中考物理探究题型解题方法

　　中考物理命题技术探索之探究题

　　湖北省宜昌市第三中学　梁华

　　摘要：本文通过分析中考命题、考试和评卷过程中，在不同阶段，针对科学探究题出现的问题，提出改进意见和建议。试图寻找和探索一些通过探究题型考查能力的有效技术方法。

　　关键词：难度　鉴别度　探究

　　正文：探究题被称为主观试题。课程标准要求科学探究即是方法又是知识。从考试的功能方面分析，通常把探究题作为重要的甄别、选拔试题。一份好的探究题难度通常控制在0.45左右比较合适。从考试的能力方面分析，通常考查理解能力、问题解决等能力。知识载体一般没有局限，但是要力求避免应用高一级的知识解释问题。

　　本文选取宜昌市近几年中考命题、考试和评卷过程中的典型探究题进行分析研究。有一些是在预试过程中存在问题被删除的试题，有一些是在中考实践中存在问题需要研究改进的试题。数据样本分别采用预试地区，宜昌城区学生为参考。难度取试题的实际得分/试题满分，即试题的通过率。鉴别度采用极端分组差法，即高分组难度减去低分组难度。其中高分组取高端27%，低分组取低端27%学生样本。

　　一、预试过程中存在问题的试题分析

　　2005年是宜昌市初中物理新课程改革起步阶段，试卷的3套样卷首先在其他课改实验区进行预试，对预试数据进行分析研究，去掉不符合难度、鉴别度要求的试题。本例中的例题1和例题2数据不够理想而被删除。

　　例题1(2005年预试题B卷)探究题29.如图1所示，把导线放在磁场里，通电导体由于受到磁场力的作用而运动起来。在实验中，接通电源导体开始运动起来了。发现：导体与铁轨a、b连接的地方不断有火花产生。

　　(1)请你猜想接头处火花产生的原因可能是什么?

　　(2)用你学过的知识支持你的猜想。

　　预试样本数据：

　　试题的来源：

　　试题的素材选取人民教育出版社《物理》八年级教材中的演示实验原图。教材中原图探究的是“通电导体在磁场中受到作用力”，实验现象是通电导体在磁场中受力而运动起来。

　　试题的探究点：

　　演示实验中，金属导体与轨道a、b之间产生火花。火花从哪里来？

　　试题的考查目标：

　　通过实验中出现的意外现象。利用对比的方法，考查比较、判断和分析问题的能力。同时考查应用知识解释问题的能力。

　　试题答案出现的典型问题：

　　最典型的答案是摩擦生热，一部分学生回答因为通电导体受到作用力而运动，于是导体滚动与轨道相互摩擦生热而产生火花。另外大多数学生无法作答。

　　试题的改进方案建议：

　　改变试题文字描述结构。学生存在的主要困难是不能够把注意力集中到有火花处和没有火花处。没有进行比较分析。可以把试题修改成主动比较描述，引起学生注意。例如把题干修改成：发现：导体与铁轨a、b连接的地方不断有火花产生，而轨道和导体不相连接处没有火花。修改以后的题干明确引导学生要进行比较分析。只需要寻找出两者的不同点就可以进行合理猜想。从考查能力方面提高指向性，降低难度。

　　平时加强比较分析能力培养。比较：通电导体、轨道a、b和它们之间的接触点。发现：它们串联电流I相同。分析：在所学习过的知识中能够迅速回忆并且抽出相对应的焦耳定律（Q=I²Rt）与电流产生热量、温度升高、引起火花有关。寻找出导体与接触点之间的不同点可能是电阻R不同。猜想顺利实现。这样的猜想有依据、有方向。

　　参考答案：

　　⑴导体与轨道A．b连接的地方电阻大                 （2分）

　　⑵根据焦耳定律Q=I²Rt ，在电流相同时，接头处电阻大于轨道电阻，产生热量比轨道多，接触处温度高有火花产生。                （4分）

　　例题231．根据阿基米德定律FρgV。浮力的大小应该与排开的液体密度有关。如图2所示，为了验证猜想，他用一个重力为8N、体积为0．3×10^-3m³铝块，分别浸没在盐水、水和煤油里比较验证。⑴根据图中的描述，写出她测量浮力的具体方法。⑵如果她所用弹簧测力计量程是10N，分度值是0．2N。在这种情况下，选取盐水和水相比较，是否能检验她的猜想（通过计算说明）？（g=10N/kg）_浮=G_排。小靖同学想：依据G=mg=（2005年预试题B卷）探究题

　　预试样本数据：

　　主要问题是第二问难度只有0．26，虽然整个试题有很好的鉴别度。能够很好地区分出不同类型的学生。但是由于难度指标不合适而删除。

　　试题的来源：

　　试题的素材选取人民教育出版社《物理》九年级教材中的演示实验原图。教材中原图探究的是“阿基米德原理”。

　　试题的探究点：

　　实验原理与实验器材选择。

　　试题的考查目标：

　　实验中分析与评估能力。同时考查应用知识解决问题的能力。

　　试题答案出现的典型问题：

　　由于分析评估首先需要知道计算浮力的方法，还需要具备一定的计算能力，最后才能够比较分度值进行判断。设置的能力障碍太多导致大多数学生不能够到达最终目标。

　　参考答案：

　　31．⑴用弹簧测力计测量铝块在空气中的读数G，再用弹簧测力计测量铝块浸没在液体中的读数F，则两次测量的读数之差等于浮力的大小。              （2分）

　　⑵铝块浸没在盐水中受到的浮力等于铝块排开盐水的重力

　　Fρ₁g V₁=1．01×10³ kg·m^-3×10N/kg×0．3×10^-3m³=3．03N_浮=G₁=

　　弹簧测力计的读数

　　F= G- F_浮=8 N-3．03 N=4．97N                               （1分）

　　铝块浸没在水中受到的浮力等于铝块排开水的重力

　　Fρ₂ g V₂=1．0×10³ kg·m^-3×10N/kg×0．3×10^-3m³=3．N_浮=G₂=

　　弹簧测力计的读数

　　F=G-F_浮=8N-3N=5N                                   （1分）

　　弹簧测力计浸没在两种液体中的读数差距小于分度值，选取这两种液体比较不合适。                 （2分）

　　二、实际中考试题中存在问题的试题分析

　　例题3（2007年宜昌市中考试题）探究题31．冬天，小明新买了一双尼龙袜和一双棉袜，他发现穿棉袜比穿尼龙袜暖和。那么棉袜与尼龙袜相比，主要是什么物理特性不相同呢？

　　（1）请你做出猜想。

　　（2）设计一个实验检验你的猜想．要求写出实验方法，

　　考试样本数据：

　　主要问题是难度偏大，虽然整个试题有很好的鉴别度。能够很好地区分出不同类型的学生。但是由于难度指标不理想而影响到全卷的难度目标。

　　试题的来源：

　　试题的素材选取生活实践中常见而又被忽略的现象。

　　试题的探究点：

　　寻找导热性能不同。

　　试题的考查目标：

　　比较分析能力和设计实验能力。

　　试题答案出现的典型问题：

　　大多数学生猜想由于它们的比热容不同。并且按照比热容的知识进行实验设计。

　　试题设计和参考答案设计都存在不足。从考试样本数据看出，第二问设计实验难度大于第一问猜想难度。原因在于两个问题参考答案设置的关联度太高。如果猜想错误，所设计的实验也对应错误，从而导致整个试题丢分。此种试题的设计方式最大的不足在于丢分严重，造成试题与全卷相关性过高。

　　现实中有一种观点认为，如果猜想错了，但是设计实验对于猜想是合理的也应该得到设计分数。这种观点也存在一定问题。如果设计实验与猜想不具备相关性，则可能会出现学生随意猜想，即使不要猜想分数。由于设计实验能够稳定得分（这一点在考试前很容易做到提供固定猜想和设计方案，丢车保帅），会导致试卷信度降低。

　　试题的改进建议：

　　降低分数比例。通过降低此类试题分数，降低系统风险。

　　分步考查。例如给出猜想，要求学生设计实验验证猜想，考查设计实验能力。或者只提出猜想，不进行相关设计实验。

　　参考答案：

　　31．（1）猜想：尼龙袜和棉袜的保温（或保暖、传热）性能不一样（2分）。

　　（2）实验方法：①将两个相同的烧瓶中装上质量相等的水，加热到相同的温度后（1分），用相同厚度的尼龙袜面料和棉袜面料包好（1分），放在相同环境温度下自然冷却（1分）；②通过比较降低相同温度时所用的时间或在相同的时间内降低的温度来比较保温性能（1分）。