教育部2005年课改实验区初中毕业理科学业考试命题指导(之五)
作者：课标组 人气：
次 时间：2005年05月01日 星级：
(3)对科学探究的考查应从实际问题出发，重点关注学生的探究能力
对科学探究的考查应从实际问题出发，重点关注学生的探究能力。应避免将科学探究分解为生搬硬套的知识和按部就班的程序进行考查。在实际教学中，学生应有较完整、自然地体验科学探究过程的机会，但在大规模考试的情境中，要考查一个完整的探究过程往往是困难的，选择探究过程的部分内容，对学生探究能力的某一方面进行考查更现实可行。也就是说，为保证考查的有效性和可操作性，一道试题不必贪多求全，可以只集中考查探究能力的一个或两个方面。如考查学生提出猜想的能力、设计和实施实验的能力、表达和交流的能力等。
①考查学生提出猜想的能力
例22 爬墙虎是一种藤本绿化植物(如图，图略)，它可以沿着竖直的墙面向上攀附生长，并紧紧地贴附在墙面上。对于其中的原因，请提出你的猜想并简要说明。
评析 本题给出了爬墙虎生长图(本文中略)，考查学生根据植物根、茎、叶及变态器官知识提出猜想的能力。不足之处是：对于一般初中学生来说，猜想中能运用的科学知识和方法是有限的。
例23 在煮饺子的过程中，可观察到如下现象：饺子刚放入时，沉在水底；煮一段时间后，就浮了起来。饺子为什么会浮起来?请提出你的猜想并给出说明。
我想原因可能是：_______________________________________________
我的根据是：___________________________________________________
还有可能的原因我认为是：_______________________________________
我的根据是：___________________________________________________
……
可能的答案：
(1)沸水上下翻滚带起了饺子；
(2)水沸腾后饺子表面吸附了一些气泡，托起了饺子；
(3)煮熟后的饺子密度小，因此会浮起来；
(4)饺子由于温度升高而体积变大，所受浮力也增大，且大于重力，因此浮了起来；
(5)饺子内的空气受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力也增大力大于重力(尽管煮过的饺子因吸水会变重，但浮力增加显然更大)了起来
(6)随着饺子内的温度升高，水蒸气增加，导致饺子体积变大，所受浮力增大，并使浮力大于重力(尽管煮过的饺子因吸水会变重，但浮力增加显然更大)，因此浮了起来
评分标准：满分6分，答(1)或(2)得1分；答(3)得3分，其中若只答饺子煮熟了就会浮起来，而未提到密度变小的，得1分；答(4)、(5)和(6)中任意一个得5分，同时考虑饺子中的空气和水蒸气受热膨胀的得6分，其中若没有考虑煮过的饺子吸水变重而认为重力不变则扣1分；能综合考虑饺子本身和饺子内气体受热膨胀并判断气体受热膨胀可能是主要因素的得6分；提出其它合理猜想的酌情给分。
评析 一般来说，学生对煮饺子的过程并不陌生。对于饺子煮后会浮起来的现象，学生可根据经验和所学的知识，提出许多有一定依据的猜想。评分主要依据的是学生通过猜想所表现出的正确地运用科学知识、方法和推理的能力。
②考查学生设计和实施科学实验的能力
例24 几个同学爬杆比赛时，要比较谁的功率大仪器和测出哪些物理量?分别需要哪些测量仪器和测出哪些物理量？
答案及评分标准：本题有多种答案，只要合理均得分。几种可能的答案如下：
(1)用体重计测体重，用秒表测时间，用长杆和卷尺测高度。
(2)用体重计测体重，用秒表测时间。(要求比赛的同学都爬过同样高度)
(3)用体重计测体重，用长杆和卷尺测高度。(要求比赛的同学在几条杆上同时开始，同时停止)
评析 本题不是简单地考查实验仪器的操作，也不是课本实验的重复，而是从学生的生活实际出发，考查学生在真实情境中应用知识，规划、没计、实施实验，以解决问题的能力。
例25 煮饺子时，观察到饺子刚放入时沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。对此现象的原因有两种看法：一种认为水煮沸时，上下翻滚，带起 了饺子；另一种则认为饺子里有气体(空气和水蒸气)，气体受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力增大，大于重力，于是就浮了起来。如何从实验上来判断上述两种猜测的对错?
答案：
若第一种看法成立，停火后，水不再沸腾时，饺子应很快沉下去，因为此时水已停止翻滚。反之，则不成立。
若第二种看法成立，停火一段时间，水温降低到一定程度后，饺子内气体体积会缩小，浮力减小，饺子下沉。此时若重新加热，水温又升高，饺子内气体体积变大，浮力增大，饺子可再次上浮。若无前述现象，则此看法不成立。
评析 此题考查了学生针对猜想设计判定性实验的能力，其所需知识并没有超出学生已有知识的水平，但要求学生能灵活运用所学知识于实际情景之中。
③考查学生对实验数据进行分析处理和对实验结果进行解释的能力
例26 把一支温度计插入一杯碎冰中，然后置于温度为25℃的空调房内。测量温度随时间的变化，数据如下表所示。请绘出“温度一时间”曲线，找出曲线的特点并分析说明。
答案：温度随时间变化的曲线如图1—9所示：
曲线的特点主要有：(1)刚开始温度接近0℃，并几乎不变。这是由于冰水共存所致；(2)越往后温度变化越缓慢。这是由于水温与室温的温差变小，水的吸热减慢所致。
评析 将实验数据绘制成曲线，找㈩特点并进行说明，考查的是学生对实验数据进行分析处理和对实验结果进行解释的能力。
例27 煮饺子时，观察到：饺予刚放入时沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。在讨论饺子为什么浮起来时，有两种观点：第一种认为饺子里有气体(空气和水蒸气)，气体受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力增大，大于重力，于是就浮了起来。第二种观点认为不是气体，而是饺子煮熟了，就浮了起来。为检验两种观点，有人做了如下实验：饺子煮一段时间浮起后，停火，几分钟后饺子下沉；重新加热到水沸腾，饺子再次上浮。
你认为实验支持哪种观点?
评析 对同样的实验现象，往往行不同的解释，因而会引发更多的实验求证活动，继而需要提出更多的解释。而要判断解释的合理性，必须正确地运用科学知识和方法，并进行正确的推理。因此，针对学生提出解释的水平和判断解释合理性的能力设置问题，可以考查出真正的科学探究能力。
(3)对科学探究的考查应从实际问题出发，重点关注学生的探究能力
对科学探究的考查应从实际问题出发，重点关注学生的探究能力。应避免将科学探究分解为生搬硬套的知识和按部就班的程序进行考查。在实际教学中，学生应有较完整、自然地体验科学探究过程的机会，但在大规模考试的情境中，要考查一个完整的探究过程往往是困难的，选择探究过程的部分内容，对学生探究能力的某一方面进行考查更现实可行。也就是说，为保证考查的有效性和可操作性，一道试题不必贪多求全，可以只集中考查探究能力的一个或两个方面。如考查学生提出猜想的能力、设计和实施实验的能力、表达和交流的能力等。
①考查学生提出猜想的能力
例22 爬墙虎是一种藤本绿化植物(如图，图略)，它可以沿着竖直的墙面向上攀附生长，并紧紧地贴附在墙面上。对于其中的原因，请提出你的猜想并简要说明。
评析 本题给出了爬墙虎生长图(本文中略)，考查学生根据植物根、茎、叶及变态器官知识提出猜想的能力。不足之处是：对于一般初中学生来说，猜想中能运用的科学知识和方法是有限的。
例23 在煮饺子的过程中，可观察到如下现象：饺子刚放入时，沉在水底；煮一段时间后，就浮了起来。饺子为什么会浮起来?请提出你的猜想并给出说明。
我想原因可能是：_______________________________________________
我的根据是：___________________________________________________
还有可能的原因我认为是：_______________________________________
我的根据是：___________________________________________________
……
可能的答案：
(1)沸水上下翻滚带起了饺子；
(2)水沸腾后饺子表面吸附了一些气泡，托起了饺子；
(3)煮熟后的饺子密度小，因此会浮起来；
(4)饺子由于温度升高而体积变大，所受浮力也增大，且大于重力，因此浮了起来；
(5)饺子内的空气受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力也增大力大于重力(尽管煮过的饺子因吸水会变重，但浮力增加显然更大)了起来
(6)随着饺子内的温度升高，水蒸气增加，导致饺子体积变大，所受浮力增大，并使浮力大于重力(尽管煮过的饺子因吸水会变重，但浮力增加显然更大)，因此浮了起来
评分标准：满分6分，答(1)或(2)得1分；答(3)得3分，其中若只答饺子煮熟了就会浮起来，而未提到密度变小的，得1分；答(4)、(5)和(6)中任意一个得5分，同时考虑饺子中的空气和水蒸气受热膨胀的得6分，其中若没有考虑煮过的饺子吸水变重而认为重力不变则扣1分；能综合考虑饺子本身和饺子内气体受热膨胀并判断气体受热膨胀可能是主要因素的得6分；提出其它合理猜想的酌情给分。
评析 一般来说，学生对煮饺子的过程并不陌生。对于饺子煮后会浮起来的现象，学生可根据经验和所学的知识，提出许多有一定依据的猜想。评分主要依据的是学生通过猜想所表现出的正确地运用科学知识、方法和推理的能力。
②考查学生设计和实施科学实验的能力
例24 几个同学爬杆比赛时，要比较谁的功率大仪器和测出哪些物理量?分别需要哪些测量仪器和测出哪些物理量？
答案及评分标准：本题有多种答案，只要合理均得分。几种可能的答案如下：
(1)用体重计测体重，用秒表测时间，用长杆和卷尺测高度。
(2)用体重计测体重，用秒表测时间。(要求比赛的同学都爬过同样高度)
(3)用体重计测体重，用长杆和卷尺测高度。(要求比赛的同学在几条杆上同时开始，同时停止)
评析 本题不是简单地考查实验仪器的操作，也不是课本实验的重复，而是从学生的生活实际出发，考查学生在真实情境中应用知识，规划、没计、实施实验，以解决问题的能力。
例25 煮饺子时，观察到饺子刚放入时沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。对此现象的原因有两种看法：一种认为水煮沸时，上下翻滚，带起 了饺子；另一种则认为饺子里有气体(空气和水蒸气)，气体受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力增大，大于重力，于是就浮了起来。如何从实验上来判断上述两种猜测的对错?
答案：
若第一种看法成立，停火后，水不再沸腾时，饺子应很快沉下去，因为此时水已停止翻滚。反之，则不成立。
若第二种看法成立，停火一段时间，水温降低到一定程度后，饺子内气体体积会缩小，浮力减小，饺子下沉。此时若重新加热，水温又升高，饺子内气体体积变大，浮力增大，饺子可再次上浮。若无前述现象，则此看法不成立。
评析 此题考查了学生针对猜想设计判定性实验的能力，其所需知识并没有超出学生已有知识的水平，但要求学生能灵活运用所学知识于实际情景之中。
③考查学生对实验数据进行分析处理和对实验结果进行解释的能力
例26 把一支温度计插入一杯碎冰中，然后置于温度为25℃的空调房内。测量温度随时间的变化，数据如下表所示。请绘出“温度一时间”曲线，找出曲线的特点并分析说明。
答案：温度随时间变化的曲线如图1—9所示：
曲线的特点主要有：(1)刚开始温度接近0℃，并几乎不变。这是由于冰水共存所致；(2)越往后温度变化越缓慢。这是由于水温与室温的温差变小，水的吸热减慢所致。
评析 将实验数据绘制成曲线，找㈩特点并进行说明，考查的是学生对实验数据进行分析处理和对实验结果进行解释的能力。
例27 煮饺子时，观察到：饺予刚放入时沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。在讨论饺子为什么浮起来时，有两种观点：第一种认为饺子里有气体(空气和水蒸气)，气体受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力增大，大于重力，于是就浮了起来。第二种观点认为不是气体，而是饺子煮熟了，就浮了起来。为检验两种观点，有人做了如下实验：饺子煮一段时间浮起后，停火，几分钟后饺子下沉；重新加热到水沸腾，饺子再次上浮。
你认为实验支持哪种观点?
评析 对同样的实验现象，往往行不同的解释，因而会引发更多的实验求证活动，继而需要提出更多的解释。而要判断解释的合理性，必须正确地运用科学知识和方法，并进行正确的推理。因此，针对学生提出解释的水平和判断解释合理性的能力设置问题，可以考查出真正的科学探究能力。
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