例談物理中考命題的策略及啟示——基于無錫市近年來物理中考命題的實踐與思考

彭 夷

(無錫市堰橋中學　江蘇 無錫　214174)

孫建生

(無錫市教育科學研究院　江蘇 無錫　214001)

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例談物理中考命題的策略及啟示
——基于無錫市近年來物理中考命題的實踐與思考

彭 夷

(無錫市堰橋中學江蘇 無錫214174)

孫建生

(無錫市教育科學研究院江蘇 無錫214001)

摘 要：物理中考試題的難易程度、各種題型的分布情況、題目素材的選取來源等，往往成為初中物理教學的風向標．本文通過對中考物理命題策略的研究，提出一些措施和建議，期望能回歸“有利于減輕學生學業(yè)負擔并提升學生科學素養(yǎng)”的中考命題初衷，擺脫題海戰(zhàn)術的桎梏．

關鍵詞：物理中考命題策略啟示

目前，大部分省市的中考均采用初中畢業(yè)和高一級中等學校招生考試兩考合一的形式．中考的指導思想主要體現(xiàn)在“四個有利于”上，即有利于實施九年制義務教育，大面積提高初中教學質(zhì)量；有利于減輕學生學業(yè)負擔，全面推進素質(zhì)教育；有利于新課程的推進和實施；有利于高一級學校選拔合格的新生．基于上述思想，物理中考在注重基礎知識、基本概念和基本規(guī)律考查的同時，也重視科學探究能力及運用物理思維方法解決實際問題能力的考查．

物理中考是初中物理教學的重要風向標，其對教與學的導向作用直接而明顯．通過研究物理中考的命題策略，往往能夠?qū)Τ跞锢淼膹土暯虒W提供有效的支持和幫助，從而擺脫題海戰(zhàn)術的桎梏，將學生從題海中解放出來，讓學生的復習更加有針對性，也有更多的時間去消化吸收所學的知識與技能．筆者參加了無錫市2013和2015兩年的物理中考命題工作，對于中考命題有較為深刻的認識．

本文基于近年來無錫市中考物理的命題實踐，從“考查的依據(jù)”、“較難試題的命制策略”、“科學探究類試題的命制策略”、“基礎知識和基本技能類試題的命制策略”及“命題素材的來源”5個方面闡述中考物理的命題策略，供同行探討．

1考查的依據(jù)——課程標準

課程標準規(guī)定了基本學習內(nèi)容和應達到的基本要求，是教學活動的起點和歸宿．基于課程標準，考查的內(nèi)容和要求與課程標準的規(guī)定相一致，就是命題的基本指導思想．在命題過程中應杜絕超越課程標準要求的選拔．

【例1】電磁波是一個大家族，如圖1是它們的家族譜．對電磁波的認識，下列說法錯誤的是

圖1

A．可見光也是一種電磁波

B．紅外線比紫外線的頻率低

C．真空中不同電磁波的傳播速度不同

D．電磁波的頻率越高，波長越短

評析：“知道波長、頻率和波速的關系”這一知識點，因為高中還要學習，課程標準(2011版)在修訂時已刪去“的關系”3字，改為“知道波長、頻率和波速”．因此本題中的選項D“電磁波的頻率越高，波長越短”不屬于考查內(nèi)容．

圖2　工人用滑輪組提升重物

【例2】如圖2，質(zhì)量為60 kg的工人用滑輪組提升重物，每個滑輪的重力均為50 N，求

(1)用滑輪組讓重力為250 N的物體勻速上升2 m的過程中，人做的有用功為多少？

(2)若繩子能夠承受的最大拉力為400 N，重力提升過程中繩子重和摩擦對應的額外功始終占總功率的10%，求滑輪組的最大機械效率．

評析：課程標準中關于“機械效率”這一知識點的要求，原來是“理解”，修訂后調(diào)整為“知道”．降低了能力要求，目的在于減輕學生的課業(yè)負擔．而本題中額外功的組成包括克服繩子自重做功和克服摩擦力做功過于復雜，同時要求的滑輪組的“最大”機械效率，學生解題時分析最大機械效率往往會較為困難．表明命題者沒有理解課程標準修訂的目的．

2較難試題的命制策略

物理中考試題中，為了滿足高級中等學校的選拔要求，需要命制一定數(shù)量的有區(qū)分度的“難題”．這類題目應具有如下的特點：

(1)有合適的背景材料；

(2)能突出能力的考查；

(3)題目信息呈現(xiàn)的形式應多樣化；

(4)要有較強的綜合性．

2.1能力考查的生長點在哪里

那么能力考查的生長點在哪里，課程標準給出了界定．課程標準通過對“行為動詞”進行界定，明確了對各科學內(nèi)容的具體要求．其中屬于理解層次的科學內(nèi)容包括：1.2.3通過實驗，理解密度．解釋生活中一些與密度有關的物理現(xiàn)象．2.2.5用物體的慣性解釋自然界和生活中的有關現(xiàn)象．2.2.7通過實驗，理解壓強．3.4.2理解歐姆定律．3.4.5結合實例理解電功和電功率．屬于認識層次的科學內(nèi)容包括：2.2.3認識力的作用效果．2.2.5通過實驗，認識牛頓第一定律．2.2.9通過實驗，認識浮力．2.3.1通過實驗，認識聲的產(chǎn)生和傳播條件．2.3.5認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用．2.4.2通過實驗認識磁場．3.1.2通過實驗，認識能量可以轉移或轉化．3.1.3結合實例，認識功的概念．3.4.1從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用[1]．因此，難題應該從上述科學內(nèi)容尤其是理解層次的內(nèi)容中產(chǎn)生．

2.2能力考查的側重點如何選取

那么作為試卷中的難題，如何選取能力考查的側重點呢？通過以下兩個例題的分析或許可以找到答案．

【例3】如圖3,電源電壓為U,且保持不變,R0是定值電阻,R′是可變電阻,根據(jù)物理公式并運用數(shù)學方法進行推導并討論：

(1)要使R′的功率P′最大,R′應取何值？為什么？

(2)此時R′的功率P′最大值是多少？

圖3

解：

答：(1)當R′=R0時，P′有最大值.

評析:本題要完成一系列的推導和變換，需要較高的代數(shù)技巧．其考查的重點和難點放在了數(shù)學推導上．而物理中考，應該將重點和難點放在考查對物理知識、方法及技能的掌握程度上．因此本題作為中考難題，其考查的角度值得商榷．

【例4】小明家新添一臺變頻空調(diào)，部分參數(shù)如表1所示．

表1　變頻空調(diào)部分參數(shù)

其中制冷(熱)功率表示該空調(diào)制冷(熱)時單位時間內(nèi)所消耗的電能．制冷量表示單位時間內(nèi)空調(diào)從室內(nèi)空氣吸收的熱量；制熱量表示單位時間內(nèi)空調(diào)向室內(nèi)空氣放出的熱量．該空調(diào)另設電輔熱功能，可以輔助制熱，以彌補單靠空調(diào)壓縮機工作制熱不足的問題．該空調(diào)的制冷(熱)量有一個變化的幅度，工作時，空調(diào)可自動調(diào)節(jié)制冷(熱)量．當室溫和空調(diào)的設定溫度相差較大時，變頻空調(diào)一開機，即以最大功率工作，使室溫迅速達到設定溫度；當室溫快速達到設定溫度后，空調(diào)的制冷(熱)量隨之減小，以維持室溫基本不變．

(1)夏天的某一天，假設該空調(diào)開機后以最大制冷功率工作0.5 h，使室溫降至設定溫度；然后，空調(diào)又以某一恒定的功率工作了2.5 h．全過程空調(diào)消耗的電能為1.8 kW·h，則

1)空調(diào)前0.5 h消耗的電能是多少？

2)后2.5 h通過空調(diào)的電流是多少？

(2)冬天用該空調(diào)將室溫從2℃調(diào)升至22℃，至少需要多少時間？[室內(nèi)空氣質(zhì)量為60 kg，空氣的比熱容為1 000 J/(kg·℃)]

(3)空調(diào)設計的制熱功率大于制冷功率，其原因可能是什么？

評析：本題對學生閱讀文本、提取歸納信息的能力有較高的要求．第(3)問學生較難準確作答，反映出學生通過合適的渠道處理信息的能力和關注科學、技術、社會之間聯(lián)系的意識的不足．本題中難點的考查放在了信息提取與加工方面，而從文字敘述到數(shù)學語言是物理表達的重要路徑，也是對學科素養(yǎng)的高層次考查．

3科學探究類試題的命制策略

考查科學探究應該側重于檢測學生進行科學探究的能力．選擇有探究價值的科學問題設置情境，考查學生在問題解決的過程中所表現(xiàn)出的運用知識的水平和各種探究能力，既是必要的，也是現(xiàn)實可行的．

那么探究題的素材如何選??？應著重考查哪些探究能力？課程標準給出了清晰的答案．課程標準指出：學校應充分利用已有的實驗器材，努力開發(fā)適合本校情況的實驗課程資源，盡可能讓學生自己動手多做實臉．為了便于發(fā)揮評價對教學的導向作用，列出了學生必做的實驗項目．

(1)用刻度尺測量長度、用表測量時間；

(2)用彈簧測力計測量力；

(3)用天平測量物體的質(zhì)量；

(4)用常見溫度計測量溫度；

(5)用電流表測量電流；

(6)用電壓表測量電壓；

(7)測量物體運動的速度；

(8)測量水平運動物體所受的滑動摩擦力；

(9)測量固體和液體的密度；

(10)探究浮力大小與哪些因素有關；

(11)探究杠桿的平衡條件；

(12)探究水沸騰時溫度變化的特點；

(13)探究光的反射規(guī)律；

(14)探究平面鏡成像時像與物的關系；

(15)探究凸透鏡成像的規(guī)律；

(16)連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路；

(17)探究電流與電壓、電阻的關系；

(18)探究通電螺線管外部磁場的方向；

(19)探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件；

(20)測量小燈泡的電功率.

同時課程標準對各個科學探究要素提出了能力考查的基本要求(節(jié)選)，如表2所示.

表2　基本要求

3.1考查學生提出猜想的能力

在不少課堂上，學生可能忙于收集數(shù)據(jù)，進行解釋和求證的活動，但如何根據(jù)有限的線索確定研究活動進行的方向，如何在不止一個可能合理的解釋面前做出判斷和選擇，這些對于探究至關重要的內(nèi)容卻多由教科書或教師所包辦，留給學生探究的空間很?。?/p>

【例5】(2012年無錫市中考題)小明發(fā)現(xiàn)，在使用如圖4所示的裝置做碘的升華實驗時，很容易造成碘的熔化．針對上述不足，小明與他的同學們討論后將實驗進行改進：將裝有固態(tài)碘的玻璃管放入沸水中，玻璃管中很快就有紫色的碘蒸氣產(chǎn)生，并排除了碘熔化的可能性．實驗表明在碘升華和熔化時需要________熱量.是什么因素影響碘的升華或熔化，你的猜想是________________________．

圖4

評析：選擇有探究價值的科學問題設置情境，考查學生提出猜想的能力，能引導教學真正關注學生探究能力的培養(yǎng)，使學生有機會體驗真正意義上的科學探究．

3.2考查學生設計和實施實驗的能力

為了驗證猜想，需要設計和實施科學實驗進行科學的觀察和測量．這也是科學探究有別于其他一般探究的一個重要方面．

【例6】(2013年無錫市中考題)晴天正午，小明與同學從樹蔭下走過時，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖5所示．光斑形狀與什么因素有關呢？光斑又是如何形成的呢？對此他們馬上進行了探究．他們猜想光斑形狀：

a．與樹葉形狀有關，光斑是樹葉的影子；

b．與樹葉間空隙形狀有關；

c．與樹葉間空隙大小有關．

圖5

(1)根據(jù)所學知識，可確定猜想a______(選填“合理”或“不合理”)．

(2)為進行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁 4張帶孔卡片，如圖6所示．其中，甲、乙卡片中小孔的尺寸均為3 mm，甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于2 cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同．在進行探究時，他們在地上鋪上一張白紙，把帶孔的卡片置于上方，讓太陽光透過卡片上的孔，觀察紙面上出現(xiàn)的光斑形狀．

圖6

若讓你在甲、乙、丙、丁 4張卡片中選擇一張卡片來證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關”，應選用________卡片．

在探究“光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關”時，小明選用甲卡片進行實驗探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到4個圓形光斑，由此得出“光斑形狀與樹葉間空隙大小無關”的結論，這結論______(選填“可靠”或“不可靠”)．若由你進行探究，你將如何設計帶孔的卡片？請在圖(7)虛線框內(nèi)畫出孔的形狀．

圖7

(3)通過探究，他們得到了以下結論，其中錯誤的是

A．通過小孔形成的圓形光斑是像，通過大孔形成的光斑不是像

B．小孔形成的光斑與小孔的形狀無關，大孔形成的光斑與大孔的形狀有關

C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均與孔到地面的距離有關

D．不管光斑是不是像，它們都是由光的直線傳播形成的

評析：本題的第(2)問編制了不同的方案供選擇來驗證新猜想，同時通過對新的問題進行分析，通過作圖的方式來直觀闡述設計的方案，為探究類題型中的實驗設計環(huán)節(jié)提供了較為新穎的考查方案．——考查設計能力的途徑之一：提出新的探究問題，請學生設計實驗方案．

【例7】汽車超載和超速往往給公路交通帶來很大安全隱患．為了模擬研究這一問題，小敏同學設計了如圖8所示的探究實驗：讓A，B，C3個小球先后從同一斜槽不同位置由靜止?jié)L下，推動原來靜止在水平面上的小木塊運動一段距離后靜止．已知mA=mBhB，回答下面問題：

(2)用來研究超載安全隱患時，我們應選擇圖8(a)和圖______所示實驗；

(3)用來研究超速安全隱患時，我們應選擇圖______和圖______所示實驗．

圖8

評析：本題根據(jù)所需要探究的問題，采用控制變量的方法，對實驗所涉及的情境進行有針對性的選擇，考查了學生對實驗方法、實驗設計的的內(nèi)化程度．——考查設計能力的途徑之二：根據(jù)探究問題，選取器材，控制變量

【例8】學習了功率的知識后，小明和幾位同學準備開展“比一比誰的功率大”的活動．他們設計了3套方案：

(1)測量出各自的體重、爬樓用的時間和爬樓的高度，算出爬樓的功率并進行比較；

(2)控制爬樓的時間相同，測量出各自的體重、爬樓的高度，算出爬樓做的功并進行比較；

(3)控制爬樓的高度相同，測量出各自的體重、爬樓的時間，算出體重和時間的比值并進行比較．可行的是

A．只有(1) B．只有(1)、(2)

C．只有(2)、(3) D．(1)、(2)、(3)都可以

評析：本題給出了幾種不同的實驗方案，學生只要對計算爬樓功率的相關知識掌握良好，就能從各種方案中找出正確的答案．——考查設計能力的途徑之三：給出實驗方案，評估哪些方案能達成目的．

3.3考查學生分析論證的能力

實驗結論并不是做了實驗就會自動獲得，從實驗的原始數(shù)據(jù)到實驗結論之間，要準確地對實驗數(shù)據(jù)進行表達、解釋，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、得出結論．

【例9】人們發(fā)現(xiàn)汽車在行駛中所受到的空氣阻力Ff與汽車迎風面積S和汽車行駛速度v有關．研究人員通過實驗得到有關數(shù)據(jù)如表3所示．(表3為汽車行駛速度v=20 m/s時空氣阻力Ff與迎風面積S的有關數(shù)據(jù)，表4為迎風面積S=4.0 m2時空氣阻力Ff與汽車行駛速度v的有關數(shù)據(jù))

表3　汽車迎風面積與空氣阻力的有關數(shù)據(jù)

表4　汽車行駛速度與空氣阻力的有關數(shù)據(jù)

(1)由表3數(shù)據(jù)可知：汽車行駛速度一定時，空氣阻力與迎風面積成________關系．

(2)表4漏填了一個數(shù)據(jù)，漏填的數(shù)據(jù)應為________N．

(3)汽車在行駛時所受到的空氣阻力除了與上述因素有關外，還可能與________有關．

(寫出一個因素即可)

評析：本題的第(1)、(2)問中，需要學生采用控制變量的方法，分析表格中所給出的數(shù)據(jù)，找到對應的關系．——考查分析能力的途徑之一：根據(jù)圖表數(shù)據(jù)，得出實驗結論．

【例10】某同學在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運動路徑有關．于是設計了如圖9所示的實驗：用大小、形狀相同的A，B，C，D4個鉛球，其中A，C，D3球的質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，讓A和B兩球從距沙表面高H靜止下落，C球從距沙表面高2H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直地落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)．實驗測得A和B兩球陷入沙深度分別為h1和h2，C和D兩球陷入沙深度均為h3，且h1

(1)本實驗中，鉛球的重力勢能大小是通過____________來反映的；

(2)比較A和B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更大，由此可得出結論：____________；

(3)比較A和C兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大，由此可得出結論：____________；

(4)比較C和D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同，但陷入沙深度相同，由此可得出結論：物體的重力勢能與物體運動的路徑____________(選填：“有關”或“無關”)．

圖9

評析：本題的第(4)問中學生只要有控制變量的意識以及找到所對應的的實驗現(xiàn)象，就能輕松得出結論．——考查分析能力的途徑之二：對探究結果進行描述或解釋．

3.4小結

從上述例題中我們不難發(fā)現(xiàn)，要考查科學探究，通?？梢詺w納為以下一些策略：

(1)注重對操作過程、實驗設計等方面的考查，使“講實驗”在考試中難以奏效．

(2)對教材中常見實驗進行改進后再考查．

(3)注重對實驗失敗原因剖析的考查．

(4)考查實驗條件的控制方法以及在實驗條件變化時對實驗結果的預測和分析，考查靈活運用知識和創(chuàng)新的能力．

(5)注重對實驗過程的考查．

(6)注重對實驗思想方法的考查．

4基礎知識和基本技能類試題的命制策略

4.1基礎知識的命題策略

基礎知識是對學生初中階段所學知識的最好檢驗，是學生必須達成的最低學習目標，在中考中難度系數(shù)通常控制在0.9左右．對于基礎知識的命題一定要明確兩點：

(1)考基礎知識不等于考機械記憶．

(2)考基礎知識不等于考生活常識．

【例11】下列選項中不屬于力的三要素的是

A．力的大小 B．力的方向

C．力臂 D．力的作用點

評析：本題基本未對教材的表述作什么改變，是一種直截了當?shù)挠洃涱愒囶}．實際上，將考基礎變成了考記憶．

【例12】教室內(nèi)安裝有8盞日光燈，由一個開關控制，它們同時亮同時熄滅．這8盞燈的連接方式是

A．串聯(lián) B．并聯(lián)

C．串聯(lián)或并聯(lián) D．無法判斷

評析：課堂教學中常常聽到老師強調(diào)“生活中的電路都是并聯(lián)的”，學生僅憑記憶即可直接機械作答．不聯(lián)系情景，不分析串并聯(lián)的特點，對學生的認知發(fā)展沒有實質(zhì)的意義．

【例13】飛機黑匣子的電路等效為兩部分．一部分為信號發(fā)射電路，可用等效電阻R1表示，用開關S1控制，30天后自動斷開，R1停止工作．另一部分為信息存儲電路，可用等效電阻R2表示，用開關S2控制，能持續(xù)工作6年．如圖10所示等效電路正確的是

圖10

評析：緊密聯(lián)系飛機失事的新聞熱點，學生需掌握串并聯(lián)電路的特點逐一分析是否滿足情景要求．機械記憶，在這類試題面前就不奏效了．

4.2基本技能的命題策略

按照認知心理學分類，技能分為操作技能和智力技能．操作技能很難通過紙筆進行考查．所以通常命題時可以考科學方法，它反映了學生對智力技能理解的深化．但是，考科學方法不等于只考其名稱．

【例14】下面是4位同學對所學部分物理知識總結的連線情況，其中完全正確的是

A．③④ B．②④ C．①② D．①④

①研究內(nèi)容與用到的方法

②③④…

評析：本題①的信息中脫離具體情景讓學生來指認方法，實際上考查的不過是科學方法的名詞而已．科學方法貴在運用，看學生有沒有掌握一種方法，關鍵要看他碰到實際問題時，會不會使用它．

【例15】日本八戶市中學生友好交流團訪問蘭州市某中學時，一位日本同學發(fā)現(xiàn)他隨身攜帶的一個旅行電熱壺不能在蘭州使用．這個電熱壺的銘牌如表5所示.

(1)請問該電熱壺為什么不能在蘭州使用?

(2)請你設計一種不改造電熱壺而又能使用其的方法(簡要敘述)．

(3)請計算該電熱壺正常工作5 min后消耗的電能是多少焦?

表5　電熱壺的銘牌

評析：本題所述的“無奈”，購買進口電器的人有時也會碰到．解決的辦法往往是配一個220V轉110V的電源適配器，而不是串聯(lián)一個電阻．因為電阻既要發(fā)熱浪費能量，又要考慮這樣做的危險性．而根據(jù)目前最新的信息是，從日本購進的電器工作電壓往往是一個范圍而不是定值，在國內(nèi)使用時并不需要額外的電源適配器．

5命題素材的來源

5.1從日常生活中發(fā)現(xiàn)素材

【例16】(2012年無錫市中考題)地溝油中含有雜質(zhì)及有毒物質(zhì)，很多人猜想它的密度應該比正常食用油的密度要大.為了驗證這種猜想，小明找到質(zhì)量為0.46kg的地溝油，測出其體積為0.5L，該地溝油的密度是______kg/m3；能否用密度這一指標來鑒別地溝油，請說明理由______.(已知正常食用油的密度約為0.91×103kg/m3～0.93×103kg/m3)

評析：聯(lián)系社會熱點，體現(xiàn)“由物理走向社會”的理念，彰顯學好物理有助于科學決策的價值．

5.2從科技新聞中發(fā)掘素材

【例17】我國第一位“太空教師”王亞平通過物理實驗，展示了飛船內(nèi)部物體在失重(相當于物體不受重力)情況下的物理現(xiàn)象．王亞平利用小球做了兩次實驗：第一次實驗時，將小球偏離豎直位置后放手；第二次實驗時，將小球偏離豎直位置后，在放手時對小球施加一個垂直于懸線的力．圖11中的4幅圖表示小球在這兩次實驗中可能出現(xiàn)的運動情況，其中符合實際的是

A．甲、丙B．甲、丁

C．乙、丙D．乙、丁

圖11

評析：本題從太空授課的新聞中來，能聯(lián)系社會科技的熱點，目的在于讓學生學會遷移，用所學知識解釋相關現(xiàn)象．

5.3從技術產(chǎn)品中挖掘科學知識應用的素材

在例4中，涉及到變頻空調(diào)及其參數(shù)．編制本題的目的在于引導學生關注生活，留意物理知識在技術產(chǎn)品中的應用．

6結語

中考物理試題的命制，體現(xiàn)了命題教師對于新課程的理解．命題質(zhì)量的點滴變化都會直接影響到考生的升學，影響著今后初中物理教學的方向．因此命題者應牢牢把握好中考物理的命題方向，而一線物理教師也應當深入研究中考物理的命題策略，用最有效的教學方式提升學生的物理學業(yè)水平．

參 考 文 獻

1中華人民共和國教育部.全日制義務教育物理課程標準(2011版) .北京:北京師范大學出版社,2012

2教育部初中畢業(yè)與高中招生考試制度改革項目組.中學命題指導·理科.南京:江蘇教育出版社,2005.3

3彭夷，孫建生.談2013年無錫市中考物理試題的導向作用.中學物理，2014(3)

收稿日期：(2015-09-17)