(福建省厦门市海沧区东孚中学,福建 厦门 361000)
每年各省市物理中考题中都会有很多令人耳目一新的试题和插图,其中有一些与实际生活结合紧密,然而部分试题中的插图存在一定的错误。本文以2019年中考试题中几幅典型错误插图为例,具体分析错误原因,总结错误类型,为物理命题提供参考。
不少试题在绘制量筒时,没有仔细研究实验室中的量筒的刻度分布,想当然地绘制刻度,导致错误。
例1(2019年宁夏):小明早餐常吃一个鸡蛋,他想知道一个生鸡蛋的密度……
错误分析:题中的量筒不符合真实情况(如图1),刻度随意绘制。量筒是用来量取液体的玻璃仪器,实验室常用的规格有10mL、25mL、50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL等,100mL量筒刻度分布如图2所示,其中并没有零刻度线,前几条刻度线也不画出来,且量筒的最大刻度线上方还留了很大空间。而图1中的量筒,前几条刻度线都画出来了,且最大刻度线上方几乎没有空间,与实际不符。
图1
图2
图3
当物体完全浸没在液体中时,物体排开液体的体积等于物体的体积,然而不少试题的插图却忽略了这个等量关系,随意绘图,导致错误。
例2(2019年天水):小明同学到钢铁厂参加社会实践,师傅教他加工零件,他很想知道这个质地均匀的零件是用什么材料做成的……
错误分析:如图3所示,该考题的插图,不仅量筒不符合真实情况,且物体排开液体的体积明显大于物体的体积。从图3中可以看出,放入量筒的零件,其高度未达到量筒的20mL刻度线,说明其体积小于20mL,但量筒的水面却由60mL刻度线上升到了80mL刻度线,对应的体积为20mL。
“探究物质熔化时温度变化的规律”是课标规定的学生必做实验之一,是初中物态变化部分的重点。物质熔化时温度随时间的变化曲线简称为熔化曲线,每年中考都有不少省市的物理考题会考查学生对熔化曲线的分析,有一些考题中的熔化曲线是随意拼凑数据绘制的,与实验事实背离。
例3(2019年绥化):图4中,甲是小峰在标准大气压下“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置……
图4
错误分析:图4中冰熔化过程持续的时间是随意拼凑的,与事实严重背离。
每种物质都有其固定的熔化热,冰的熔化热为3.35×105J/kg,在一个标准大气压下,要让1kg的冰刚好全部熔化成水,需要让其吸收的热量为3.35×105J,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),可以计算得出:3.35×105J的热量可使1kg的水温度升高约80℃!
从图4中可以得出:冰的熔化过程用了4min(从第2min到第6min),冰全部熔化成水后,用相同的热源继续加热4min至第10min,水温只升高了3℃!实际上,根据熔化热算出的数据,在不考虑散热的情况下,在第10min水温应该为80℃,而图4中的数据与实际情况相差甚远。
中考题一般会被广泛传播和学习研究,但是,中考试题若罔顾事实随意绘图,不仅会误导广大师生,还会对县区质检命题等起到不良的引领作用。对于熔化曲线,有的中考试题随意拼凑熔化时间,使得试题中冰的熔化时间远小于真实情况,但广大师生在实际动手实验时,会发现冰的熔化过程需要的时间相当长,与有的中考题的情况相违背,就会质疑实验的可靠性,不少教师干脆放弃课堂实验,改用动画演示,非常不利于学生核心素养的提升。
物理学是一门以实验为基础的严谨的自然科学。中考物理命题人应当以严谨的态度去严格考证相关器材及实验数据,而不是随意绘制器材、随意拼凑数据,只有这样才能对各地教学质量检测等命题起到正确的引领作用。作为一线教师,不应把中考题当成“权威”而不敢去质疑,正如丁肇中教授所言:不要盲从专家。教师若过度迷信中考题,则必将误导学生。只有教师敢于质疑,并做到言传身教,学生的物理学科核心素养才能得到真正提升。