从中考探究题谈物理实验教学

内容提要：物理是一门实验科学。在让学生自动获取知识的过程中，实验教学的成败直接关系到学生素质的提高。随着教学改革的不断深化，实验教学工作开展得轰轰烈烈，学生实验也开展得热火朝天，取得了一定的成绩。然而，在实验教学中也不乏存在着一些问题，如果能正视问题，寻求解决的方法，便可使实验教学能真正达到目的。

关键词：实验教学、问题、策略

一、问题的提出

通过对近年来的中考物理试题的分析发现，实验探究题始终是中考中必考的一个题型，这也正体现了实验是物理学的基础，同时也体现了新课程标准对学生学习物理过程中实验探究能力的掌握要求。实验探究题不仅突出了对学生的基础知识与技能考查，同时还注重过程与方法的考查，对学生的分析思维能力有着较高的要求。然而，在中考物理中失分最多的也就是在这类题上。问题究竟出在哪里呢？我们是不是应该从学生在解答实验探究题中出现的问题入手，找出实验教学中存在的问题，从而制定出相应的策略以提高实验教学质量。

二、学生易错列举

1.（2012・揭阳）刘明在做测小石块的密度实验时，在测量时，向右盘中添加砝码，当加上最小砝码后，发现指针静止时指在分度盘右侧的位置，则接下去的操作应是。天平平衡时，右盘里砝码的质量、游码在标尺上的位置如图1所示，再用量杯测出小石块的体积为20cm3，则小石块的密度是g/cm3。

部分学生答案：（1）向右移动游码 3.17；（2）向左移动平衡螺母 3.17。

错因分析：思路不清晰，导致答案（1）不完整；操作不当，导致（2）错误。

正确答案：去掉最小砝码后，向右移动游码，直至天平横梁平衡； 3.17。

2.如图2所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ ）

A.整理器材，结束实验

B.分析数据，得出结论

C.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值

D.换用电压表的另一量程，再测出一组电压值

部分同学答案：A或B或D。

错因分析：实验结论是在实验数据的基础上建立起来的，显然，错解的原因在于没有考虑实验数据的偶然性。

正确答案：C。

3.（2012・东营）小红在做“探究平面镜成像的特点”的实验时进行了如下操作：将一块玻璃板竖直放在桌面上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到A在玻璃板后面的像，取一支没有点燃且与A等长的蜡烛B在玻璃板的后面移动，直到B和A的像完全重合，如图3所示。在此实验中：

（1）用玻璃板代替平面镜的目的是。

（2）取两支等长蜡烛的目的是。

部分同学答案：（1）能够成物体的像 （2）便于比较像与物的大小关系

错因分析：不论是玻璃板还是平面镜都能成物体的像，导致（1）错误的原因是不知道该实验探究的目的，或者是不知道玻璃板的透光性。

正确答案：（1）便于确定像的位置；（2）便于比较像与物的大小关系。

例4.（2012・大理）甲、乙两组同学在学习了密度知识后，对营养餐中牛奶的密度进行了研究。

部分同学答案：右 （m1-m2）/V 乙

错因分析：仔细分析可知，两组实验采用的实验方法和步骤虽然都是正确的，但乙组同学的方案中，m2-m1即为烧杯中牛奶的质量，将牛奶倒入量筒中时，杯中仍残留一部分液体在烧杯壁上，在读体积时没包括这部分液体，导致体积读数偏小，这样产生的测量误差较大，求出的密度值不准确。

正确答案：右 （m1-m2）/V 甲

例5.（2012・烟台）小明设计了如图5所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。

在这些数据中，哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误，分析实验数据，可以得出的结论是什么？

部分同学答案：（1）调节上面铁夹，使温度计的玻璃泡全部浸没在容器中的液体中 （2）水和食用油的质量和初始温度 （3）多种答案都有（感觉无法填） 水的吸热本领比食用油大。（注：用此题做考题并让学生写出分析过程，大部分同学都不会分析）

错因分析：导致（1）错误的原因是，在这个分组实验中，所有器材都是由实验老师事先准备并安装好的，学生失去了动手操作的能力；对于（3），主要是不会分析实验数据，缺乏横向和纵向分析实验数据的能力。

正确答案：（1）调整下面的铁夹，使石棉网处于适当的高度；调整上面的铁夹，使温度计处于适当的高度；（2）水与食用油的质量和初始温度相同；（3）第6min食用油的温度记录错误。得出的结论是水的吸热本领比食用油大。

例6.（2012・济宁）小明利用实验探究通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系。

结论：

。

部分同学答案：（1）如图7所示；（2）电阻R1短路；（3）电流跟电压成正比；

图7（4）对比2、4（或3、5）两次实验数据可知，当U1=U2=3V，（或U1=U2=4.5V）时，I1/I2=2/1，R1/R2=1/2，即I1/I2=R2/R1；

（5）导体中的电流跟电阻成反比。

错因分析：（2）是错误的，在于不会根据电路中所给的现象，结合电路知识分析产生故障的原因；（3）、（5）是由于没有理解实验中的研究方法，即没有说出结论成立的前提条件。

正确答案：（1）如图7所示 （2）电阻R1断路 （3）在电阻一定时，电流跟电压成正比 （4）对比2、4（或3、5）两次实验数据可知，当U1=U2=3V，（或U1=U2=4.5V）时，I1/I2=2/1，R1/R2=1/2，即I1/I2=R2/R1 （5）在电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比。

三、实验教学策略

纵观上述对中考实验探究题的解答分析不难知道，导致学生对探究性实验题错解的原因是多方面的，既有学生的问题，如实验参与情况、实验技能、思维能力、科学探究水平等，也有教师的问题，如教育观念没有转变，实验教学停留在“背实验”的层面，怕麻烦，将学生探究型实验变为演示实验，轻过程，只要求学生记住实验结论，等等。这些都是阻碍实验教学顺利进行的障碍，为了提高实验教学的质量，作为教师，应该在以下几方面做些改变。

1.转变教学观念。

在教学过程中重视学生自身的经验和自我发展，教师要为学生的实验探究活动提供真实的实验环境，即实验探究活动要有一定的趣味性和结论的隐蔽性。既要使广大学生都乐于探究，又要使学生有探究的欲望，要让学生感到不探究就有可能得出错误的结论，或者不探究就不知道问题的答案在哪里。这样，从单纯注重传授知识转变为引导学生学会学习、学会交流、学会做人、学会生存，让学生成为学习的主人。

2.扩大实验范围。

物理是一门实验科学，许多概念和规律都是从实验现象中总结出来的。因此，作为一名物理教师，不仅要做好课本上的演示实验，引导学生做好学生分组实验，而且要尽量变演示实验为学生实验，变验证性实验为探究性实验，还应尽可能地布置一些课外兴趣实验。在逐渐培养实验技能的同时，让他们享受到实验成功的喜悦，以达到增强兴趣，培养实验技能和科学探究能力的目的。

3.重视挖掘课本。

课本中涉及的演示实验和探究型实验的内容都是静态的，也不可能面面俱到，作为教师，要潜心研究教材，体会教材的真谛，使静态的知识有形化、动态化。如，天平的调节包括称量前和称量时两种情况，两者的区别在哪里？加减砝码有何规则？在对物理量进行测量时，什么情况下应采用多次测量？在设计实验时，首先要明确为达到探究目的，应采用什么样的研究方法？根据使用原理，需要选择哪些实验器材？实验步骤怎样？怎样分析实验数据并得出结论，等等。

4.注重纵横联系。

物理知识（实验）之间往往存在着一定的联系，在教学中，教师应注意引导学生进行纵向和横向联系。如，根据某个实验中所需的某个器材的变换，进行其他实验的复习，以达到举一反三的目的。例如，针对伏安法测小灯泡电阻实验，可以做如下变换：（1）在小灯泡两端并联一只电压表，串联一只电流表后，通过移动滑动变阻器滑片的位置，就可以测量出小灯泡两端的电压和通过它的电流，便可研究灯泡中的电流与电压的关系。（2）若只有一只电流表，或只有一只电压表，应如何测量小灯泡的电阻。（3）若将小灯泡用匝数不同的螺线管取代，便可以研究影响电磁铁磁性强弱因素的实验，等等。

可以相信，在教师们共同探索、共同努力之下，实验教学效率一定会得到提高，同时，学生的科学探究水平也会跃上一个新的台阶。