感悟中考试题精髓领会科学思维内涵

    刘岩华

    中考作为初中阶段的终结性评价，对初中物理教学具有极强的导向作用.新课程标准倡导以学生发展为本、基于物理核心素养的评价体系，科学思维作为核心素养的四大要素之一，理应受到初中物理教师的关心与关注.本文以我省部分中考试题为例，通过对试题的全面分析与解读，以期加强对科学思维的理解与认识.?一、科学思维内涵

    科学思维是从物理学视角认识客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的方式;是基于自身生活经验及已有知识建构理想化模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质.科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素.?二、以科学思维之视角解读中考试题

    1.模型建构.

    模型建构有两层含义：一是模型本身，二是构建模型的过程.初中阶段常用的物理模型可分为：物质模型，状态模型，以及过程模型等.

    建构模型的过程，实质上就是把实际问题转化为我们所熟悉的物理模型并加以解决的过程.从本质上说，分析和解答物理问题的过程，就是识别和还原物理模型的过程.

    

    例1?? 如图1所示，用瓶起开瓶盖，请画出在A点所用最小力的示意图.

    【解读】此题取材于日常生活现象“用瓶起开启瓶盖”， 考查学生从生活场景中构建杠杆模型的能力，以及作图能力，

    

    其正确画法如图2所示.题目看似简单，答题情况却大大出乎意料：难度系数只有0.28，却成为全卷“最难”的题目.究其原因，是学生在平时学习中接触的多是支点已明确给出的抽象化杠杆，实际上对杠杆的构成及原理并没有真正理解.此题的设置旨在提示我们：在学习物理的过程中，要引导学生关注生活，重视实践.

    2.科学推理.

    初中用到的科学推理，通常是指从已有的物理知识和所给的事实与条件，通过定性或定量的方法进行逻辑推导，从而得到普遍现象或规律，形成结论的过程.

    

    例2??? 由金属杆组成如图3所示的导轨，其中水平面上两平行导轨足够长且全部置于竖直向上的磁场中，与倾斜放置的导轨ABCD平滑且固定连接.将一金属棒ab从倾斜导轨上一定高度由静止释放，运动过程中始终与导轨垂直接触且不受摩擦，请你判断ab棒在水平导轨上的运动情况：_________ ;并从能量转化的角度简述理由： ______.

    【解读】本题取材于高中物理常见的导轨模型，综合考查了电磁感应、能量转化、力与运动的关系等知识，对学生的分析、推理能力要求较高.由于初中阶段，学生尚未学到右手定则及左手定则，所以在分析过程中，既无法根据右手定则判断出导体棒在水平导轨上感应电流的方向，也无法利用左手定则确定棒所受安培力的方向.但是借助于能量转化，却可以巧妙回避这两个知识盲区，判断出ab棒在水平导轨上的运动情况.该题以具体的知识为载体考查了科学推理能力，造成学生失误的主要原因并不在所学知识上，而在推理能力上.设置此类试题旨在通过问题的暴露，引起师生的重视与反思，充分发挥试题的“导向性”作用.

    3.科学论证.

    科学论证通常是指具有使用科学证据的意识，以及评估科学证据的能力，并能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测.

    例3?? 用两个相同的加热装置分别给质量相等的甲、乙两种液体同时加热，两种液体的温度随时间的变化记录如下表.由数据可比较两种液体的比热容（? ）.

    

    A.c甲>c乙

    B.c甲=c乙

    C.c甲

    D.无法确定

    【解读】本题以“探究物质的吸热能力”实验为素材，考查了对比热容含义的理解.从表中可以看出：在相同的加热时间内，乙的温度比甲升高得多.再结合题干信息可知在相同的加热时间内，两种物质吸收的热量相同，由此得出温度升高得多的甲物质比热容较小.此题难度不大，但是要求学生能根据实验原理，应用控制变量的思想对实验数据进行对比、分析，考查学生是否有利用证据的意识，并且能否基于证据，对所研究的问题通过分析、推理得出结论.

    4.质疑创新.

    通俗地理解，质疑创新是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格.

    

    

    例4?? （节选改编）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V.实验电路如图4所示.根据实验数据，小强作出了如图5所示的I-R图像，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系.你认为小强的改进方法是： _______.

    【解读】 “探究电流与电阻的关系”作为电学的重点实验之一，在平时教学中，往往采用作I-R图像来找寻二者之间的定量关系，其实这种方法缺乏严谨性.此问的设置不仅考查了学生能否打破常规，灵活运用不同方法分析和处理实验数据的能力，并从中得出结论，同时也体现了在科学探究中是否具备质疑创新的能力与品格.?三、几点建议

    新课程时代，倡导“教”“学”“评”一致性的课程体系，无论是从日常教学，还是中考复习，都应紧紧围绕促进学生核心素养发展的目标，对学生科学思维进行培养.这就要求我们一是在日常教学中应加強学生对基本模型的理解和积累;二是要多联系生产、生活实际，通过创设真实的物理情景，鼓励学生通过自主学习和自身感悟，不断提高建模能力及推理能力;三是多给学生创造科学探究的机会，通过亲身体验，在观察、实验的基础上运用科学推理和科学论证等方法，从而全方面、多方位培养学生的科学思维能力.