情境激活思维探究彰显素养

王登建

摘 要：通过对一道中考实验探究试题的分析发现：该试题的电路素材和实验数据均源自于课后习题.试题的特点和命题思路启示我们：中考实验探究试题不仅局限于对实验原理、结论及基本技能的考查，还注重对整个实验过程的反思及迁移能力的考查.教学中应充分挖掘教材的育人功能，使学生学会学习，改进实验教学，关注实验过程中的细节问题，促使学生更多地反思实验过程，提高科学思维在实验中的参与度，全面提升其核心素养.

关键词：中考试题，教学启示，核心素养

文章编号：1008-4134（2020）08-0039    中图分类号：G633.7    文献标识码：B

2 试题评析与解答

该试题以实验“伏安法测电阻”为背景，考查学生电路识别、故障判断、实验数据处理以及基本仪器的使用等基本技能的同时，还考查了学生对整个实验探究过程的反思与创新能力.仔细对比就会发现，该试题选用的电路素材和实验数据均源自于人教版义务教育教科书九年级物理全一册的课后习题（P77图17.1-3和P82第4题），命题人把学生熟悉的情境加以提炼和升华，创设了一个较为综合的新情境，以一个具体的电阻测量任务为载体，激活了学生利用所学知识解决实际问题的思维过程.学生解答该试题需要综合运用伏安法测电阻的原理、电压表和电流表的使用方法、电路故障判断、串联电路的分压规律等知识与技能，需要学生具有良好的实验习惯、构建理想化模型的能力（把电压表抽象成电阻无限大的模型）和推理能力.根据答题情况，能较好地区分学生的科学思维发展水平以及在探究过程中科学思维参与程度，该试题凸显了对物理学科核心素养的考查.

试题解析：（1）甲图中，电流表与小灯泡并联，由于电流表的电阻可忽略不计，小灯泡被短接，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光.电压表与滑动变阻器、电流表、开关串联在电路中，电压表的电阻可视为无限大，滑动变阻器接入电路的电阻变化时，对电路的总电阻几乎没有影响，电路中的电流近似为零，即电流表没有示数.根据串联电路的分压规律可知，电压表两端的电压接近电源电压.故选项B、D正确.

（2）电流表应与小灯泡串联，即电流由电流表的负接线柱流出后再进入小灯泡或者由小灯泡流出后再进入电流表的“0.6”接线柱.仔细观察就会发现只需将导线④接N的一端改接到C（D或E）即可.解题技巧：除去电压表并联在灯泡两端之外，其他器材均串联，可先将电压表去掉，把开关、电流表、小灯泡和滑动变阻器串联连接起来，最后检查电压表是否与小灯泡并联.

（3）电流的读数是0.3A，电阻是8.3Ω，当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，灯泡两端的电压会下降.

（4）当灯泡两端电压逐次下降时，灯丝温度也不断降低，由表中的电阻值可以看出，电阻值不断减小.考查了学生由实验数据得出结论的能力和概括能力.

（5）灯丝的电阻受温度影响，该实验测量多组电压值和电流值是为了寻找阻值随温度变化的規律，并不是取求平均值减小误差.

3 教学启示

实验探究不仅是学生获取物理知识的重要学习方式，也是学生必须掌握的课程内容，对于培养学生的科学思维能力及科学探究能力有着无可替代的作用.为此，实验探究是各类考试、考查必不可少的一种题型.随着新课程理念的深入贯彻，实验探究试题不仅限于考查实验过程、方法、结论及基本技能，而是“越来越趋向于对学生实验探究能力的考查，比如：如何控制变量、实验中异常现象成因的分析、根据测量数据得出结论等”，更加注重学生对整个探究过程的反思能力及迁移能力的考查.该中考试题可给我们的教学带来如下的启示.

3.1 引导学生品读教材，充分发挥教材的育人功能

教材是学生最为重要的学习资源，我们应当引导学生品读教材，使学生逐步“学会学习”.现行教材在编排上特别注意对学生学习能力的培养，八年级上册在“致同学们”中编者向学生提出了教材使用的建议，指出了教材中各栏目的设计意图和学习方式，以“重力”为例，教材中设置了两个“想想议议”、一个“实验”“想想做做”“科学世界”“动手动脑学物理”等栏目，这样的编排可以使学生在学习过程中手、口、脑并用，主动获取新知识、新技能，提高学习效率.

通过品读教材，学生还能学习物理研究方法.比如在“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验中教材详细介绍了“控制变量法”等.此外，通过“动手动脑学物理”栏目可以培养学生解决实际问题的能力，通过品读“科学世界”可以使学生了解现代科技在生产生活中的应用，了解科学道路发展的曲折与艰辛，不断受到科学家努力探索、坚持不懈的科学态度与精神的熏陶.为此，我们应当利用好教材资源，充分发挥教材在提升学生核心素养中的作用.

3.2 加强对串、并联电路的教学，为培养学生的知识迁移能力奠定基础

串联和并联是电路连接的两种基本方式，是分析较复杂电路的基础，对电路连接方式的判断与识别贯穿初中电学的始终，所以要加强对串、并联电路的教学，在学生掌握串并联电路基本特点的基础上，还应使学生掌握一些简化电路的技巧，比如：对于断开开关的处理、电压表和电流表的处理等.对于较复杂的电路，应培养学生画等效电路的习惯.为学生实验探究能力的跃迁奠定坚实的基础.

3.3 改进实验教学，使学生养成注意分析操作过程中的细节问题的习惯

由于年龄特征，初中学生对分组实验比较感兴趣，但实际教学中会发现，相当一部分学生只是按照课本制定的实验步骤机械地进行操作，缺乏对实验细节问题的深入思考，思维活动参与度很低，面对新的问题情境往往会感到无从下手.实验教学中，应在实验设计、仪器选择上给学生更大的自由空间，引导学生注意操作细节并分析这样做的原因，例如：在测量小灯泡电功率的实验中，电压要从高逐渐降低，反过来操作可以吗？手调节滑动变阻器的同时，眼睛应观察什么？使学生的思维活动积极参与到操作过程中，“不断地实验对操作进行反思、调控，从而发展科学思维，提升实验探究能力”.

参考文献：

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（收稿日期：2020-01-30）