初中物理探究性试题浅析

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初中物理探究性试题浅析

文/郭安庆

新课改以来，物理这门课程的教学目标在于进一步培养学生的科学素养。科学素养包括知识与技能、过程与方法、感情态度与价值观三个方面。所以，近年来初中物理考试越发重视从科学探究的各个环节设计试题，并成为考查的重点。科学探究包括七个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、实施实验和收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。探究性试题就是根据这七个要素来设计的，下面通过一些实例做些粗浅的分析。

一、考查学生问题意识与提出可探究问题的能力

例1.我们知道，在雷雨天总是先看到闪电，后听到雷声，对此，请你根据所学知识，提出两个与物理有关的问题。（不需解答）

如，在空气中，光的传播速度与声音的传播速度哪个快？

分析：这道题给出例子，让学生根据生活中常见的自然现象提出相关问题，试题具备一定的开放性，有利于学生结合实际生活经验，拉近物理知识和实际生活的距离，引导学生发现问题。

例2.2023年诺贝尔物理学奖授予两位研究石墨烯材料的教授，石墨烯是一种神奇的物质，是人类至今发现的厚度最薄、强度最高的材料。针对这一发现，同学们提出以下几个问题：你认为较有价值且可探究的问题是（）

A.石墨烯为什么很薄

B.如何提取石墨烯这种物质

C.石墨烯在生活中有什么用处

D.石墨烯的强度与石墨烯的厚度面积有什么关系

答案：D

分析：此题提供的是人们认识的新生事物，旨在让学生从表象中进行物理特征的深度挖掘，提炼其物理学价值和意义，帮助学生提高所提问题的水平和高度，培养探究能力。

二、考查学生合理猜想与假设的能力

例3.请你猜想，如果声音在空气中的传播速度变为0.1m/s，我们的世界会是什么样子？请写出三个合理的场景。

分析：此类题型旨在考查学生猜想与假设的能力。猜想与假设并非乱想，需要根据已有的科学认识、准确的物理知识进行假设。当一个假设本身就是违背科学道理的时候，就没有进行探究活动的意义，会把人引向错误的道路，所以合理的猜想、假设是能否进行探究活动的前提，是进行探究的指南。考查学生进行猜想和假设的能力，就是要让学生根据已有的生活经验和物理学知识，科学认识提出猜想和假设。

三、考查学生设计实验的能力

例4.晓明、晓华和小强一起在实验室做如下几个实验：晓明把手放在喉头处，大声讲话，感觉喉头振动了；晓华把发声的音叉放在水中激起水花；小强在吊着的大钟下固定一支细小的笔，敲响钟后，把纸在笔尖下迅速拖过，纸上便画出一条来回弯曲的细线。如果由你来设计一个类似的实验，你将怎样设计？

分析：获得正确的认识需要经历两个阶段，首先就是感性材料的搜集，科学探究不同于一般探究活动，就在于感性材料的收集并非通过简单的观察和生活经验来获得，而是使用科学的方法和工具，设计实验，进行科学的.观察和测量，在此基础上进行科学加工，得出理性认识。所以就要培养学生科学地设计实验和实施实验的能力。此类题型通过提出具体问题，着重考查学生的实验设计能力，制订简单的科学探究计划和实验方案的能力。

四、考查学生分析论证与得出结论的能力

例5.某中学九（2）班ST小组在研究马铃薯在水中的沉浮情况时，通过往水中加盐，终于使马铃薯漂浮在水面上。由于时间关系，当时并没有及时收拾实验器材，几天后来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面上的马铃薯都沉在容器底部，他们决定对这一现象进行探究，提出以下几种猜想：

猜想1：可能由于水的蒸发，盐水的密度变大，导致马铃薯下沉。

猜想2：可能是由于马铃薯在盐水中浸泡几天后质量变大，导致马铃薯下沉。

猜想3：可能是由于马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致马铃薯下沉。

经过一番讨论，他们马上否定了猜想1，你认为他们否定猜想1的理由是__________________。接着他们就猜想2和猜想3进行了如下的实验操作：

①取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积；

②配制一大杯盐水；

③将三块马铃薯放在盐水中，使其漂浮，几天后发现马铃薯都沉在容器底部，将其捞出、擦干，分别测出其质量和体积。

分析：获得正确认识的第二步就是将感性材料经过科学加工，上升到理性认识。实验所得的数据仅仅是对实验事实的客观记录，其本身还是较为零散，缺乏逻辑，彼此间尚未建立联系。而所谓结论应该是一种普遍规律。要挖掘数据背后的意义，找到彼此的联系，从物理现象和实验数据中总结共同之处，从而能够得出一个合理的实验结论。

探究式教学的实施，必须配以探究性试题对学生的学习效果进行训练、考查，所以要注重对探究性试题的研究实施。学生的探究意识不是朝夕之间可以形成的，必须建立在平时探究学习的基础