初中物理探究性试题的特征及解法

皋志勇

科学探究是学习物理的重要方法，贯穿初中物理学习过程的始终，因此也是近年来各地中考的热点试题。探究型试题的命题主要是从科学探究的七个基本要素入手：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流。从而考查学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力，检测学生的发散性思维和创造性思维的水平。

科学探究的七个要素的基本要求是：1. 提出问题是进行科学探究的前提。试题主要涉及一些日常现象、自然现象、实验观察等问题，要求同学们能根据题设和已有的知识，提出与物理学有关的问题。

2. 猜想与假设是探究活动的重要环节，它是使同学们思维发散的最为活跃的阶段。在提出猜想与假设时，必须注意：它是在观察和实验的基础上，根据科学原理和科学事实而提出的，并不是“天方夜谭”。

3. 制定计划与设计实验，需要同学围绕探究的目的，分析实验原理，选择实验仪器，运用所学知识来设计实验方案，达到实验目的。

4. 进行实验与收集证据是得出探究结论的基础，要求同学们根据探究方案，利用观察、实验等方法，收集数据和信息，进行科学归纳和总结，得出结论。

5. 分析与论证、评估、交流，要求同学们运用归纳等思维方法，从物理现象和实验收集的大量证据中找出规律，得出初步结论。

针对以上具体要求，探究性试题常以“方法选用型”、“实验探究型”、“数据分析型”、“情景阅读型”等题型出现，现分别作简析如下。

一、 方法选用型

初中物理中常用的研究问题的方法有：猜想法、观察法、实验法、分析法、综合法、归纳法、分类法、隔离法、假设法、比较法、等效（替代）法、建立理想模型法、控制变量法、实验推理法、转换法、类比法等研究物理问题的方法。

例1 人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”等。下面是初中物理中的几个研究实例：

① 研究电流时，把电流比作水流；

② 研究磁场时，引入“磁感线”；

③ 研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；

④ 研究光的传播时，引入“光线”。

其中，采用了相同研究方法的是（ ）

A. ①和② B. ②和③

C. ②和④ D. ③和④

例2 在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行多次实验。

① “测量物体的长度”时，多次测量；

② “研究杠杆的平衡”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量；

③ “研究串、并联电路的电流特点”时，换用不同定值电阻，多次测量；

④ “用电压表和电流表测导体的电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值。

上述实验中为了寻找普遍规律的是（ ）

A. ①② B. ①③

C. ②③ D. ②④

答案是22题（C），25题（C），此类试题考查学生是否掌握研究物理问题的方法，熟悉一些研究方法，掌握其内涵是解决此类试题的关键。

二、 实验探究型

围绕科学探究过程中七个要素的要求，设计试题，以全面考查此方法的掌握程度和探究能力。

例3 在探究景程导体电阻大小的因素时：

（1） 小兵、小红两位同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。

（2） 他们在实验室选择了4根电阻丝，规格、材料如下表：

为了验证上述猜想，他们设计了如图所示的实验电路：

（3） 为了验证上述猜想①，应该选用编号为 两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时， 。

（4） 讨论交流时，有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化 （明显/不明显）。

三、 数据分析型

此类题型通常会给出一个表格和大量数据，要求学生找出数据中的所隐藏的规律，通过分析、归纳得出结论或完成实验。

例4 某物理兴趣小组用海波和石蜡探究固体熔化时温度的变化规律，他们的实验数据记录如下，请回答下列相关问题。

（1） 从表中数据分析得出，______是晶体，其熔点为______℃，在熔化过程中要_____热。

（2） 海波在10～11min温度上升快，原因是： 。

四、 情景阅读型

此类题目通常通过一段文字介绍，在设置的情景隐含一定的相关信息，让学生去挖掘、处理、探究，注重从生活走向物理，从物理走向社会，考查学生的阅读信息解决问题和探究新知的能力。

例5 积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变，路面积雪经车辆压过后，车轮与地面间的摩擦力减小，汽车易左右滑动。同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故。专家研究表明，气温不同，积雪的厚薄不同，对行车的危害也不一样。当积雪厚度在5～15cm，气温在0℃左右时，汽车最容易发生事故。因为在这种条件下，路面上的冰雪常会是“夜冻昼化”现象的发生，即在相同气温条件下，融化了的冰雪不再结冰，从而减少交通事故的发生。

（1） 提出问题：在相同的气温条件下，为什么洒了盐的水不再结冰？

（2） 作出猜想： 。

猜想的理由： 。

（3） 能否设计一个实验验证你的猜想，写出实验方案及步骤，进行分析与交流。

① 设计实验： 。

② 实验步骤： 。

③ 分析与交流： 。

解此类探究题，要认真阅读，抓住题目所给的重要信息，针对所问的问题，联系相关的知识点，迁移和运用相关物理知识，创造性地解决问题，同时注意语言表述的层次清晰，简洁明了。

总之，同学们在平时探究物理知识和应用物理知识解决问题的过程中，要注重归类题型，归纳特征，总结方法，找出规律，一定会不断进步，取得累累硕果！