一道中考實(shí)驗(yàn)題的解題變式策略

鄧德堅(jiān)

摘 要：中考實(shí)驗(yàn)題解題策略靈活，方法多樣，通過(guò)一題多變、一題多解，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提高學(xué)生的解題能力.

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)題；變式；策略

實(shí)驗(yàn)題可以從不同角度拓展，可以一題多解，可以弱化條件，探索結(jié)論.通過(guò)讓學(xué)生大膽探索，積極尋找解決問(wèn)題的方法和策略，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng).

題目 現(xiàn)有如圖1所示的長(zhǎng)方體小金屬塊，實(shí)驗(yàn)室備有毫米刻度尺、調(diào)節(jié)好的天平、砝碼、彈簧秤、量筒、玻璃棒、足夠的水、細(xì)線(xiàn)等.請(qǐng)你自行選擇儀器，進(jìn)行必要的測(cè)量后，計(jì)算小金屬塊的密度.要求：

（1）至少兩種方法，其中一種方法必須運(yùn)用浮力的知識(shí).

（2）寫(xiě)出操作步驟并用適當(dāng)?shù)姆?hào)表示要測(cè)量的物理量.

（3）寫(xiě)出計(jì)算金屬塊密度的表達(dá)式.

本題既是開(kāi)放性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題，又是一道計(jì)算題，要求考生自選儀器，自己設(shè)計(jì)方案測(cè)定金屬塊密度，給考生廣闊的思維空間.克服了以往實(shí)驗(yàn)考核模式單一，器材統(tǒng)一，步驟相同，結(jié)論樣板化的通病.

此實(shí)驗(yàn)題有多種解題策略，考生將各顯神通，創(chuàng)設(shè)各具特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)方案，從而有效地考核考生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)，提高實(shí)驗(yàn)考核的選優(yōu)功能.

變式一 選擇器材：彈簧秤、刻度尺、金屬塊

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用細(xì)線(xiàn)系住金屬塊并掛在彈簧秤上，測(cè)出金屬塊的重力為G；（2）計(jì)算出金屬塊的質(zhì)量為m=Gg；（3）用刻度尺測(cè)出金屬塊的長(zhǎng)a、寬b、高c.計(jì)算金屬塊密度的表達(dá)式ρ=Gabcg.

變式二 選擇器材：天平、量筒、水、金屬塊

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用天平測(cè)出金屬塊的質(zhì)量m；（2）用量筒先裝適量的水，體積為V1；

（3）將金屬塊輕輕放入量筒內(nèi)，讀出水面對(duì)應(yīng)的刻度V2；（4）計(jì)算金屬塊的體積為V=V2-V1.計(jì)算金屬塊密度的表達(dá)式為ρ=mV2-V1.

變式三 選擇器材：彈簧秤、量筒、水、金屬塊

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用彈簧秤測(cè)出金屬塊的重力為G；（2）計(jì)算出金屬塊的質(zhì)量為m=Gg；（3）用量筒測(cè)量出金屬塊的體積為V.計(jì)算金屬塊密度的表達(dá)式為ρ=GVg.

變式四 選擇器材：天平、玻璃杯、水、細(xì)線(xiàn)

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用天平測(cè)出玻璃杯和水的總質(zhì)量m1；（2）用細(xì)線(xiàn)系住金屬塊，緩慢浸沒(méi)在水杯中，溢出部分水后，測(cè)出玻璃杯、水、金屬塊的總質(zhì)量m2；（3）取出金屬塊，再用天平測(cè)出玻璃杯和剩余水的總質(zhì)量m3；（4）計(jì)算金屬塊的質(zhì)量m=m2-m3，金屬塊的體積V=m1-m3ρ水.計(jì)算金屬塊密度的表達(dá)式為ρ=m2-m3m1-m3ρ水.

變式五 選擇器材：天平、彈簧秤、玻璃杯、水、細(xì)線(xiàn)、金屬塊

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用天平測(cè)出金屬塊的質(zhì)量m；（2）用彈簧秤測(cè)出金屬塊的重力為G；（3）將金屬塊浸沒(méi)在水中，用彈簧秤測(cè)出視重為G′；（4）計(jì)算金屬塊排開(kāi)水的體積V=G-G′ρ水g.計(jì)算金屬塊密度的表達(dá)式為ρ=mgG-G′ρ水.

變式六 選擇器材：彈簧秤、玻璃杯、水、細(xì)線(xiàn)、金屬塊

實(shí)驗(yàn)步驟：（1）用彈簧秤測(cè)出金屬塊的重力為G；（2）將金屬塊全部浸沒(méi)在水中，用彈簧秤測(cè)出視重為G′；（3）根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ水gV排，計(jì)算出金屬塊的體積為V=V排=F浮ρ水g=G-G′ρ水g；（4）根據(jù)公式G=mg=ρVg，計(jì)算出金屬塊密度的表達(dá)式為ρ=GVg=GG-G′ρ水.

通過(guò)實(shí)驗(yàn)題變式訓(xùn)練策略，可以把一個(gè)看似孤立的問(wèn)題從不同角度向外擴(kuò)展，幫助學(xué)生找尋解決問(wèn)題的思路和方法.

參考文獻(xiàn)：

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