中考物理试题中科学探究题的命题思考.ppt

中考物理试题中科学探究题的命题思考,一、科学探究如何考,对科学探究的考查，应以课程标准所设定的基本要求为依据，避免将科学探究分解为生搬硬套的知识和按部就班的程序进行考查的倾向。,关于科学探究试题命题 1）对科学探究的考查，着眼点是考过程，不是考结果 2）考过程，要求学生在考场中有探究行为 3）学生的探究行为应以标准中的“科学探究能力的基本要求”为根据,例1 、在进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时，实验装置如下图所示。线圈的导线上标明了电流的方向，请在各个圆圈内画出放在这几个位置上的小磁针的指向，标出小磁针的N极。,点评：本题并没有考查探究的过程是生搬硬套的知识的贴标签,例1 、在进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时，实验装置如下图所示。线圈的导线上标明了电流的方向，请在各个圆圈内画出放在这几个位置上的小磁针的指向，标出小磁针的N极。,点评：本题并没有考查探究的过程是生搬硬套的知识的贴标签,例2、两个通电螺线管，它们的一端位于图中的虚线框内。为探究两个通电螺线管之间的磁场方向，把一个小磁针分别放在方框内9个点的位置上。记录小磁针在各位置上的指向如右图对应圆圈内的磁针所示。请画出方框内两通电螺线管之间的磁感线。小磁针涂黑的一端为N极。,修改后,例1 、在进行“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验时，实验装置如下图所示。线圈的导线上标明了电流的方向，请在各个圆圈内画出放在这几个位置上的小磁针的指向，标出小磁针的N极。,点评：本题并没有考查探究的过程是生搬硬套的知识的贴标签,例2、两个通电螺线管，它们的一端位于图中的虚线框内。为探究两个通电螺线管之间的磁场方向，把一个小磁针分别放在方框内9个点的位置上。记录小磁针在各位置上的指向如右图对应圆圈内的磁针所示。请画出方框内两通电螺线管之间的磁感线。小磁针涂黑的一端为N极。,修改后,点评：根据磁针指向判断未知磁场的磁感线，该过程跟原探究活动的过程相同。,例3、请你阅读下面的文章： 小丽在研究一定质量的气体的压强时 , 想到了这样一个问题：如果将这些气体的体积保持不变 , 它的压强会不会随着温度的变化而变化呢 ? 针对这一问题 , 她经过思考 , 提出了两种猜想： (1) 这些气体在体积不变时 , 温度越高 , 压强越大； (2) 这些气体在体积不变时 , 温度越高 , 压强越小。 究竟哪一种猜想是正确的呢 ? 小丽进行了如下的实验： 在烧瓶中封入一定质量的某种气体 , 烧瓶的一端连接在压强计上。将烧瓶放入水中 , 通过温度计可以测得水的温度 , 也就是瓶中气体的温度 (如图所示) 。给水槽中的水加热 , 通过不断调整压强计以保持瓶中的气体体积不变 , 并通过温度计和压强计每隔一段时间记录瓶中气体的温度 值及相应的压强值。经过一段时间 , 实验 数据记录如下：,小丽对上述数据进行了归纳分析 , 看出了在这种情况下 , 气体的压强与温度的某种关系。 小丽经过进一步思考 , 得出了一个初步的结论 , 并验证了自己其中一种猜想的正确。 根据你刚才的阅读 , 请回答下列问题 : 小丽得的结论是什么 ? 答：一定质量的气体 , 在保持不变时 ,_。 在夏天 , 小宇将自行车车胎中的气打得足足的 , 准备出去游玩。路上遇到同学小周 , 于是他就将自行车停放在烈日下, 与小周聊天。正聊在兴头上 , 猛听的 “ 砰 “ 的一声 巨响 ,车胎爆裂 ! 这是怎么回事 ? 请你用刚才探究出的结论解释一下。 小丽探究出的这个结论在日常生活中有何应用 ? 请列举 1 例。 小丽是按照怎样的思维程序进行探究活动的？ 答：_ _。,例4,尽管不能将科学探究分解为生搬硬套的知识和按部就班的程序来考，尽管学生在学习中应有较完整、自然地体验科学探究过程的机会（提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作），对科学探究能力的考查却可以部分地进行。也就是说，我们可以在一道题中只是侧重于考查学生某一个方面的探究能力，而不求全面考查。特别是考虑到在大规模考试情况下考查一个完整探究过程的困难，选择探究过程的某个部分、对某一方面的探究能力进行考查更现实、可行。,1考查学生针对科学性问题提出猜想的能力,在向科学进军的道路上，大多数的人和大多数的时间实际上是耗费在那些最终没能得到实验证据支持的假说上。但这却是真真切切的科学上的探究，没有任何一位科学家会否定这种探索的价值。,因此，要实施真正的探究性学习，物理学业考试就不能省掉对猜想或假说这一至关重要内容的考查。,例5、在煮饺子的过程中，可观察到如下现象：饺子刚放入时，沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。饺子为什么会浮起来？请提出你的猜想并给出说明。 我想原因可能是：_;我的根据是：_. 还可能的原因是：_ 我的根据是：_,可能的答案： （1）沸水上下翻滚带起了饺子； （2）水沸腾后饺子表面吸附了一些气泡，托起了饺子； （3）煮熟后的饺子密度小，因此会浮起来； （4）饺子由于温度升高而体积变大，所受浮力也增大，且大于重力，因此浮了起来； （5）饺子内的空气受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力也增大，并使浮力大于重力（尽管煮过的饺子因吸水会变重，但浮力增加显然更大），因此浮了起来； （6）随着饺子内的温度升高，水蒸气增加，导致饺子体积变大，所受浮力增大，并使浮力大于重力,例5、在煮饺子的过程中，可观察到如下现象：饺子刚放入时，沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。饺子为什么会浮起来？请提出你的猜想并给出说明。 我想原因可能是：_;我的根据是：_. 还可能的原因是：_ 我的根据是：_,评分标准：答(1)或(2)得1分(满分6分)；答(3)得3分，其中若只答饺子煮熟了就会浮起来，而未提到密度变小的，得1分；答(4)、(5)和(6)中任意一个得5分，同时考虑饺子中的空气和水蒸气受热膨胀的得6分，其中若没有考虑煮过的饺子吸水变重而认为重力不变则扣1分；能综合考虑饺子本身和饺子内气体受热膨胀并判断气体受热膨胀可能是主要因素的得6分。提出其它合理猜想的酌情给分。,点评：一般来说学生对煮饺子的过程并不陌生。对于饺子煮后会浮起来的现象，学生可根据经验和所学知识，提出许多有一定依据的猜想。评分主要依据的是学生通过猜想所表现出地运用科学知识、方法和推理的能力。,例6、(04安徽)如图所示是运动员滑冰的情景。滑冰时，冰刀下面会出现一层水，这层水跟润滑油的作用一样。冰刀离开后，水又很快结成冰。关于水的出现，请你提出一个合理的猜想 。,点评：滑冰时，冰刀下面会出现一层水，学生一般会想到是克服摩擦做功，机械能转化为内能，使冰的温度升高而熔化，然而冰熔化后水的温度为0 oC，不会在冰刀离开后，又很快结成冰。所以这种猜想还不够合理，进而猜想，压强是否会影响冰的熔点。正是从学生这样猜想的过程中，不仅可以看出他是否正确理解和掌握了有关的知识，而且可以考查他在运用这些知识时的思维过程，这样的考查就具有了较强的过程性和开放性，这不仅反映在学生回答的结果可以多样，还有可能是我们提供的问题本身就是尚未定论的。分辨不同猜想的优劣，依据的是学生运用知识的正确性、推理论证的合理性等指标。,例7（03芜湖）在当前“众志成城、抗击非典”的战役中，科研部门针对“SARS”的早期症状研制出了一种红外线测温仪。与可见光一样，红外线也是一种波，人体辐射的红外线波长约为10m，合 nm，频率约为 Hz。为什么检测人体辐射的红外线就能确定人的体温呢?请针对这一问题提出一个合理的猜想： 。,点评：选择有探究价值的科学问题设置情境，考查学生提出猜想的能力，能导向教学真正关注学生探究能力的培养，使学生有机会体验真正意义上的科学探究。只要这样的问题情境对于学生来说是新颖的，学生就要靠自己掌握的（而不是有口无心地背诵下来的）东西才提得出合理的猜想。,例8 、如图所示为一名滑雪运动员在滑雪比赛，根据图中展现的情景，提出两个与物理知识有关的问题，并针对所提出的问题作出简答。,点评：这个题的答案是开放的，可以提出“雪撬为什么有较大面积？”、“运动员手中的撑杆的作用是什么？”等问题。学生解答此题时需要认真观察图中给出的情景，发现图中与物理有关的问题，并能正确表达发现的问题和作出解释。这类题涉及科学探究中的提出问题、猜想与假设等要素，能较好地考查学生的观察能力，发现问题和提出问题的能力。,2考查学生设计和实施科学实验的能力,为了验证猜想，需要通过观察收集信息，通过测量获取数据。而观察和测量也可以单靠感官、单靠估测，但那是经验，不一定科学可靠。科学的观察和测量一般就要使用科学的手段和工具，就要设计和实施科学实验。这也是科学探究有别于其它一般探究的一个重要方面。,例10、(03安徽)滑动摩擦力在研究相关物体运动情况时起着重要的作用。通过实验探究已经知道动摩擦力与接触面的粗糙程度有关 , 也与接触面之间的压力有关。有些同学猜想滑动摩均可能还与接触面的大小有关。请你从以下器材中选出部分器材 , 设计一个实验对此猜想进行检验。 器材：a. 斜面 b. 带钩的正方体木块 c. 带钩的长方体木块 d. 表面平整的长木板 e. 几条毛 f. 直尺 g. 弹簧秤 h. 硬纸板 你所需要的实验器材 ( 用器材前面的字母表示 )： 简述主要的实验步骤 ：,例10、(03安徽)滑动摩擦力在研究相关物体运动情况时起着重要的作用。通过实验探究已经知道动摩擦力与接触面的粗糙程度有关 , 也与接触面之间的压力有关。有些同学猜想滑动摩均可能还与接触面的大小有关。请你从以下器材中选出部分器材 , 设计一个实验对此猜想进行检验。 器材：a. 斜面 b. 带钩的正方体木块 c. 带钩的长方体木块 d. 表面平整的长木板 e. 几条毛 f. 直尺 g. 弹簧秤 h. 硬纸板 你所需要的实验器材 ( 用器材前面的字母表示 )： 简述主要的实验步骤 ：,例11(03南京)如图所示，同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个，现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想，写出实验的步骤、现象和结论。 实验步骤：_。 根据现象：_。 得到结论：_。,例10、(03安徽)滑动摩擦力在研究相关物体运动情况时起着重要的作用。通过实验探究已经知道动摩擦力与接触面的粗糙程度有关 , 也与接触面之间的压力有关。有些同学猜想滑动摩均可能还与接触面的大小有关。请你从以下器材中选出部分器材 , 设计一个实验对此猜想进行检验。 器材：a. 斜面 b. 带钩的正方体木块 c. 带钩的长方体木块 d. 表面平整的长木板 e. 几条毛 f. 直尺 g. 弹簧秤 h. 硬纸板 你所需要的实验器材 ( 用器材前面的字母表示 )：简述主要的实验步骤 ：,例11(03南京)如图所示，同一水平桌面上放有长方体木块和铁块各一个，现想探究木块和铁块的下表面谁更粗糙，请你只利用一个量程满足实验要求的弹簧测力计，设计一个实验来验证你的猜想，写出实验的步骤、现象和结论。 实验步骤：_。 根据现象：_。 得到结论：_。,点评：上面两例都是考查实验设计。每例都是给出问题，然后请学生设计出相应的实验。例10“研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”，完全是课本上的一个实验，问题可以说是一个“旧”问题；例11“探究木块和铁块的下表面谁更粗糙”，与前者相比，则可以说是一个“半旧半新”的问题。显然，要设计实验，前者可以通过背实验来解决，而后者就没有这么容易了，它要求学生把书上的实验学“活”一点，才可能在新情境中有所变通。,例12(05宜昌)为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系，小明同学选择的实验器材是：3节干电池串联作电源、两个标为2.5V 字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干. 他的实验设想是：首先将实验器材连成如图所示的电路，然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流，分析这一次测量中三点电流的数据，就得出干路与支路的电流的关系。 请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些不足，并提出相应的改进意见。,例12(05宜昌)为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系，小明同学选择的实验器材是：3节干电池串联作电源、两个标为2.5V 字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干. 他的实验设想是：首先将实验器材连成如图所示的电路，然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流，分析这一次测量中三点电流的数据，就得出干路与支路的电流的关系。 请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些不足，并提出相应的改进意见。,点评：试题引领学生对探究过程、探究结果进行评估，从评估中吸取经验教训，并尝试对实验方案中的不足加以改进。我们必须深刻领会和研究科学探究作为“内容”、“方法”、“精神”和“创造性活动”，并将其贯穿于教学的过程中，教学素材的运用之中，试卷的命制过程之中。避免简单机械地去记忆所谓的“探究程序”或“探究模式”而形成新的八股式的死记硬背。新课标中不仅仅提出科学探究的几个要素，更提出了对这几个要素的一些具体要求，我们要反复学习，悉心体会，并将其逐步渗透于教学过程中。,考查学生的实验设计能力，宜在新的(不是课本上已完全给出的)情境中进行。如果所设置的问题情境对学生来说已不是新的，那它考查学生能力的功能就要大打折扣。可是，要设计出这样新颖的试题一般不太容易，对原有的问题加以改编，增添点新意，也不失为一种实用的策略。,例13（04宿迁）铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔其用途是不同的，例如作画用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢？请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。 实验器材的名称及数量： 主要实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）： (3) 分析测得的物理量，判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系：,例13（04宿迁）铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔其用途是不同的，例如作画用6B软铅笔、写字用软硬适中的HB铅笔、制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体，那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢？请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。 实验器材的名称及数量： 主要实验步骤及所要测量的物理量（用字母表示）： (3) 分析测得的物理量，判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系：,点评：铅笔为什么有软和硬的差别呢？这是因为石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断又易磨损。因此，生产上常在石墨中掺进一些粘土粉末以增加硬度。粘土掺得越少，铅笔就越软。 是不是铅笔越软，含有的石墨越多，其电阻就越小？或者反过来，通过测出铅笔芯的电阻，是否就能够判断它的石墨含量？ 为了判断铅笔芯的电阻与其软硬度的关系，学生需要设计一个实验。尽管这是一个新的问题，但它需要的知识和技能，学生在平时的学习中已经学过。学生也有可能在课堂上做过“通过测量不同的合金线在相同电压下的电流来判断其电阻”的实验。如果能够借鉴这个实验中的方法，学生就能完成试题所要求的设计。,例14、（05芜湖）将你一只手的食指浸人水中，请设计一个实验测出食指受到的浮力。 (1)写出你所需要的实验器材：_. (2)简述实验主要步骤，要求写出所要测盆或记录的物理量（用字母表示）。,设计和实施了科学实验，自然想获得实验结论。但实验的结论并不是只要做了实验就会自动获得，从实验的原始数据到实验结论之间，要正确地进行实验记录和整理，准确地对实验数据进行表达、解释，从中发现规律、作出结论。因此，考查学生解释和表达科学探究结果的能力就很有必要。,3考查学生解释和表达科学探究结果的能力,例15、 某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们用九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗，实验记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示 。,（1）分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：_。 （2）分析比较实验序号_的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮。 （3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出的结论。 （A）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：_； （B）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：_。,例15、 某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们用九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗，实验记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示 。,点评：给出的数据很复杂，要得出预设的那些结论看来并不容易，但它是不是就考查出了学生从数据分析中得出结论的能力呢？从数据分析中得出结论的能力本质上是一种发现的能力，即从一堆数据中“发现”新结论的能力(如对一个事物，发现了新的可能、新的原因等)。 “当灯泡两端的电压相等时，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮。”“灯泡两端的电压与通过灯泡电流的乘积相等，灯泡的亮度相同。”“灯泡两端的电压与通过灯泡电流的乘积越大，灯泡越亮。”这几个结论实质就是一句话“灯泡的亮度取决于它的电功率的大小(P=UI)”。而这恰恰学生早已学过。所以，即使学生答出这些结论，也不能说明他是从上表的数据中发现的。因此，从这个角度说，该题考查很难说考得到学生从数据分析中得出结论的能力。,例16、(04南通) 某兴趣小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，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，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部，他们决定对这一现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想： 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： 取三块马铃薯，编上A、B、C号，分别测出其质量和体积； 配制一大杯盐水； 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。 实验数据如下表：,请分析上述实验数据后回答： 猜想2是_（选填：“正确”或“错误”）的；你认为导致马铃薯下沉的原因是_。,例16、(04南通) 某兴趣小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，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，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部，他们决定对这一现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想：,点评：本题涉及到往水里加盐使马铃薯浮起来的实验。对于这个实验，我们都很熟悉。但此题涉及到的探究并不是简单地重复一下这个实验，而是在几个方面都有了新的特点。 第一个特点：探究是从做马铃薯实验时出现一个意外现象开始的，也就是从“为什么原浮在水面的马铃薯，几天后又都沉到了水底”这个疑问开始的。强调这一点很有必要，因为在真正的科学探究中，很多研究的课题也是这样从疑问产生的。 第二个特点：第一个猜想，学生通过讨论就排除了。试题的命制抓住这一点，是有重要意义的。因为无论是实际的科学探究中，还是探究性教学中，并不是所有猜想都要用实验检验；有的猜想，可以通过充分讨论和论证就可以否定。这点在目前的科学探究教学中还没有得到充分的重视。,例16、(04南通) 某兴趣小组在研究马铃薯在水中的浮沉情况时，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，几天后他们来收拾时，惊奇地发现原来浮在水面的马铃薯又都沉在容器底部，他们决定对这一现象进行研究。对此现象，他们提出了以下几种猜想：,点评： 第三个特点：对于第三个猜想，“可能马铃薯在盐水中浸泡几天后体积变小，导致其下沉”，实验表明，情况不是这样的，而是“在盐水中浸泡后，马铃薯密度变大，导致马铃薯的下沉”。从这样的角度来命题，可能更能反映科学探究的本质。因为在真实的科学探究中，在更多情况下，实验不是简单地证实或否定猜想；而是通过实验求证的过程，人们对一个现象的认识更深入，更全面了。,在这里说这么多，并不是意味着这道题本身应该是普遍仿效的样板，而是它所提出的问题真正触及到了对科学探究本质理解的大问题。如果我们的教学和考试中，问题的提出、情境的设置能尽可能真实准确地反映科学探究活动的本质特征，我们才有可能使学生真正在“做”科学的过程中对科学探究有更深刻、更全面的理解。,例17、(宁03夏)小红学过“机械效率”后，产生了一个疑问：“机械的机械效率越高是否越省力？”针对这个问题，小红借了一个弹簧测力计，利用家中“案板”和茶杯做了以下实验： A. 把杯子放在塑料袋中，在杯子加入适量的水，用弹簧测力计测得杯子和水的重力G。 B. 用“案板”作斜面，如图所示。把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接，拉动弹簧测力计，把盛水的杯子匀速拉上斜面。 C. 分别测出拉力F，杯子移动的距离S和升高的高度h 改变斜面的高度，做4次实验，记录实验数据如下表：,(1)计算并将数据填入表中4个空格。 (2)小红的疑问是否得到解决？分析实验数据，能得出什么结论 ？ (3)完成上面实验后，小红又产生一个猜想：“如果减小斜面摩擦，可以提高斜面的机械效率。” 请你先用所学的知识，说明小红的猜想是否正确(简述理由） 请你设计一个实验，进一步证明你对小红猜想的判断(可以简要说明在前面实验的基础上要做哪些新的实验操作)。,例17、(宁03夏)小红学过“机械效率”后，产生了一个疑问：“机械的机械效率越高是否越省力？”,点评：学生都知道，斜面越平缓，拉重物就越省力，于是就提出一个问题：是不是斜面越平缓越省力，其机械效率就越高？探究就自然地从这里开始。随着探究的进行，前面的猜想被否定，但为什么斜面越平缓其机械效率反而越低的疑问并没有解决，于是又提出了第二个猜想。随之又对这个猜想的合理性进行分析，并设计实验来验证。探究就这样一步一步在深入。 传统的测量机械效率的实验是用滑轮组来做的。与此相比，上面的探究就颇有新意了。这也就为考查学生这方面的知识和技能以及探究能力设置了一个合适的情境。,例18、 (04南通)小明同学在做完“观察水的沸腾”实验后又进一步研究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况，将实验数据记录在下表中：,请在下面坐标图中通过描点画出上述温度随时间变化的曲线。 如果有一天你要喝一杯奶茶，可以有两种方法供你选择： 先将滚烫的热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶； 先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min。你认为方法 _的冷却效果较好。,例18、 (04南通)小明同学在做完“观察水的沸腾”实验后又进一步研究了沸水自然冷却过程中温度随时间的变化情况，将实验数据记录在下表中：,点评：在日常生活中，学生也许有过往热茶里加入冷牛奶的经历。但只有在前面对降温曲线分析的基础上，学生才会意识到：“先将滚烫的热茶冷却5min，然后加一匙冷牛奶”的方法，比“先将一匙冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min”的冷却效果要好，并明白其中的道理。 一杯热水放在室温下，温度不断下降，是一个司空见惯的现象。通过探究，从这个司空见惯现象中发现规律，并把这个规律巧妙地应用到日常生活中，可以让学生感受到科学探究的独特魅力。,例19、某同学在探究凸透镜成像的规律时，用了两个焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据准确地记录在以下两个表中。,请分析以上数据，把能得出的探究结论填在横线上（结论一是示例） 结论一：在成实像的情况下，凸透镜的焦距相同时，物体到凸透镜的距离越长，像到凸透镜的距离就越短。 结论二：_。,例19、某同学在探究凸透镜成像的规律时，用了两个焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据准确地记录在以下两个表中。,点评：探究能力： 能对收集的信息进行简单 2.尝试对探究结果进行描述和解释 3.经历从物理现象和实验中归纳科 学规律的过程 4.具有控制变量的初步意识,二、科学探究试题的素材来源,1以课本中的基本物理规律为素材的探究题:,此类题的实验方案大多与课本不同，要求学生根据题给信息，通过分析、推理，探究出相关物理规律，这些规律大多是初中物理知识中的主要规律由于此类题突出体现了过程与方法，能较好地考查学生的科学探究能力和创新思维能力。,例20、(05宜昌)某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因.他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等.水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节.其装置如图所示. （1）在此实验装置中，_相当于人眼球中的晶状体，_相当于人眼球中视网膜。 （2）请你用此实验装置探究近视眼的成因，要求写出实验过程.,例20、(05宜昌)某校同学在学习了眼睛和眼镜内容后，想通过实验探究近视眼的形成原因.他们选择了如下器材：蜡烛、用薄膜充入水后制成水凸透镜（与注射器相连，注射器里有少量水）、光屏等.水凸透镜的厚薄可以通过注射器注入、吸取水的多少来调节.其装置如图所示.,点评：引导学生从日常生活、自然现象或实验观察中发现物理学有关的问题，对问题的成因提出猜想，经历设计实验的过程，进行简单的因果推理，对探究结果进行描述和解释。,例21、(03苏州)在探究“滑动摩擦力的大小哪些因素有关”的过程中 ,一些同学作出了以下猜想： 猜想 A 滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关 ； 猜想 B 滑动摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关 ; 猜想 C 滑动摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两物体间接触面积的大小有关 .,(2 ) “步骤 2”的设计目的 , 是为了检验上述猜想 (A 、 B 、 C )中哪一个的正确与否 ? (3 )为了检验 “猜想 C”是否正确 , 可在上述实验基础上再增加一个步骤 , 写出你所设计的这一实验步骤 .,例22、(05年大连)为了测定木块所受到的滑动摩擦力，两个实验小组分别设计了甲、乙两种实验方案，实验装置如图所示。实验中不计弹簧测力计的重力。 甲方案：在水平实验桌面上将木板用线拉住，通过弹簧测力计沿木板方向水平拉木块，使木块在木板上面滑动。 乙方案：将木板放在水平实验桌面上，用线通过弹簧测力计水平地拉住木块，沿木板方向水平拉木板，使木板在木块下面滑动。 (1)从实验操作方面考虑，应选择_方案。简述你选择的理由？ （2）从实验误差方面考虑，应选择_方案。简述你选择的理由？,点评：这类试题考查具体的探究办法的设计过程，注重过程而不对结果进行探讨。从学生的角度提出疑问，并对假说进行实验检验的设计，让学生亲历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，培养科学探究能力、实事求是的态度和敢于创新的精神。这将利于督促学生从根本上改变学习行为和方式，是他们从被动接受知识转变为主动探究，通过亲自参与、经历科学探究实践，达到掌握知识、提高创新能力和实践能力的目的。,例23、（03安徽） 在研究“杠杆的平衡条件”实验中，有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂阻力+阻力臂”。他们经过实验，获得了下述数据：,于是，他们认为自己的猜想得到了验证，你认为他们的实验过程存在什么问题？,点评：在探究性教学中，杠杆原理一般并不是直接告诉学生，而是通过实验，让学生自己去发现。结果，很多学生就发现杠杆的平衡条件是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，而且不止一组实验数据支持这种想法，于是学生认为他们的想法得到了证实。到了这里，教学涉及到的就不仅仅是杠杆原理的问题了，而是科学探究中归纳方法的局限性问题。这道试题已经涉及到这一点，但从所给的答案看，没有抓住要害，往下深化。,2以生活中的物理现象为素材的探究题:,此类题大多以学生熟悉的生活现象、自然现象为素材，要求学生运用所学知识进行分析、推理提出研究问题、科学猜想并运用科学研究方法设计合理的实验方案进行验证，有时还要求总结出科学合理的规律此类题有一定难度，能够较好地考查学生的知识迁移能力、探究能理和创新思维能力。,例24、(青岛)小宇为了研究不同颜色的物体的吸热本领，他做了如下的实验： 将质量、温度都相同的水分别倒入两个牛奶瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶子包起来(如图)，然后将两个瓶子放在太阳光下，每隔3分钟测一测瓶中水的温度。 经过半个小时的实验，小宇得到的两瓶中的水温变化情况如下表所示：,小宇对上述的实验数据进行了分析，得出的结论是：_。,例24、(青岛)小宇为了研究不同颜色的物体的吸热本领，他做了如下的实验： 将质量、温度都相同的水分别倒入两个牛奶瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶子包起来(如图)，然后将两个瓶子放在太阳光下，每隔3分钟测一测瓶中水的温度。 经过半个小时的实验，小宇得到的两瓶中的水温变化情况如下表所示：,点评：归纳法是探究过程中的重要方法，这些题提供给学生一个物理现象和一组相应数据让学生分析数据、总结规律，最终通过归纳得出初步结论。学习物理的根本目的在于认识自然界物质运动的本质特征和普遍规律，并用以解决实际问题和科学发现。这类试题要求学生把观察到的物理现象和接触到的学习材料进行加工，去粗取精、去伪存真，进一步得出其中的本质规律。有利于培养学生的抽象思维和归纳总结能力，为他们将来的学习和研究打下良好的基础。,例25、（03苏州）1991年8月新民晚报报道：“上海的雨点鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市点评：归纳法是探究过程中的重要方法，这些题提供给学生一个物理现象和一组相应数据让学生分析数据、总结规律，最终通过归纳得出初步结论。学习物理的根本目的在于认识自然界物质运动的本质特征和普遍规律，并用以解决实际问题和科学发现。这类试题要求学生把观察到的物理现象和接触到的学习材料进行加工，去粗取精、去伪存真，进一步得出其中的本质规律。有利于培养学生的抽象思维和归纳总结能力，为他们将来的学习和研究打下良好的基础。区鸽巢”信鸽这种惊人的远距离辨认方向的本领，实在令人称奇人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想： 信鸽对地形地貌有极强的记忆力 信鸽能发射并接收某种超声波 信鸽能发射并接收某种次声波 信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁辨别方向 那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍，而缚着磁铁的信鸽却全部飞散了 科学家的实验支持了上述哪种猜想？,点评：试题的素材是一个既有趣，又有研究价值的问题，问题从提出、猜想、设计实验、收集信息，到分析实验现象，得出结论，呈现出了一个完整的科学探究过程。试题文字说明较多，要求学生具有一定的阅读理解能力，我们认为是一个不可多得的,例26(05宜昌)有一种“隐形飞机”，可以有效避开雷达的探测，秘密之一在于它的表面有一层特殊材料，这种材料能够_填“增强”或“减弱”）对电磁波吸收作用，秘密之二在于它的表面制成特殊形状，这种形状能够_（填“增强”或“减弱”）电磁波反射回雷达设备,中考命题除了要重视体现课程改革的精神外，还应尽量使试题符合教学实际。课程改革实验在各个地区的发展是不平衡的。命题时应充分考虑本地区课程改革的发展情况，不能盲目照搬别的地区的考试模式，特别是对科学探究和情感态度价值观的考查。要使试题符合教学实际，控制好试题的难度也是十分重要的。过难的试题不仅会影响中考的效度，还会损伤师生进行课程改革的积极性。为使试题能符合教学实际，在考前先用试题进行调研测试，把测试的情况作为命题的参考，不失为一种好的办法。,三、科学探究试题的命制要切合实际,例27、小明做了以下电学实验：如图甲所示，将三个完全相同的小灯泡并联接在由干电池组成的电源两端。闭合开关S1，灯泡E1发光，再依次闭合开关S2和S3，灯泡E1逐渐变暗。小明对此现象进行了分析，灯泡变暗说明灯泡两端电压减小了，减小的电压由谁分担了呢？ 小明猜想这个干电池内部可能有电阻，干电池相当于一个电压U恒定的理想电源与一个电阻r的组合（如图乙）。实验电路相当于并联的灯泡的总电阻R并与干电池内部电阻r串联（如图丙），并联部分总电阻R并变化时，干电池两端的电压也会发生变化。,我们假设他的猜想是正确的，请你从以下提供的器材中选择所需器材，设计一个电路测出这个干电池内部的电阻r。（提示：不能直接测量干电池内部电阻r两端的电压Ur与理想电源的电压U） 器材：电流表、电压表、滑动变阻器各1只，已知阻值的定值电阻两只（阻值不同），待测干电池1个，开关若干，导线若干。 要求： 画出电路图（设计的电路连接好后，只能通过开关改变电路连接情况）。 写出干电池内部电阻r的表达式并说明表达式中各物理量的含义。,例27、小明做了以下电学实验：如图甲所示，将三个完全相同的小灯泡并联接在由干电池组成的电源两端。闭合开关S1，灯泡E1发光，再依次闭合开关S2和S3，灯泡E1逐渐变暗。小明对此现象进行了分析，灯泡变暗说明灯泡两端电压减小了，减小的电压由谁分担了呢？,点评：两年各地在探究性试题的编制上积极探索，命制了一些较好的典型题目，达到了考查的目标。但是在试题的内容取材上有较多的高中内容，它们涉及全电路欧姆定律、斜抛、动量定性等高中的难点内容，要求学生必须掌握有关高中的知识才能解答问题。这种表面探究的问题，脱离了初中学生的认知水平，试题难度过大，影响了试卷的效度和信度，没有达到考查的目标。这种把高中内容作为探究项目的试题一旦漫延，将会给初中物理教学带来不利的影响。,例28、：在“观察水的沸腾”实验中，当水温升到90时，随着加热过程，每隔1min记录一次水的温度，某同学记录的数据如下表：,点评：实验是研究物理学原理规律的重要方法，人们在设计实验研究问题时，要考虑到如何控制实验条件，尽量减小实验误差，使测量的数据能反映出物理学的原理与规律。可以说实验数据的准确程度对物理学的原理与规律有直接的影响，这一点大量的物理学史中有过经验和教训。因而，在命制中考试题时，不能随意想象或杜撰有关实验数据，这是不符合实验规律的。 本题题中的实验数据是人为编造的，过于理想化，开始每隔一分钟升高2度，这和实际情况不相符合，容易给学生误导，不利于培养学生实事求是的科学态度。,例29用伏安法测电阻的电路如图甲所示，若街测电阻阻值在10欧左右 （1）在图甲中的“O”内填出相应的电流表、电压表符号 （2）某同学实验时，能正确测量和读数，但忙乱中在稿纸上记录的数据如图乙所示，请你帮他把数据整理好，并按实验要求填在表格丙中。 （3）测得的阻值为 。,例29用伏安法测电阻的电路如图甲所示，若街测电阻阻值在10欧左右 （1）在图甲中的“O”内填出相应的电流表、电压表符号 （2）某同学实验时，能正确测量和读数，但忙乱中在稿纸上记录的数据如图乙所示，请你帮他把数据整理好，并按实验要求填在表格丙中。 （3）测得的阻值为 。,点评：本题设计要求学生根据有关数据进行反推其它数据，会引导学生不重视实验，在实验室中拼凑数据的做法，这对培养学生的科学精神和思维的品质都是极其有害的；而且学生记录混乱人不良习惯是不值得提倡的；同时本题也不能考查与区分出学生是否真正动手做这一实验的目的,例30（苏州市）如图所示，把一根铁丝的两端分别与2根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路。然后把铜、铁丝的一个接点D放在盛有冰水混合物的杯中，另一个接点G用火焰加热时，发现电流表指针会发生偏转，表明闭合电路中有电流，像这样的电路叫热电偶电路。 进一步的实验表明：热电偶电路中的电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及接点D和G间的温度差有关。下表中给出了通过实验测得的某铂铑合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的一组数据。,(1) 从表中数据可以发现，热电偶电路中电流的大小将随着两接点间温度差的增大而_; (2) 这样的热电偶电路实际上是一个电源，它的电能是由_能转化而来的； 利用热电偶电路中电流与两接点间温度差的关系可以制成热电偶温度计，根据上述实验数据可以预测：与通常的水银计相比，铂铑合金热电偶温度计的优点之一是_。,例30（苏州市）如图所示，把一根铁丝的两端分别与2根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路。然后把铜、铁丝的一个接点D放在盛有冰水混合物的杯中，另一个接点G用火焰加热时，发现电流表指针会发生偏转，表明闭合电路中有电流，像这样的电路叫热电偶电路。 进一步的实验表明：热电偶电路中的电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质以及接点D和G间的温度差有关。下表中给出了通过实验测得的某铂铑合金热电偶电路中电流大小与温度差关系的一组数据。,点评：物理学不是知识的简单堆积，物理学还含有科学探究的过程、科学研究方法、科学研究的思想等。因此，在考查学生时，还应该关注学生关于“过程与方法”培养目标实现。本题是在学生不太熟悉的新问题情景中考查其科学探究能力，这使学生无法靠死记硬背过程方法得分，此题有一定灵活性。,例32、（河南）用身边的器材做实验，探究物理规律，是学习物理的好方法。用一个圆柱形玻璃杯、一块厚海棉和水，就可做不少实验，请你写出其中两个，说明实验方法及研究的问题。 实验一：_ 实验二：_,例32（河南）用身边的器材做实验，探究物理规律，是学习物理的好方法。用一个圆柱形玻璃杯、一块厚海棉和水，就可做不少实验，请你写出其中两个，说明实验方法及研究的问题。 实验一：_ 实验二：_,点评：开放性试题有利于考查学生的探究能力，避免学生死记硬背。从基本仪器的考查入手，同时考查学生对所选仪器实际测量可行性的把握，这也是对学生实验能力的考查。该题属于开放性试题，但起点不高，便于促进培养学生多观察、勤思考的习惯。能促进学生活学活用，注重实验，对转变学生学习方式有促进作用,这有利于养学生的创新能力。,例34、(2005年无锡市)科学研究表明：金属杆受到拉力会伸长，在一定范围内，金属杆的伸长与它所受到的拉力成正比。现有一金属杆L，长为4m，横截面积为0.82，实际使用时要求金属杆受到拉力后的伸长不超过0.4。由于直接对这一金属杆测试有困难，固选用同种材料制成的样品进行测试，测试时样品所受的拉力始终为1000N，通过测试取得数据如下：,请分析表中数据回答下列问题： 在对样品进行测试时，采用如图所示的装置，这样设计有何优点？ 分析样品测试数据可知，金属杆伸长的长度还跟什么因素有关？ 金属杆L能够承受的最大拉力为多少？,点评：本题传递的是一种科学研究方法和真实的探究情景,例35、如图电路中，电源电压不变。电阻R6，开关S闭合后，电流表示数为2A。求： （1） 电源电压； （2） 电阻R消耗的功率； （3） 在原电路中电阻R两端并联一个电阻R1，为使电阻R1消耗的功率为6W，电阻R1的值； 在原电路中串联一个电阻R2，为使电阻R2消耗的功率也为6W，电阻R2的值。,例36、(04江西) 学校学生宿舍走廊的路灯，灯泡容易损坏，经常需要更换。电工小段在原来电灯的位置，接入了两盏与原来一样的白炽灯。同学们注意到灯很长一段时间没有坏，而且这两盏灯的亮度比原来用一盏灯时要暗，由此： (1) 同学们猜想这两盏灯的连接方式是如图所示甲、乙两图中的一种，你认为正确的是_图，你判断的依据是_。 (2) 现有电池组、小灯泡、开关、导线等器材(器材数量不限)，请你利用这些器材来模拟检验你的判断。 在实验中，你主要观察_。 画出模拟的电路图： (3) 电工小段这样做_省电(填“能”或“不能”)。 理由：_,点评：两道都是有关串、并联电路的电功率的试题。许多人会觉得例36考得太简单，设计的实验很容易，计算的要求太低。相反，例35要求很高，学生必须熟练运用电功率的公式PUI、PU2/R、PI2R，才能计算出在不同的电路情况下所要求的物理量。但是，为什么要把两个电阻进行串联或并联并进行如此的计算？在试题中，学生看不到这样做的目的；只能理解为，是为了熟练地使用这几个公式，以达到很高的解题技巧。 目前，许多课堂上教师讲的，学生做的，都是这类习题。对于这样的教学内容，是不是教学只能朝这个方向去努力？让我们进一步研究一下例36，也许会得到一些启发。 利用像例36这样的素材，课堂教学也许可以按下面的方式进行。 首先，让学生根据电工修理后灯变暗，来猜想两盏路灯是串联还是并联。当然，猜想是以一定的知识为基础的，而不是瞎猜。接着，学生用电池、小灯泡组装电路来检验他们的推测。最后，让学生来讨论：在原来一盏灯的地方接入两盏一样的灯后，用电是多了，还是少了？ 客观地说，现在许多人并不是按这种方式来上课的。课堂上，大量的精力，仍是用来讲、练像例35那样的人为编造的试题。出现这种现象的原因是多方面的，考试的导向可能就是最主要的一个原因。,谢 谢 !,