关于初中物理实验评价试题的探究

叶德天

摘 要：实验是物理教学的基础，学生实验能力的培养，是初中物理教学的重要任务之一。实验教学的任务，要通过实验评价，才能得以体现。本文以突出基本概念和基本原理为指导思想编改实验评价试题，并基于实际教学、实验操作及近些年实验操作考试效果的基础上编改实验评价试题，以期达到提高学生科学素养，使学生具有一定的科学探究能力。

关键词：物理实验；评价；试题；初中

1 实验评价试题提出背景

实验是物理教学的基础，学生实验能力的培养，是初中物理教学的重要任务之一，实验教学的主要任务是通过对物理概念的说明，探索和验证物理规律，掌握基本的实验技能培养观察、分析和抽象思维能力，从而使学生掌握研究物理现象的根本方法 [1 ]。

实验教学的任务，要通过实验评价才能得以体现，但是要通过具体的教学过程来完成，在不同章节教学的内容不同，实验教学的具体方法和重点任务也有所不同。因此，在教学中应该根据各章节教学内容的特点，确定实验教学具体要求和方法。

新课程初中学生实验对实验技能要求较多，有些概念、原理、抽象、综合性强，在实验中既有定量的分析又有定性分析，要求较高。我校除了要求保质保量完成中考要求的20个必考实验外，还在每学期安排时间进行实验现场考试。我们加强实验教学，认真编改实验试题。实验试题的编改思路、操作等的具体指导思想是：在义务教育物理课程的宗旨基础之上，突出基本概念和基本原理。通过实验观察与分析，深化对概念、原理的理解。

2 实验评价试题编改思路

在初中物理学生实验教学中，多数实验室能提供的实验器材条件并没有很精确或是极其符合实验要求，因此在实验过程中要求学生具有懂得如何选择合适器材和减小客观因素所带来的实验误差。对于器材的要求除了器材的精密程度还有体积、材质、吸水性等，还应基于动手实验的基础上选择出最适合实验的器材。在以往的实验试题中，多数实验试题默认了一个理想的实验环境，模拟一个不受其他客观存在并不可消除的影响条件，因而造成了教师在实验教学中出现“做实验不如看实验，看实验不如说实验”。我们在教学中不能本末倒置，我们实验的目的是在于提高学生的动手能力，而非记忆知识点的能力。因此对于实验试题的编改的基础是在学生真真切切的参与实验，并在实验过程中会遇到的问题上建立的。

3 实验评价试题实例分析

基于实验教学中所遇到的问题及观察到的与不同于理想实验效果的实验现象，我们主要从力学、电学、热学、光学这几个部分中选出实验课题，进行实验评价试题的编改，以达到突出基本概念和基本原理，通过实验观察与分析，深化对概念、原理的理解这一基本宗旨。

3.1 力学实验评价试题

例1 某兴趣小组为“探究定滑轮组的特点”，设计了如下实验探究过程：首先利用弹簧测力计测出物体的重力G，分别按图1和图2组装好器材。匀速拉动弹簧测力计，使物体向上做匀速直线运动，分别记下弹簧测力计的示数F1和F2。

（1）在图1和图2两种实验操作方法中错误的是

，正确的操作方法是 。

（2）在实验过程中，可以发现F1 G， F2 G。 （填“大于”、“等于”或“小于”）

本题主要考察学生对弹簧测力计在使用时除了要注意校零，还需重点考虑弹簧测力计在倒置时有自重的影响，培养学生全方面思考问题，注意根据实验的具体情况，正确使用弹簧测力计。同理，在探究动滑轮组特点的实验中，也可以研究出图3和图4中弹簧测力计自重对弹簧测力计示数的影响，从而得出它们之间的关系。

例2 在探究“二力平衡条件”的实验中：

（1） 如图5所示的为甲、乙两组同学的实验设计。你觉得 组同学在实验设计中选择的器材更加合理，理由： 。

（2） 在两个实验装置图中，定滑轮的作用是

。

（3） 在探究力的大小对二力平衡的影响时，通过调整 来改变F1和F2的大小。

本题的问题设计意图主要在于培养学生在实验分析过程中需要考虑到摩擦力这个因素对实验的影响，同时加强学生在选择实验器材的方面的能力，优化实验设计。

3.2 电学实验评价试题

例2 某实验探究小组在学习测量小灯泡电功率的实验后，对“不同连接状态下灯泡的亮度”产生了浓厚的兴趣。因此，他们又进行了以下实验：

（1）如图6将两只灯泡规格为“220V 60W”的甲灯、“220V 25W” 的乙灯串联在220V的电路中，检查完电路的正确性后闭合开关S，发现两盏灯均能发光，且 灯更亮。

（2）为了找出两灯泡串联的发光情况是否有规律，该兴趣小组选用多组不同规格的灯泡进行实验。现将两只灯泡规格为“220V 100W”的丙灯泡、“220V 25W” 的丁灯泡串联在220V的电路中，检查完电路的正确性后闭合开关S，发现丙灯 ，丁灯 （均选填“很亮”、“微亮”、“不亮”），原因：

。

本题问题设置由浅至深，先将两支规格相近的灯泡串联，由于两灯泡电阻相差不大，对电源电压的分配较为均衡，所以灯的亮暗情况与理论计算的结论相符（两灯泡串联，额定功率越大的灯泡越暗），这点学生通过理论知识可以解决。但是在题（2）中联系了实际操作情境，从而加大本题难度，将灯泡换成“220V 100W”“220V 25W”两种规格从理论方面来讲，当两灯串联，两灯都发光且额定功率为25W的灯泡更亮。所以很多人都以为这答案绝对正确。可是，在实际实验中我们将“220V 100W”“220V 25W”两者串联接在家庭电路中时，“220V 25W”发光，“220V 100W”的根本不发光。在实际电路中，两灯泡电阻相差太多时，灯泡电阻越小，加在其两端电压越小，导致灯泡虽然没有出现故障，但由于电压不够，不足以使它发光。由此学生可解释为什么在夏天用电高峰期家中的灯泡亮度会偏暗的这种实际情况。

例3 如图7所示电路，当开关闭合时，

（1） 电灯L1和L2 联，电压表测量的是 电压。

（2） 若L1灯丝断了，则电压表测量的是 电压。

（3） 若把两个相同的电压表甲、乙接入电路（如图8所示），且电源电压是3V，则甲、乙电压表的读数分别是

、 。

本题的设计意图主要在于考察学生对于电路的分析，涉及到串联分压、电压表电阻很大等知识，而且只有通过实验才能更好地加以理解掌握，特别是如图8实验，对于相当部分的学生在没有实验之前会认为两个电压表的读数为0而造成错误。所以，对于实验试题的编改前提是应尽量让学生多参与实验，提高动手及物理思维能力。

3.3 光学实验评价试题

例4 小曾同学在探究“凸透镜成像规律”时，选用焦距为12cm的凸透镜。（如图9所示）

（1）他在光具座上依次将蜡烛、凸透镜、光屏摆放好，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏始终找不到像，可能的原因是 。（写出一种即可）

（2）处理该因素后，当蜡烛与凸透镜的距离为40cm时，此时移动光屏可得到 倒立的实像（选填“放大”或“缩小”）；若再将蜡烛向靠近凸透镜方向移动一些，为了获得清晰的实像，光屏应 （选填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动。

（3）若在实验中光屏上已找到一个清晰的实像，将一片不透明硬纸片遮住透镜的下半部分，则此时光屏上的像将会如何变化？

（4）若在凸透镜的左侧附近放置一近视镜（图9中未画出），这时为了能够在光屏上获得清晰的像需要将光屏向 （选填“左”或“右”）移动。

本题考查学生在实验过程中对实验步骤的准确操作，强调学生在实际操作中应注意观察及记录相应的现象。并能根据实验中烛焰在光屏上成像的情况进行观察，分析物距、像距与成像效果之间的关系，强化学生归纳总结能力。对于第三小题的设置可以与生活结合进行深入探讨，当拍照的摄像机摄镜头上有一只飞虫时，问学生此时拍出照片是怎样的情况。

3.4 热学实验评价试题

例5 如图10所示，为“探究水的沸腾”的实验装置图：

（1）安装实验器材时应先固定 （填“石棉网”或“温度计”）。

（2）水沸腾时温度计示数如图10甲中所示，则水的沸点为 。甲、乙两组同学分别绘制出水的温度随时间变化图象，如图10乙所示，试分析乙组加热至沸腾时间较长的可能的原因 。（写出一条即可）。

（3）甲组同学撤去酒精灯后，发现水 填（“立刻”或“未立即” ）停止沸腾，请解释说明其原因。 （合理即可）

本题考查学生在实验过程中对实验装置的正确操作顺序，加强学生的实验动手能力，同时结合图像，考察学生的分析能力，并通过开放性试题的设置，激励学生多思多想，鼓励学生提出不同的答案合理即可。当然，在力学中有很多关于测量性实验，在实验中由于实验步骤的不规范很容易造成测量结果的偏大或偏小，所以要求尽可能优化实验设计，强调实验过程的合理性。

4 结束语

以上是对实验评价试题的编改，教学过程中得到了预期的效果，提高了实验的准确度，简化了实验的操作难度。实验动手过程是激发学生学习物理知识兴趣、提高物理课堂教学效果的有效途径 [2 ]。我们可以借助实验评价试题的一些特殊的物理情境、物理模型和一些物理过程，化“烦”为“简”、化“普通”为“特殊”等去充分培养学生的思维能力，通过贴近学生动手实验操作问题的引入，进而为提升学生科学探究素养服务。通过思考把知识点更快地转化为理性认识，从而更好地解决所遇到的实际问题，提高了教学效果。更为重要的是，通过实验实际问题的设置促进了学生深刻理解物理知识的本质，源于生活实践的问题解决策略有助于对物理与生活关系的认识，以及对物理本质的理解。

参考文献：

[1]王长河.浅谈物理实验在教学中的地位和作用[J]. 课程教育研究（新教师教学）， 2014（10）：216.

[2]朱忠明.高中物理课堂有效性教学的探讨[J]. 读写算（教育教学研究），2013（31）：139.