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摘 要：在中考试卷中保留设计实验题型的独立存在，是非常必要的.它体现了物理学科的特点，满足了学业考查的要求，强化了实验教学的重要，突出了知行合一的思想，涵养了学生的科学素养，促进了核心素养的落地，是中考物理学科试卷设计科学性、规范性、公平性的重要体现.
关键词：物理试卷;中考题型;设计实验题
文章编号：1008-4134（2020）12-0060 中图分类号：G633.7 文献标识码：B
作者简介：郜建辉（1969-），男，天津人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教研工作.
中考是初中毕业与升学的功能性考试，考试质量与命题方向的把握对考生影响极大.特别是物理学科的考查，很多地区都作为区分考生的学科考试.但近年来，在中考物理试题的命制中，对设计实验题型的处理，有些省市地区基于不同的原因，出现了不同的定位，甚至取消了该题型.纵观各省市地区的中考物理试卷，有的为了降低难度，将其变为选择题;有的为了减少书写时间，将其变为填空题;有的与探究题型混合编题，进行综合考查;有的即便保留了设计实验这一题型，考查内容也只是对教学内容的简单落实，这些都或多或少地影响了基于考试要求该试题的信度与效度.笔者将从以下方面简述设计实验题型在中考物理試卷中独立存在的必要性.
1 体现了物理学科的特点
众所周知，物理是以实验为基础的科学.在初中的物理教学中，实验是帮助学生建立概念认知、培养能力、发展智力的重要手段.所以，在各省市地区中考试卷的命制中，实验考查不仅题型丰富多样，而且考查内容也不尽相同.如实验原理的考查以及实验器材的考查、实验方法的考查、实验过程的考查、实验结论的考查、实验误差的分析等等，可以说是应有尽有.并且，近几年各省市地区都加大了试卷中实验考查的占比.以天津市中考物理试卷为例，近5年来，每年试卷中涉及实验内容的题目都在60分以上（试卷满分为100分）.可见实验考查的重要性.
实验考查的题型很多，相对于实验选择题型、实验填空题型、实验探究题型、实验分析题型等形式，设计实验题型更能体现物理学科的特点.其一，设计实验题型综合考查了物理学科对实验的各项要求.如实验原理的确定、器材的选择、过程的实施步骤、结论的表述等多方面，不仅强化了教学目标，而且很好地体现了物理学科的实验属性;其二，设计实验题型充分体现了提高学生分析和解决问题能力的学科特点.物理学科不是工具学科，它对分析和解决问题的能力要求很高.如设计实验题中如何发现隐含条件、如何优化实验方案与实验步骤等，都是其它题型不能取代的.
2 满足了学业考查的要求
中考作为初中阶段的终极考试，还兼顾着筛选的功能.在题目的命制中，《义务教育物理课程标准（2011 年版）》（以下简称《课程标准》）是命题的重要依据，并据此要求考虑题目的区分度，设计实验题型恰恰满足了这一点.设计实验题一般考查的都是初中物理的“骨干知识”，完全符合《课程标准》的要求;设计实验题一般都由几个问题组成，满足了学业考查难度比的要求（各地区难度比不一样，有的是7∶2∶1，有的是8∶1∶1等），满足了题目效度与信度的要求;设计实验题一般多为综合题，实现了对学生综合能力或创新能力的考查.例如，很多省市地区的设计实验题都是对质量、密度、压强、电阻以及电功率物理量测量的考核.它在一道题中，从多角度考查学生的物理思维，既能体现中考的区分度又不加重平时物理教学的负担.
3 强化了实验教学的重要
在初中物理实验教学中，经常出现重实验结论、轻实验过程，重验证操作、轻探索过程的倾向，“说实验、背实验”的情况屡见不鲜，这些完全背离了物理学科的本质.由于中考“指挥棒”的作用，设计实验题型的出现，势必会强化教师学生对物理实验的重视.并基于此，走进实验室，真做实验、做真实验.例如，2011年天津中考的27题，要求利用天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线，用两种方法测量一小矿石的密度，对两种方案的可操作性或误差进行简单评估.试想，如果学生没有实验探索意识，没有实验室中操作的记忆，如何准确地回答两种方案的可操作性或对实验误差进行评估.故而，设计实验题型的存在，从某种意义上说，会让师生重视日常的物理实验教学.
4 突出了“知行合一”的思想
明朝的心理学家王阳明提出了“知行合一”的主张，他强调的不是“先知后行”，而是“知行同时”“知是行的一部分”“知即是行，行是知之始”.中考物理试卷中的设计实验题型，正是对“知行合一”思想的一种诠释.作为考查性和区分性并存的题型，设计实验题型有别于机械地考查实验内容的其它题型.它实现了从直接设疑走向情境变化、从单向逻辑走向多维开放，将实验仪器的选择、实验方法的优化、实验过程的严谨以及实验结果的处理等方方面面的要求统一起来，在考生答题思考中融为一体，真正实现了“知之真切笃实处即是行，行之明觉精察处即是知”.
例如，2013年天津中考的27题.现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0，一个电压约为12V的电源，一个只有0～3V量程的电压表，一个最大阻值约为200Ω的滑动变阻器，开关及导线若干.请你设计一个实验，比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻Rx的阻值（电路可重组）.要求：（1）画出实验电路图;（2）写出主要实验步骤和需测量的物理量;（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）.
在题目中有3次提到“约”字，考生能有意识地思考它的内涵，这便是“知”;在进行实验电路图设计中，通过电源与R0、Rx及滑动变阻器阻值之间的关系，自然会想到依据欧姆定律确定电压表的量程，这就是“知之真切笃实处即是行”;
再在题目中读到：比较精确、电路可重组的表述，直接会想到电压表进行换接，分别测量R0与Rx电阻两端的电压，同时利用滑片调节，结合分压特点，使测得定值电阻R0的电压表示数要接近满偏，实现“行之明觉精察处即是知”的完整性思考.以下是解题的参考答案，电路图如图1所示. 主要实验步骤：按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处.闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U0;断开开关，保持滑片位置不动，将电压表改接在待测电阻Rx两端，闭合开关，记下电压表的示数Ux.表达式为：Rx=UxR0/U0.
5 涵养了学生的科学素养
一般来讲，科学素养包括科学兴趣、科学方法、科学知识、科学精神四个要素.不难发现，设计实验题型很好地体现了这些要素与内容.一般情况下，设计实验题都会设置一个情景，激发考生的好奇心和求知欲.然后，在题目的研究过程中做“不确定性”处理（一题多解），采用多元思维设计，为考生的思考提供了广阔的空间，在“不确定性”中确定一种或几种答案.这种开放的设计方案定位，很好地考查了学生的思辨能力和解决实际问题的能力，实现科学研究过程和科學方法的落地.通过答题，突出考生综合运用所学知识的能力和认真负责的态度，敢于探索、实事求是的科学精神.所以，在初中物理学习期间，针对设计实验题型的不断训练，会潜移默化地涵养学生的科学素养.
6 促进了核心素养的落地
依据中国发展学生核心素养的内容要求，物理学科的核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面.这四个方面在学生的物理学习过程中是相互联系、共同发展的.
物理观念是关于物质、运动与相互作用、能量的基本认识，是解释自然现象和解决实际问题的基础，其中的物质观念也是中学生物理学习的重点知识内容;科学思维是对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程，主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素;科学探究是基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力;科学态度与责任则是认识科学本质，认识科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，以及遵守道德规范，保护环境并推动可持续发展的责任感，它主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素.
设计实验题型多是对物理量的测量，很好地加强了学生的物理观念;解题的过程自然是科学思维与科学探究能力的体现;题目背景的设置、答题过程以及结果的多样性，凸显了对学生科学态度与社会责任感的培养.在一道题中，同时完成这些目标，以考查的形式促进核心素养的落地，设计实验题型当仁不让.
总之，依据中考物理学科考试标准及试卷结构，保持设计实验题型的独立存在，是中考物理学科试卷设计科学性、规范性、公平性的重要体现，对于课程改革的实施有着至关重要的意义.
参考文献：
[1]陈红梅，欧阳本群，孔建斌.让试题为学生的全面发展导航——2018年山西省中考物理试题分析[J].教育理论与实践，2018，38（35）：3-5.
[2]张贵林，白璐.核心素养导向下的物理中考命题变革[J].中学物理教学参考，2018，47（21）：55-57.
[3]王后雄，徐奉林，皇甫晓宇.中考物理学科考试标准及试卷结构技术指标构想[J].教育科学研究，2008（05）：36-40.
[4]阮享彬，牟银勇，周凤.“偷工减料”巧设计 “过关斩将”真创新——在物理实验教学中培养学生的创新能力[J].物理之友，2020，36（02）：1-2.
[5]郭畅，胡扬洋.走向“定量地认识”——我国物理实验设计题的历程与革新[J].中学物理，2019，37（23）：28-31.
[6]张金树.在同课异构中体验物理实验设计创新[J].考试与评价，2019（09）：8.
（收稿日期：2020-03-02）
关键词：物理试卷;中考题型;设计实验题
文章编号：1008-4134（2020）12-0060 中图分类号：G633.7 文献标识码：B
作者简介：郜建辉（1969-），男，天津人，本科，中学高级教师，研究方向：中学物理教研工作.
中考是初中毕业与升学的功能性考试，考试质量与命题方向的把握对考生影响极大.特别是物理学科的考查，很多地区都作为区分考生的学科考试.但近年来，在中考物理试题的命制中，对设计实验题型的处理，有些省市地区基于不同的原因，出现了不同的定位，甚至取消了该题型.纵观各省市地区的中考物理试卷，有的为了降低难度，将其变为选择题;有的为了减少书写时间，将其变为填空题;有的与探究题型混合编题，进行综合考查;有的即便保留了设计实验这一题型，考查内容也只是对教学内容的简单落实，这些都或多或少地影响了基于考试要求该试题的信度与效度.笔者将从以下方面简述设计实验题型在中考物理試卷中独立存在的必要性.
1 体现了物理学科的特点
众所周知，物理是以实验为基础的科学.在初中的物理教学中，实验是帮助学生建立概念认知、培养能力、发展智力的重要手段.所以，在各省市地区中考试卷的命制中，实验考查不仅题型丰富多样，而且考查内容也不尽相同.如实验原理的考查以及实验器材的考查、实验方法的考查、实验过程的考查、实验结论的考查、实验误差的分析等等，可以说是应有尽有.并且，近几年各省市地区都加大了试卷中实验考查的占比.以天津市中考物理试卷为例，近5年来，每年试卷中涉及实验内容的题目都在60分以上（试卷满分为100分）.可见实验考查的重要性.
实验考查的题型很多，相对于实验选择题型、实验填空题型、实验探究题型、实验分析题型等形式，设计实验题型更能体现物理学科的特点.其一，设计实验题型综合考查了物理学科对实验的各项要求.如实验原理的确定、器材的选择、过程的实施步骤、结论的表述等多方面，不仅强化了教学目标，而且很好地体现了物理学科的实验属性;其二，设计实验题型充分体现了提高学生分析和解决问题能力的学科特点.物理学科不是工具学科，它对分析和解决问题的能力要求很高.如设计实验题中如何发现隐含条件、如何优化实验方案与实验步骤等，都是其它题型不能取代的.
2 满足了学业考查的要求
中考作为初中阶段的终极考试，还兼顾着筛选的功能.在题目的命制中，《义务教育物理课程标准（2011 年版）》（以下简称《课程标准》）是命题的重要依据，并据此要求考虑题目的区分度，设计实验题型恰恰满足了这一点.设计实验题一般考查的都是初中物理的“骨干知识”，完全符合《课程标准》的要求;设计实验题一般都由几个问题组成，满足了学业考查难度比的要求（各地区难度比不一样，有的是7∶2∶1，有的是8∶1∶1等），满足了题目效度与信度的要求;设计实验题一般多为综合题，实现了对学生综合能力或创新能力的考查.例如，很多省市地区的设计实验题都是对质量、密度、压强、电阻以及电功率物理量测量的考核.它在一道题中，从多角度考查学生的物理思维，既能体现中考的区分度又不加重平时物理教学的负担.
3 强化了实验教学的重要
在初中物理实验教学中，经常出现重实验结论、轻实验过程，重验证操作、轻探索过程的倾向，“说实验、背实验”的情况屡见不鲜，这些完全背离了物理学科的本质.由于中考“指挥棒”的作用，设计实验题型的出现，势必会强化教师学生对物理实验的重视.并基于此，走进实验室，真做实验、做真实验.例如，2011年天津中考的27题，要求利用天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线，用两种方法测量一小矿石的密度，对两种方案的可操作性或误差进行简单评估.试想，如果学生没有实验探索意识，没有实验室中操作的记忆，如何准确地回答两种方案的可操作性或对实验误差进行评估.故而，设计实验题型的存在，从某种意义上说，会让师生重视日常的物理实验教学.
4 突出了“知行合一”的思想
明朝的心理学家王阳明提出了“知行合一”的主张，他强调的不是“先知后行”，而是“知行同时”“知是行的一部分”“知即是行，行是知之始”.中考物理试卷中的设计实验题型，正是对“知行合一”思想的一种诠释.作为考查性和区分性并存的题型，设计实验题型有别于机械地考查实验内容的其它题型.它实现了从直接设疑走向情境变化、从单向逻辑走向多维开放，将实验仪器的选择、实验方法的优化、实验过程的严谨以及实验结果的处理等方方面面的要求统一起来，在考生答题思考中融为一体，真正实现了“知之真切笃实处即是行，行之明觉精察处即是知”.
例如，2013年天津中考的27题.现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0，一个电压约为12V的电源，一个只有0～3V量程的电压表，一个最大阻值约为200Ω的滑动变阻器，开关及导线若干.请你设计一个实验，比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻Rx的阻值（电路可重组）.要求：（1）画出实验电路图;（2）写出主要实验步骤和需测量的物理量;（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）.
在题目中有3次提到“约”字，考生能有意识地思考它的内涵，这便是“知”;在进行实验电路图设计中，通过电源与R0、Rx及滑动变阻器阻值之间的关系，自然会想到依据欧姆定律确定电压表的量程，这就是“知之真切笃实处即是行”;
再在题目中读到：比较精确、电路可重组的表述，直接会想到电压表进行换接，分别测量R0与Rx电阻两端的电压，同时利用滑片调节，结合分压特点，使测得定值电阻R0的电压表示数要接近满偏，实现“行之明觉精察处即是知”的完整性思考.以下是解题的参考答案，电路图如图1所示. 主要实验步骤：按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处.闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U0;断开开关，保持滑片位置不动，将电压表改接在待测电阻Rx两端，闭合开关，记下电压表的示数Ux.表达式为：Rx=UxR0/U0.
5 涵养了学生的科学素养
一般来讲，科学素养包括科学兴趣、科学方法、科学知识、科学精神四个要素.不难发现，设计实验题型很好地体现了这些要素与内容.一般情况下，设计实验题都会设置一个情景，激发考生的好奇心和求知欲.然后，在题目的研究过程中做“不确定性”处理（一题多解），采用多元思维设计，为考生的思考提供了广阔的空间，在“不确定性”中确定一种或几种答案.这种开放的设计方案定位，很好地考查了学生的思辨能力和解决实际问题的能力，实现科学研究过程和科學方法的落地.通过答题，突出考生综合运用所学知识的能力和认真负责的态度，敢于探索、实事求是的科学精神.所以，在初中物理学习期间，针对设计实验题型的不断训练，会潜移默化地涵养学生的科学素养.
6 促进了核心素养的落地
依据中国发展学生核心素养的内容要求，物理学科的核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面.这四个方面在学生的物理学习过程中是相互联系、共同发展的.
物理观念是关于物质、运动与相互作用、能量的基本认识，是解释自然现象和解决实际问题的基础，其中的物质观念也是中学生物理学习的重点知识内容;科学思维是对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式，是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程，主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素;科学探究是基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力;科学态度与责任则是认识科学本质，认识科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，以及遵守道德规范，保护环境并推动可持续发展的责任感，它主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素.
设计实验题型多是对物理量的测量，很好地加强了学生的物理观念;解题的过程自然是科学思维与科学探究能力的体现;题目背景的设置、答题过程以及结果的多样性，凸显了对学生科学态度与社会责任感的培养.在一道题中，同时完成这些目标，以考查的形式促进核心素养的落地，设计实验题型当仁不让.
总之，依据中考物理学科考试标准及试卷结构，保持设计实验题型的独立存在，是中考物理学科试卷设计科学性、规范性、公平性的重要体现，对于课程改革的实施有着至关重要的意义.
参考文献：
[1]陈红梅，欧阳本群，孔建斌.让试题为学生的全面发展导航——2018年山西省中考物理试题分析[J].教育理论与实践，2018，38（35）：3-5.
[2]张贵林，白璐.核心素养导向下的物理中考命题变革[J].中学物理教学参考，2018，47（21）：55-57.
[3]王后雄，徐奉林，皇甫晓宇.中考物理学科考试标准及试卷结构技术指标构想[J].教育科学研究，2008（05）：36-40.
[4]阮享彬，牟银勇，周凤.“偷工减料”巧设计 “过关斩将”真创新——在物理实验教学中培养学生的创新能力[J].物理之友，2020，36（02）：1-2.
[5]郭畅，胡扬洋.走向“定量地认识”——我国物理实验设计题的历程与革新[J].中学物理，2019，37（23）：28-31.
[6]张金树.在同课异构中体验物理实验设计创新[J].考试与评价，2019（09）：8.
（收稿日期：2020-03-02）