中考物理命題技術(shù)探索之探究題
湖北省宜昌市第三中學(xué) 梁華
摘要：本文通過分析中考命題、考試和評(píng)卷過程中，在不同階段，針對科學(xué)探究題出現(xiàn)的問題，提出改進(jìn)意見和建議。試圖尋找和探索一些通過探究題型考查能力的有效技術(shù)方法。
關(guān)鍵詞：難度 鑒別度 探究
正文：探究題被稱為主觀試題。課程標(biāo)準(zhǔn)要求科學(xué)探究即是方法又是知識(shí)。從考試的功能方面分析，通常把探究題作為重要的甄別、選拔試題。一份好的探究題難度通?？刂圃?.45左右比較合適。從考試的能力方面分析，通常考查理解能力、問題解決等能力。知識(shí)載體一般沒有局限，但是要力求避免應(yīng)用高一級(jí)的知識(shí)解釋問題。
本文選取宜昌市近幾年中考命題、考試和評(píng)卷過程中的典型探究題進(jìn)行分析研究。有一些是在預(yù)試過程中存在問題被刪除的試題，有一些是在中考實(shí)踐中存在問題需要研究改進(jìn)的試題。數(shù)據(jù)樣本分別采用預(yù)試地區(qū)，宜昌城區(qū)學(xué)生為參考。難度取試題的實(shí)際得分/試題滿分，即試題的通過率。鑒別度采用極端分組差法，即高分組難度減去低分組難度。其中高分組取高端27%，低分組取低端27%學(xué)生樣本。
一、預(yù)試過程中存在問題的試題分析
2005年是宜昌市初中物理新課程改革起步階段，試卷的3套樣卷首先在其他課改實(shí)驗(yàn)區(qū)進(jìn)行預(yù)試，對預(yù)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，去掉不符合難度、鑒別度要求的試題。本例中的例題1和例題2數(shù)據(jù)不夠理想而被刪除。
例題1(2005年預(yù)試題B卷)探究題29.如圖1所示，把導(dǎo)線放在磁場里，通電導(dǎo)體由于受到磁場力的作用而運(yùn)動(dòng)起來。在實(shí)驗(yàn)中，接通電源導(dǎo)體開始運(yùn)動(dòng)起來了。發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體與鐵軌a、b連接的地方不斷有火花產(chǎn)生。
(1)請你猜想接頭處火花產(chǎn)生的原因可能是什么?
(2)用你學(xué)過的知識(shí)支持你的猜想。
預(yù)試樣本數(shù)據(jù)：
|
題目 |
樣本數(shù) |
分值 |
均分 |
難度 |
低分組均分 |
高分組均分 |
鑒別度 |
|
29_1 |
257 |
3．00 |
0．49 |
0．16 |
0．31 |
0．74 |
0．14 |
|
29_2 |
251 |
3．00 |
1．31 |
0．44 |
0．87 |
1．57 |
0．23 |
第一問提出猜想的難度0．16，鑒別度0．14。說明絕大多數(shù)學(xué)生不能夠提出合理的猜想。也無法區(qū)分出不同類型的學(xué)生。本題失去了甄別和選拔功能。
試題的來源：
試題的素材選取人民教育出版社《物理》八年級(jí)教材中的演示實(shí)驗(yàn)原圖。教材中原圖探究的是“通電導(dǎo)體在磁場中受到作用力”，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是通電導(dǎo)體在磁場中受力而運(yùn)動(dòng)起來。
試題的探究點(diǎn)：
演示實(shí)驗(yàn)中，金屬導(dǎo)體與軌道a、b之間產(chǎn)生火花。火花從哪里來？
試題的考查目標(biāo)：
通過實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的意外現(xiàn)象。利用對比的方法，考查比較、判斷和分析問題的能力。同時(shí)考查應(yīng)用知識(shí)解釋問題的能力。
試題答案出現(xiàn)的典型問題：
最典型的答案是摩擦生熱，一部分學(xué)生回答因?yàn)橥妼?dǎo)體受到作用力而運(yùn)動(dòng)，于是導(dǎo)體滾動(dòng)與軌道相互摩擦生熱而產(chǎn)生火花。另外大多數(shù)學(xué)生無法作答。
試題的改進(jìn)方案建議：
改變試題文字描述結(jié)構(gòu)。學(xué)生存在的主要困難是不能夠把注意力集中到有火花處和沒有火花處。沒有進(jìn)行比較分析。可以把試題修改成主動(dòng)比較描述，引起學(xué)生注意。例如把題干修改成：發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體與鐵軌a、b連接的地方不斷有火花產(chǎn)生，而軌道和導(dǎo)體不相連接處沒有火花。修改以后的題干明確引導(dǎo)學(xué)生要進(jìn)行比較分析。只需要尋找出兩者的不同點(diǎn)就可以進(jìn)行合理猜想。從考查能力方面提高指向性，降低難度。
平時(shí)加強(qiáng)比較分析能力培養(yǎng)。比較：通電導(dǎo)體、軌道a、b和它們之間的接觸點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)：它們串聯(lián)電流I相同。分析：在所學(xué)習(xí)過的知識(shí)中能夠迅速回憶并且抽出相對應(yīng)的焦耳定律（Q=I2Rt）與電流產(chǎn)生熱量、溫度升高、引起火花有關(guān)。尋找出導(dǎo)體與接觸點(diǎn)之間的不同點(diǎn)可能是電阻R不同。猜想順利實(shí)現(xiàn)。這樣的猜想有依據(jù)、有方向。
參考答案：
⑴導(dǎo)體與軌道A．b連接的地方電阻大 （2分）
⑵根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt ，在電流相同時(shí)，接頭處電阻大于軌道電阻，產(chǎn)生熱量比軌道多，接觸處溫度高有火花產(chǎn)生。 （4分）
例題231．根據(jù)阿基米德定律FρgV。浮力的大小應(yīng)該與排開的液體密度有關(guān)。如圖2所示，為了驗(yàn)證猜想，他用一個(gè)重力為8N、體積為0．3×10-3m3鋁塊，分別浸沒在鹽水、水和煤油里比較驗(yàn)證。⑴根據(jù)圖中的描述，寫出她測量浮力的具體方法。⑵如果她所用彈簧測力計(jì)量程是10N，分度值是0．2N。在這種情況下，選取鹽水和水相比較，是否能檢驗(yàn)她的猜想（通過計(jì)算說明）？（g=10N/kg）浮=G排。小靖同學(xué)想：依據(jù)G=mg=（2005年預(yù)試題B卷）探究題
|
物質(zhì) |
密度ρ/（kg·m-3） |
|
鹽水 |
1．01×103 |
|
水 |
1×103 |
|
煤油 |
0．8×103 |
預(yù)試樣本數(shù)據(jù)：
|
題目 |
樣本數(shù) |
分值 |
均分 |
難度 |
低分組均分 |
高分組得分 |
鑒別度 |
|
31_1 |
253 |
2．00 |
1．17 |
0．58 |
0．19 |
1．92 |
0．87 |
|
31_2 |
253 |
4．00 |
1．03 |
0．26 |
0．11 |
2．18 |
0．52 |
主要問題是第二問難度只有0．26，雖然整個(gè)試題有很好的鑒別度。能夠很好地區(qū)分出不同類型的學(xué)生。但是由于難度指標(biāo)不合適而刪除。
試題的來源：
試題的素材選取人民教育出版社《物理》九年級(jí)教材中的演示實(shí)驗(yàn)原圖。教材中原圖探究的是“阿基米德原理”。
試題的探究點(diǎn)：
實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)器材選擇。
試題的考查目標(biāo)：
實(shí)驗(yàn)中分析與評(píng)估能力。同時(shí)考查應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。
試題答案出現(xiàn)的典型問題：
由于分析評(píng)估首先需要知道計(jì)算浮力的方法，還需要具備一定的計(jì)算能力，最后才能夠比較分度值進(jìn)行判斷。設(shè)置的能力障礙太多導(dǎo)致大多數(shù)學(xué)生不能夠到達(dá)最終目標(biāo)。
參考答案：
31．⑴用彈簧測力計(jì)測量鋁塊在空氣中的讀數(shù)G，再用彈簧測力計(jì)測量鋁塊浸沒在液體中的讀數(shù)F，則兩次測量的讀數(shù)之差等于浮力的大小。 （2分）
⑵鋁塊浸沒在鹽水中受到的浮力等于鋁塊排開鹽水的重力
Fρ1g V1=1．01×103 kg·m-3×10N/kg×0．3×10-3m3=3．03N浮=G1=
彈簧測力計(jì)的讀數(shù)
F= G- F浮=8 N-3．03 N=4．97N （1分）
鋁塊浸沒在水中受到的浮力等于鋁塊排開水的重力
Fρ2 g V2=1．0×103 kg·m-3×10N/kg×0．3×10-3m3=3．N浮=G2=
彈簧測力計(jì)的讀數(shù)
F=G-F浮=8N-3N=5N （1分）
彈簧測力計(jì)浸沒在兩種液體中的讀數(shù)差距小于分度值，選取這兩種液體比較不合適。 （2分）
二、實(shí)際中考試題中存在問題的試題分析
例題3（2007年宜昌市中考試題）探究題31．冬天，小明新買了一雙尼龍襪和一雙棉襪，他發(fā)現(xiàn)穿棉襪比穿尼龍襪暖和。那么棉襪與尼龍襪相比，主要是什么物理特性不相同呢？
?。?）請你做出猜想。
（2）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄髮懗鰧?shí)驗(yàn)方法，
考試樣本數(shù)據(jù)：
|
題目 |
樣本數(shù) |
分值 |
均分 |
難度 |
低分組均分 |
高分組均分 |
鑒別度 |
|
31_1 |
800 |
2．00 |
0．65 |
0．32 |
0．07 |
1．33 |
0．63 |
|
31_2 |
800 |
4．00 |
1．05 |
0．26 |
0．03 |
2．38 |
0．59 |
主要問題是難度偏大，雖然整個(gè)試題有很好的鑒別度。能夠很好地區(qū)分出不同類型的學(xué)生。但是由于難度指標(biāo)不理想而影響到全卷的難度目標(biāo)。
試題的來源：
試題的素材選取生活實(shí)踐中常見而又被忽略的現(xiàn)象。
試題的探究點(diǎn)：
尋找導(dǎo)熱性能不同。
試題的考查目標(biāo)：
比較分析能力和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?BR>
試題答案出現(xiàn)的典型問題：
大多數(shù)學(xué)生猜想由于它們的比熱容不同。并且按照比熱容的知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
試題設(shè)計(jì)和參考答案設(shè)計(jì)都存在不足。從考試樣本數(shù)據(jù)看出，第二問設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)難度大于第一問猜想難度。原因在于兩個(gè)問題參考答案設(shè)置的關(guān)聯(lián)度太高。如果猜想錯(cuò)誤，所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)也對應(yīng)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致整個(gè)試題丟分。此種試題的設(shè)計(jì)方式最大的不足在于丟分嚴(yán)重，造成試題與全卷相關(guān)性過高。
現(xiàn)實(shí)中有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，如果猜想錯(cuò)了，但是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對于猜想是合理的也應(yīng)該得到設(shè)計(jì)分?jǐn)?shù)。這種觀點(diǎn)也存在一定問題。如果設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與猜想不具備相關(guān)性，則可能會(huì)出現(xiàn)學(xué)生隨意猜想，即使不要猜想分?jǐn)?shù)。由于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚍€(wěn)定得分（這一點(diǎn)在考試前很容易做到提供固定猜想和設(shè)計(jì)方案，丟車保帥），會(huì)導(dǎo)致試卷信度降低。
試題的改進(jìn)建議：
降低分?jǐn)?shù)比例。通過降低此類試題分?jǐn)?shù)，降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。
分步考查。例如給出猜想，要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??；蛘咧惶岢霾孪耄贿M(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
參考答案：
31．（1）猜想：尼龍襪和棉襪的保溫（或保暖、傳熱）性能不一樣（2分）。
（2）實(shí)驗(yàn)方法：①將兩個(gè)相同的燒瓶中裝上質(zhì)量相等的水，加熱到相同的溫度后（1分），用相同厚度的尼龍襪面料和棉襪面料包好（1分），放在相同環(huán)境溫度下自然冷卻（1分）；②通過比較降低相同溫度時(shí)所用的時(shí)間或在相同的時(shí)間內(nèi)降低的溫度來比較保溫性能（1分）。
| 中考政策 | 中考狀元 | 中考飲食 | 中考備考輔導(dǎo) | 中考復(fù)習(xí)資料 |