中考物理试题对实验教学的启示

(江苏省太仓市明德初级中学，江苏 苏州 215431)

近年来，各地中考物理试卷对实验操作、设计和应用能力的考查越来越重视，要求也越来越高，体现了物理学科的重要特征，符合课程改革的理念与导向，对我们的物理实验教学有着诸多启示。笔者以近年来苏州市中考物理实验试题为例，研究其命题的意图和结构，以求进一步提高我们的实验教学水平，从而有效提升学生的实验能力与学科素养。

1 重细节，考查实验观察的细致程度

例1(2016年苏州市中考第28题):在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底端的木块。请回答下列问题：

(1) 小车进入水平面时的动能是由_______转化来的，实验时通过_______来比较动能大小。

(2) 同一小车从斜面不同高度由静止释放，如图1甲、乙所示，是探究动能大小与_______的关系，得出的结论是：______________。

图1

(3) 实验中若使用的木块质量较大，为确保实验仍有较明显的现象，有很多种方法．请答出一种方法：_____________________。

解析：本题考查了“动能与什么因素有关”，是中考或平常考试中的常见题，本题蕴含了“控制变量”与“转换法”两种实验方法，学生对这样的问题有一定的了解，在2016年苏州中考第28题再一次出现，但比之前的题目多了第(3)小问。这个小问把很多学生给难住了，理由是平时教师没有讲过。实际上此实验为学生必做实验，学生在操作过程中出现过同样的问题，只是没有仔细观察而忽视了对问题的研究，很多学生在放置小车时位置偏低，导致木块移动距离不大，很难比较。他们知道把小车往上移动之后再做实验，现象就会更加明显。如果学生在做这个实验时做个“有心人”，多注意观察，这样的问题自然就迎刃而解。

启示：要重视实验教学中的细致观察。科学研究离不开观察，因为它是外界信息输入的窗口。我国地质学家李四光说：“观察是得到知识的一个首要步骤。”因为观察不可能是孤立的，人在对某一事物或现象进行观察的同时，必然伴随有大脑紧张的思维活动，对通过观察所获得的信息进行初步分析、加工、整理、总结、判断。物理学的基础是观察和实验，只有细致地观察才能发现事物细微之处、关键之处。有的教师为了得到自己想要的结果，没有留下足够的时间给学生，以至于很多细微的地方学生都没有观察到位，从而导致物理学习产生困难。中考这类题型的出现提醒我们在实验教学中需要重视细致观察，这也是培养学生物理学科核心素养的需求。

2 重视实验的过程性

例2(2017年苏州中考第30题)：如图2所示，王老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口，压紧后将杯子倒置，水和塑料片都不会掉下来。接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内，封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气，直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100g，倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2。(不考虑分子间作用力)

图2

(1) 塑料片不掉下来说明了_______的存在，通过计算可知，当钟罩内气压降到_______Pa时，塑料片会掉下。(g取10N/kg)

(2) 王老师在实际操作中发现，抽气至钟罩内气压为30kPa时，玻璃杯内出现了一些小气泡，继续抽气至钟罩内气压为8kPa时，塑料片就掉下了。请你对此时塑料片掉下的现象做出合理的解释:____________________________。

解析：本题主要考查了大气压一节的相关知识点，第(1)小题的设问中规中矩，首先考察“覆杯实验”是一个证明大气压存在的例子，其次考查了P=F/S公式的计算。

第(2)问就比较特殊，不是一个纯理论的分析，而是考查在实验过程中出现的问题，根据第(1)问的计算发现理论上钟罩内气压低至800Pa，纸片才会掉落，但实际当气压降至8000Pa前纸片就已经掉落了，并且在之前玻璃杯中出现气泡等现象，说明有气体跑到玻璃杯内了。

启示：要重视实验教学的过程性。在日常实验教学中，有时理论分析是一个结果，而在真实环境中进行实验时，就会出现这样或那样的影响因素，使得实验现象或结论与理论上的分析有出入。而真正的科学实验正是在实验中不断排除表象的、次要的干扰因素，最终寻找到事物的本质，这就是物理学的魅力所在。在基础教育阶段，培养学生实事求是的科学态度十分重要，重视实验过程的指导，不怕出现问题，就怕太过于“完美”。重视实验教学过程，不仅是中考命题的需求，更是培养学生核心素养的诉求。

3 重视对真实实验结果的分析

图3

例3(2016年苏州市中考第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。在调整横梁平衡时，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测，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3所示，则鸡蛋的质量_______(大于/等于/小于)61g。

解析：天平的调节是一个简单的问题，通过移动游码和调节平衡螺母来实现横梁平衡的调节，但很多时候会出现游码移至零刻度线后，不管怎么调节平衡螺母也无法平衡的情况，但很多教师的处理方式是给学生另一架天平。而忽略如何解决这样的问题，比如说通过增加米粒或者其他物品进行配平。

启示：要重视对实验真实结果分析能力的培养。有的教师在实验教学时，过于重视结果的完美性，一些不符合预期的“不正常”实验现象都搪塞过去，不予解答，这样处理问题的方式不可取，也是不科学的，对学生能力的培养非常不利。我们应该正视这种“不正常”实验现象、数据，寻找背后的原因，寻找解决问题的方法，要科学对待真实的实验现象、数据和结果。

4 重视对书本实验的再开发

例4(2016年苏州市中考第31题):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4甲所示将圆纸片裁剪成圆心角为n°的扇形，然后做成如图4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4

(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____________________________。

解析：本题涉及“物体运动”这一节的实验，要求学生学会使用刻度尺与秒表进行长度与时间的测量，从而算出纸锥的平均速度。但此考题进行了创新编制，把此实验与“力与运动”的内容相联系，用“力与运动”的知识去解决物体运动的问题。主要考查物体加速时动力大于阻力，只要动力比阻力大，就在加速，只不过由于阻力在增加，速度增加的快慢在不断减小，直到阻力与动力相等时，即mg=f，速度增加停止，速度达到最大。

启示：要重视实验的拓展与创新。对这一中考试题的分析可知：实验教学的拓展与创新也很重要，教师不应为了完成教学任务，而只是机械地照搬照抄教材中的实验方案，应该根据学生具体情况，多思考，多尝试，多研究，重视培养学生的发散思维，注重知识的迁移与创新，把学到的知识与技能运用于实际问题的解决之中，运用物理方法创新地解决问题，这也是当代物理教育所追求的一个重要目标。

中考是对学生物理学习的检测，通过对中考中一些实验题型的研究与分析，可发现一些被我们忽视或者没有被重视的盲点问题，寻找我们日常实验教学应该重视的地方，对初中物理实验教学有着积极的指导作用。