对一道物理实验探究题的探讨

　摘 要：本文通过对一道物理实验探究题进行讨论后认为：在组题、编题时，要注意反复推敲，仔细斟酌，以达到表述简洁、思维严谨、指向精准的效果；深入理解《义务教育物理课程标准》，认真研读物理教科书，是教学之根本，有着至关重要的作用；实验探究类问题，带领学生进入实验室进行分组实验，能收到事半功倍的效果，利于促进学生团队精神的形成，利于促进学生科学素养的提升。 
　　关键词：探究题；探讨；熔化；温度；质疑；解答；感悟 
　　中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0033-3 
　　在2015年初中毕业生一次统考的物理试卷上，有一道物理实验探究题，题目如下： 
　　如图1所示，为了探究“冰的熔化特点”，小明和小强设计了下述实验方案（环境温度为20 ℃）：A.将碎冰盛入烧杯中；B.测出碎冰熔化前的温度；C.用“水浴法”给碎冰加热，记录冰熔化过程中不同时间对应的温度；D.描绘出温度随时间变化的图像，分析规律。在实验中发现下列问题，请你作答： 
　　（1）应选用颗粒较_____________（选填“大”或“小”）的碎冰。 
　　（2）他们发现还未用酒精灯加热，碎冰就已开始熔化，小强认为这说明冰的熔化过程并不需要吸热，他的观点正确吗？____________。为什么？__________________________________。 
　　（3）实验过程中，他发现较难测出碎冰在0 ℃以下的温度，于是他将烧杯中的水换成了盐和碎冰，便顺利解决了这一问题。你认为改进后即可测出冰在0 ℃以下的温度的原因是：__________ 
　　_______________________________________________________________________________。 
　　（4）小明采用改进后的方法进行了实验，测得的数据如表1所示。分析实验数据可知：冰的熔点是______ ℃。 
　　该题考查考生的内容在《义务教育物理课程标准》[1]界定框架范围之内，在教科书中能找到雏形，是对教科书的挖掘、拓展和升华，具有原创性，实属命题人用心编制的题目，检测效果好，对考生区分度大。从总体看，这是对考生知识与能力检测的一道优质题目。同时，笔者对该题有两点质疑，与同行商榷： 
　　首先，该题是否应该介绍“水浴法”？ 
　　“水浴法”虽是一个简单概念，但《义务教育物理课程标准》[1]和学生所用《义务教育教科书物理九年级全一册》[2]（上海科学技术出版社）中均未提到，说明“水浴法”不属于考查考生的内容，至少不属于考查考生的重点内容。该题中提到“水浴法”，但未进行简洁介绍，这可能对考生答题产生无谓的干扰和障碍。因此，该题应该介绍“水浴法”。 
　　其次，该题是否应该将“A.将碎冰盛入烧杯中”改为“A.将碎冰盛入试管中”？甲图是否应该删除？ 
　　若不更改并保留甲图。那么，该题中“B.测出碎冰熔化前的温度”的含义就有歧义，模糊不清：是指测出烧杯中的碎冰熔化前的温度呢？还是指测出试管中的碎冰熔化前的温度呢？若按甲图所示方案在烧杯中装入足量碎冰，温度计玻璃泡插入烧杯内的碎冰中间，在一定时间内，因碎冰多，碎冰团外部的碎冰吸热升温。但碎冰团内部的碎冰温度仍然很低（因冰是热的不良导体），且相对稳定，因此容易测出烧杯中的碎冰在0 ℃以下的温度，那就不会产生第（3）小题表述的现象——“他发现较难测出碎冰在0 ℃以下的温度”。笔者曾用冰柜冻结的冰块敲碎做过多次实验进行验证：在烧杯中装入足量碎冰，容易测出碎冰在0 ℃以下的温度；在试管中装入适量碎冰，因碎冰较少，从外界吸热后温度迅速上升，不容易测出碎冰在0 ℃以下的温度。该题讲到“他发现较难测出碎冰在0 ℃以下的温度”，应该是指按照图乙所示的方式进行实验，较难测出试管中所装的碎冰在0 ℃以下的温度。在《义务教育教科书物理九年级全一册》（上海科学技术出版社）中，探究冰的熔化现象时，也是测量试管中的碎冰熔化前后的温度，不是测量烧杯中的碎冰熔化前后的温度，也只有乙图，没有甲图。因此，该题应该将“A.将碎冰盛入烧杯中”改为“A.将碎冰盛入试管中”，甲图应该删除。