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「名师」初中物理实验探究中猜想题的解答与评判

时间:2018-12-31 17:01:14

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「名师」初中物理实验探究中猜想题的解答与评判

【题目】一天,小明在做“如何让鸡蛋浮起来”的实验时,他把鸡蛋放在盛有适量盐水的杯子里,结果如图所示。这时,他想到课本上有个“如果物体受到的重力突然消失”的假设问题。当重力消失的瞬间,你看到的鸡蛋将会________。请写出你的依据________。

【剖析】本题是一道考查学生科学探究七要素中——猜想能力的,根据物理课程标准的要求:尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。根据课标的要求,它不一定都用物理知识或者必须是学过的物理知识进行分析,只要有依据——经验或者已有知识即可,这个依据决定学生的猜想是否合理。

有依据进行的猜想其结论是否正确,就是科学探究下面要素——设计实验、进行实验——要解决的,不属于猜想的问题了。因此,猜想是一个过程,应用经验和知识推理的过程,不是知识,所以没有“对”与“错”,只有“合理”与“不合理”。

理论分析如此,但在具体考查时(如上面的题目),如何给学生回答的猜想问题进行评判呢?这是评判试题给分,评价学生的问题,此时必须有“对”与“错”,这样才能有考查结果。

因此,评判的依据是:①猜想的依据(经验或知识)是否符合提出问题的要求;②分析的过程是否用经验或已有已有知识进行推理。

【猜想一】依据:重力突然消失,即重力G=0;物体的浮沉条件——浮力与重力的关系

分析:由题图可以看出,鸡蛋处于悬浮状态,即F浮=G。重力突然消失,即重力G=0,此时只受浮力的作用,所以上浮(向上运动)。

答案:上浮(向上运动);此时物体只受到向上浮力的作用

【评判】尽管解答中没有推出浮力此时是否会变化,但用到已有的知识(重力G=0;物体的浮沉条件)进行了分析,推理过程是合理的(不管对与错),即具有了猜想的初步能力,回答合理,给分。

问题来了:没有重力时有没有浮力?如果没有了浮力,上面的猜想还能给分吗?

本题考查的是学生是否具有猜想的能力,评判里已经讲明了“用到已有的知识”,就是找到了猜想的依据,并利用依据进行了合理的推理。尽管没有分析是否有浮力,但是“具有了‘初步’猜想的能力”,达到了一定的考查目的。

【猜想二】依据:浮力产生的原因;液体压强是重力产生的

分析:浮力产生的原因是上下表面的压力差,而压力差是由于压强不同造成的,液体压强是因为受重力而有流动性,没重力就会没浮力,会静止。

答案:静止;浮力产生的原因是上下表面的压力差,而压力差是由于压强不同造成的,液体压强是因为受重力而有流动性,没重力就会没浮力。

【评判】“浮力产生的原因”这个依据课本上有,但“液体压强是因为受重力而有流动性”在人教版上找不到,没有这个依据,这个猜想的推理就失去了依据而不合理了(不管结论“静止”是否对与错),评判时答案的获得过程不合理按错误处理,不给分。

问题又来了(学生看时下面这篇文章可以略过)

这个算不算“没有重力时浮力为零”的推理依据,也算也不算,为什么这样说呢?根据物理课程标准的要求,依据必须是学生“根据经验和已有知识”(这个是学生自己的,不是教师的),不知道初中生是否具有这样的“经验”还是具有这样的“已有知识”,如果此文是初中生推出的,这个就合理,反之,不是学生的,是教师找证据想证明学生答案是正确的依据,学生没有这个推理过程,就是不合理的。所以,回答问题和评判问题时:

要用学生现有的思维答题,不要用教师已有的知识判题!

【猜想三】依据:浮力产生的原因;阿基米德原理;牛顿第一定律

分析:根据阿基米德原理——浮力等于排开液体的重力,没有重力,浮力为零。

答案:静止;由阿基米德原理(浮力等于排开液体的重力)知,没有重力时浮力为零,物体不受力,再由牛顿第一定律得,鸡蛋依然静止。

【评判】依据准确,分析合理,给分。

这个分析比“猜想一”有深度,具有了较强的分析、推理的猜想能力。

问题再次来了

既然这个分析结果合理,那么“猜想二”中的第一空为啥不给分?

因为本题考查的是猜想能力,猜想的结论必须有依据做保证,有推理的过程来说明,如果没有这两个要素,对也是蒙的,所以一般猜想题的评判是:前后照应,即结论必须是合理的推理得出的才给分!

【猜想四】依据:阿基米德原理的推到结论;牛顿第一定律;g值

分析:没有重力时,g=0,根据阿基米德原理的推导式F浮=ρgV排可知,浮力为零。

答案:静止;没有重力时,g=0,根据阿基米德原理的推导式F浮=ρgV排可知,浮力为零,物体不受力,由牛顿第一定律得,鸡蛋依然静止。

【评判】没有重力时,g为什么=0,没有依据和推理过程,因此,不合理,不给分。

是不是这个猜想就不合理了,只要学生在回答时,找出“g是重力和质量的比值(G/g),重力为零时,g=0”这个猜想就可以给分了。

综观上面的分析,想必大家对猜想题的解答和评判有了一个初步的了解了,下面总结如下:

①课标要求猜想只要根据已有的经验和知识进行合理的推理即可,猜想题考查的是运用知识(经验)分析、推理的能力,考查的是推理依据和过程,而不是简单的知识的运用;

②不同的结果,可能都给分;相同的结果也可能有的给分有的不给分。关键是看有没有依据,有依据就合理给分,没有依据就不合理不给分;

③不同的依据可能推导出相同的猜想结果;

④不能把猜想题当成是高中知识在初中的应用。

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