設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型在中考物理試卷中存在的六大理由

摘 要：在中考試卷中保留設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型的獨(dú)立存在，是非常必要的.它體現(xiàn)了物理學(xué)科的特點(diǎn)，滿足了學(xué)業(yè)考查的要求，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要，突出了知行合一的思想，涵養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)了核心素養(yǎng)的落地，是中考物理學(xué)科試卷設(shè)計(jì)科學(xué)性、規(guī)范性、公平性的重要體現(xiàn).

關(guān)鍵詞：物理試卷;中考題型;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題

文章編號(hào)：1008-4134（2020）12-0060中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

作者簡(jiǎn)介：郜建輝（1969-），男，天津人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理教研工作.

中考是初中畢業(yè)與升學(xué)的功能性考試，考試質(zhì)量與命題方向的把握對(duì)考生影響極大.特別是物理學(xué)科的考查，很多地區(qū)都作為區(qū)分考生的學(xué)科考試.但近年來(lái)，在中考物理試題的命制中，對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型的處理，有些省市地區(qū)基于不同的原因，出現(xiàn)了不同的定位，甚至取消了該題型.縱觀各省市地區(qū)的中考物理試卷，有的為了降低難度，將其變?yōu)檫x擇題;有的為了減少書(shū)寫(xiě)時(shí)間，將其變?yōu)樘羁疹};有的與探究題型混合編題，進(jìn)行綜合考查;有的即便保留了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這一題型，考查內(nèi)容也只是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單落實(shí)，這些都或多或少地影響了基于考試要求該試題的信度與效度.筆者將從以下方面簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型在中考物理試卷中獨(dú)立存在的必要性.

1 體現(xiàn)了物理學(xué)科的特點(diǎn)

眾所周知，物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué).在初中的物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生建立概念認(rèn)知、培養(yǎng)能力、發(fā)展智力的重要手段.所以，在各省市地區(qū)中考試卷的命制中，實(shí)驗(yàn)考查不僅題型豐富多樣，而且考查內(nèi)容也不盡相同.如實(shí)驗(yàn)原理的考查以及實(shí)驗(yàn)器材的考查、實(shí)驗(yàn)方法的考查、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考查、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的考查、實(shí)驗(yàn)誤差的分析等等，可以說(shuō)是應(yīng)有盡有.并且，近幾年各省市地區(qū)都加大了試卷中實(shí)驗(yàn)考查的占比.以天津市中考物理試卷為例，近5年來(lái)，每年試卷中涉及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的題目都在60分以上（試卷滿分為100分）.可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)考查的重要性.

實(shí)驗(yàn)考查的題型很多，相對(duì)于實(shí)驗(yàn)選擇題型、實(shí)驗(yàn)填空題型、實(shí)驗(yàn)探究題型、實(shí)驗(yàn)分析題型等形式，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型更能體現(xiàn)物理學(xué)科的特點(diǎn).其一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型綜合考查了物理學(xué)科對(duì)實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)要求.如實(shí)驗(yàn)原理的確定、器材的選擇、過(guò)程的實(shí)施步驟、結(jié)論的表述等多方面，不僅強(qiáng)化了教學(xué)目標(biāo)，而且很好地體現(xiàn)了物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)屬性;其二，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型充分體現(xiàn)了提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力的學(xué)科特點(diǎn).物理學(xué)科不是工具學(xué)科，它對(duì)分析和解決問(wèn)題的能力要求很高.如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題中如何發(fā)現(xiàn)隱含條件、如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟等，都是其它題型不能取代的.

2 滿足了學(xué)業(yè)考查的要求

中考作為初中階段的終極考試，還兼顧著篩選的功能.在題目的命制中，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011 年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）是命題的重要依據(jù)，并據(jù)此要求考慮題目的區(qū)分度，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型恰恰滿足了這一點(diǎn).設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題一般考查的都是初中物理的“骨干知識(shí)”，完全符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題一般都由幾個(gè)問(wèn)題組成，滿足了學(xué)業(yè)考查難度比的要求（各地區(qū)難度比不一樣，有的是7∶2∶1，有的是8∶1∶1等），滿足了題目效度與信度的要求;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題一般多為綜合題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生綜合能力或創(chuàng)新能力的考查.例如，很多省市地區(qū)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題都是對(duì)質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、電阻以及電功率物理量測(cè)量的考核.它在一道題中，從多角度考查學(xué)生的物理思維，既能體現(xiàn)中考的區(qū)分度又不加重平時(shí)物理教學(xué)的負(fù)擔(dān).

3 強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常出現(xiàn)重實(shí)驗(yàn)結(jié)論、輕實(shí)驗(yàn)過(guò)程，重驗(yàn)證操作、輕探索過(guò)程的傾向，“說(shuō)實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”的情況屢見(jiàn)不鮮，這些完全背離了物理學(xué)科的本質(zhì).由于中考“指揮棒”的作用，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型的出現(xiàn)，勢(shì)必會(huì)強(qiáng)化教師學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視.并基于此，走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，真做實(shí)驗(yàn)、做真實(shí)驗(yàn).例如，2011年天津中考的27題，要求利用天平（含砝碼）、一個(gè)燒杯、足量的水、細(xì)線，用兩種方法測(cè)量一小礦石的密度，對(duì)兩種方案的可操作性或誤差進(jìn)行簡(jiǎn)單評(píng)估.試想，如果學(xué)生沒(méi)有實(shí)驗(yàn)探索意識(shí)，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室中操作的記憶，如何準(zhǔn)確地回答兩種方案的可操作性或?qū)?shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行評(píng)估.故而，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型的存在，從某種意義上說(shuō)，會(huì)讓師生重視日常的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).

4 突出了“知行合一”的思想

明朝的心理學(xué)家王陽(yáng)明提出了“知行合一”的主張，他強(qiáng)調(diào)的不是“先知后行”，而是“知行同時(shí)”“知是行的一部分”“知即是行，行是知之始”.中考物理試卷中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型，正是對(duì)“知行合一”思想的一種詮釋.作為考查性和區(qū)分性并存的題型，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題型有別于機(jī)械地考查實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的其它題型.它實(shí)現(xiàn)了從直接設(shè)疑走向情境變化、從單向邏輯走向多維開(kāi)放，將實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等方方面面的要求統(tǒng)一起來(lái)，在考生答題思考中融為一體，真正實(shí)現(xiàn)了“知之真切篤實(shí)處即是行，行之明覺(jué)精察處即是知”.

例如，2013年天津中考的27題.現(xiàn)有一個(gè)阻值為30Ω的定值電阻R0，一個(gè)電壓約為12V的電源，一個(gè)只有0～3V量程的電壓表，一個(gè)最大阻值約為200Ω的滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干.請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，比較精確地測(cè)出一個(gè)約為20Ω的未知電阻Rx的阻值（電路可重組）.要求：（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖;（2）寫(xiě)出主要實(shí)驗(yàn)步驟和需測(cè)量的物理量;（3）寫(xiě)出待測(cè)電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測(cè)量量表示）.

在題目中有3次提到“約”字，考生能有意識(shí)地思考它的內(nèi)涵，這便是“知”;在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)中，通過(guò)電源與R0、Rx及滑動(dòng)變阻器阻值之間的關(guān)系，自然會(huì)想到依據(jù)歐姆定律確定電壓表的量程，這就是“知之真切篤實(shí)處即是行”;

再在題目中讀到：比較精確、電路可重組的表述，直接會(huì)想到電壓表進(jìn)行換接，分別測(cè)量R0與Rx電阻兩端的電壓，同時(shí)利用滑片調(diào)節(jié)，結(jié)合分壓特點(diǎn)，使測(cè)得定值電阻R0的電壓表示數(shù)要接近滿偏，實(shí)現(xiàn)“行之明覺(jué)精察處即是知”的完整性思考.以下是解題的參考答案，電路圖如圖1所示.