2018年全国中考物理试题命题问题分析与思考

2019-01-29 07:32
物理之友 2019年1期
关键词:气泵平面镜小球

(1. 南京师范大学附属中学树人学校,江苏 南京 210003;2. 江苏省泰州市姜堰区实验初中,江苏 泰州 225300)

近些年来笔者参与了全国中考物理试题的汇编工作,在使用这些资源的过程中,不仅有对全国各地试题有先睹为快的机会,而且确实能借助对试题的研判、分析,让自己从中受益。优秀试题自然会在每年的中考复习中被各地教师广为选用,但也会有一些试题做起来令人觉得如鲠在喉、不吐不快,这些试题通常有下述几个问题,分析如下。

1 仅有知识,不见思维

例1:在“探究水沸腾”的实验中,水沸腾是一种剧烈的现象,沸腾的条件是:温度达到、,沸腾过程中,吸收热量,温度。

分析:就知识点而言,试题考查“物态变化”中汽化的一种方式:沸腾,考查其概念、条件和特点,但这样的考查形式太简单、太直接,它既没有考查知识的应用,也没有丝毫的思维含量,只有死记硬背,引导教学往“纯应试”的方向走。不仅如此,从呈现技巧上看,题中“沸腾条件温度达到”之后的两空之间也不该用顿号连接,因为这会误导考生,让考生以为接下来的一空仍然要围绕“温度”来找条件,显然不够严谨。

而同样是考查物态变化的基本概念,2018年广州市的中考试题就值得我们好好学习,其独到之处是将教材或实际教学中常用的“知识结构图”加以改编,使一个看似简单得无法考查思维能力的知识点,变成一道既能考查考生基础知识,又能检验考生是否足够细心且有严密推理能力的新颖试题。

例2(2018年广东省广州市中考题):物质M通过吸、放热,出现三种不同物态,如图1所示。甲、乙、丙物态依次为( )。

图1

A. 固、液、气 B. 气、液、固

C. 气、固、液 D. 液、固、气

2 名为探究,却缺严谨

《义务教育物理课程标准(2011年版)》(以下简称课标)指出:能在观察物理现象或物理学习过程中发现一些问题,有初步的提出问题的能力;学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律,尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题,有初步的分析概括能力。也许正是基于对此目标的理解有偏差,出现了如下的以“探究”为“幌子”的中考试题。

例3:如图2a所示,玻璃桌面上有四个鸡蛋,其中两个是生的,两个是熟的。

(1) 先对其中的甲、乙两个鸡蛋分别按图2b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,结果鸡蛋乙转动的时间较长;

(2) 再对其中的丙、丁两个鸡蛋分别按图2b的方式用相同的力捻一下,使它们在玻璃桌面上转动起来,然后用手按住使之刚好停下迅速把手移开,结果鸡蛋丙还能再转一、二圈,而鸡蛋丁却不再转动了。

图2

由上述现象判断熟鸡蛋分别是和。

分析:应该说,这道题的素材、问题都不新鲜,命题者几乎照搬了原题呈现于中考试卷,实在过于草率。题目用了较长的篇幅描述“探究过程”,既没有问题的提出,也没有方向的暗示,对于从未见过这道习题或者从未做过此实验的考生来说,从题目中得不到丝毫的解题信息,只能完全依靠猜测。此外,仅凭这四个鸡蛋、一次实验就得出结论的做法,明显不科学、不严谨。

像这种顶着探究的名义,却不顾作为中考试题所必须具备的科学性和严谨性的试题,容易会使中考失去公平性。因为见识过此题的考生凭记忆可轻松得分,但在得分的同时也忽略了“得出科学的结论应当是基于多次反复的实验,且所呈现现象完全相同或趋于一致”的科学要求,而那些没见过此题的考生则大多不知以什么知识为突破口,只能靠蒙。

如果命题者认真研读课标,就不会照搬陈题,或许会要求自己动动脑筋将题目改编成提供类似的、但更加科学合理的实验情景,引导考生提出有研究价值的问题来,再从实验结论的可靠性方面提出实验建议,这样的试题才符合考查考生科学素养的命题方向。

考查实验探究,我们应该加强对教材实验的研究和开发,对教材实验中的不足之处加以合理改进。以下的例题,既解决了传统实验中“玻璃板成像不够清晰”“玻璃板厚度对实验有影响”等不足,又能引导考生参与探究过程,启发其思维,提高和发展其科学探究能力,值得我们研究和学习。

例4(2018年江苏省连云港市中考题):在“探究平面镜成像特点”的实验中,我们一般选用玻璃板代替平面镜,这样既能看见物体的像,也能透过玻璃板看见另一侧的物体,便于确定物体像的位置。但在实验中,由于玻璃板前后两个面都能成像,并且玻璃板的厚度对研究成像规律也有影响。聪明的小明利用生活中梳洗用的两块小镜子(该平面镜的前表面为反射面)也完成了实验,小明的实验步骤如下:

(1) 如图3甲所示,将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上,将铅笔A放在平面镜前,可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的像(选填“虚”或“实”),此像虽然不完整,但比玻璃板成像要。

图3

(2) 小明用与铅笔A完全一样的铅笔B找到了铅笔A像的位置,他具体的操作是:。

(3) 为了消除平面镜厚度对物距和像距测量的影响,小明用图3乙的方法测出了物距和像距,图3丙为图3乙的简化图,图3丙中表示像距(选填“BD”或“BC”)。

3 问题拼接,罔顾应用

课标提出了“从生活走向物理,从物理走向社会”的课程理念。这不仅应该落实在我们的日常教学活动中,更应该体现在具有“指挥棒”功能的中考命题中,但下面的这道题却不是这样做的。

图4

例5:如图4所示,将质量为80g、体积为100cm3的铁制小球放入盛水的薄玻璃容器的水中,在玻璃容器下方有一已经接入电路的螺线管,小灯泡L标有“6V 3W”字样,通过螺线管的电流I与螺线管对铁制小球的作用力F的关系如表1所示(灯丝电阻保持不变,不考虑铁制小球与螺线管距离的远近对作用力F的影响)求:

表1

(1) 断开开关,铁制小球静止时露出水面的体积是多少?

(2) 闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使铁制小球能悬停在水中,此时小灯泡消耗的功率是多大?

(3) 闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,当铁制小球静止时,小球对容器底的压力是多大?

分析:该题刻意地将浮力问题与电路和磁场作用拼接起来,给人以远离生活实际的印象。第(3)问小球悬停在水中的情形为受到三个力的作用,不同于物体的“悬浮”;当小灯泡正常发光、小球处于静止状态时,小球更是受到重力、磁力、浮力和支持力四个的力共同作用,情形更为复杂,虽降低了电学计算要求,但这样远离实际应用、问题拼接痕迹明显的题无疑会在考场上对考生造成过大的心理压力,少了必要的人文关怀。

下面的例题以解决生活中鱼缸的供氧系统故障,在拯救观赏鱼的生命的过程中实现废物再利用。此过程将电路设计、液体压强、器材选择、电表读数、电路计算融为一体,这样的“压轴题”值得我们研究与效仿。

图5

例6(2018年江苏省宿迁市中考题):小明发现家中鱼缸的电源适配器(与手机充电器功能相同)烧坏,供氧系统的气泵不工作了,鱼缸里的鱼存在缺氧危险。经检查发现:电源适配器与家中淘汰的手机充电器在输入电压、输出电压、输出电流等主要规格上完全相同,由此小明设想利用手机充电器和手机电池替换坏掉的电源适配器,构建一个不间断供电系统:当手机充电器不工作时,由手机电池给气泵供电;当手机充电器工作时,手机充电器能够同时给手机电池充电和气泵供电(如图5)。已知气泵额定功率为2.5W,手机电池电压为3.7V、容量为2000mA·h(容量:电池充满电后,供电电流与可供电时间的乘积)。

(1) 请用笔画线代替导线,将图5中电路连接完整,实现对气泵不间断供电功能。

(2) 将导气管末端放入鱼缸,发现随着放入水中深度的不断增大,导气管放出的气量在不断减少,说明水的压强具有的特点。

图6

(3) 当只有手机电池对气泵供电时,为了测量气泵的实际功率,小明应该选择电流表的(选填“0-0.6A”或“0-3A”)量程接入电路,电流表正确接入电路后指针如图6所示,气泵的实际功率为W。

(4) 在(3)状态下,气泵能够工作的最长时间为h。

分析:限于篇幅,(1)、(2)问分析略。在解决(3)问的电流表量程选择上有一定的思维难度,如果用气泵额定功率估计电路中电流约为0.68A,略超0-0.6A的量程,如果采用0-3A的量程接入电路,电流表读数将为2A,气泵的实际功率为7.4W,远远超过额定功率2.5W,这在实际电路中是绝对不可以的,两害相权取其轻,以0-0.6A的量程接入电路,测算出的实际功率为1.48W,小于额定功率2.5W,可行、可信。该题在电流表读数方面设计了较为真实的情境:指针并没有正好指在刻度线上,在真实情境下考查学生对电流表读数规则的掌握情况,改变教师常用电表指针刚好指在刻度线上进行电表读数训练与考查的思维定式,试题引导师生在真实情境中进行科学的电表读数教学。

在解决第(4)问时,考生不仅需要理解题干中“不间断供电功能”的描述,还需要理解题干中初中未知的新名词“电池的容量”的准确含义,考生阅读文本的能力立见高下。

这类题的新情境是有源头的、有研究价值的,解决问题时首先需要正确提取信息,还要有较强的信息处理能力,考查学生将实际问题转化为物理问题的能力、逻辑推理能力和缜密思维的能力。该题提醒教师:在平时教学中不能靠拼刷题,而要关注原始物理问题的教学,真正落实课标的理念,才能有效培养学生的科学态度与责任,促使学生学以致用。笔者对例6有一个小小建议:第(3)、(4)两问改填空为计算,这样有利于阅卷者准确、合理地给分,消灭蒙答案的现象,同时有效提高试题的区分度。

4 结语

中考除了实现公平、公正的学业水平检测和升学选拔功能外,它更担负着引领初中物理教学朝着发展学生科学素养方向进发的重任。就物理教学而言,发展学生的物理思维、科学观念、探究意识和科学品质,应当是我们致力于追求的目标和努力的方向。中考命题能否实现这样的评价目标,不仅与命题专家的理论水平和专业功底相关,更与命题专家的眼界和胸怀有关。中考命题工作既是一份荣耀,更是一种责任、一种使命,这一点是所有的命题者必须认识到的。

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