从中考试题谈实验探究的考查形式

陈葛良 胡仙福

【摘要】实验探究是科学教学的一大特色，是中考命题重要内容，是学生学习重心从被动学习向主动学习重要环节；梳理中考中实验探究考查形式，能有效提高教学效率。

【关键词】实验探究 中考 形式

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）14-0088-02

中考试题是教学指挥棒，通过研究中考试题可以正确指导平时的教学。教学时有意渗透实验探究题的解题技巧，可以提高课堂效率。实验探究题，与其他的内容不同，有其自身的特点，首先将同学的学习重心从过分强调知识的传承和积累，向知识的过程转化，让学生在探究的过程中体验乐趣，亲历科学家的探究过程，培养学生归纳，综合分析，比较、分类，想象、判断的能力。是新课程的亮点，也是学生学习的难点。

实验探究有七个要素即：提出问题；提出猜想与假设；制定探究的方案；获取实事与证据；解释、检验与评价；表达与交流；培养学生的科学探索精神。中考主要考查部分环节与能力。

一、考查控制变量法的运用

例1（2014年绍兴）探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究，将光滑水平面与光滑斜面连接，如图1

① 将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩2厘米释放后小球滚上A斜面最高点时的高度，重复三次，取平均值取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。

② 压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。

③ 换用不同弹簧，重复①步骤。

⑴实验中，通过观察 判断弹簧势能的大小。

⑵比较 （填实验序号）说明弹簧的势能大小与弹簧的形变大小有关。

⑶由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的 有关

解读： 运用控制变量设计实验 要让学生明白有哪些变量要控制，如本题的弹簧的长度，弹簧的材料、斜面的高度、斜面的材料、小球的质量。弹簧的势能，这些变量的控制与探究的问题密切相关，哪些要控制相同 ？哪个是变量？本题弹簧的弹性势能与形变大小的关系就是要探究的问题，但弹簧的势能大小无法直接观察，可以通过观察小球到达斜面的高度判断弹簧势能的大小，要说明弹簧的弹性势能大小与形变大小的关系需控制弹簧的形变不同其他相同读数据1、2次实验进行比较。从比较2、3可知，弹簧的弹性势能的大小与与弹簧的材料有关实验数据2、4可知弹簧的弹性势能的大小还与弹簧的长度有关。

控制变量法是中考的热点问题，实际考查学生掌握程度并不理想，原因可能：教学中仍然以讲授为主，不能实物操作，平时的教学教材规定的实验都不能完成，探究的实验只是迎考时集中突击。另外，实验探究题容量大，实际练习时需要大量的时间。学生习惯于演绎思维，弱于归纳，总结。

二、考查制定计划与设计实验的能力

制定计划与设计实验是从操作层面上把猜想具体化、程序化，它的主要任务是确定所需器材的种类、数量及规格，选择科学探究时所采用的方法，初步拟定实验探究的思路、步骤 。

例2 （2014 嘉兴）植物的生长需要多种矿质元素，其中必需元素就多达14种，需要量比较大的有氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁等。为了探究植物根系是否等比例吸收矿质元和水分，兴趣小组的同学设计了如图2

所示装置，选用两株各方面均相同的水稻，通过改变光照来调节蒸腾作用，然后测定水稻根系所处的溶液中矿质元素含量的变化。

【提出假设】植物根系等比例吸收矿质元素和水分。

【实验设计】根据上述研究目的，设计相应的实验方案及记录表如下：

【实验结论】植物根系不是以等比例的方式吸收矿质元素和水分。

【实验反思】

①本实验采用改变光照来调节水分蒸腾量，但在实验设计中我们也可以在相同的光照条件下，通过改变水稻植株上的 来进行实验；

②兴趣小组通过探究后否定了他们在开始时提出的假设。对于他们的这次探究活动你认为是否有价值？ 。

解释 ：学生的实验设计、数据处理及实验评价能力，是科学素养重要组成部分，是中考中实验探究题热点之一。本题探究的问题是植物根系是否等比例吸收水分和矿质元素，设计实验时应控制水稻根系所处的溶液为植物需要量较大的多種矿质元素；实验中应比较水分蒸腾量的比值以及矿质元素含量变化的比值。比值的含义要理解，因探究的问题是“植物根系等比例吸收矿质元素和水分”，所以我们要选A。数据处理方法对于初中生来说有点难。利用数学工具研究科学问题正是学生新内容；通过研究中考试题对于平时的教学就有方向。实验探究题考的是实验设计的一个环节，一个片段。从中学会一种科学方法、技能形成一种科学的态度和价值观；

蒸腾的器官是叶，所以可以通过改变叶片的数量。即叶片的面积来进行实验；

探究实验的设计要针对探究的目的和条件，设计探究思路，选择合适的方法制定探究方案。平时教学中要给学生自主设计实验的机会，从学知识向学过程学方法转变。中考试题的导向作用非常明显。

三、考查学生反思、评价和改进实验过程的能力

对实验方法、得出的结论等方面进行评估，是科学探究的重要组成部分。在科学探究过程中，由于某些疏忽随时都会出现问题，甚至是严重的科学性问题，因而及时反思，进行交流与评估是科学探究不可缺少的环节这要求学生能够尝试分析假设与实验结果间的差异，注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题，吸取经验教训，改进探究方案，在合作中注意既坚持原则又尊重他人，有合作精神

例3（2013嘉兴）近来饮用水的卫生与安全成了公众关注的焦点。某科学兴趣小组的同学对饮水机放出的冷水和热水中的细菌数随时间变化的情况进行了研究。

【取样】他们将不同品牌的十桶饮用水编号为1至10，分别安装在经过消毒后的10台同型号饮水机上，每天用采样瓶在同一时间对饮水机的冷水和热水进行采样（每次采样前采样瓶均消毒）。

实验小组对采样的方案有两种不同的设计。

方案一：每天用采样瓶按编号顺序只对一台饮水机的冷热水采样。

方案二：每天用采样瓶对十台饮水机的冷热水采样。。

以上方案你认为方案 的设计较为合理。

【培养】按正确方案采样后，配制培养基对各水样进行细菌培养。由于细菌的营养为 所以培养基中除了琼脂、水、无机盐还必须含有多种有机物。

【结果】培养后统计各培养基中的菌落数，并计算出每毫升水中的细菌数，如图3

是对某品牌桶装水的部分探究结果。由此可以得出的结论是

【应用】相关部门规定桶装饮用水卫生标准为每毫升水中的菌落数≤50个。通过上述探究，请你对该品牌桶装水饮用水的饮用要求提一条合理建议： 。

解释： 该题考查学生 评价方案的合理性，收集证据得出结论并针对实验结论 提出建议的能力。取样多可以减少实验的偶然性，有利于得出普遍的结论，所以方案二更合理。细菌自己不能制造有机物，其营养的方式为异养；读图可知5天内的冷水和热水细菌数目变化不大，5天后冷水中的细菌数目显著增加；水中细菌数太多会影响身体的健康，合理建议：水应在开封5天内或加热后饮用 。

对实验进行评价是运用科学知识与事实进行联系。在探究式学习中，评价是贯穿于探究过程始终的一个要素，也是學生在探究中进行合作学习的重要途径。评价要求学生以开放的态度对待科学探究，它要求学生将自己的思想和做法向他人公开，接受他人的评点和检验，从而强化优点，修正缺点。学生在评价他人的思想和做法中，能够学习达到取长补短，或使自己避免出现类似的缺点，从而加深和完善对问题的认识。因此，教师在组织学生进行科学探究时，应当成为一个出色的组织者，组织学生进行广泛的交流，在交流中进行评价，在评价中进行合作。

纵观各地中考实验探究试题，均突显科学探究的七个要素。其中，控制变量、制定计划和设计实验能力的考查、对实验的评价和实验的改进能力考查是中考的热点。实践证明，只要教师科学地以新课程理念为指导，平时教学中注重学生科学探究能力的培养，在中考复习阶段把握实验探究题的特点，采用有效的复习策略，定能大幅提升教学质量并促进学生科学探究能力的发展。

参考文献：

[1]郑青岳《初中科学探究教学设计研究》

[2]郑州外国语学校赵宇《实验探究专题复习》

[3]《初中科学课程标准》