例谈实验探究题的解题技巧

倪康法

摘要：实验探究题在初中中考中占一定的比重，实验探究题难度相对较大，主要原因是该题型思维量大、综合性强、情境新、设问角度变化多端，学生在解决这类问题时，失分比较严重.本文通过实例从实验结论的描述，新情景中新物理量所隐含信息，透过现象抓住实质变量三方面入手，介绍中考科学实验探究题的解题技巧.

关键词：实验结论;新物理量;实质变量

中图分类号：G632       文献标识码：A        文章编号：1008-0333（2022）20-0059-03

学科是一门以实验为基础的课程，重在引导学生观察身边的自然现象，发现问题，提出问题，再根据自身储备的知识和认知对问题的可能性做出假设，并设计实验进行探究，在探究过程中提升科学探究的能力和素养.在教学过程中，如何检测学生科学探究能力和科学探究的基本技能？实验探究题就是一个很好的载体，由于它既涉及到实验探究的流程，又涉及学生在探究过程中的方法措施即知识和技能的运用，能充分考查学生现有知识的储备情况和学生的学习能力及科学素养.因此实验探究题在中考中占一定比重，而此类题型由于综合性强，信息量大，部分学生遇此类题型，往往被题干中大量文字和图表吓懵，题目太长，看到后面忘了前面，容易烦躁.书写、表达时也容易出现各种错误.本文学从生最容易失分的几个方面入手，谈谈中考科学实验探究题的答题技巧.

1 关于探究实验结论描述时的注意点

1.1 明确实验目的，结论一定要从实验目的着手，针对实验目的来表达.

例1某校初三同学在体育课篮球训练时发现，自由下落的篮球碰撞地面后反弹上升的最大高度總小于下落的高度，这一发现激发了班里的科学爱好者的探究热情，同学们结合在物理课上学到的能量守恒的知识，展开积极的讨论，得出结论：篮球在碰撞地面过程中有机械能损失.那么机械能损失与什么因素有关呢？为了探究自由下落的篮球在碰撞地面过程中损失的机械能的大小与哪些因素有关，他们分别让同一个篮球从不同高度自由下落碰撞地面，通过测量该篮球下落高度与反弹高度的差值，来比较损失的机械能的大小，实验过程如图1（a）、（b）和（c）所示（Δh3<Δh1<Δh2）. 分析比较图1中的（a）和（b）两图可知：自由下落的同一篮球碰撞同种材料的地面，下落高度较大时，.

学生错误回答：自由下落的同一篮球碰撞同种材料的地面，下落高度较大时，反弹上升的最大高度的差值Δh越大.

错误原因是没有明确实验目的.反弹上升的最大高度的差值Δh不同只是一种实验现象，而不是结论.需要从现象进一步上升到结论.题目中的实验目的是探究自由下落的篮球在碰撞地面过程中损失的机械能的大小与哪些因素有关，所以结论的描述必须针对机械能损失的情况来回答.

正解：自由下落的同一篮球碰撞同种材料的地面，下落高度较大时，机械能损失得越大.

1.2 如果实验现象中出现具体数量信息，则表达结论时也需要有定量信息的体现.而不能笼统地用与“什么”有关来描述.

例2飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关？为了研究这一间题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图2甲方式进行如下实验.

①闭合电风扇的开关，调节档位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数.重复5次实验并计算升力平均值.

②改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①.

③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙.

本实验得出的结论是：.

学生错误答案：飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外还与迎角大小有关.

正确答案：在一定的速度下，飞机飞行时迎角从0度到15度，随着迎角的增大，飞机所受升力随之增大，飞机飞行时迎角从15度到20度随着迎角的增大，飞机所受升力减小，飞机飞行的迎角15度附近时飞机升力达到最大.

1.3 明确实验中的自变量和因变量

例3小明同学在“探究电流与电压的关系”时，记录下面表格中的实验数据.

通过分析实验数据，你得出的实验结论是：.

这一空格看似简单，但得分率也不高.错误答案有以下几种情况：

回答1：电流与电压成正比.

回答2：在电阻一定的情况下，电压与电流成正比.

回答3：在电阻一定的情况下，电流越大，电压越大.究其原因，主要是学生不清楚这个实验中的自变量是电压，因变量是电流.运用控制变量法时，一定要区别自变量，因变量和常量的区别，自变量是研究者在研究中故意改变或控制的变量，自变量是由实验者主动操纵的，从而引起因变量变化的量，因变量即研究中随着自变量的变化而变化的变量，因变量变化只是对自变量变化的一种反应.常量，即在研究中为了避免引起研究结果混淆，而故意使其保持恒定，或者不变化的量.在探究电流与电压关系时，电压是自变量，电流是因变量.电压的改变引起电流的改变，而不是电流的改变引起电压的改变.许多的科学实验结论都是有条件的，即需要保持常量一定，综合以上分析，本题的正确答案：在电阻一定的条件下，电流与电压成正比.在描述时，因变量与自变量有关，因变量写在前面.常见结论表达模式：在××（无关变量）相同的条件下，××（因变量）与××（自变量有关（存在怎样的关系）.

2 抓住新物理量单位所隐含的信息

例4宁波某初中八年级科学兴趣小组同学，在学习了速度的有关知识后，对宁波交警利用无人机测速产生浓厚兴趣，利用双休时间兴趣小组成员和交警一起参与宁波机场高架测速，机场高架公路上限速80km/h. 交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测.一辆红色小轿车在通行0.3m的过程中，高速摄像机拍摄帧数为110帧，据此判断此红色小轿车是否超速？

下表是某小型无人机的部分参数：

分析要计算速度，但题目中没有出现时间信息，怎么找到时间信息呢？拍摄速度这是个新物理量，学生不太熟悉，但从这个物理量的单位我们可以知道，其中隐含了我们所需要的时间信息.首先计算出高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间t=111000s，再计算出高速摄像机拍摄帧数为110帧的时间，t1=111000×110s=0.01s，然后根据v=st计算在激光在高速摄像机拍摄帧数为110帧的过程中小轿车行驶的速度，v=st=0.3m0.01s=30m/s=30×3.6Km/h=108Km/h>80Km/h进而确定是否超速.

答案：红色小轿车超速.

反思：表格提供了无人机信息，出现了新物理量，本题汽车测速所需的时间隐含在表格的新物理量拍摄速度中，抓住这一关键点，本题的速度问题就可以輕松解答.

3 透过现象，抓住本质

明确实验组和对照组区别.

例5为探究绿色植物的某些生理活动，科学兴趣小组的同学们设计并实施了如下实验.选择两株生长状况相同，生命力旺盛的绿色植株，分别倒扣在两个透明的玻璃瓶中，如图3，C中放置一杯氢氧化钠溶液，D中放置一杯清水，请据图3回答问题：实验中的C和D形成一组对照实验，其变量是.

有许多学生的答案是实验中的溶液不同，这个回答看似直截了当，但实质模棱两可，没有针对实验目的切中要害，这样的回答完全不得分.

正确回答：二氧化碳

在明确实验目的是进行光合作用原料的前提下，才能抓住要点，C 装置中氢氧化钠吸收了装置内的二氧化碳，而不能进行光合作用，D装置清水没有吸收二氧化碳，所以两个实验的变量是二氧化碳.

例6很多孩子都喜欢养蚕，养蚕不光是为了玩，更是体验一种生命的过程，蚕宝宝喜欢吃桑树叶，但由于我们周边桑树很少，桑树叶一直是养蚕季紧缺物资，一天小明同学告知其他同学，蚕宝宝的“粮食问题”解决了，蚕宝宝除了喜欢吃桑树叶也喜欢吃蜗苣叶.真的吗？蚕宝宝真的喜欢吃蜗苣叶吗？带着这个疑问，同学们设计如下实验.取虫龄、健康状况相似的蚕宝宝20个，分成甲、乙两组，分别放在两个相同的硬纸箱中，甲组喂食适量的桑树叶，乙组喂食等量的莴苣叶，其他条件相同，每天观察蚕宝宝的生长情况.请据此回答下列问题：

（1）该实验中，同学们作出的假设是.

（2）该实验的实验组是.

科学探究题虽然是科学中考试卷中的一个难点，但此类题目仍有规律可循，因为科学探究过程的流程是一致的，解题的关键在于知识的积累，科学探究方法的正确运用，所以解题的方法，可以沿着科学探究的具体步骤，理清该实验探究题要探究的问题、采取的实验方法，顺藤摸瓜，一切迎刃而解.

参考文献：

[1] 胡云芳.初中科学中考探究题分析及解题方法的探索[J].课程教育研究：学法教法研究，2016（07）：271-274.

[责任编辑：李璟]