实验试题应凸显“实验味”——2016年苏州市中考物理试题引发的思考

倪红飞

实验试题应凸显“实验味”
——2016年苏州市中考物理试题引发的思考

倪红飞

（江苏省太仓市教师发展中心，江苏太仓 215400）

·初中园地·

2016年苏州市中考物理试卷，以丰富、新颖、多样的问题情境为载体，注重了实验探究能力的考查，试题灵活性强，对学生思维能力，逻辑推理能力，应用数学工具解决问题的能力提出了较高的要求．试题体现了基础性、选拔性的双重功能．特别是实验试题的编制，对教材的内容作了深度的挖掘，试题从各个角度、不同的思维层面考查了学生创造性解决问题的能力．试题中问题设置，表面上平实无华，却个个触及到了考生的软肋，确切地说，是触及到了实验教学的软肋．试题体现了命题者对教材独特的理解，对物理实验教学的思考．不少教师反映，这些实验试题真正凸显了“实验味”．

实验试题要凸显“实验味”，试题编制时必须关注：实验过程中，学生真实的体验；碰到实际问题时，学生真实的困惑；解决问题过程中，学生真实的思考，从而真正体现学生在平时实验中形成的解决问题的思想方法、实践能力和创新精神．

下面结合2016年苏州市中考物理的试题分析，谈谈实验试题如何才能凸显“实验味”．

1 以情境为载体，提出真实的问题

（2016年苏州中考卷第19题）学过天平使用的知识后，好奇的小明想用家中的一架旧天平称一个鸡蛋的质量，在调节横梁平衡时，先将游码移至零刻度线处，此时指针偏向分度盘右侧，则应将平衡螺母向__________调节．他发现无论怎样调节平衡螺母，指针总略偏向分度盘右侧，于是他在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行了测量，如图1所示．则鸡蛋的质量__________61g（大于／等于／小于）．

图1

试题展现了在天平调节和使用中许多学生遇到过的一个真实的情景：在调节横梁平衡时，当游码移至零刻度线处，无论怎样调节平衡螺母，指针都无法指在分度盘中间位置．在平时实验中，许多教师可能也遇到过同样的问题，多数教师认为，这个问题的探究已经超出的考试的要求，在不经意中放过了，其实真实情景中出现的问题才是实验教学中最应该关注的东西．

如何解决实验过程中碰到的现实问题呢？“在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡并进行测量”这是一种很好的解决方案，如果在实验的现场，可能就有学生会想到这个方案．命题者没有简单地停留在问题的表面，而是进一步追问，天平重新调节平衡对测量的结果有何影响？这个问题的回答，可以考查出学生在原来碰到类似的问题时，有没有探究过，有没有真正理解“在天平的左盘中放入几粒米后重新调节平衡”这个操作的本质．

这个试题素材源于真实的情景，突出体现物理知识的实际应用价值，渗透了实验教学中科学精神的培养．

2 以问题为中心，展现真实的探究过程

（2016年苏州中考卷第29题）如图2所示，小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮，为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块C（B与A体积相同，C与A质量相同）．

（1）他按图2甲和图2乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为

图2

_____________________，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件．

（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是_____________．

（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究．

①选择的塑料块是_____________（B／C）．

②增加的步骤是_____________（用字母表示测得的物理量）．

③当满足_____________（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮．

该试题以研究物体的浮沉条件为问题的切入口，先以铁块为研究对象得出了物体下沉的条件，再以塑料块为研究对象探究物体上浮的条件．

试题的（1）、（2）两问，是较常规的研究方法，所以考生的得分率较高，当学生进入第（3）小问时，遇到了障碍．究其原因，平时的课堂上问题探究环节，教师很少以真实问题探究为核心，放手发动学生，去展现真实的探究过程．

显然，研究塑料块浮沉问题时，充分利用了第一个探究过程的成果：当体积相同的物体浸没在水中时，受到的浮力是相同的，所以只要选定体积相同的塑料块，那么塑料块在水中受到的浮力就是同体积铁块的受到的浮力，即F浮＝F1－F2，所以，判断塑料块是上浮还是下沉，只要比较塑料块受到的重力与浮力大小的关系．

这个问题的探究，应用了科学探究中问题转化的策略，呈现出科学探究的雏形，而问题的探究过程体现了理性思维的光芒．

展现出真实的探究过程，永远是课堂生命力的源泉．

3 以思维为核心，培养学生的创新能力

试卷中第31题，是失分率较高的一个试题，引起了很多教师的研究的兴趣，原题如下．

为研究纸锥下落的运动情况，小华查阅资料了解到，物体下落过程中会受到空气阻力的作用，阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，公式为f＝kSv2（k为比例常数）．

现用一张半径为R、面密度为ρ（厚度和质量分布均匀的物体，其质量与面积之比称为面密度）的圆纸片，按图3甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图3乙所示的纸锥，纸锥的底面积为S0（即为纸锥的迎风面积），让纸锥从足够高处静止下落．

图3

（1）纸锥在整个竖直下落过程中的运动状态是_____________．

（A）一直加速． （B）一直匀速．

（C）先加速后匀速． （D）先加速后减速．

（2）下落过程中纸锥能达到的最大速度为_____________．

这个试题的失分率所以较高，是因为命题者变换了研究问题的视角．“研究纸锥下落问题”，教材中是从运动学的角度进行分析的，命题者对这个内容进行了挖掘拓展：从力与运动的关系的角度重新审视纸锥下落现象产生的原因，这对以思维能力为核心的创新能力，提出了更高的要求．

由于纸锥下落过程同时受到重力与空气阻力的作用，而阻力f的大小与物体的迎风面积S和速度v的二次方成正比，即f＝kSv2．因此，纸锥下落过程先做加速度逐渐减少的加速运动，当重力与空气阻力相等时，做匀速直线运动．

很多教师反映，初中学生由于还没有学习牛顿运动定律，对问题的理解不一定有这么透彻，而且，问题解决过程对学生的数学运算能力也提出了较高的要求，其实平时实验教学思维能力的培养会潜移默化地影响学生，有利于培养学生的创新能力．

综上所述，2016年苏州市中考物理试卷是一份高质量的中考试卷，真正凸显了实验试题“实验味”．

2016－06－24）