摘 要:在中考試卷中保留設(shè)計實驗題型的獨立存在,是非常必要的.它體現(xiàn)了物理學(xué)科的特點,滿足了學(xué)業(yè)考查的要求,強(qiáng)化了實驗教學(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)計實驗題
文章編號:1008-4134(2020)12-0060中圖分類號:G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
作者簡介:郜建輝(1969-),男,天津人,本科,中學(xué)高級教師,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,在中考物理試題的命制中,對設(shè)計實驗題型的處理,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;有的為了減少書寫時間,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)計實驗這一題型,考查內(nèi)容也只是對教學(xué)內(nèi)容的簡單落實,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述設(shè)計實驗題型在中考物理試卷中獨立存在的必要性.
1 體現(xiàn)了物理學(xué)科的特點
眾所周知,物理是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué).在初中的物理教學(xué)中,實驗是幫助學(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,實驗考查不僅題型豐富多樣,而且考查內(nèi)容也不盡相同.如實驗原理的考查以及實驗器材的考查、實驗方法的考查、實驗過程的考查、實驗結(jié)論的考查、實驗誤差的分析等等,可以說是應(yīng)有盡有.并且,近幾年各省市地區(qū)都加大了試卷中實驗考查的占比.以天津市中考物理試卷為例,近5年來,每年試卷中涉及實驗內(nèi)容的題目都在60分以上(試卷滿分為100分).可見實驗考查的重要性.
實驗考查的題型很多,相對于實驗選擇題型、實驗填空題型、實驗探究題型、實驗分析題型等形式,設(shè)計實驗題型更能體現(xiàn)物理學(xué)科的特點.其一,設(shè)計實驗題型綜合考查了物理學(xué)科對實驗的各項要求.如實驗原理的確定、器材的選擇、過程的實施步驟、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)科的實驗屬性;其二,設(shè)計實驗題型充分體現(xiàn)了提高學(xué)生分析和解決問題能力的學(xué)科特點.物理學(xué)科不是工具學(xué)科,它對分析和解決問題的能力要求很高.如設(shè)計實驗題中如何發(fā)現(xiàn)隱含條件、如何優(yōu)化實驗方案與實驗步驟等,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)計實驗題型恰恰滿足了這一點.設(shè)計實驗題一般考查的都是初中物理的“骨干知識”,完全符合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求;設(shè)計實驗題一般都由幾個問題組成,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)計實驗題一般多為綜合題,實現(xiàn)了對學(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)計實驗題都是對質(zhì)量、密度、壓強(qiáng)、電阻以及電功率物理量測量的考核.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)分度又不加重平時物理教學(xué)的負(fù)擔(dān).
3 強(qiáng)化了實驗教學(xué)的重要
在初中物理實驗教學(xué)中,經(jīng)常出現(xiàn)重實驗結(jié)論、輕實驗過程,重驗證操作、輕探索過程的傾向,“說實驗、背實驗”的情況屢見不鮮,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)計實驗題型的出現(xiàn),勢必會強(qiáng)化教師學(xué)生對物理實驗的重視.并基于此,走進(jìn)實驗室,真做實驗、做真實驗.例如,2011年天津中考的27題,要求利用天平(含砝碼)、一個燒杯、足量的水、細(xì)線,用兩種方法測量一小礦石的密度,對兩種方案的可操作性或誤差進(jìn)行簡單評估.試想,如果學(xué)生沒有實驗探索意識,沒有實驗室中操作的記憶,如何準(zhǔn)確地回答兩種方案的可操作性或?qū)嶒炚`差進(jìn)行評估.故而,設(shè)計實驗題型的存在,從某種意義上說,會讓師生重視日常的物理實驗教學(xué).
4 突出了“知行合一”的思想
明朝的心理學(xué)家王陽明提出了“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”“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)計實驗題型,正是對“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)計實驗題型有別于機(jī)械地考查實驗內(nèi)容的其它題型.它實現(xiàn)了從直接設(shè)疑走向情境變化、從單向邏輯走向多維開放,將實驗儀器的選擇、實驗方法的優(yōu)化、實驗過程的嚴(yán)謹(jǐn)以及實驗結(jié)果的處理等方方面面的要求統(tǒng)一起來,在考生答題思考中融為一體,真正實現(xiàn)了“知之真切篤實處即是行,行之明覺精察處即是知”.
例如,2013年天津中考的27題.現(xiàn)有一個阻值為30Ω的定值電阻R0,一個電壓約為12V的電源,一個只有0~3V量程的電壓表,一個最大阻值約為200Ω的滑動變阻器,開關(guān)及導(dǎo)線若干.請你設(shè)計一個實驗,比較精確地測出一個約為20Ω的未知電阻Rx的阻值(電路可重組).要求:(1)畫出實驗電路圖;(2)寫出主要實驗步驟和需測量的物理量;(3)寫出待測電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測量量表示).
在題目中有3次提到“約”字,考生能有意識地思考它的內(nèi)涵,這便是“知”;在進(jìn)行實驗電路圖設(shè)計中,通過電源與R0、Rx及滑動變阻器阻值之間的關(guān)系,自然會想到依據(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,直接會想到電壓表進(jìn)行換接,分別測量R0與Rx電阻兩端的電壓,同時利用滑片調(diào)節(jié),結(jié)合分壓特點,使測得定值電阻R0的電壓表示數(shù)要接近滿偏,實現(xiàn)“行之明覺精察處即是知”的完整性思考.以下是解題的參考答案,電路圖如圖1所示.