賞析中考試題反思物理實驗

科學探究提出了相應的探究環(huán)節(jié)，即“提出問題”，“假設與猜想”，“進行實驗與收集證據(jù)”，“分析與論證”，“評估”，“交流與合作”，課程改革以來大力提倡教師的教學反思，而對同學的自我反思很少關注。但近年來的一些熱點試題在命題時也側重了對學生反思的考查。本文以近年來的試題為例做一淺述，以期拋磚引玉之效。

1 實驗器材類反思

例1 （2007唐山）某電熱水器簡化電路如圖1所示。請你設計虛線框內的指示燈電路，供選擇器材有;“220V10W”燈泡一只，“2.5V 0.75W”燈泡一只，“2V10mA”發(fā)光二極管一只，另有各種阻值電阻，導線若干，在指示燈正常工作情況下請你通過計算說明選擇器材的最佳方案及器材具體規(guī)格。

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參考答案 應選用“220V 10W”指示燈電路消耗的功率為P₁=10W。若選用“2.5V0.75W”指示燈電路消耗的功率為P₂=P_燈U_總∕U_燈=0.75×220∕2.5=66W，串聯(lián)R=72.5Ω；若選用“2V10mA”發(fā)光二極管指示燈電路消耗的功率為P₃=UI=2×0.01=2×10^-2W，串聯(lián)R=2.18×104Ω.

評價 “從生活走向物理，從物理走向社會”。讓學生留心觀察、學會觀察課堂教學中和現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象所涉及的器材。命題者設計本題，意在引起學生多方面、多角度遴選實驗器材，為此，讓學生在日常生活中對常見的機械結構、機械設計進行反思，發(fā)展他們在實驗器材選擇方面所表現(xiàn)的創(chuàng)造力，有時還要熟悉器材的性能和要求，在選擇器材時保證器材安全、經(jīng)濟、環(huán)保，使其效果達到最佳。

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2 問題提出類反思

例2 （2007物理競賽）小明要買一個電爐用來燒開水，他到商店去選購時看到有800Ｗ和1 200Ｗ兩種規(guī)格，他想：800Ｗ的功率小，比較省電，打算買800Ｗ的。如果從節(jié)能的角度考慮，你認為他的這種想法合理嗎，為什么？

參考答案 使用電爐，消耗的是電能，是否省電，不能只看電功率的大小，假設不考慮熱量散失和其它能量損失，將同樣的一壺水從20℃加熱到100℃需要吸收的熱量是相同的，消耗的電能也相同，只是用800W加熱的時間比用1 200W的時間更長一些。但是，實際上用電爐給水壺加熱的同時，也在散熱，由于使用800W的電爐加熱時間更長，散失的熱量也就更多，所以要加熱到100℃，所需要的電能也會更多，故他的想法是不合理的。故在用戶電度表允許承受的范圍內，購買電功率大一些的電爐更為合算。

評價 “提出一個問題，比解決一個問題更偉大”。試題引導學生在生活中養(yǎng)成良好的思維習慣，仔細觀察問題，勤于發(fā)現(xiàn)問題，科學提出問題，只有科學合理提出問題，才能研究問題，解決問題，從而形成正確的判斷。因此，在教學中應當注重對學生提出問題的引導。

3 方案改進類反思

例3 （05大連）為了測定木塊所受到的滑動摩擦力，兩個實驗小組分別設計了甲、乙兩種實驗方案，實驗裝置如圖2所示。實驗中不計彈簧測力計的重力。

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甲方案：在水平實驗桌面上將木板用線拉住，通過彈簧測力計沿木板方向水平拉木塊，使木塊在木板上面滑動。

乙方案：將木板放在水平實驗桌面上，用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊，沿木板方向水平拉木板，使木板在木塊下面滑動。

(1)從實驗操作方面考慮，應選擇________方案。簡述你選擇的理由？

（2）從實驗誤差方面考慮，應選擇_________方案。簡述你選擇的理由？

參考答案 (1)選擇乙方案。理由：甲方案中木塊運動要勻速運動，實際很難控制。乙方案中，木塊滑動時，可以是變速的，實驗操作容易。

（2）選擇乙方案。理由：甲方案中由于彈簧測力計是運動的，不易讀出準確示數(shù)。乙方案中，彈簧測力是靜止的，容易讀出準確讀數(shù)。

評價 歷史上，從牛頓的理想推理法，到法拉第的逆向探究法；從愛迪生的發(fā)散設計，到愛因斯坦的創(chuàng)新設計。借鑒這些方法，使用體會這些方法，有助培養(yǎng)學生的發(fā)散、創(chuàng)新能力。課堂教學中要引導學生行成多角度、多層次分析實驗、反思方案的習慣。根據(jù)已有的條件和要求，比較方案的優(yōu)劣，按這些方法，構思操作步驟。

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4 實驗數(shù)據(jù)類反思

例4 （2006年浦東新區(qū)）甲、乙兩同學分別做“測定小燈泡的功率”實驗，除了小燈外他們所使用的器材規(guī)格均相同，小燈的額定電壓可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”，小燈功率相差不大。甲同學正確連接好電路，閉合電鍵時記錄了第1組數(shù)據(jù)，當小燈正常發(fā)光時記錄了第2組數(shù)據(jù)，把滑片移到端點時小燈閃亮一下，后熄滅，并記錄了第3組數(shù)據(jù)，如下表所示。則他們所用電源的電壓為_______V，甲同學所用小燈的額定功率為______ W。當乙同學所選用的小燈正常發(fā)光時，電壓表的示數(shù)如圖3所示，而滑片恰好在滑動變阻器的中點上，此時滑動變阻器連入電路的電阻值為_______Ω，乙同學所選用小燈正常發(fā)光時的電流為______A。

參考答案 4.5；0.65；10；0.23。

評價 本題解題的關鍵在于燈泡額定電壓的確定。它的標定額定電壓值是2.2V，而實際測量值為2.3V，當理論與實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)差別時，應當尊重實驗數(shù)據(jù)?！罢n程標準”提出：“要倡導科學精神、科學態(tài)度和科學方法，引導學生創(chuàng)新與實踐?！边@就要求學生敢于向教師提出挑戰(zhàn)，發(fā)表不同見解；敢于向書本挑戰(zhàn)、提出不同的看法；敢于質疑問難，大膽發(fā)散想象。問題的解決首先要求有問題意識，大膽懷疑，善于批判，善于分析，善于改進，變被動接受為主動獲取，在解決問題的過程中不斷探求、不斷創(chuàng)新。

5 實驗誤差類反思

例5 （07呼和浩特）電流表的阻值雖然很小，但并不為零；電壓表的阻值雖然很大，但不是無窮大。我們用電流表和電壓表測電阻時，有2種連接方式如圖4所示。

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（1）用這2種連接方式測量電阻時_______（選填“存在”或“不存在”）誤差。

（2）用圖4甲的連接方式測量電阻，計算得到的電阻值_______（選填“準確”，“偏大”或“偏小”）。

（3）簡述用圖4甲的連接方式測電阻產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。

參考答案 存在；偏小；圖4甲所測電壓是準確的，測得的電流偏大，故所測得的電阻偏小。

評價 甲方案電壓表讀數(shù)準確，電流表數(shù)據(jù)偏大，算出的電阻偏??；乙方案電流表讀數(shù)準確，電壓表讀數(shù)偏大，算出的電阻偏大。本題體現(xiàn)了實事求是、科學探索的態(tài)度，旨在引導學生反思在探究開放性實驗方案設計所帶來誤差時的分析問題的方法，從而權衡實驗誤差，揚長避短、精益求精。

“學而不思則罔”。教會學生反思，就是讓他們不斷總結，交流、借鑒成功之舉、敗筆之處、學習過程和師生見解。反思貴在及時，貴在堅持，以學促思，以思促學，長期積累，必有“集腋成裘，聚沙成塔”的收獲。