吳秋瑛

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006-5962（2013）06-0268-01

淮安2013年中考物理試題第23題 - 探究影響冰熔化快慢的因素，是一道實(shí)驗(yàn)探究題。試題的情境（話題），由研究冰熔化特性實(shí)驗(yàn)引發(fā)（建立在學(xué)生平時(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上），學(xué)生對(duì)問(wèn)題的情境非常熟悉，試題呈現(xiàn)的問(wèn)題學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中也若有所悟，僅是沒(méi)有深入的思考過(guò)，問(wèn)題的智能水平要求恰好接近于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，不同能力層次的學(xué)生都能進(jìn)行作答，只是作答的科學(xué)性、合理性，語(yǔ)言表述的流暢性有著明顯的差異，能準(zhǔn)確考查學(xué)生的智能水平層次和多項(xiàng)能力，是一道好題。

【試題】做研究冰的熔化特性實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華發(fā)現(xiàn)冰熔化有快有慢，思考影響冰熔化快慢的因素會(huì)有哪些？提出兩個(gè)猜想：

猜想1：環(huán)境溫度可能會(huì)影響冰塊熔化的快慢。

猜想2：冰塊的形狀可能會(huì)影響其熔化快慢。

（1）列舉生活中的一個(gè)實(shí)例說(shuō)明"猜想1"是合理的：____________ 。

（2）小華設(shè)計(jì)的探究"猜想2"的實(shí)驗(yàn)方案是：

a.量出3份50mL的蒸餾水，分別倒入容積均是50mL的長(zhǎng)方體、正方體和球體塑料模型盒中。

b.倒入模型盒中時(shí)確保沒(méi)有水濺出。

c.把模型盒放到冰箱冷凍室里，冷凍足夠長(zhǎng)的時(shí)間。

d.將模型盒從冰箱里取出來(lái)，冰塊迅速倒進(jìn)標(biāo)注字母A、B、C的3只燒杯中（實(shí)驗(yàn)中3塊冰的表面積從大到小依次是長(zhǎng)方體、正方體和球體）。

e.觀察記錄3個(gè)冰塊完全熔化所用的時(shí)間。

①實(shí)驗(yàn)方案中的操作步驟a、b的設(shè)計(jì)目的是 ___________ 。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，冰塊的形狀會(huì)影響其熔化的快慢。則三種形狀的冰塊中，熔化最慢的是 ______ ，寫(xiě)出推斷的理由：___________。

換個(gè)角度思考，紙筆測(cè)試展示的物理探究試題，本質(zhì)上是閱讀理解題、知識(shí)運(yùn)用類試題，審題的關(guān)鍵同樣是閱讀試題，收集處理信息。信息收集的準(zhǔn)確、完整性是關(guān)鍵，處理信息的能力是基礎(chǔ)，用概念化的語(yǔ)言準(zhǔn)確表述出來(lái)是水平。

試題給出的2條猜想，對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行適當(dāng)?shù)南拗?，以降低評(píng)卷的難度和考查的效度。對(duì)第一猜想"環(huán)境溫度可能會(huì)影響冰熔化速度"的處理技術(shù)，是要求學(xué)生列舉一個(gè)生活實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明；對(duì)第二猜想"冰的形狀可能會(huì)影響其熔化速度"的處理途徑，是要求學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。

列舉生活中的實(shí)例，證明環(huán)境溫度變化會(huì)影響冰的熔化速度，問(wèn)題解答的思路是：（1）列舉的實(shí)例展示的是一個(gè)物態(tài)變化 - 熔化過(guò)程，如冰棒的熔化、河面冰塊的熔化。（2）實(shí)例中冰的熔化速度的變化是由環(huán)境溫度變化引起的（環(huán)境溫度的變化有夏天與冬天、室內(nèi)與室外、冰箱內(nèi)外等），如冰棒由冰箱中拿出開(kāi)始熔化，放進(jìn)嘴里熔化的速度變快，環(huán)境溫度越高冰熔化的速度越快。

試題沒(méi)有要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，因?yàn)閷?duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是一項(xiàng)能力較高的要求，日常教學(xué)活動(dòng)中，教師對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案活動(dòng)的指導(dǎo)也缺乏規(guī)范性，沒(méi)有成熟的思路，隨意性較大。試題通過(guò)給出實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案其中的兩個(gè)關(guān)鍵步驟的設(shè)計(jì)目的，同樣能對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力進(jìn)行考查，但是其難度大為降低，能力要求高于但接近學(xué)生的實(shí)際水平。

試題要求學(xué)生闡述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的的兩個(gè)步驟是：a.量出500ml的蒸餾水3份，分別倒入容積為500ml的長(zhǎng)方體、正方體和球體塑料模型中。B.倒入模型盒中時(shí)確保沒(méi)有水濺出。其目的顯然是要確保模型盒中水的量相等（質(zhì)量相等或體積相同），避免產(chǎn)生誤差。從物理方法的角度考慮，就是控制變量 - 控制影響冰熔化速度的多個(gè)量中的非研究量不變，改變研究的單因子變量（形狀），以科學(xué)考察冰熔化速度隨其形狀所發(fā)生的變化，這樣做不是為提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，而是要確何實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和合理性，是學(xué)生物理過(guò)程中，需要培養(yǎng)學(xué)生的一種物理素養(yǎng)。

試題接著給出實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果：冰的形狀會(huì)影響冰塊的熔化速度，同時(shí)傳遞給學(xué)生一個(gè)信息，實(shí)驗(yàn)中三個(gè)冰塊的表面積從大到小依次是長(zhǎng)方體、正方體和球體。要求學(xué)生依據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)判斷，三個(gè)不同形狀的冰塊中，熔化最慢的是哪一個(gè)。

此判斷所依據(jù)的物理知識(shí)，可以是影響水蒸發(fā)快慢因素（表面積、溫度和表面空氣的流速等）知識(shí)的遷移，也可以由物態(tài)變化的基本原理出發(fā)——物態(tài)變化是由溫度變化引起的，溫度變化劇烈（溫差變化大），熱傳導(dǎo)速度快，物態(tài)變化快。從長(zhǎng)方體、正方體到球體，其與環(huán)境間的溫差被控制相同，表面積逐漸減小，表面積越小的冰塊，相同時(shí)間內(nèi)獲取的熱量越小，溫度升高相對(duì)較小（Q = cm△t），熔化較慢。這樣熔化最塊的是長(zhǎng)方體冰塊，其次是正方體冰塊，熔化最慢的是球形冰塊。

試題要求說(shuō)出判斷的理由，且賦分為2分，解答要求達(dá)到二個(gè)層次，其一是明確在質(zhì)量、溫差均受到控制的情況下，冰塊熔化的快慢與其表面積大小有關(guān)，表面積越大，熔化的越快；其二是指出三者中球體冰塊的表面積最小，熔化的最慢。閱卷結(jié)果顯示，此二點(diǎn)說(shuō)全的學(xué)生不多，是試卷對(duì)學(xué)生要求較高的難點(diǎn)之一。反思出錯(cuò)的原因，一是平時(shí)教學(xué)活動(dòng)中，教師許多時(shí)候與學(xué)生展開(kāi)交流時(shí)，往往只注重關(guān)鍵點(diǎn)，而忽視語(yǔ)言表述的完整性；二是部分學(xué)生不善于運(yùn)用物理語(yǔ)言（物理概念）表述問(wèn)題，口語(yǔ)化的表述缺乏科學(xué)性；三是概念模糊，搞混冰的表面積、冰與容器的接觸面積、冰與空氣的接觸面積及冰的體積，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確的建立物理模型。

當(dāng)然試題中也有值得商榷之處，如用"冰熔化的速度"還是用"冰熔化的快慢"進(jìn)行表述更科學(xué)？試題展示的問(wèn)題是"真探究"還是"假探究"？但試題所體現(xiàn)的探究思想和評(píng)價(jià)技術(shù)符合課程改革的要求，是值得借鑒和推廣的。