一道中考試題引發(fā)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

黃靈萬(wàn)

【摘要】近幾年來(lái)，中考物理實(shí)驗(yàn)命題已逐漸從知識(shí)、結(jié)果立意到過(guò)程、能力立意，并向?qū)嶋H應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題成為一個(gè)熱點(diǎn)出題導(dǎo)向 ，除了要求學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)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(shí) ，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 經(jīng)過(guò)周密的分析和邏輯推理 ，才能設(shè)計(jì)出一個(gè)科學(xué)的、合理的實(shí)驗(yàn)方案，把能力的考查提升到一個(gè)新的高度。通過(guò)研究2019年廣東省中考物理試題第18題實(shí)驗(yàn)題的試后與分析，折射出教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，引發(fā)一線教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的思考。

【關(guān)鍵詞】中考試題;實(shí)驗(yàn)教學(xué)思考

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)題，此題在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)明晰實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄟ^(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生經(jīng)歷“收集數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)”的過(guò)程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，而大多的考生對(duì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力比較弱，這也要求一線教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要讓學(xué)生經(jīng)歷完整的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

一、實(shí)驗(yàn)試題及分析

1.實(shí)驗(yàn)試題

在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，要求滑動(dòng)變阻器控制電路，分別測(cè)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(shí)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(shí)驗(yàn)的要求設(shè)計(jì)電路圖，如題18圖所示，其中甲是________表，乙是________表。

（2）實(shí)驗(yàn)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(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器R1（10Ω 2A）和R2（50Ω 1A）.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________________.

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)記錄表內(nèi)的7個(gè)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(gè)重要實(shí)驗(yàn)有機(jī)融合一起，能較好地考查出學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，三個(gè)小問(wèn)分別從三個(gè)不同的角度對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的考查，本題涉及實(shí)物電路的連接，滑動(dòng)變阻器的使用，正確使用電表，表格設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的記錄，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(diǎn)考查學(xué)生在平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中有沒(méi)有真正動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行連接電路。會(huì)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(diǎn)分析，當(dāng)電燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流為0.3A，通過(guò)的滑動(dòng)變阻也是0.3A，如果選擇滑動(dòng)變阻器R1（10Ω 2A），兩個(gè)用電器的共電壓小于6V，因此R1（10Ω 2A）不符合，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器是R2（50Ω 1A。這考點(diǎn)考查考生滑動(dòng)變阻器的使用，串聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，考生將設(shè)計(jì)并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)記錄表內(nèi)的7個(gè)空格，所要測(cè)的物理量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)表格進(jìn)行填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這7個(gè)空看起來(lái)簡(jiǎn)單，如果在平常的實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)生沒(méi)有親自進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格、填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，到了中考考場(chǎng)上遇到這類型的試題是無(wú)從下手的，這考點(diǎn)就考查了學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

二、思考物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

在核心素養(yǎng)的背景下，對(duì)學(xué)生自主進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的要求也越來(lái)越高，在物理實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)方案的構(gòu)思和設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，從而提高設(shè)計(jì)探究型實(shí)驗(yàn)題的能力，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是指學(xué)生能綜合、靈活地運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)、方法對(duì)實(shí)驗(yàn)的儀器、裝置、步驟和操作方法等實(shí)驗(yàn)因素進(jìn)行規(guī)劃的能力。在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重如下幾個(gè)方面。

1.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境 激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力

物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪o學(xué)生提供真實(shí)的情境，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、思考、表述和分析，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，在教學(xué)設(shè)計(jì)中還應(yīng)該加入必要的問(wèn)題情境，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的時(shí)候，要有意識(shí)地為學(xué)生留下創(chuàng)新的空間，讓學(xué)生展開(kāi)創(chuàng)新思維的翅膀，激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如在講到慣性時(shí)，播放視頻：一個(gè)正勻速行駛火車，門(mén)窗緊閉的車廂內(nèi)有一個(gè)人向上跳起，問(wèn)學(xué)生如果這個(gè)人下落時(shí)，會(huì)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(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證結(jié)果呢？引發(fā)學(xué)生的深層思考、產(chǎn)生了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案，動(dòng)腦設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，達(dá)到激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，增?qiáng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力。

2.創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思維能力

初中生仍處于從形象思維向抽象思維的過(guò)渡時(shí)期，不同學(xué)生之間的設(shè)計(jì)思維能力有較大差異，應(yīng)該重視學(xué)生的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和心理特點(diǎn)，把學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)與物理知識(shí)結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)體驗(yàn)情境，加強(qiáng)學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和親身體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維能力。在探究浮力大小時(shí)，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(huì)觀察到籃球被水托起來(lái)，讓學(xué)生思考籃球?yàn)槭裁幢煌衅饋?lái)？學(xué)生根據(jù)原有的生活體驗(yàn)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(shí)有一個(gè)向上的力與手對(duì)抗，并且越往下壓感覺(jué)到的力量越大，此時(shí)再次提問(wèn)學(xué)生，這個(gè)力是什么力？學(xué)生會(huì)回答是浮力，那么我們?cè)鯓訙y(cè)量浮力大小呢？引導(dǎo)學(xué)生在體驗(yàn)中感受浮力的大小，學(xué)生感知與認(rèn)知中設(shè)計(jì)出如何測(cè)量浮力大小的方案，接著記學(xué)生設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)表格，記錄所要測(cè)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(huì)像科學(xué)家那樣思考和解決問(wèn)題，使之具有不同的實(shí)驗(yàn)思想，以期對(duì)不同層次的學(xué)生針對(duì)性訓(xùn)練，全面提高全體學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素養(yǎng)。

3.創(chuàng)建情境體驗(yàn)室，激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)空間

學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的，學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的進(jìn)程也是動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的。因此，創(chuàng)建情境體驗(yàn)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(jì)實(shí)驗(yàn)空間，情境體驗(yàn)室是物理實(shí)驗(yàn)室的延伸和補(bǔ)充，室內(nèi)展示實(shí)驗(yàn)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(qiáng)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(jì)的小制作、小發(fā)明，讓學(xué)生帶著無(wú)限的好奇心和探索欲，不斷激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)激情，給喜愛(ài)科創(chuàng)設(shè)計(jì)的學(xué)生們提供了嶄露鋒芒的好機(jī)會(huì)，仿佛置身于物理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)海洋之中。

總之，通過(guò)認(rèn)真的分析這道中考實(shí)驗(yàn)題，引發(fā)教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的思考，教師要鼓勵(lì)學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，從而使學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究的能力得到全面培養(yǎng)。