軌，其中水平面上兩平行導軌足夠長且全部置于豎直向上的磁場中，與傾斜放置的導軌ABCD平滑且固定連接.將一金屬棒ab從傾斜導軌上一定高度由靜止釋放，運動過程中始終與導軌垂直接觸且不受摩擦，請你判斷ab棒在水平導軌上的運動情況：_________ ;并從能量轉化的角度簡述理由： ______.

【解讀】本題取材于高中物理常見的導軌模型，綜合考查了電磁感應、能量轉化、力與運動的關系等知識，對學生的分析、推理能力要求較高.由于初中階段，學生尚未學到右手定則及左手定則，所以在分析過程中，既無法根據右手定則判斷出導體棒在水平導軌上感應電流的方向，也無法利用左手定則確定棒所受安培力的方向.但是借助于能量轉化，卻可以巧妙回避這兩個知識盲區，判斷出ab棒在水平導軌上的運動情況.該題以具體的知識為載體考查了科學推理能力，造成學生失誤的主要原因并不在所學知識上，而在推理能力上.設置此類試題旨在通過問題的暴露，引起師生的重視與反思，充分發揮試題的“導向性”作用.

3.科學論證.

科學論證通常是指具有使用科學證據的意識，以及評估科學證據的能力，并能運用證據對研究的問題進行描述、解釋和預測.

例3?? 用兩個相同的加熱裝置分別給質量相等的甲、乙兩種液體同時加熱，兩種液體的溫度隨時間的變化記錄如下表.由數據可比較兩種液體的比熱容（? ）.

A.c甲>c乙

B.c甲=c乙

C.c甲

D.無法確定

【解讀】本題以“探究物質的吸熱能力”實驗為素材，考查了對比熱容含義的理解.從表中可以看出：在相同的加熱時間內，乙的溫度比甲升高得多.再結合題干信息可知在相同的加熱時間內，兩種物質吸收的熱量相同，由此得出溫度升高得多的甲物質比熱容較小.此題難度不大，但是要求學生能根據實驗原理，應用控制變量的思想對實驗數據進行對比、分析，考查學生是否有利用證據的意識，并且能否基于證據，對所研究的問題通過分析、推理得出結論.

4.質疑創新.

通俗地理解，質疑創新是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑和批判，進行檢驗和修正，進而提出創造性見解的能力與品格.

例4?? （節選改編）在“探究電流與電阻的關系”的實驗中，小強選用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四個定值電阻，電源電壓恒為3V.實驗電路如圖4所示.根據實驗數據，小強作出了如圖5所示的I-R圖像，由于此圖線為曲線，小強認為不便直觀判斷I與R的定量關系，于是對圖像中的坐標進行了巧妙變換，從而直觀判斷出了I與R的關系.你認為小強的改進方法是： _______.

【解讀】 “探究電流與電阻的關系”作為電學的重點實驗之一，在平時教學中，往往采用作I-R圖像來找尋二者之間的定量關系，其實這種方法缺乏嚴謹性.此問的設置不僅考查了學生能否打破常規，靈活運用不同方法分析和處理實驗數據的能力，并從中得出結論，同時也體現了在科學探究中是否具備質疑創新的能力與品格.

?三、幾點建議

新課程時代，倡導“教”“學”“評”一致性的課程體系，無論是從日常教學，還是中考復習，都應緊緊圍繞促進學生核心素養發展的目標，對學生科學思維進行培養.這就要求我們一是在日常教學中應加強學生對基本模型的理解和積累;二是要多聯系生產、生活實際，通過創設真實的物理情景，鼓勵學生通過自主學習和自身感悟，不斷提高建模能力及推理能力;三是多給學生創造科學探究的機會，通過親身體驗，在觀察、實驗的基礎上運用科學推理和科學論證等方法，從而全方面、多方位培養學生的科學思維能力.