王升　古建華

摘要：物理學科的核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生科學素養(yǎng)的關鍵成分，因此，在實驗探究中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力尤為重要.

關鍵詞：實驗探究;培養(yǎng);創(chuàng)新能力;推進劑

文章編號：1008-4134（2019）20-0059中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B

作者簡介：王升（1980-），男，寧夏同心人，本科，中學一級教師，研究方向：物理教學和實驗教學.

古建華（1978-），女，寧夏固原人，本科，中學二級教師，研究方向：物理實驗創(chuàng)新.

按照課標要求，寧夏中考物理歷年來將實驗技能與科學探究活動的考查作為重點.中考物理試卷中的實驗題及與實驗相關的題目已占全卷的30%以上.試題十分重視對學生實驗的基本素養(yǎng)、觀察能力、動手能力以及對實驗數(shù)據(jù)處理能力的考查，從對學生探究能力的考查逐步向對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方向推進.

近年來從中考實驗探究題的內容來看，實驗探究題避免了通過推理解答實驗或靠死背教師給出的實驗答案就能答題現(xiàn)象的發(fā)生，注重考查學生的基本技能、觀察能力、實際動手能力以及對實驗現(xiàn)象進行歸納、總結的能力.考查探究能力的同時，更加注重對實驗過程的體驗和感悟.要求就某些實驗現(xiàn)象提出需要探究的問題，設計探究方案、歸納總結、表格設計、分析歸納結論、探究結果進行評估和嘗試改進與創(chuàng)新實驗方案等.這類試題的背景大多來源于我們熟悉的生活現(xiàn)象，雖然在書本中沒有直接出現(xiàn)，但實驗的設計思想、探究方法都是我們平時經常用到的.如2018年寧夏中考物理第41題“測物體密度”，題目以“營養(yǎng)早餐工程”為情境，考查學生運用物理知識分析、解決實際問題的能力，注重考查學生實驗能力和科學探究素養(yǎng)，關注知識的形成、過程與方法、創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng).

試題為：“營養(yǎng)早餐工程”惠及千家萬戶，家住南部山區(qū)的小剛也是受益者之一，每周都能喝到政府發(fā)給的牛奶.在學習了密度知識以后，小剛利用托盤天平、燒杯和水測量牛奶的密度，他進行了如下操作：

（1）小剛觀察到牛奶包裝盒上標有250ml字樣;

（2）將盒裝牛奶放在已經調節(jié)好的天平左盤，在右盤中加減砝碼后，發(fā)現(xiàn)天平仍然不平衡，小剛接下來應該進行的操作是.

（3）天平平衡后，觀察右盤中砝碼質量和游碼在標尺上的位置如圖1所示（原題圖17）.然后小剛將盒中的牛奶倒入燒杯中，用天平測得牛奶包裝盒的質量為7g.則牛奶的密度為kg/m3.

（4）小剛用這種方法測出的牛奶密度和真實值相比（選填“偏大”或“偏小”）.

（5）小剛在學習完浮力知識后，認識了一種測量液體密度的儀器——密度計如圖2所示（原題圖18），將其放入液體中，當它豎立靜止時，與液面相交的讀數(shù)即為液體密度.小剛受到啟發(fā)，利用密度計的原理再次測量了牛奶的密度.他選用細沙、水、刻度尺、記號筆、燒杯和平底玻璃管（數(shù)量不限），設計實驗并完成了測算.請你回答下列問題.

①寫出小剛測量的具體操作步驟（可以結合簡圖用文字說明，測量物理量用字母表示）.

②根據(jù)所測物理量，寫出牛奶密度的表達式推導過程（有必要的文字說明）.

③牛奶密度的表達式ρ牛奶=（用已知量、測量量表示，比如水的密度用ρ水表示）.

本題考察的知識有液體密度測量、密度計原理、浮力與液體密度的相關知識.考察的方法有天平的調節(jié)、讀數(shù)、密度計算及最終的誤差分析等，這是一道開放性試題，試題具有一定的開放程度，答案也具有開放性，給學生提供了極大的展示空間，具有較高的選拔性.從學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)方面來看，本題注重考察學生學科素養(yǎng)的養(yǎng)成，運用物理知識解決生活實際問題的能力，加強了對實驗過程的設計以及分析歸納等能力的考查，同時也加強了對學生的實驗探究能力、創(chuàng)新精神以及科學方法的考查力度.把探究的精神自然融合在試題當中，引導學生去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并尋找解決問題的最佳方法和途徑，充分體現(xiàn)了讓學生自我發(fā)現(xiàn)、自我設計、自我分析、自我評價的探究思想.對學生在實驗探究中的創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求較高.題目參考答案為：（2）調節(jié)游碼使天平平衡;（3）0.9×103;（4）偏小;（5）①步驟：

方法一

①在平底玻璃管中裝適量的細沙;②將裝有細沙的平底玻璃管放入盛有水的燒杯中，豎立靜止后，在玻璃管上與水表面相平處標上記號，并用刻度尺測出記號到玻璃管底的距離h1（如圖3a所示）;③將裝有細沙的平底玻璃管放入盛有牛奶的燒杯中，豎立靜止后，在玻璃管上與牛奶表面相平處標上記號，并用刻度尺測出記號到玻璃管底的距離h2（如圖3b所示）.

方法九

部分學生利用了浮力產生的原因，直接利用自制密度計的下端在水和牛奶中受到的液體壓強相等去推導牛奶的密度.

第5問將密度測量與浮力知識緊密結合，給學生一定的器材，讓學生自選器材設計合理的密度測量方法，整個題目設計難度適中，開放性強，梯度合理，層層深入，符合學生的認知能力，既關注了實驗探究的過程和方法，又將學生的質疑、思維、推理能力的考查融于基本問題之中，不脫離初中物理教學實際，有利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng).從試題的設計來看，旨在杜絕教師“講實驗”、學生“背實驗”的現(xiàn)象.因為中考實驗題強調理解，沒有現(xiàn)成的實驗可“背”;學生只有真正做過實驗，真正理解了實驗原理，才能解答好實驗題.實驗是中考的重點和難點，也是形成學生各種能力的基礎，更是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的必由之路.

因此我們在平時的物理教學過程中一定要重視學生在物理實驗、科學探究中的經歷、體驗和感悟，防止“背實驗”“在黑板上做實驗”、利用動畫演實驗等.對課程標準要求的20個“學生必做實驗”進行深入研究，一定要讓學生把握其實驗目的、操作規(guī)范、能力培養(yǎng)要點等.同時設計一些與基礎知識緊密結合的、帶有一定探究性的實驗讓學生親自動手操作.通過親自感知，加深學生對實驗的認識和進一步的理解，提高學生的實驗探究能力，在學生掌握基本實驗探究能力的同時，進一步嘗試改進與創(chuàng)新實驗方案.在進行實驗教學時，要注意引領學生形成良好的實驗習慣，關注實驗思想、實驗方法的養(yǎng)成訓練;注意創(chuàng)設適當?shù)拈_放性問題情景，有意識引導學生從多個角度思考實驗問題并做出分析判斷，從而培養(yǎng)學生的綜合實驗能力和創(chuàng)新精神.讓實驗探究真正成為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的推進劑.

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（收稿日期：2019-05-24）