一道中考实验题的解题变式策略

邓德坚

摘 要：中考实验题解题策略灵活，方法多样，通过一题多变、一题多解，培养学生的思维能力，提高学生的解题能力.

关键词：实验题；变式；策略

实验题可以从不同角度拓展，可以一题多解，可以弱化条件，探索结论.通过让学生大胆探索，积极寻找解决问题的方法和策略，培养学生的发散思维，发展学生的核心素养.

题目 现有如图1所示的长方体小金属块，实验室备有毫米刻度尺、调节好的天平、砝码、弹簧秤、量筒、玻璃棒、足够的水、细线等.请你自行选择仪器，进行必要的测量后，计算小金属块的密度.要求：

（1）至少两种方法，其中一种方法必须运用浮力的知识.

（2）写出操作步骤并用适当的符号表示要测量的物理量.

（3）写出计算金属块密度的表达式.

本题既是开放性的设计实验题，又是一道计算题，要求考生自选仪器，自己设计方案测定金属块密度，给考生广阔的思维空间.克服了以往实验考核模式单一，器材统一，步骤相同，结论样板化的通病.

此實验题有多种解题策略，考生将各显神通，创设各具特点的实验方案，从而有效地考核考生的创新能力和创新意识，提高实验考核的选优功能.

变式一 选择器材：弹簧秤、刻度尺、金属块

实验步骤：（1）用细线系住金属块并挂在弹簧秤上，测出金属块的重力为G；（2）计算出金属块的质量为m=Gg；（3）用刻度尺测出金属块的长a、宽b、高c.计算金属块密度的表达式ρ=Gabcg.

变式二 选择器材：天平、量筒、水、金属块

实验步骤：（1）用天平测出金属块的质量m；（2）用量筒先装适量的水，体积为V1；

（3）将金属块轻轻放入量筒内，读出水面对应的刻度V2；（4）计算金属块的体积为V=V2-V1.计算金属块密度的表达式为ρ=mV2-V1.

变式三 选择器材：弹簧秤、量筒、水、金属块

实验步骤：（1）用弹簧秤测出金属块的重力为G；（2）计算出金属块的质量为m=Gg；（3）用量筒测量出金属块的体积为V.计算金属块密度的表达式为ρ=GVg.

变式四 选择器材：天平、玻璃杯、水、细线

实验步骤：（1）用天平测出玻璃杯和水的总质量m1；（2）用细线系住金属块，缓慢浸没在水杯中，溢出部分水后，测出玻璃杯、水、金属块的总质量m2；（3）取出金属块，再用天平测出玻璃杯和剩余水的总质量m3；（4）计算金属块的质量m=m2-m3，金属块的体积V=m1-m3ρ水.计算金属块密度的表达式为ρ=m2-m3m1-m3ρ水.

变式五 选择器材：天平、弹簧秤、玻璃杯、水、细线、金属块

实验步骤：（1）用天平测出金属块的质量m；（2）用弹簧秤测出金属块的重力为G；（3）将金属块浸没在水中，用弹簧秤测出视重为G′；（4）计算金属块排开水的体积V=G-G′ρ水g.计算金属块密度的表达式为ρ=mgG-G′ρ水.

变式六 选择器材：弹簧秤、玻璃杯、水、细线、金属块

实验步骤：（1）用弹簧秤测出金属块的重力为G；（2）将金属块全部浸没在水中，用弹簧秤测出视重为G′；（3）根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排，计算出金属块的体积为V=V排=F浮ρ水g=G-G′ρ水g；（4）根据公式G=mg=ρVg，计算出金属块密度的表达式为ρ=GVg=GG-G′ρ水.

通过实验题变式训练策略，可以把一个看似孤立的问题从不同角度向外扩展，帮助学生找寻解决问题的思路和方法.

参考文献：

[1]黎国胜.基于“科学核心素养的高中物理教学思考[J].实验仪器与教学，2017（06）.

[2]彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理，2016（02）.endprint