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初中物理科学探究题的解答方略 湖南省衡东县六中 李中桂 初中物理将科学探究列入新课程标准，目的是将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。近几年各地中考试题都加大了科学探究题的考查力度，但无论怎样考查、以什么样的形式考查，都是从科学探究七大要素的角度出发考查学生的科学探究能力。现就科学探究题的考查方式及如何解答作以下简要分析。 一、 提出问题能力的考查 新课程标准对提出问题这一要素的基本要求是：能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题，并能书面表达这些问题。 对于这类题目的解题思路是：仔细审题，弄清研究的物理对象，分析实验过程中变化的因素，经过思维加工，进而形成一个与物理学有关的科学问题，最后用简洁的、科学的、准确的书面语言表达出来。 例1．甲乙两个相同的热水瓶，同时装上沸水，甲装满，乙只装半瓶，经过相同时间后发现甲瓶中水温比乙瓶中水温高，请你根据以上事实提出一个探究问题，并作出猜想。 根据上述解题的基本思路，我们可以看出本题要研究的物理对象是保温瓶的“保温性能”，变化的因素是“沸水量”，因此，我们可以得出提出的问题是：热水瓶的保温性能与盛水量有关吗？进一步猜想：盛水量越少，保温性能越差。 二、 猜想与假设能力的考查 课程标准对猜想与假设这一要素的基本要求是：尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想，对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。 对于这类题目的解题思路是：认真分析探究的问题，利用已有的知识、经验和科学事实，提出可检验的推测和假设结论。 例2．小兰在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶要比煮沸同样多的水快，这是为什么呢？请你运用所学的物理知识针对其中的原因，提出一个猜想。 认真分析本题我们看出：同等条件下，煮沸一锅牛奶与煮沸同样的水所用的时间不同，这就意味着给相同质量的牛奶和水加热相同的时间，它们升高的温度不同：根据我们学过的知识可以判断，能反映这一特征的物理量只有比热容，所以，这个猜想是：牛奶和水的比热容不同 三、 制定计划与设计实验能力的考查 课程标准对制定计划与设计实验这一要素的基本要求是：明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程，尝试选择科学探究的方法、需要的器材及考虑影响问题的主要因素。 对制定计划与设计实验能力的考查往往是从实验器材的选用、实验步骤的设计、科学探究的方法等方面考查，根据其考查的特点，在解决这类题目时一是首先弄清探究目的（探究要解决的问题），二、是由探究目的确定探究的的基本原理，三是由基本原理确定实验器材及实验步骤，四是由实验步骤确定科学探究的方法。 例3. ⑴实验器材： （只填序号） ⑵实验步骤： ⑶密度表达式：ρ=m/v 这个题目就是考察制定计划与设计实验比较典型的题目。该题要探研的问题是“测量酒杯的密度”测量密度的基本原理是。根据给定的器材，我们可以选用天平测酒杯质量。用量筒和水测酒杯的体积，分析到此就可以了。 答案：⑴天平、量筒 ⑵步骤：A用天平测出小酒杯的质量m；B让量筒装适量体积的水，记下水的体积V1；C将小酒杯浸没入量筒的水中，记下液面示数V2 ⑶ρ=m/(V2-V1) （此题还有几种解答方式，读者不妨一试） 四、 进行实验与收集证据能力的考查 课程标准对进行实验与收集证据这一要素的基本要求是：能通过观察和实验收集数据，通过公共信息资源收集资料；会使用简单的实验仪器并能记录简单数据，会通过说明书对仪器进行操作，尝试评估有关信息的科学性。 对进行实验与收集证据能力的考查一般是从实验仪器的使用、实验数据的记录、实验表格的设计等方面进行考查，实验仪器的使用要做到会连接、会读数；实验数据的记录要根据实验步骤中所要测的物理量去记；设计的实验表格要包含实验探究的物理量、实验中记录的物理量。 例4.如图所示是测额定电压为2.5V灯泡的额定功率的电路图。 ⑵按图接好器材，测量前开关应 。滑片P应滑到 点 ⑶如果小灯泡的阻值约为10Ω，电源由两节干电池串联组成，电表有量程0- ⑷闭合开关，发现小灯泡两端电压只有1.8V，滑动变阻器的滑片P应向 端移动，才能使电压表示数为 V，此时灯泡实际功率就是额定功率。 ⑸要测量的数据是 和 ，计算灯泡的额定功率公式为 。 本题第⑴⑵⑶问是考查器材的使用。第⑷问题是考查试验过程中正确的数据纪录。第⑸问是考查数据项目与处理数据的方法。
课程标准对分析与论证这一要素的基本要求是：能初步描述实验数据或有关信息并对收集的信息进行简单的比较，能进行简单的因果推理；经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，尝试对探究结果进行描述和解释。 对分析与论证能力的考查一般是根据实验现象或实验数据得出结论或数学表达式，在对探究问题进行分析与论证时，我们要按照以下几个步骤去考虑：①认真分析实验现象或实验数据，找出原因和结果两个因素②判断原因和结果是相同还是不同，如果不同，其不同点是什么③关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系，寻求数据之间的相互关系的特征（通常表现为相等、之和、之差、乘积、比值等数学关系）④用自己的语言力求客观、准确和简洁的对探究结果进行表述（注意如果实验过程中用到了控制变量法，要写明这个探究结果的前提条件） 例5、小明同学用U形管压强计研究甲、乙两种液体内部的压强规律，记录实验数据如下表所示（液体甲密度小于液体乙密度）
（1）分析比较实验序号1、2与3 （4、5与6）的数据及相关条件，可得出的结论是 （2）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可得出的结论是： 在相同的深度处，液体的密度越大，液体的压强也越大。 在本题中，通过认真分析实验记录表可以看出：在同种液体中，液体的压强与深度有关，在相同深度处，液体的压强与液体的密度有关，所以该题的答案是： （1）在同种液体中，深度越大，压强越大。 （2） 1与4 ， 2 与5 ， 3与6 六、评估能力的考查 课程标准对评估这一要素的基本要求是：能注意假设与探究结果间的差异，注意探究活动过程中未解决的矛盾，发现新的问题；尝试改进探究方案；有评估探究过程和探究结果及从评估中吸取经验教训的意识。 对评估能力的考查一般是从可操作性、安全性、科学性、实验存在的缺陷、引起实验误差的原因等方面对探究的过程和结果进行评估。 例6、在“观察水的沸腾”的实验中（1）本实验目的是：观察水沸腾时的 和水沸腾时的 （2）如图（a）是该实验的装置图，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整固定 的位置，再调整固定 的位置（选填“A”或“B”） （3）图（b）是实验某一时刻的温度，此时水温是 ℃ 。图（c）是三位同学作出的水的沸腾图像，其中正确的是 图。 该题就是较典型的考查学生评估能力的题，答案（1）现象、温度 （2）B、A （3）85、丙 七 、交流与合作能力的考查 课程标准对交流与合作这一要素的基本要求是：能写出简单的实验报告，思考别人的意见并改进自己的探究方案；有准确表达自己观点和在合作中坚持原则尊重他人的意识。 例7.在探究杠杆平衡条件的活动中，小芳发现用2个钩码可以平衡3个钩码。如图甲所示。 小芳还观察到两侧钩码到支点的距离不相等，于是她想，杠杆平衡肯定不能只看动力和阻力的大小，可能还与力的作用点到支点的距离有关。于是她反复做了几次实验，分析得出杠杆的平衡条件为： 动力X支点到动力作用点的距离=阻力X支点到阻力作用点的距离。 老师看后，指出了她的不足之处，可小芳据理力争。“通过实验得出的结论怎么可能有问题呢？”老师为了让小芳相信，拿来一个弹簧测力计，把测力计的钩挂在甲图中A点上，则……。小芳明白了。 ⑴你能简要说出老师是怎么做的吗？ ⑵请你将小芳得出的杠杆平衡条件的结论改正： ⑶小芳在某次实验中，在杠杆的B点挂了2个钩码。（如图 本题第⑴问实际上是要试指出别人方案上的错误后，说出改进后正确的科学的实验方案。第⑵问考查纠正能力。第⑶问考查自己设计试验方案的能力。 从课程标准的要求可以看出，对学生的交流与合作能力进行考查时，主要从两方面进行，一是会写完整的实验报告；二是根据别人建议，能改进实验探究方案。 总之，中考对科学探究能力的考查不可能对某一要素单独进行考查，往往是几个要素综合起来一块考查，但无论怎样综合，每个要素的考查方式及解题思路是不变的，这就需要我们在掌握好每个要素解题方法的基础上灵活运用，做到以不变应万变，只有这样才能从容不迫的面对中考科学探究题，才能取得良好的成绩。 理科 初中物理科学探究题的解答方略 姓 名： 李 中 桂 单 位： 湖南省衡东县第六中学 |
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