实验方案的概念范例6篇

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实验方案的概念

实验方案的概念范文1

第一步:

希望工作坊的成员们以年级为单位,完成以下几个问卷调查和访谈。

1、使用《关于初中几何问题教学现状的调查问卷》、《关于初中生对几何学习兴趣的调查问卷》,了解学生对几何概念课的感受。

2、通过访谈了解教师对“问题链”在初中几何教学中的使用现状的认识。

第二步:

从几何概念课的教学实际出发,本研究将“问题链”分为以下几种类型:

1、概念引入“问题链”,是教师为引入课题所创设的情境,是为了使知识间平滑转接,为后续教学埋下伏笔,使学生产生强烈的求知欲等目的而精心设置的一系列问题。

2、概念形成“问题链”,是教师为帮助学生体验发现新知识的本质属性或规律的过程,基于已有经验得到新经验等目的而精心设置的一系列问题。

3、概念巩固“问题链”,是教师为帮助学生巩固新学的概念,避免与其他概念发生混淆,开扩学生思维的广度,加深理解概念等目的而精心设置的一系列问题。

本研究将“问题链”的设计方式分为以下几种类型:

1、阶梯递进式“问题链”,要求教师把教学内容设计成不同梯度、不同层次的问题组,让学生通过一个个问题的解决将难题迎刃而解。所提问题难度由浅入深、由简单到复杂、由点到面,每一个问题的提出都有明确的目的,是后一个问题的铺垫,是学生解决下一个问题的阶梯。

2、类比迁移式“问题链”,是根据两个对象之间在某些方面的相同或相似,从而推出它们在其它方面也可能相同或相似。

3、变式探究式“问题链”,注重以知识变式为抓手,让学生在转化中进入“最近发展区”,提高思维能力,提升思维层次。

4、总结归纳式“问题链”,总结链是教师在进行课堂教学、单元小结或复习时,为唤起学生的知识回忆,帮助学生建立系统知识结构网络而设计的“问题链”。

希望工作坊的成员们以年级为单位,按照下表梳理出的概念课的范围,从概念引入、形成、巩固三种类型问题链中选择一到两种,完成相应的教学案例写作。

年级

内容

人员安排

六年级上

圆周、圆弧、扇形等概念

李亚琼

六年级下

线段相等、角相等、线段的中点、角的平分线、余角、补角的概念

七年级上

图形平移、旋转、翻折的有关概念

轴对称、中心对称的有关概念

周晓旭、金少珍

七年级下

平面直角坐标系的有关概念

相交直线的有关概念

同位角、内错角、同旁内角的概念

三角形的有关概念

全等形、全等三角形的有关概念

八年级上

命题、定理、证明、逆命题、逆定理的有关概念

沈安晴、程小婷

八年级下

多边形及其有关概念

平行四边形(包括矩形、菱形、正方形)的概念

梯形的有关概念

向量的有关概念

九年级上

相似形的概念

比例线段相关概念、黄金分割、三角形的重心

相似三角形的概念

锐角三角比(锐角的正弦、余弦、正切、余切)的概念

金伟杰、于晓玲

九年级下

圆有关的概念

圆心角、弦、弦心距的有关概念

点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系中的相关概念

正多边形的有关概念

注:上表是通过阅读上海教育出版社《九年义务教育课本数学》六—九年级课本,根据《2020年上海市初中数学课程终结性评价指南》里规定的图形与几何部分,梳理出初中阶段几何概念课的教学内容。

第三步:

从完成的教学案例中选一到两个比较优秀的案例,开展实验研究。

前测:在授课前,学生在自行预习的基础上完成一份有关本节课概念的试题,记录其中概念题目的成绩。在授课后,学生再次完成上一张试题,记录其中概念题目的成绩。将两次成绩的差值作为本实验的前测。

后测:在授课前,学生在自行预习的基础上完成前测使用的试题,记录其中概念题目的成绩。第一次授课后,将问题链进行改进,进行再一次授课。在授课后,学生再次完成上一张试题,记录其中概念题目的成绩。将两次成绩的差值作为本实验的后测。

将前测和后测的试卷结果进行对照。

实验方案的概念范文2

ADI包括八个阶段:① 识别任务和指导问题;② 设计方法并收集数据;③ 分析数据并构建初步论证;④ 论证会议;⑤ 外显的反思讨论;⑥ 写研究报告;⑦ 双盲的小组同行评审;⑧ 报告的修改和提交。近年,ADI研究团队基于以往研究进一步完善了ADI教学模型,并开发教师设计与应用ADI在科学实验活动中的教学资源。现就实验教学中应用ADI的一些资源与设计过程进行阐述。

1 ADI应用书籍

ADI研究人员在NSTA出版了一系列指导教师和学生在科学学科中应用ADI的书籍,教师可直接或修改后使用其实验教学方案。

2 设计工具

教师可以通过修改现有的实验活动或使用工具来设计一个全新的应用ADI的实验教学方案。ADI研究团队开发并制定了相关工具,包括实验讲义模板、同行评审指南、研究方案建议模板。

2.1 实验讲义模板

实验讲义主要引导学生开展ADI实验活动的①~⑥阶段。教师可借助实验讲义模板制定实验讲义,模板包括以下几部分内容:“简介”“任务”“材料”“安全措施”“是否需要研究方案建议”“开始”“跨学科概念和科学与科学探究的本质”“初步论证”“论证会议”“研究报告”。① “识别任务和指导问题”阶段,会用到讲义的三部分内容:“简介”,包括该研究的背景信息和用来指导学生收集、分析和解释数据的法则、理论、原理或解释的概述及需要研究的现象;“任务”,明确研究的目标和研究的指导问题;“材料”,可供学生设计研究方案。② 设计方法并收集数据”阶段,讲义注明“安全措施”,用来解释在实施实验时任何会发生的潜在危险及提示避免危险的行为;提出“是否需要研究方案建议”,若学生需要,教师则给学生相应的研究方案建议模板,学生据此设计实验方案;在实施实验“开始”,讲义提示学生明确需要收集的数据类型、收集数据与分析数据的方法;完成实验后,讲义还提示学生思考与研究相关的“跨学科概念和科学与科学探究的本质”。③ “分析数据并构建初步论证”阶段,讲义提示构建在白板上的“初步论证”包括指导问题、主张、证据、理由。④ “证会议”阶段,讲义提示该阶段的任务是分享自己的论证和批判别人的观点,并提示批判的问题。⑤ “外显的反思讨论”阶段,讲义中所有涉及研究的问题都会被讨论。⑥ “写研究报告”阶段,讲义介绍需要写作的三个问题:“你想回答什么问题,为什么?“你研究期间做了什么,为什么用这种方式进行研究?”“你的论证是什么?”

2.2 同行评审指南

同行评审指南可直接或修改后使用。在⑦ “双盲的小组同行评审”阶段,该工具让各小组根据评审标准打出“评审等级”并作出解释,以帮助学生评估报告中具体要素的质量。被评审者在⑧ “报告的修改和提交”阶段中,则需要根据这些评审反馈在该指南上作出对评审者的评价,且注明修改或不改自己研究报告的原因。而“教师评分”这一部分则在学生递交研究报告和同行评审指南后,教师再进行评价。

2.3 研究方案建议模板

研究方案建议模板是在ADI阶段②中使用,用于提示学生完成实验方案及数据的收集和分析,分为描述性实验方案模板和比较或实验性方案模板。前者主要用于验证某一主张,后者用于判断不同主张的正确性。

3 设计过程

3.1 确定指导问题和任务

教师首先要确定指导问题和任务,问题和任务的设计应该与课程标准中课程目标、内容标准及核心概念等直接相关;或教师可使用现有实验活动的目的来帮助制定任务和指导问题。将高中生物必修一“影响酶活性的条件”设计为应用ADI的实验,可使用现有实验活动目的来帮助制定任务和指导问题,而本实验的目的是让学生明确酶起催化作用一般需要适宜的温度和pH。故任务为:设计和实施一个实验,探究“温度和pH的变化如何影响酶活性?”。指导问题为:温度和pH的变化如何影响酶活性?

3.2 确定学生需要的材料和信息

教师可以使用现有实验活动的指导材料作为参考,确定学生需要的材料和信息。确定学生需要的信息主要包括实验材料、器材的使用方法、实验方法、实验现象的解释等。

3.3 确定反思讨论内容

基于美国背景,需要确定一或两个跨学科概念及科学本质和科学探究本质的概念在阶段⑤讨论;基于我国教育情况,教师可确定与该研究相关的讨论内容。“影响酶活性的条件”中,需要讨论的内容可为:(1)温度和pH的预处理时机?(2)为保证实验结果的正确性,要仔细分析设计实验方案,正确进行实验操作,避免无关变量的影响。(3)酶的作用条件比较温和的原因是什么?(4)如何探究酶的最适温度和最适pH?……

3.4 编写实验讲义

按照上述实验讲义模板编写实验讲义,主要需要编写活动最开始的“简介”,再根据之前确定的内容填充讲义模板。对于“影响酶活性的条件”,编写的简介可包括三部分内容:酶的概念及本质;酶活性受温度和pH影响的实例介绍;变量、因变量、自变量、无关变量、对照实验的解释。

3.5 准备教学材料

教师给学生准备在课堂中使用的教学材料除了实验材料外,还需要白板或电脑、笔、研究报告纸、实验讲义、同行评审指南、研究建议模板。

3.6 编写实验方案

根据以上信息及ADI的八个阶段内容可编写应用ADI的实验教学方案。

4 总结

论证探究式教学模型是研究成熟的应用于科学实验教学中的科学探究教学模型。将ADI用于科学实验中,学生参与不同种类的论证,让学生真实体会科学知识的产生过程,体验科学家通过收集和分析数据得到证据从而支持自己主张的过程,体验主张受到批判和评价并给予反驳的过程,体验论证不断修改完善的过程。将ADI应用于科学实验虽是一项不小的挑战,但教师可使用ADI研究团队已开发的书籍、工具等设计实践ADI实验教学。

参考文献:

[1] Driver R,Newton P&Osbome J.Establishing the norms of scientific argumentation in classrooms.Science Education,2000,84(3),287-313.

[2] Duschl RA&Osbome J.Supporting and promoting argumentation discourse in science education. Studies in Science education,2002,38,39-72.

[3] Sampson V,Grooms J.Science as Argument-Driven Inquiry:The impact on students’conceptions of NOS.Paper presented at the 2008 Annual International Conference of the National Association of Research in Science Teaching(NARST).Baltimore,MD.

实验方案的概念范文3

一、探究性实验

这类实验题具有如下特点:选材内容基本是“新”的“旧”实验,从题目设计上其所选的实验问题的情景在教材中都能找到原型,但又都不是教科书中所能找到实验的简单重复,多数以课本实验为背景,通过改变实验条件或增加条件限制,具有一定的新颖性以考查学生在基本实验基础上求新的探究能力。

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为。

②滑块与斜面间的动摩擦因数为。

③以下能引起实验误差的是。

a滑块的质量

b当地重力加速度的大小

c长度测量时的读数误差

d小球落地和滑块撞击挡板不同时

解决这类问题的基本思路和方法是:在复习备考中要做好课本上的演示实验和学生实验,明确实验原理、实验方法、熟悉基本仪器的操作与使用,把某些测量仪器的替代仪器也要知道,测量方法的变换都有哪些也要在思维上有所延伸。重点实验最好亲自动手做一遍。

二、迁移类实验

这类实验题具有如下特点:它们基本上都不是课本上现成的实验,但其原理、方法以及所要求的知识均是学生所学过的,即用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验,以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。

解决这类问题的基本思路和方法是:仔细阅读题目,理解题意,在了解所介绍的实验仪器的基本原理、使用方法的基础上,运用以前所学过的知识、使用过的仪器和做过实验的方法,进行情景迁移、联想类比,就可解决问题。

三、应用型实验

这类实验题具有如下特点:它们基本上以生活、生产和现代科技中的某一实际问题为背景立意命题,且多以信息题的形式出现,要求学生能够从题给的文字、图表中捕获有效信息,运用所学的基础知识来解答。

②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱3、4之间从断开变为接通。为此,电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构图说明。 。

③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。。

解决这类问题的基本思路和方法是:在熟悉各种仪器的使用的前提下,仔细阅读题目,理解题意,从题给的文字、图表中捕获有效信息,从中找出规律,通过联想、等效、类比等思维方法建立与新情景对应的物理模型,并在旧知识与物理模型之间架设桥梁,并将旧知识迁移并运用到新情景中去,然后进行推理、计算,从而解决问题。

四、设计型实验

这类实验一般要求学生根据题目提出的目的、要求和给出的器材,设计出实验方案。要求深刻理解物理概念和规律,并能灵活运用,具有较强的创新能力。能将课本中分组实验和演示实验的实验原理、实验方法迁移到新的背景中,进而设计出实验方案。

(3)为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材及操作步骤,并给出直径和总长度的表达式。

解决这类问题的基本思路和方法是:明确实验目的→设计实验原理→根据实验原理设计多种实验方案→对实验方案进行可行性分析,筛选确定最佳方案→根据所定方案选择实验器材→拟定实验步骤→对实验数据进行处理→得出实验结论,并进行误差分析。值得一提的是,依据不同的实验原理选择不同的实验方案时,应遵循科学性,可行性,精确性,简便、直观性这四条基本原则。

五、“研究性学习”类实验

这类实验题具有如下特点:以学生在开展研究性学习的活动中所遇到的问题为背景命题,要求学生根据题给条件设计某些实验方案,或给出一些仪器(或实验步骤)来求解某个物理量,或对某些设计出的实验,分析其实验数据得到规律,并对可能产生的误差进行分析。如果试题是要求设计方案,其答案往往具有开放性,侧重考查学生的发散思维能力和创新能力。如果试题是对某些设计出的实验进行数据和误差分析,则要求学生具有扎实的基础知识和实验能力。

例:(2009年重庆卷)建造重庆长江大桥复线桥高将长百米、重千余吨的钢梁从江水中吊起(图6)、施工时采用了将钢梁与水面成一定倾角出水的起吊方案,为了探究该方案的合理性,某研究性学习小组做了两个模拟实验。研究将钢板从水下水平拉出(实验1)和以一定倾角拉出(实验2)的过程中总拉力的变化情况。

实验方案的概念范文4

一、实验仪器及操作的识别和描述

高考对该考点的考点是化学实验仪器名称、形状、用途的识别以及化学实验基本操作方法的描述,并且呈现逐年递增的趋势。

二、化学实验事实的加工和处理

化学实验事实的加工和处理的考点是理解主要元素化合物性质实验的现象,其次是利用元素化合物的性质检验、鉴别、分离和提纯物质,而高考对数据的获取和实验结果的处理的考查呈现逐年递减的趋势。

三、化学实验原理的理解和应用

高考对化学反应原理的理解和应用的考点是对实验方案、过程、结论等进行分析,阐明各部分装置及所盛装试剂的作用,组装和连接实验装置,确定操作顺序;其次是根据反应原理对实验中的异常现象及误差进行分析,但呈现了递减的趋势。运用化学概念、化学原理解释实验现象,则是每年高考的必考点。

实验方案的概念范文5

一、以定义变式为触点激发学生思维发散意识

变式教学是再创造教学的一种表现形式。定义变式就是从已知概念定义出发突破原有定义,充分发挥想象力,重组信息变换方向以新的视角重新定义,甚至生成并定义出新概念。物理学科中众多的概念大都是可以进行定义变式的。

如速度概念定义为“单位时间内通过的路程叫速度”(即相同时间比路程),变换角度定义变式1:“单位路程所用的时间叫速度”(即相同路程比时间);拓展变式2:“单位时间内转过的角度叫角速度”。又如“质量与体积的比叫密度”,定义变式1:“质量与长度的比也可叫线密度”;变式2:“质量与面积之比也可称为面密度”;拓展变式3:“能量与质量之比也可称为能量密度”。还如比热容概念定义为“单位质量的某种物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量叫这种物质的比热容”(即相同质量的不同物质升高或降低相同的温度比较吸收或放出的热量),定义变式为“单位质量的某种物质吸收或放出1J的热量所升高或降低的温度叫这种物质的比热容”(即相同质量的不同物质吸收或放出相同的热量比较升高或降低的温度)。再如电阻大表示导体对电流的阻碍作用大,电阻的倒数(电导)大就可表示导体导电能力强;电流与电阻成反比变式为电流与电阻的倒数成正比等。

物理学中比值法定义的概念较适合利用定义变式。定义变式要紧扣概念的本质属性有梯度有层次展开,使学生获得对概念的多角度理解,变式的目的不是让学生掌握变式后的内容,而是通过变式触发学生深入理解概念本质和灵活运用概念的意向,触发学生将概念同化到已有的概念系统中并迁移建立其他新概念的联想,最终触发学生的思维发散意识。

二、以问题引发为触点激发学生思维发散意识

“让学生在生动具体的问题情境中学习、猜想”是新课程倡导的重要理念之一。问题引发就是在物理课堂教学中通过创设寓理于境的问题情境引发有效问题驱动教学。情境+问题的教学过程不仅可以使学生容易掌握知识和技能,使原本枯燥的、抽象的物理知识变得生动、形象和具体,而且可以使物理教学内容具有新奇性,从而有效激发学生的好奇心和求知欲,激发学生的探求动机和兴趣,有助于激发学生的思维发散意识。

如在进行磁体和磁场教学时,可以先制作一个抽奖转盘,转盘表面设置各种大、小奖项,请学生转动转盘进行抽奖,但总是抽到小奖或抽不到奖品,为什么抽不到大奖呢?抽奖转盘内部有什么机关吗?又如进行电阻教学时,教师展示一调光台灯,接通电源打开台灯,旋转灯座上的转钮,灯的亮度逐渐变亮,反向旋转,灯变暗,灯光亮度变化的原因是什么?转钮内部是怎样的组成呢?再如进行压强教学时,一个学生站在一个气球上,气球破裂,站在多个气球上气球会破裂吗?进行浮力教学时,展示一乒乓球(内部粘有铁块),乒乓球一定浮在水面上吗?放入水中却下沉,这是为什么?在教学过程中,提出并解决一些具有挑战性或开放性的问题,更能提升学生的思维水平,如学生体验或感悟大气有压强后,提出如何测量大气压强?声音由物体振动产生,如何将声音的振动放大便于观察?弹力由物体形变产生,如何将微小形变放大?缺少电表,如何测量电阻或电功率等。

问题引发开展教学的要旨是教师要善于创设具有物理特征的问题情境,情境有利于引发学生用物理的方法和手段发现问题、提出问题,并在形式多样的活动中以自主为主的方式寻找解决问题的方法和途径。在教学过程中,学生在提出问题时,教师要有意识地鼓励学生善于提出自己独特的见解,提出具有探索性的新问题。在解决问题时,教师能训练学生对给出的已知条件做出迅速反应,能迅速确定解决问题的策略和方法,善于多通道、多角度地解决问题。这种模式让学生在认知冲突中解决问题,特别是解决一些具有挑战性、开放性的问题,有利于激活学生的思维,特别有利于培养学生发散思维意识,从而更好地理解和掌握物理知识。

三、以探究开放为触点激发学生思维发散意识

实验探究既是物理教学的重要内容之一,又是物理教学的重要手段之一。在物理学科中,培养学生实验探究能力也是培养学生核心素养的要求。探究开放就是在原实验探究的基础上增加开放度,改变器材和条件,运用不同的原理和方法,多角度并灵活多样地进行实验探究。

很多老师应该做过这样一次尝试,在完成“伏安法测电阻”实验后,提供如下四组实验器材:

(1)电压表2个,电阻箱1个,共用器材。

(2)电流表2个,电阻箱1个,共用器材。

(3)电压表1个,电阻箱1个,共用器材。

(4)电流表1个,电阻箱1个,共用器材。

共用器材为待测电阻,电源,滑动变阻器各一个,开关(单刀或双刀双掷)、导线若干。请根据不同器材设计实验测量待测电阻。

这样的探究开放,学生不是面对设计好的问题,而是需要自己发现和解决问题。“是学生自己去做的事,而不是为他们做好的事”,这样的探究开放鼓励学生发散思维,从多角度、多方位出发,探索多种解决问题的途径,这样既使学生掌握知识,又训练思维的灵活性和独创性。需要强调的是探究开放不以深化知识为目的,而是注重知识间的联系和扩展及方法的灵活应用,重在提升学生的分析能力和实验探究能力,进而增强学生的思维发散意识。

四、以方案评价为触点激发学生思维发散意识

在进行实验探究时先行设计实验方案,不同的学生会设计出不同的实验方案甚至多种实验方案。方案评价就是对多种实验方案进行判断、比较、整合和评价,评价的过程就是方案优化的过程,也是有效激发学生思维发散意识的过程。

笔者曾经开过一节《估测大气压强》实验专题探究拓展课,提供多种器材自主设计估测大气压强的方法,学生从理论和实验探究的角度设计了十余种估测大气压强的办法,摘取其中比较典型的设计原理图如下:

教师引导学生对设计的方案进行评估,评估的重点在各种方案的原理是否科学,实验过程是否具有可操作性,实验器材的选择能否完成实验探究,测量过程需要注意什么,会有哪些技术上的问题并如何改进和完善,如何减小测量误差,所得结论是否具有一般性等。

在设计方案的过程中,学生不因循守旧,不墨守成规,表现出了很强的创新意识和探索精神,激发了学生设计多种实验方案的动机,特别是通过对多种方案进行自我判断、比较和评价,优化方案的同时提升学生的思维水平。方案评价以方案的设计为基础,以评价为手段,以提升学生的实验设计能力和评价能力为目标,在设计和评价中触发学生思维的发散意识。

五、以模型建构为触点激发学生思维发散意识

物理模型的建构是以实验为基础,对研究的对象或实际问题忽略次要因素,突出主要因素后经过科学抽象而建立新的物理形象,物理模型的建立过程其实是一个抽象思维和形象思维相结合的过程。物理学科中模型的建构随处可见,常见的物理模型有实物模型、模拟式模型、理想化模型及假说类模型等。

比如:采用缩小与放大几何尺寸并简化繁杂部件,突出工作原理制作出的内燃机模型、发电机模型、电动机模型等实物模型;用光线表示光的直线传播,用磁感线描述磁场,用粒子排列展现物质的微观结构的模拟式模型;在原型的基础上,经过科学抽象而建立起来的杠杆、斜面、作用点、点光源等理想化模型及过程理想模型,如匀速直线运动、匀速圆周运动、自由落体运动等。假说类模型主要有原子的核式结构模型、地心说和日心说及宇宙爆炸理论等。

实验方案的概念范文6

淮安2013年中考物理试题第23题 - 探究影响冰熔化快慢的因素,是一道实验探究题。试题的情境(话题),由研究冰熔化特性实验引发(建立在学生平时的实验基础上),学生对问题的情境非常熟悉,试题呈现的问题学生在平时的学习中也若有所悟,仅是没有深入的思考过,问题的智能水平要求恰好接近于学生的最近发展区,不同能力层次的学生都能进行作答,只是作答的科学性、合理性,语言表述的流畅性有着明显的差异,能准确考查学生的智能水平层次和多项能力,是一道好题。

【试题】做研究冰的熔化特性实验时,小华发现冰熔化有快有慢,思考影响冰熔化快慢的因素会有哪些?提出两个猜想:

猜想1:环境温度可能会影响冰块熔化的快慢。

猜想2:冰块的形状可能会影响其熔化快慢。

(1)列举生活中的一个实例说明"猜想1"是合理的:____________ 。

(2)小华设计的探究"猜想2"的实验方案是:

a.量出3份50mL的蒸馏水,分别倒入容积均是50mL的长方体、正方体和球体塑料模型盒中。

b.倒入模型盒中时确保没有水溅出。

c.把模型盒放到冰箱冷冻室里,冷冻足够长的时间。

d.将模型盒从冰箱里取出来,冰块迅速倒进标注字母A、B、C的3只烧杯中(实验中3块冰的表面积从大到小依次是长方体、正方体和球体)。

e.观察记录3个冰块完全熔化所用的时间。

①实验方案中的操作步骤a、b的设计目的是 ___________ 。

②实验结果表明,冰块的形状会影响其熔化的快慢。则三种形状的冰块中,熔化最慢的是 ______ ,写出推断的理由:___________。

换个角度思考,纸笔测试展示的物理探究试题,本质上是阅读理解题、知识运用类试题,审题的关键同样是阅读试题,收集处理信息。信息收集的准确、完整性是关键,处理信息的能力是基础,用概念化的语言准确表述出来是水平。

试题给出的2条猜想,对学生的思维进行适当的限制,以降低评卷的难度和考查的效度。对第一猜想"环境温度可能会影响冰熔化速度"的处理技术,是要求学生列举一个生活实例进行说明;对第二猜想"冰的形状可能会影响其熔化速度"的处理途径,是要求学生通过设计实验方案进行探究。

列举生活中的实例,证明环境温度变化会影响冰的熔化速度,问题解答的思路是:(1)列举的实例展示的是一个物态变化 - 熔化过程,如冰棒的熔化、河面冰块的熔化。(2)实例中冰的熔化速度的变化是由环境温度变化引起的(环境温度的变化有夏天与冬天、室内与室外、冰箱内外等),如冰棒由冰箱中拿出开始熔化,放进嘴里熔化的速度变快,环境温度越高冰熔化的速度越快。

试题没有要求学生设计实验,因为对初中学生来说,设计实验方案是一项能力较高的要求,日常教学活动中,教师对学生设计实验方案活动的指导也缺乏规范性,没有成熟的思路,随意性较大。试题通过给出实验方案,要求学生写出实验方案其中的两个关键步骤的设计目的,同样能对学生实验方案的设计能力进行考查,但是其难度大为降低,能力要求高于但接近学生的实际水平。

试题要求学生阐述实验设计目的的两个步骤是:a.量出500ml的蒸馏水3份,分别倒入容积为500ml的长方体、正方体和球体塑料模型中。B.倒入模型盒中时确保没有水溅出。其目的显然是要确保模型盒中水的量相等(质量相等或体积相同),避免产生误差。从物理方法的角度考虑,就是控制变量 - 控制影响冰熔化速度的多个量中的非研究量不变,改变研究的单因子变量(形状),以科学考察冰熔化速度随其形状所发生的变化,这样做不是为提高实验的准确性,而是要确何实验的科学性和合理性,是学生物理过程中,需要培养学生的一种物理素养。

试题接着给出实验获得的结果:冰的形状会影响冰块的熔化速度,同时传递给学生一个信息,实验中三个冰块的表面积从大到小依次是长方体、正方体和球体。要求学生依据学过的知识和生活经验判断,三个不同形状的冰块中,熔化最慢的是哪一个。

此判断所依据的物理知识,可以是影响水蒸发快慢因素(表面积、温度和表面空气的流速等)知识的迁移,也可以由物态变化的基本原理出发――物态变化是由温度变化引起的,温度变化剧烈(温差变化大),热传导速度快,物态变化快。从长方体、正方体到球体,其与环境间的温差被控制相同,表面积逐渐减小,表面积越小的冰块,相同时间内获取的热量越小,温度升高相对较小(Q = cmt),熔化较慢。这样熔化最块的是长方体冰块,其次是正方体冰块,熔化最慢的是球形冰块。