羅小飛 毛國永

[摘 要]2020年寧波市科學中考題第31題是一道綜合性試題，該試題設置動態(tài)情境，融合多個考點，聚焦思維品質，體現(xiàn)能力立意，打破題海束縛。文章從命題背景、命題意圖、試題特點來深度析題，再對比正解和錯解，將錯解合理歸因，最后從多個維度列策解決問題。

[關鍵詞]科學中考題;析題;歸因;列策

[中圖分類號]? ? G633.98? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）14-0083-04

一、試題

（2020年寧波市科學中考題第31題）如圖1所示，一個內底面積為100 cm2的柱形容器中盛有深度為60 cm的水，水底有一塊底面積為50 cm2，高6 cm的長方體鋁塊?，F(xiàn)用一電動機以恒定不變的輸出功率把鋁塊提出水面并繼續(xù)提升一段距離。已知鋁塊浸沒在水中時上升速度恒為0.27 m/s。鋁的密度為2.7×103 kg/m3，g取10 N/kg，鋁塊提升過程中受到的阻力、繩子自重和摩擦等都不計。求：（1）鋁塊的重力;（2）把鋁塊提升到上表面與水面相平所需的時間;（3）電動機輸出功率的大小;（4）鋁塊露出水面后勻速上升的速度;（5）鋁塊從浸沒于水中到完全露出水面，水對容器底部壓強的減小值。

二、析題

一線教師不光要會解題，還要會研究試題，研究試題從析題開始。所謂析題，就是從命題背景、命題意圖、試題特點來深度剖析試題，從而對試題有一個較為全面、深刻的認識。

1.命題背景

（1）考試招生制度改革

2016 年，教育部《關于進一步推進高中階段學校考試招生制度改革的指導意見》中指出，初中畢業(yè)考試和高中招生考試將合二為一，到2020年左右，初步形成新的初中學業(yè)水平考試，這對中考命題的導向性、科學性、適標性、有效性和規(guī)范性提出了更高的要求。

（2）中考命題制度改革

為了順應考試招生制度改革，2020年取消考試說明，依然堅持以課程標準和科學教材為命題依據，不斷提高命題水平;堅持以發(fā)展學生核心素養(yǎng)為命題重點，同時加強試題與社會實際、學生生活的聯(lián)系，加強對學科認知能力、思維能力、實踐創(chuàng)新能力的考查，體現(xiàn)考試評價的積極導向作用。

基于兩大命題背景，此題創(chuàng)設了電動機在水中提升物體上行及出水面的生活化情境，這樣的情境符合“試題應與社會實際、學生生活相聯(lián)系”的改革要求。同時，從多個角度設計了有層次的5個問題，綜合性強、挑戰(zhàn)性大，很好地考查了學生的科學思維，充分體現(xiàn)中考考試評價的積極導向作用。

2.命題意圖

（1）知識與技能方面

a.考查學生是否能聯(lián)合利用密度公式、重力公式進行有關計算;

b.考查學生是否能應用速度公式、壓強公式進行簡單計算;

c.考查學生是否能綜合運用受力分析、阿基米德原理、功率公式進行有關計算。

（2）方法與能力方面

a.考查學生借助文字、圖像來建構運動情境的能力，以及是否會用作圖的方法將情境進行劃分;

b.考查學生在不同情境中的受力分析能力，以及是否能將受力分析情況轉化為數學表達式;

c.考查學生分析多個物理量之間的關系，并綜合運用多個公式解決實際問題的能力;

d.考查學生的邏輯推理能力，以及是否能運用差量法來簡化計算過程。

（3）STSE教育方面

此題創(chuàng)設學生熟悉的電動機在水中提升物體上行及出水面的情境，并且在技術上控制電動機保持恒定不變的輸出功率，很好地滲透了STSE教育理念。

3.試題特點

（1）層級性

學生的分析計算能力有高有低，具有層級性，此題的設計滿足了各個層級學生的需求，試圖讓不同能力水平的學生都能得到屬于自身能力范圍的分數。其中第（1）、（2）小題考查學生基本都會的密度、重力、速度的計算;第（3）、（4）小題難度中等偏上，需要經過受力分析、推敲物理量之間的邏輯關系、利用多個物理公式求解;第（5）小題難度最大，需要分析出變化的本質原因，然后再利用差量法求解。

（2）過程性

此題共分5個小題，不僅對學生的思維結果進行考查，還便于學生通過分步解答充分展示思維過程。因此，該試題關注學生的思維過程，能對不同層次水平的學生進行分類評價，有效提高了試題的效度和甄別功能。

（3）綜合性

此題從多個考點（密度、重力、速度、浮力、功率、壓強等）創(chuàng)設了子問題，使得考查范圍更廣，綜合性更強。這樣，不僅方便進行多個知識點的測評，還有利于對學生分析、推理、演算等綜合能力的測評。

（4）思維性

思維性是衡量思維能力高低的重要指標，它一般包括嚴密性、靈活性、深刻性等。此題中運動情境的分析、受力分析、差量法的應用等都很好地體現(xiàn)了思維性，促進了學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。

（5）有效性

此題情境簡單、合理，文字、圖像表述清晰，問題設置明確、難易梯度合理，避免繁、難、偏、舊，很好地呈現(xiàn)了試題的信度、效度、難度、區(qū)分度，真正體現(xiàn)了中考試題的有效性。

三、歸因

韋納的歸因理論揭示人們行為成敗的原因可歸納為四因素：能力高低、努力程度、任務難易、運氣好壞。針對考試而言，試題的難易程度，學生解題時的運氣好壞顯然是外部因素，而學生自身能力的高低和平時學習的努力程度才是決定考試好壞的內部因素。因此，筆者通過對比正解和錯解，主要從內部因素上來進行原因分析。

所以水對容器底部的壓強的減小值為：

2. 錯誤解答

[小題號 常見錯誤解答 （1） ①計算格式不規(guī)范，不列公式、無代入式等;②物體體積的單位沒有轉化為國際單位或轉化錯誤，導致質量計算、重力計算錯誤;③數值計算錯誤 （2） ①將物體提升的高度直接理解為水深60 cm，計算出時間約為2.2 s;②將物體的高度計算成[s=H-2d=60 cm-2×6 cm=48 cm]，計算出時間約為1.8 s;③物體提升高度的單位與提升速度的單位沒有統(tǒng)一，導致計算結果錯誤 （3） ①受力分析不當，如[F拉=G=8.1 N]或[F拉=G+F浮=8.1 N+3 N=11.1 N];②因第（1）小題中體積求解錯誤，致使代入阿基米德原理公式求解浮力也錯誤;③電動機的輸出功率只記得利用[P=UI-I2R]，卻不知道變通為[P=F拉v]，致使錯誤;④沒有理順多個公式之間的關系，整個小題空白 （4） ①沒有充分利用“電動機輸出功率恒定不變”這個條件，錯誤地將速度值理解為0.27 m/s不變;②因第（3）小題空白，致使此小題也空白 （5） ①水的重力不變，水對容器底部的壓力不變，當鋁塊在容器底部時，計算水對容器底部的壓強的受力面積為[S前=S容-S]，當鋁塊完全拉出水面時，計算水對容器底部的壓強的受力面積為[S后=S容]，致使錯誤;②用比較煩瑣的方法，先求出前后兩次水對容器底部的壓強再相減，因煩瑣導致求解錯誤;③沒有分析清楚各個量之間的關系致使留白 ]

3.原因分析

（1）知識層面

a.學生對核心概念（浮力、功率等）認識不夠深入，以致理解不了題意，出現(xiàn)空白;

b.學生對物理公式及其變形式的掌握不夠到位，以致物理量之間的乘除運算弄錯很多;

c.學生解答計算題不夠規(guī)范，有的漏寫公式，有的漏寫代入式，有的漏寫單位;

d.學生對基本的單位換算掌握不夠到位，有學生甚至不統(tǒng)一單位就直接運算;

e.學生運算技能薄弱，經常算錯。

（2）能力層面

a.學生理解文字、分析圖像、建立運動模型的能力較差;

b.學生審題能力弱，抓不住關鍵詞，導致無法解答;

c.學生受力分析意識薄弱，正確建立幾個力之間的量化關系的能力差;

d.學生綜合分析能力、邏輯推理能力較弱，當物理量較多時，很難理順它們的關系;

e.學生思維靈動性不夠，不能巧妙地運用差量法、圖解法解決實際問題。

（3）教學層面

a.教師在新授課時對重難點的突破不夠到位，以致學生對核心概念認識不夠深刻;

b.教師對計算題解答的規(guī)范性演示不夠到位，以致學生的解題習慣不好;

c.教師很少借助科學概念進行相應的思維訓練，以致學生思維的深刻性和靈活性都較差，解題能力不強;

d.教師對學生錯題的收集、整理不夠到位，且沒有安排適當的改編題進行及時鞏固;

e.教師對學生學習熱情的激發(fā)、努力程度的鼓勵還不夠，以致學生學習興趣不高，畏懼難題。

四、列策

“列策”是指以一定的教育思想為指導，為達到一定的教育教學目標而采取的教學方法、教學手段和實施的教學活動、教學程序等。下面筆者從多個維度列策。

1. 解題策略

（1）構建模型簡化問題

近幾年來，寧波科學中考卷都會出現(xiàn)以實際生活問題為背景的綜合性試題，該類試題難度大，原因之一是需要學生有構建模型的能力。從科學的角度來看，構建模型就是將研究的對象、條件、過程通過抽象化、簡化等方法形成科學模型。構建模型是解決科學實際問題的重要而又基本的科學思維方法，通過對科學現(xiàn)象或過程進行“去偽存真”“去次取主”“化繁為簡”的處理，找出反映科學現(xiàn)象的科學本質及規(guī)律。

例如，對于此題，學生可根據文字、圖像等信息構建模型（如圖2），迅速將生活化的實際問題簡化，讓問題分析變得更直觀明了。在解答此類問題時，教師要滲透構建模型的思想，讓學生去嘗試、相互補充、公開展示，從而培養(yǎng)他們構建模型簡化問題的能力。

（2）規(guī)范步驟解答簡單問題

在科學中考中，由于對科學計算題的解題規(guī)則了解不全面，學生很容易根據以往的數學解題方式來解答科學題目，在考試中頻頻失分。因此，教師在平時教學中應經常演示規(guī)范答題步驟，并通過針對性訓練讓學生學會規(guī)范解答科學計算題。規(guī)范答題步驟如圖3所示。

（3）應用多個公式理順復雜問題

科學中考綜合題具有多對象、多過程、多規(guī)律等特點，并且聯(lián)系生活實際，整體問題比較復雜。這對學生提出了很高的要求，不僅需要學生具備構建模型的能力，還需要學生在掌握構建模型方法的基礎上，學會應用多個公式厘清物理量之間的關系，建立合理的公式鏈。例如，此題第（1）和第（3）小題的公式鏈如圖4所示。

（4）應用科學思維方法巧解疑難問題

科學思維方法是學習者在學習過程中為解決問題而采用的科學思維方式。常用的科學思維方法有綜合法、分析法、等效法、差量法、圖像法、模型法、極值法等，教師要讓學生學會選擇合適的科學思維方法解決對應的實際問題。例如，可引導學生應用受力分析法、等效法、差量法來解答第（3）小題和第（5）小題（如圖5）。

2.教學策略

（1）講練策略

針對現(xiàn)在的科學中考試題“基于標準，能力立意;易而不死，活兒不難”的命題原則，教師應巧抓“講練關”。講練一定要跳出“題海戰(zhàn)術”的誤區(qū)。習題的選擇或編制不僅僅是為了考查學生對科學概念和規(guī)律的理解和掌握情況，更重要的是能夠引導學生進行深度思考、深度剖析、歸納提煉。有價值的習題具有較大的思維容量，可給學生更廣闊的思維空間，有利于激發(fā)學生的學習熱情，激發(fā)學生思維的活力，培養(yǎng)學生的思考能力、綜合分析能力、語言表達能力等。

教師在精選或編制習題的基礎上，可創(chuàng)設一些相對新穎的情境（如涉及生產生活實際、科學研究過程、重大科學發(fā)現(xiàn)、高新科技成果等），拉近科學與社會、生活、環(huán)境之間的距離。與此同時，采用不同的講練策略（如圖6），精彩紛呈地呈現(xiàn)科學的內在美。

（2）賞識策略

著名心理學家威廉姆斯指出：“人性中最深刻的稟賦是被賞識的渴望。”賞識激勵是一滴滴甘露，使鮮花綻放;是一支支蠟燭，驅走一方黑暗與寒冷;是一點點勇氣，鼓舞人們迎接挑戰(zhàn)?！百p識激勵”是以心靈溝通激活內心需求，激發(fā)調動學生內驅力，是學生成長中的陽光和雨露。在基礎教育改革的今天，中考試題的命制非常重視能力立意及考查學生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成情況，這就更加需要教師在新授課、復習課、習題課中善用賞識策略來增強學生自信，點燃他們智慧的火花。賞識策略的一般步驟如圖7所示。

作為一線教師，我們天天與試題打交道，不要一拿到試題就讓學生解答，應精心挑選，講練結合，拒絕題海戰(zhàn)術。此外，更重要的是靜下心來細細琢磨試題，挖掘其潛在價值，尤其是對典型的中考好題進行析題、歸因、列策，深度研究試題，挖掘試題的命題背景、命題意圖、試題特點，分析解題的思維過程并揭露學生錯解的真正原因，最后多維度列策，促進學生舉一反三、觸類旁通，真正能夠解決一類題。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 王耀村. 科學命題技術研究[M]. 杭州：浙江教育出版社， 2017.

[2]? 陳靈松. 動靜結合 建立模型：一道科學中考題賞析[J].中學物理， 2018（20）：60-61.

（責任編輯 黃春香）