从中考试题谈谈关注实验细节

从中考试题谈谈关注实验细节

范苔诺

慈溪市卫前初级中学

【摘 要】科学是以实验为基础的学科，科学实验在初中科学教学中占有极其重要的地位，它可以激发学生学习科学的兴趣，帮助学生理解科学知识，培养学生观察实验能力、思维能力和创新能力，提高学生的科学素养。实验细节彰显科学的严谨，因此中考科学命题也非常重视对科学实验的考查，特别是考查实验细节题也屡见不鲜。然而，目前在初中科学课堂教学中，科学实验的开展状况并不乐观，嫌动手实验太耗时，担心完不成教学任务，不如多做几道题目，就通过播放实验操作视频应付过去，即使做实验，学生在观看教师演示实验或自己动手实验时，往往重视的是实验结果，忽视实验过程中出现的细节，以致学生分析问题和解决问题能力得不到提高。

【关键词】 实验 细节 能力

科学以探究为核心，实验是科学探究的重要手段和途径，关注科学实验细节，在科学实验中获得丰富的感性认识，需要进行“去粗取精、去伪存真、由表及里”的思维加工，认识物质及变化的本质和内在规律性，实现从感性认识上升到理性认识，从而使学生理解和掌握科学概念和规律，主动建构科学知识。

一、关注实验细节，培养学生观察能力。

观察力是指大脑对事物的观察能力，没有敏锐而细致的观察，就不能深入认识事物的本质。观察力是思维的触角，善于引导学生从现象乃至隐蔽的细节中探索事物的本质，使学生的思维从表象到本质，从感性认识到理性认识，使学生的思维能力得到提高。

如浙江省绍兴市2020年中考科学试卷选择题15题：如图，甲、乙实验可以得出“定滑轮不能省力”这一结论，小敏想通过一次实验既得出结论，又能直接显示出钩码的重力大小，于是在左侧加上一个相同的弹簧测力计(弹簧测力计重力不能忽略、绳和滑轮之间摩擦不计)，下列四套装置中能实现的是（    ）

A B C D

此题探究“定滑轮是否省力”，活动中弹簧测力计倒拉和正拉的读数是怎样的？若忽略绳跟滑轮之间的摩擦，猜想弹簧测力计示数等于钩码受到的重力大小，但在实验过程中，没有出现预想的实验现象，学生操作过程如下：先把弹簧测力计正放，在竖直方向上调零（见图一），这是使用弹簧测力计第一步习惯性操作，测出两个钩码受到的重力为1牛（见图二），然后用弹簧测力计不管刻度正的测（见图三），还是倒过来测(见图四)，发现示数却都小于1牛，是什么原因导致测力计示数小于1牛呢？

图一 图二 图三 图四

引导学生做实验时一定要仔细，观察时要全面，并引导学生思考出现这种现象的原因？如何用实验验证？对图三弹簧测力计进行受力分析：弹簧测力计静止（处于平衡状态），竖直方向上受到向下重力、手对秤钩向下拉力和绳子对它向上的拉力，忽略绳与定滑轮间的摩擦，手对秤钩向下拉力等于绳子对弹簧测力计向上的拉力和弹簧测力计受到的重力之差，绳子对弹簧测力计的拉力大小等于钩码受到的重力大小，而测力计的示数等于作用在测力计挂钩上拉力的大小，所以弹簧秤示数小于1牛。而我们再测出此弹簧测力计重力，发现加上图三测力计示数刚好接近1牛。图四弹簧测力计倒过来拉时，忽略了因弹簧受到重力，指针没有指在零刻度线这一细节，导致最终测量时测力计示数小于1牛(见图五)，同学们把弹簧测力计倒过来重新调零（见图六），再实验（见图七），弹簧测力计示数等于1牛，这样经多次实验得出使用“定滑轮不能省力”的结论。

图五 图六 图七

由此可见，培养学生的观察能力，要与培养学生实事求是、尊重实验事实的科学态度以及细心观察的科学方法紧密结合起来，细节彰显严谨，学生只有以严谨的科学态度对待每一个实验，才能养成良好的实验习惯，学生的能力才能得到提高。

2. 关注实验细节，培养学生的创新能力。

我国著名数学家华罗庚说：人之可贵在于能创造性地思维，创造性思维本质是发散性思维，这种思维方式，遇到问题时，能从多角度、多侧面、多层次去思考，既不受现有知识的限制，也不受传统方法的束缚。在教学中，加强实验教学，注意实验现象中的细节，不仅能开发学生智力，而且能培养学生的创新能力。

如浙江省衢州市2020年中考科学试卷实验探究题25题：利用加热高锰酸钾的方法，验证化学反应中质量守恒定律。如图，小科将适量高锰酸钾装入试管，塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m₁。加热使之充分反应后，测得量筒中气体体积为V，再次测得反应装置与物质总质量为m₂，已知常温常压下氧气密度为p。据此请回答：

（1） 实验中用量筒收集气体的好处是________。

（2） 实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，请解释产生该现象的原因________。

（3） 根据实验数据计算发现： ，与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是

A . 试管中高锰酸钾没有完全分解 B . 导管口连续均匀冒气泡时才收集气体

C . 未调节量筒内外液面相平就读数 D . 停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯

此题考查实验室制取氧气并测定氧气体积时操作细节，在实验室用双氧水制取氧气探究活动中我让学生设计实验：如何用量筒测定生成的氧气体积并动手实验，经大家讨论通过测量排水量间接测量气体体积。由原先氧气制取装置做如下改进：

﹥

并让学生思考：是否等气泡连续均匀冒出时才用量筒收集？大家讨论发现：等导管口气泡连续均匀冒出时才用量筒收集，测定氧气体积将偏小，它是通过发生装置内气压增大排出气体，从而排出量筒内水来测定生成的氧气体积，所以导管口冒出第一个气泡就收集，但我们容易忽视的细节是对量筒的读数：一、读数时须冷却到室温，因为此反应要放热，温度高气体体积要膨胀，二、读数时还要调整量筒高度，使量筒中液面跟水槽中液面相平，即所测气体体积是大气压下体积，若不相平气体压强对气体体积会产生影响，三、视线与液面相平。这些细节可以归纳为“同温、同压、平视”若忽略了这些细节，测得的气体体积将不准确。同理用下图装置，读数时调整量筒高度，使量筒中液面跟广口瓶中液面相平。

还须注意细节：连接集气瓶和量筒的导管需充满水，保证进入集气瓶的气体体积与排出水的体积基本相等。并拓展：量气管测气体体积，读数时调节水准管使水准管中液面跟量气管中液面保持相平（见图九），这点对初中学生而言也能理解，同时对发生装置的进一步改进（见图八和图十），培养了学生的创造性思维。

图八 图九 图十

三、关注实验细节，发展学生思维能力

思维能力指人们在工作、学习、生活中遇到问题，总要“想一想”，这种“想”就是思维。它是通过分析、综合、概括、抽象、比较等一系列过程，对感性材料进行加工并转化为理性认识来解决问题的，思维能力是学习能力的核心。

如浙江省宁波市2020年中考科学试卷解答题29题：1852年，法拉第经过深入的思考和大量的尝试，建立了“力线”的概念。他认为在磁极周围充满了力线，依靠力线将磁极间的作用联系起来。他还利用细铁屑把这种所谓的“力线”形象地呈现出来。小科进行了如下实验：

①在玻璃板上均匀地撒上一层薄薄的细铁屑。

②把玻璃板放在条形磁铁上，观察细铁屑的分布情况。

③轻敲玻璃板，再观察细铁屑的分布情况。

请回答：（1）如图所示为实验步骤③得到的细铁屑分布情况。请你画出经过A点的磁感线。

（2）实验步骤②中未敲玻璃板“力线”未能通过细铁屑呈现出来，而步骤③中轻敲玻璃板“力线”能通过细铁屑呈现出来。上述原因分别是什么？

在做铁屑把磁场在平面上分布显现出来的实验中，有“轻敲”玻璃板这一细节，为什么要“轻敲”玻璃板？

此题是探究磁场的分布时把细铁屑洒在下面放有磁铁的玻璃板上，铁屑被磁化后相当于一枚枚的小磁针，为了把磁体周围的磁场在一个平面上的分布情况形象地模拟出来，要有轻敲玻璃板这一细节，我们实验操作时都会“轻敲”玻璃板，却忽视了问自己为什么要“轻敲”玻璃板这一问题？当我在课堂中抛出这一问题时，好多学生感到茫然，紧接着反问：如果“不轻敲”那又会如何？启发学生思考，发展学生思维能力。

总之，教师要重视科学实验，尤其要关注实验细节，从细节中发现问题，启迪学生的科学思维，引导学生独立思考，创造性地分析和解决问题，培养学生的各种能力。