邱宇

新疆中考物理作圖與實驗探究題是歷屆新疆中考物理卷固定題型,占中考物理卷20分,其中,作圖題6分,實驗探究題14分。作圖題要求根據有關物理原理和規律,按照試題要求繪制物理示意圖。它主要考察學生對物理基本概念和規律的理解,考查學生分析問題的能力及動手操作能力。實驗探究題是檢驗學生對物理實驗研究與探索的程度,以及學生科學素養形成程度。
作圖與實驗探究題考察的知識面很廣泛,考察的形式靈活多變,在歷屆中考物理中,學生的得分率不高。通過對歷年中考物理卷的分析,如果能對作圖與實驗探究題進行有效的復習,它將是中考物理成績提升的重要突破口。下面我就結合自身對作圖與實驗探究題的分析及教學感悟,從中考物理作圖與實驗探究題的命題特點與復習建議兩方面談談看法。
一、實驗探究題命題特點
1、從整體外觀上看,實驗探究題常以實驗裝置圖、表格數據等形式給出。實驗裝置圖、表格多為教課書上原始的圖或表,這樣做的好處能夠使學生快速定位考查范圍,熟悉的實驗圖及表格信息也具有穩定學生緊張情緒的作用。
2、從內容上看,主要考察以下四方面內容。
第一,考查儀器的使用。例如刻度尺、溫度計、彈簧測力計、托盤天平、量筒、電流表、電壓表、滑動變阻器等儀器的正確使用,包括各種儀器的正確讀數。這類考題對能力要求不高,平時有目的地多練習即可。
第二,考查對實驗過程的感悟。這類題目不是專門考察學生早已知道的實驗結論,而是別出心裁考察在實驗中發現問題及解決問題的能力,有效地避免了通過死記實驗結論獲取考分的現象。
第三,考查對實驗數據的分析能力及數據挖掘能力。這類試題的難度較大,要求學生正確理解實驗原理的前提下,能挖掘出各數據之間的內在關系,對實驗數據加工轉換。
二、實驗探究題復習建議
1、明確實驗目標,做到心中有方向。
初中物理教科書(人民教育出版社)中有25個探究實驗。每個實驗都有一個明確的探究目標。例如光學中的一個實驗:平面鏡的成像。這個實驗要求學生探究平面成像的特點。那么,平面鏡成像的特點就是這個實驗的目標。在這目標的指引下,學生才能進行一系列的探究活動,例如,第一個問題,怎樣設計實驗,導學:讓平面鏡實際成一個像,觀察像與物的相同點與不同點,歸納出平面鏡成像的特點;第二個問題,如何選擇實驗器材,器材的選取不是隨意的,要根據實驗的需要。平面鏡成像就需要用平面鏡進行實驗,但在實際的實驗中用平面鏡無法確定像的位置,怎么辦?思考發現玻璃板能夠代替平面鏡成像,同時玻璃板具有透光性,便于找到玻璃板后面的像的位置。最后在實驗目標指引下,解決完所有遇到的實際問題,一定要回歸到實驗目標的回答:平面鏡成等大、等距的虛像,像與物的連線與平面鏡垂直。
在實驗目標的指引下,學生能夠按照很自然,合理的思維順序完成探究活動,解決實驗目標要求學生回答的問題。同時,實驗目標指引下的探究活動能夠幫助學生構建完整的知識體系,培養學生科學探究思維與能力。在考試中,學生即使遇見了知識拓展型試題,也可以不變應萬變,用科學的探究方法,明確的實驗目標完成探究活動。
2、注重實驗原理的理解
初中物理教科書中的探究實驗,一類要求學生通過探究活動完成問題的回答,例如,凸透鏡成像規律,固體熔化時溫度的變化規律,通電螺線管的磁場,阻力對物體運動的影響等;另一類要求完成某些物理量的測量,例如,測量小燈泡的電功率,測量鹽水和不規則物體的密度,斜面的機械效率等。對于第二類實驗,實驗原理的正確理解直接決定了實驗的成敗,所以教師在指導學生復習時,必須幫助學生正確理解實驗原理。我以測量鹽水的密度為例來說明。
測量鹽水的密度的實驗原理:ρ=m/v,所以實驗的目標就是設法測出鹽水的質量m與鹽水的體積v。對于鹽水質量m可以用天平測量,但鹽水不能直接倒在托盤上稱量,這就涉及到使用燒杯間接稱液體的質量。對于鹽水體積v可以用量筒測出,最終鹽水密度表達式變為:ρ=(m1-m2)/v。這里面涉及的考點很多,比如鹽水密度最終表達式,天平的正確使用與讀數,量筒的讀數,實驗正確操作順序等。教師若能指導學生理解透實驗原理,這些考點都能一一攻克。其次,本實驗曾在2010年、2007年烏魯木齊中考物理卷出現,不過不是對原始實驗的直接考察。2010年測定空玻璃瓶的容積,將ρ=m/v變形得v=m/ρ,實驗過程與測定鹽水密度實驗幾乎一致。2007年鑒定鹽水密度是否符合要求,實驗步驟與測定鹽水密度實驗完全一致,最后加一步與標準鹽水密度進行比較。可見,中考考題都在教科書中,教師指導學生讀懂讀透教科書很關鍵。
3、熟悉掌握常見實驗探究方法。
新課程標準要求學生學習物理知識的同時加強過程與方法的學習。近幾年烏市中考物理卷中都涉及到理研究方法的考查。物理實驗的研究方法很多,例如,控制變量法、等量代換法、歸納法、科學推理法、圖像法等。不同的研究方法適用的領域也不同,比如控制變量法適合研究某個物理量與多個因素之間的定性或定量關系,進而得出普遍規律的實驗。教材中的很多實驗運用了控制變量法,例如,決定電阻大小的因素,電阻上電流與電壓的關系,影響電磁鐵磁性強弱的因素,摩擦力的大小與什么因素有關,動能大小與什么因素有關,比較不同物質的吸熱能力等。再比如等量代換法在“測量不規則固體的密度”、“動能大小與什么因素有關”、“曹沖稱象”等實驗中得以運用。那么在實驗復習的過程中有目的地去明點撥實驗中運用的探究方法,培養學生根據實驗的特點選擇科學的探究方法的能力,逐步提高學生探究能力,對學生應對中考及終身學習都打下了良好的基礎。
4、對比實驗,加深理解。
在初中教材25個實驗中,有些實驗之間是有相似點的。學生對這些實驗往往會混淆,考試中難免出錯。那么,對這些實驗進行橫向對比,能使學生找出實驗中的差異。我以四個電學實驗為例來說明。
通過對比,不難發現同一個實驗圖進行的實驗,實驗的目標、原理、方法、結論等完全不同,它們有本質區別。通過實驗的橫向對比,加深了學生對實驗的理解與區分,幫助學生全面構建知識網絡。
中考實驗探究題的復習是一個時間緊、任務重的過程。在復習的過程中我們既要關注學生基礎知識與基本技能的提高,同時還要關注學生對實驗過程與方法的把握,針對中考考綱要求,把握基礎知識、發散學生的思維、培養與提高學生的創新能力。