潘譜
摘要:注重過(guò)程與方法是物理學(xué)科作為一門自然科學(xué)的特點(diǎn),這也注定了物理學(xué)科的命題必需圍繞實(shí)驗(yàn)探究這一根本主題。而探究性試題是考察學(xué)生綜合分析能力、歸納總結(jié)能力、發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維能力,這些能力的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和生活會(huì)有很大的幫助。
關(guān)鍵詞:科學(xué)探究;探究性試題;探究能力
中圖分類號(hào):G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2017)17-019-2
科學(xué)探究一直是初中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn),是學(xué)習(xí)物理課程的基礎(chǔ),探究性試題也是各地中考的熱點(diǎn)。此類試題的出現(xiàn),對(duì)于改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,起到很好的導(dǎo)向作用。探究性試題的形式主要有明確問題類、探究方法類、猜想設(shè)計(jì)類、信息構(gòu)建類和應(yīng)用遷移類。
一、明確問題類
為題是思維的動(dòng)因,是探究的起點(diǎn),人們只有發(fā)現(xiàn)和提出問題,才會(huì)積極認(rèn)真思考,努力尋求解決問題的途徑和方法。愛因斯坦指出:提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要。這類試題重點(diǎn)考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力,同時(shí)也考查學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。
例1我們知道,在雷雨天總是先看到閃電,后聽到雷聲,對(duì)此,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí),提出兩個(gè)與物理有關(guān)的問題。(不需解答)
如:在空氣中,光的傳播速度與聲音的傳播速度哪個(gè)大?
問題①:
問題②:
本題根據(jù)學(xué)生常見的自然現(xiàn)象:雷雨天的打雷和閃電,讓學(xué)生提出相關(guān)的問題,能夠拉近學(xué)生物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)際生活的距離。
二、探究方法類
研究物理問題的方法很多,其中控制變量法、等效法應(yīng)用最為普遍??刂谱兞糠ㄊ侵冈诙鄠€(gè)因素對(duì)研究對(duì)象發(fā)生作用時(shí),為研究每個(gè)因素(變量)對(duì)研究對(duì)象的作用時(shí),采取只讓一個(gè)變量發(fā)生變化而對(duì)另一些變量予以控制,使其不變,從而觀察總結(jié)這一變量與研究對(duì)象的關(guān)系。等效法是指在相同條件下的效果相同。
例2如圖所示電路用的是等效替代法測(cè)量未知電阻阻值。
其中Rx是待測(cè)電阻(阻值大約幾百歐),R是滑動(dòng)變阻器,R0是電阻箱(電阻箱的最大電阻值大于Rx),請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖把下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的空白填齊。
(1)按電路圖連好電路,并將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大。
(2)只閉合開關(guān)S1和,調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?,記下此時(shí)電流表的示數(shù)為I。
(3)只閉合開關(guān)S1和,同時(shí)調(diào)節(jié)(選填“滑動(dòng)變阻器”或“電阻箱”),使電流表的示數(shù)為。
(4)讀出,即可知道Rx的阻值。
本題中當(dāng)閉合開關(guān)S1,只閉合開關(guān)S2或S3時(shí),保持滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值保持不變,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)相同,說(shuō)明待測(cè)電阻Rx和電阻箱R0的阻值是等效電阻,即可得到待測(cè)電阻的大小。
三、猜想設(shè)計(jì)類
猜想與設(shè)計(jì)是科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)。牛頓說(shuō):“沒有大膽的推測(cè),就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)?!辈孪氩皇呛翢o(wú)根據(jù)的胡思亂想,它是根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)經(jīng)過(guò)一系列思維推理得出的。猜想正確與否還得通過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),因此,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要考慮到可操作性。
例3如圖所示,同一水平桌面上放有長(zhǎng)方體木塊和鐵塊各一個(gè)。
現(xiàn)想探究木塊和鐵塊的下表面誰(shuí)更粗糙,請(qǐng)你只利用一個(gè)量程滿足要求的彈簧測(cè)力計(jì),設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的猜想。寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論。
本題給出的課題是木塊和鐵塊的下表面誰(shuí)更粗糙,學(xué)生已有研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面的粗糙程度的壓力大小有關(guān)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要控制壓力大小不變,只利用現(xiàn)有的器材,怎樣才能做到這一點(diǎn)?無(wú)非是第一次將鐵塊放在木塊上,用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)木塊,第二次將木塊放在鐵塊上,再用彈簧測(cè)力計(jì)水平勻速拉動(dòng)鐵塊,比較前后兩次彈簧測(cè)力計(jì)實(shí)數(shù)的大小,若第一次示數(shù)大于第二次示數(shù),則木塊下表面粗糙。
四、構(gòu)建信息類
所謂構(gòu)建信息,就是通過(guò)文字表述、圖表數(shù)據(jù)等呈現(xiàn)方式將要考查的內(nèi)容構(gòu)成一定的信息系統(tǒng)(這些信息一般是教材上沒有的)和探究情景,學(xué)生科通過(guò)閱讀理解和觀察分析,從中獲取有用信息,或得出正確結(jié)論,或探究新的規(guī)律。
例4圖是探究“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)的若干操作,根據(jù)此圖回答下列問題:
(1)若選用的操作是③④,可探究浮力的大小與的關(guān)系。
(2)若探究浮力大小與物體排開液體體積的關(guān)系,應(yīng)選用的操作是(填序號(hào))。
(3)由操作可知,物體浸沒在水中時(shí)所受的浮力大小為N。
本題要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納總結(jié),通過(guò)分析問題的物理過(guò)程,找出解決問題的途徑,同時(shí)此題中滲透了控制變量法在試驗(yàn)中的應(yīng)用。
五、應(yīng)用遷移類
學(xué)以致用,這是物理學(xué)科最大的優(yōu)點(diǎn)。近幾年中考命題要求學(xué)生通過(guò)探究熟悉的生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問題,提示隱含其中的規(guī)律,能夠運(yùn)用物理知識(shí)解釋和解決實(shí)際問題,拉近了物理與現(xiàn)實(shí)生活的距離,讓學(xué)生深切感受到生活中物理無(wú)處不在,體會(huì)到物理在生活中與生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生熱愛物理、熱愛科學(xué)的意識(shí)。
例5請(qǐng)你閱讀下面的文章:
小麗在研究一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)時(shí),想到一個(gè)問題:氣體的體積保持不變,它的壓強(qiáng)會(huì)不會(huì)隨著溫度的變化而變化呢?對(duì)此問題小麗經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
氣體的溫度(℃)20304050……
氣體的壓強(qiáng)(Pa)1.0×1051.03×1051.07×1051.1×105……
請(qǐng)回答下列問題:
(1)小麗得到的結(jié)論是什么?
答:一定質(zhì)量的氣體,在保持不變時(shí),。
(2)在夏天,小宇將自行車車胎中的氣體打的足足的,準(zhǔn)備出去游玩.路上遇到同學(xué)小周,于是他就將自行車停放在烈日下,與小周聊天。正聊在興頭上,猛聽得“砰”的一聲巨響,車胎爆裂!請(qǐng)你用剛才探究的結(jié)論解釋一下。
本題要求學(xué)生應(yīng)用探究和分析出的結(jié)論靈活地解決實(shí)際問題,有效地考查學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛能。從數(shù)據(jù)中可知,一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí),溫度越高,氣壓越大,此結(jié)論可以解釋生活中許多的實(shí)際問題。
隨著物理教學(xué)改革的不斷深化,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力日顯重要,這要求我們教師在日常教學(xué)中,以物理教學(xué)的新理念為指導(dǎo),不斷創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生自主發(fā)展的教學(xué)情境,開展探究式教學(xué),充分展示物理知識(shí)的形成過(guò)程。讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程,領(lǐng)會(huì)科學(xué)研究方法,理解科學(xué)的本質(zhì),形成科學(xué)的價(jià)值觀和科學(xué)精神,提高科學(xué)的素養(yǎng)。endprint