利用概念图探析中考电学实验命题规律

韦毅

摘 要：本文通过构建概念图，对毕节地区近五年中考试卷实验题中的电学部分进行深度剖析，提出利用概念图探析中考试题电学实验命题规律的策略，对促进初三毕业班电学实验复习提供可视化理论依据，对毕业班的复习和提高实验教学效率具有一定的指导意义.

关键词：概念图;探析;电学实验命题规律

中图分类号：G633.7     文献标识码：B     文章编号：1008-4134（2021）16-0061-02

作者简介：韦毅（1976-），男，贵州织金人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教育教学研究.

1 毕节地区近五年中考电学部分实验题分析

1.1 实验考查题型分类

初中物理实验一般可分为“测量型实验”“探究型实验”以及“开放、创新型实验”三大类.

1.1.1 测量型实验

初中物理测量型实验主要有直接测量型和间接测量型两种，是中考物理实验测试必不可少的组成部分.电学部分考查的测量型实验内容如下：“用电流表测电流”“用电压表测电压”“用电能表测电功的大小”“用电流表和电压表测电阻”“用电流表和电压表测小灯泡的电功率”.测电阻的实验原理是欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I，测小灯泡的电功率实验的原理有两种：（1）伏安法的实验原理即为P=UI;（2）电能表和秒表测电功率实验的原理即为P=W/t.

1.1.2 探究型实验

新课程改革的其中一个目标就是培养学生的探究精神，所以现行各种教材中探究型课题在每个章节中都有渗透.探究型试题也已成为当今中考必考试题类型，而且这类试题大都与生活实际紧密相连.初中物理探究型实验一般分教材内探究和教材外探究两类.电学探究型实验有：“探究串、并联电路的电流和电压规律”“探究水果电池电压与哪些因素有关”“探究电阻大小的影响因素”“探究电流与电压和电阻的关系”“探究电流热效应”“探究电磁铁磁性强弱的因素”等.

1.1.3 开放、创新型实验

开放型实验是指题设条件不确定、解题方法多样化、答案不唯一的题目.这些试题或条件开放、或策略开放、或结论开放，可谓千姿百态;设计型实验题是指根据实验目的和要求，设计研究方案，运用不同于教材或试题要求的实验方法解决同一物理问题，此类题目综合考查学生观察实验，运用所学的理论知识进行综合分析、归纳等能力，有一定的难度.常见开放创新型实验考查内容如下：“探究电流与电压和电阻的关系”“伏安法测未知电阻（拓展实验）”“焦耳定律”创新实验等.

1.2 电学部分实验题分析

限于篇幅，本文不一一列出近五年毕节地区中考试题实验题的电学部分具体题目，只列出每年考题的名称和分析其特点（以下简称五年考题整体情况）.2016年考查“测量小灯泡的电功率”及拓展（分值9分），2017年考查“探究电流与电阻的关系”（分值9分），2018年考查“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”（分值7分），2019年考查“测量小灯泡的电功率”（分值10分），2020年考查“探究电流大小与哪些因素有关”（分值7分）;考题命题特点是注重基础应用，综合性强，以探究创新实验为主.

2 运用概念图深度剖析

2.1 概念图的建构

概念图（concept map）是十分有用的工具，构图时用节点代表概念，连线表示概念间关系.概念图的理论基础是Ausubel的学习理论，知识的构建从对事物的观察和认识开始，学习就是建立一个概念网络，不断地向网络增添新内容的过程.概念图的制作软件较多，本文根据毕节地区近五年中考电学部分实验题进行分析，利用“亿图图示”软件绘制一幅概念图，如图1所示，限于篇幅，不再对“亿图图示”软件的使用方法进行介绍.

2.2 结合概念图进行深度剖析

概念图（如图1所示）中提到3处关联，现对每一处关联进行分析.得出中考电学部分实验题的常考实验和非常考实验，初步探析毕节地区中考试卷电学部分实验题命题规律.对促进初三毕业班电学实验复习提供可视化理论依据，对毕业班在复习阶段提高实验教学效率具有一定的指导意义.

关联1，主要提出了解基础电学实验、懂得电路图作图、知道仪器的正确使用三者之间的关联.如图1中的关联1处，电学中最基础的实验就是直接测量电路中的电流或用电器两端的电压，能画出基本的电路图或根据电路图连接实物图，能规范操作开关和滑动变阻器，能正确使用电流表和电压表分别探究串、并联电路的电流规律和电压规律.分析近五年考题整体情况：一是懂得电路图作图，除2019年没有考到电路图连线外，2016年的第（1）问、2017年第（1）问、2018年第（2）问、2020年第（1）问全部考查电路图连线问题;二是知道仪器的正确使用，如2016年第（4）问、2017年第（2）问、2018年第（1）问、2019年第（1）（4）问、2020年第（1）问;三是电表的读数，如2016年第（3）问、2017年第（2）问、2018年第（3）问、2019年第（2）问、2020年第（4）问.在人教版的义务教育教材中具有如下实验：“用电流表测电流”“用电压表测电压”“用电能表测电功的大小”“探究串、并联电路的电流和电压规律”.这些实验都很少在中考中出现，近五年的毕节地区中考卷实验题中没有单纯考过，但这些技能是学生学习电学的基础，在学习过程或复习过程中必须过关.

关联2是在关联1的基础上与研究方法、探究型实验进行关联.既注重对基础实验技能的考查，又注重对学生科学探究能力的培养，要求学生在电学实验的基础上（能设计连接简单的基本电路，会用电流表和電压表进行测量）运用控制变量法、转换法和等效替代法进行科学探究.这类型电学部分实验题用来考查学生实验技能的常见题型分析近五年考题整体情况：一是研究方法，2016年的第（5）问运用控制变量法、2017年第（2）问运用控制变量法、2018年第（3）问多次测量减小误差、第（4）问等效替代法、2019年第（4）问运用控制变量法、2020年第（5）问运用控制变量法;二是探究型实验，2017年“探究电流与电阻的关系”、2020年探究“电流大小与哪些因素有关”.各种版本初中电学实验涉及到的探究型实验如图1所示，可概括为规律、定律、因素三大类;从内容上可概括为“探究电阻大小的因素”“探究电流大小的因素”“探究电流和电压的规律”“探究电磁铁磁性强弱的因素”“探究水果电池电压与哪些因素有关”“探究电流热效应”.

关联3，主要是将各类研究方法、电路故障判断、开放创新实验进行关联.在学生能进行自我探究的基础上将实验进行拓展和创新，全面考查学生掌握知识的情况和运用知识进行创新解决问题的能力，是近年来全国各地中考实验题命题的亮点.分析近五年考题整体情况：一是电路故障排查，2016年的第（2）问、2017年第（3）问、2018年第（2）问、2019年第（2）（3）问、2020年第（3）问;二是开发创新，2018年“用伏安法测量某定值电阻R阻值”第（4）问“另一位同学选择了一个标准的电阻箱（元件符号），若干开关、干电池及导线和一个电流表（电流表量程足够大）来测量定值电阻R的阻值，请你帮他在方框内设计完整的电路图（画出一种即可）”.如图1所示，这类亮点实验有：“影响电阻大小的因素”“影响电流大小的因素”“电阻的测量”“电功率的测量”“电磁铁磁性因素”“串、并联电流电压规律”等.

3 电学实验的命题规律

由图1深度剖析得出电学实验命题规律之一：注重对电路图作图或连线的考查;考查学生对电学常用仪器的规范操作，如电表的连接、开关和滑动变阻器在操作中的注意事项;考查电表的读数.

由图1深度剖析得出电学实验命题规律之二：注重对“控制变量法”“转换法”“等效替代法”“多次测量”等研究方法的考查;考查学生的科学探究能力，探究型实验是命题的常考实验.

由图1深度剖析得出电学实验命题规律之三：电路故障判断问题必考，常见考查方式为根据电流表、电压表的示数结合用电器的状态来判断短路和断路的两种方法;考查学生通过对实验数据的分析和处理，能否规范得出相应的规律或定律;时常将探究实验的命题向开放、创新型延伸.

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（收稿日期：2021-04-07）