湖南省衡東縣六中 李中桂
初中物理將科學(xué)探究列入新課程標(biāo)準(zhǔn)，目的是將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識向主動(dòng)獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。近幾年各地中考試題都加大了科學(xué)探究題的考查力度，但無論怎樣考查、以什么樣的形式考查，都是從科學(xué)探究七大要素的角度出發(fā)考查學(xué)生的科學(xué)探究能力?，F(xiàn)就科學(xué)探究題的考查方式及如何解答作以下簡要分析。
一、 提出問題能力的考查
新課程標(biāo)準(zhǔn)對提出問題這一要素的基本要求是：能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題，并能書面表達(dá)這些問題。
對于這類題目的解題思路是：仔細(xì)審題，弄清研究的物理對象，分析實(shí)驗(yàn)過程中變化的因素，經(jīng)過思維加工，進(jìn)而形成一個(gè)與物理學(xué)有關(guān)的科學(xué)問題，最后用簡潔的、科學(xué)的、準(zhǔn)確的書面語言表達(dá)出來。
例1．甲乙兩個(gè)相同的熱水瓶，同時(shí)裝上沸水，甲裝滿，乙只裝半瓶，經(jīng)過相同時(shí)間后發(fā)現(xiàn)甲瓶中水溫比乙瓶中水溫高，請你根據(jù)以上事實(shí)提出一個(gè)探究問題，并作出猜想。
根據(jù)上述解題的基本思路，我們可以看出本題要研究的物理對象是保溫瓶的“保溫性能”，變化的因素是“沸水量”，因此，我們可以得出提出的問題是：熱水瓶的保溫性能與盛水量有關(guān)嗎？進(jìn)一步猜想：盛水量越少，保溫性能越差。
二、 猜想與假設(shè)能力的考查
課程標(biāo)準(zhǔn)對猜想與假設(shè)這一要素的基本要求是：嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和已有知識對問題的成因提出猜想，對探究的方向和可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測與假設(shè)。
對于這類題目的解題思路是：認(rèn)真分析探究的問題，利用已有的知識、經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)事實(shí)，提出可檢驗(yàn)的推測和假設(shè)結(jié)論。
例2．小蘭在做早餐時(shí)發(fā)現(xiàn)，同樣情況下，煮沸一鍋牛奶要比煮沸同樣多的水快，這是為什么呢？請你運(yùn)用所學(xué)的物理知識針對其中的原因，提出一個(gè)猜想。
認(rèn)真分析本題我們看出：同等條件下，煮沸一鍋牛奶與煮沸同樣的水所用的時(shí)間不同，這就意味著給相同質(zhì)量的牛奶和水加熱相同的時(shí)間，它們升高的溫度不同：根據(jù)我們學(xué)過的知識可以判斷，能反映這一特征的物理量只有比熱容，所以，這個(gè)猜想是：牛奶和水的比熱容不同
三、 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?div style="height:15px;">
課程標(biāo)準(zhǔn)對制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這一要素的基本要求是：明確探究目的和已有條件，經(jīng)歷制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程，嘗試選擇科學(xué)探究的方法、需要的器材及考慮影響問題的主要因素。
對制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橥菑膶?shí)驗(yàn)器材的選用、實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、科學(xué)探究的方法等方面考查，根據(jù)其考查的特點(diǎn)，在解決這類題目時(shí)一是首先弄清探究目的（探究要解決的問題），二、是由探究目的確定探究的的基本原理，三是由基本原理確定實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟，四是由實(shí)驗(yàn)步驟確定科學(xué)探究的方法。
例3.2003年6月1日三峽庫區(qū)正式蓄水，6月2日文物工作者還在加緊庫區(qū)的文物挖掘和搬遷工作，一位工作者發(fā)現(xiàn)了一古代的小酒杯。請你選用下列提供的器材測量小酒杯的密度（酒杯密度大于水的密度，水作為輔助器材可以直接選用）器材：①量筒（內(nèi)徑大于酒杯的口徑）②天平③彈簧測力計(jì)④刻度尺⑤密度計(jì)⑥細(xì)線。
⑴實(shí)驗(yàn)器材： （只填序號）
⑵實(shí)驗(yàn)步驟：
⑶密度表達(dá)式：ρ=m/v
這個(gè)題目就是考察制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較典型的題目。該題要探研的問題是“測量酒杯的密度”測量密度的基本原理是。根據(jù)給定的器材，我們可以選用天平測酒杯質(zhì)量。用量筒和水測酒杯的體積，分析到此就可以了。
答案：⑴天平、量筒
⑵步驟：A用天平測出小酒杯的質(zhì)量m；B讓量筒裝適量體積的水，記下水的體積V1；C將小酒杯浸沒入量筒的水中，記下液面示數(shù)V2
⑶ρ=m/(V2-V1)
（此題還有幾種解答方式，讀者不妨一試）
四、 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)能力的考查
課程標(biāo)準(zhǔn)對進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)這一要素的基本要求是：能通過觀察和實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，通過公共信息資源收集資料；會使用簡單的實(shí)驗(yàn)儀器并能記錄簡單數(shù)據(jù)，會通過說明書對儀器進(jìn)行操作，嘗試評估有關(guān)信息的科學(xué)性。
對進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)能力的考查一般是從實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、實(shí)驗(yàn)表格的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行考查，實(shí)驗(yàn)儀器的使用要做到會連接、會讀數(shù)；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄要根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中所要測的物理量去記；設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格要包含實(shí)驗(yàn)探究的物理量、實(shí)驗(yàn)中記錄的物理量。
例4.如圖所示是測額定電壓為2.5V燈泡的額定功率的電路圖。
⑴a是 表，是 表
⑵按圖接好器材，測量前開關(guān)應(yīng) ?；琍應(yīng)滑到 點(diǎn)
⑶如果小燈泡的阻值約為10Ω，電源由兩節(jié)干電池串聯(lián)組成，電表有量程0-0.6A和0-3A兩檔，電壓表量程為0-3V和0-15V兩個(gè)檔，那表量程應(yīng)選 檔，表量程應(yīng)選 檔。
⑷閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓只有1.8V，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向 端移動(dòng)，才能使電壓表示數(shù)為 V，此時(shí)燈泡實(shí)際功率就是額定功率。
⑸要測量的數(shù)據(jù)是 和 ，計(jì)算燈泡的額定功率公式為 。
本題第⑴⑵⑶問是考查器材的使用。第⑷問題是考查試驗(yàn)過程中正確的數(shù)據(jù)紀(jì)錄。第⑸問是考查數(shù)據(jù)項(xiàng)目與處理數(shù)據(jù)的方法。
五、分析與論證能力的考查
課程標(biāo)準(zhǔn)對分析與論證這一要素的基本要求是：能初步描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或有關(guān)信息并對收集的信息進(jìn)行簡單的比較，能進(jìn)行簡單的因果推理；經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的過程，嘗試對探究結(jié)果進(jìn)行描述和解釋。
對分析與論證能力的考查一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論或數(shù)學(xué)表達(dá)式，在對探究問題進(jìn)行分析與論證時(shí)，我們要按照以下幾個(gè)步驟去考慮：①認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，找出原因和結(jié)果兩個(gè)因素②判斷原因和結(jié)果是相同還是不同，如果不同，其不同點(diǎn)是什么③關(guān)注物理?xiàng)l件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系，尋求數(shù)據(jù)之間的相互關(guān)系的特征（通常表現(xiàn)為相等、之和、之差、乘積、比值等數(shù)學(xué)關(guān)系）④用自己的語言力求客觀、準(zhǔn)確和簡潔的對探究結(jié)果進(jìn)行表述（注意如果實(shí)驗(yàn)過程中用到了控制變量法，要寫明這個(gè)探究結(jié)果的前提條件）
例5、小明同學(xué)用U形管壓強(qiáng)計(jì)研究甲、乙兩種液體內(nèi)部的壓強(qiáng)規(guī)律，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示（液體甲密度小于液體乙密度）
液體甲
液體乙
實(shí)驗(yàn)序號
金屬盒深度
/cm
U形管兩側(cè)液面
高度差/cm
實(shí)驗(yàn)序號
金屬盒深度
/cm
U形管兩側(cè)液面
高度差/cm
1
10
6
4
10
7
2
20
11
5
20
13
3
30
15
6
30
18
（1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號1、2與3 （4、5與6）的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是
（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號 的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論是：
在相同的深度處，液體的密度越大，液體的壓強(qiáng)也越大。
在本題中，通過認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)記錄表可以看出：在同種液體中，液體的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，在相同深度處，液體的壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)，所以該題的答案是：
（1）在同種液體中，深度越大，壓強(qiáng)越大。
（2） 1與4 ， 2 與5 ， 3與6
六、評估能力的考查
課程標(biāo)準(zhǔn)對評估這一要素的基本要求是：能注意假設(shè)與探究結(jié)果間的差異，注意探究活動(dòng)過程中未解決的矛盾，發(fā)現(xiàn)新的問題；嘗試改進(jìn)探究方案；有評估探究過程和探究結(jié)果及從評估中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的意識。
對評估能力的考查一般是從可操作性、安全性、科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)存在的缺陷、引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因等方面對探究的過程和結(jié)果進(jìn)行評估。
例6、在“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)中（1）本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵河^察水沸騰時(shí)的 和水沸騰時(shí)的 （2）如圖（a）是該實(shí)驗(yàn)的裝置圖，在安裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，科學(xué)合理的順序是：先調(diào)整固定 的位置，再調(diào)整固定 的位置（選填“A”或“B”）
（3）圖（b）是實(shí)驗(yàn)?zāi)骋粫r(shí)刻的溫度，此時(shí)水溫是 ℃ 。圖（c）是三位同學(xué)作出的水的沸騰圖像，其中正確的是 圖。
該題就是較典型的考查學(xué)生評估能力的題，答案（1）現(xiàn)象、溫度 （2）B、A （3）85、丙
七 、交流與合作能力的考查
課程標(biāo)準(zhǔn)對交流與合作這一要素的基本要求是：能寫出簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，思考別人的意見并改進(jìn)自己的探究方案；有準(zhǔn)確表達(dá)自己觀點(diǎn)和在合作中堅(jiān)持原則尊重他人的意識。
例7.在探究杠桿平衡條件的活動(dòng)中，小芳發(fā)現(xiàn)用2個(gè)鉤碼可以平衡3個(gè)鉤碼。如圖甲所示。
小芳還觀察到兩側(cè)鉤碼到支點(diǎn)的距離不相等，于是她想，杠桿平衡肯定不能只看動(dòng)力和阻力的大小，可能還與力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離有關(guān)。于是她反復(fù)做了幾次實(shí)驗(yàn)，分析得出杠桿的平衡條件為：
動(dòng)力X支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力X支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離。
老師看后，指出了她的不足之處，可小芳據(jù)理力爭?！巴ㄟ^實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論怎么可能有問題呢？”老師為了讓小芳相信，拿來一個(gè)彈簧測力計(jì)，把測力計(jì)的鉤掛在甲圖中A點(diǎn)上，則……。小芳明白了。
⑴你能簡要說出老師是怎么做的嗎？
⑵請你將小芳得出的杠桿平衡條件的結(jié)論改正：
⑶小芳在某次實(shí)驗(yàn)中，在杠桿的B點(diǎn)掛了2個(gè)鉤碼。（如圖12-6-15乙和丙所示）則怎樣掛鉤碼才能使杠桿在水平位置平衡？請你幫小芳設(shè)計(jì)兩種方案，分別畫在圖乙和丙中。（小芳一共有16個(gè)鉤碼供你選用）
本題第⑴問實(shí)際上是要試指出別人方案上的錯(cuò)誤后，說出改進(jìn)后正確的科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。第⑵問考查糾正能力。第⑶問考查自己設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案的能力。
從課程標(biāo)準(zhǔn)的要求可以看出，對學(xué)生的交流與合作能力進(jìn)行考查時(shí)，主要從兩方面進(jìn)行，一是會寫完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；二是根據(jù)別人建議，能改進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究方案。
總之，中考對科學(xué)探究能力的考查不可能對某一要素單獨(dú)進(jìn)行考查，往往是幾個(gè)要素綜合起來一塊考查，但無論怎樣綜合，每個(gè)要素的考查方式及解題思路是不變的，這就需要我們在掌握好每個(gè)要素解題方法的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用，做到以不變應(yīng)萬變，只有這樣才能從容不迫的面對中考科學(xué)探究題，才能取得良好的成績。
理科
初中物理科學(xué)探究題的解答方略
姓 名： 李 中 桂
單 位： 湖南省衡東縣第六中學(xué)
