2005年基础教育课程改革实验区初中毕业学业考试理科命题指导
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2005年基础教育课程改革实验区初中毕业学业考试理科命题指导
在国家基础教育新课程中，7～9年级的理科课程设置有分科和综合两种模式。分科模式的理科课程中设有《物理》、《化学》和《生物》三门课程。综合模式的理科课程则只设一门，即《科学》课程，内容对应自然科学中的物质科学、生命科学、地球与空间科学。在全国各地的新课程实验区中，有些选择的是分科的理科课程，有些选择的是《科学》。
无论是分科课程中的《物理》、《化学》和《生物》，还是作为综合课程的《科学》，都是基础教育阶段国家课程的重要组成部分。它们虽然各具特色，但都是属于自然科学领域内的课程，它们的宗旨都是引领学生认识自然，了解科学，培养学生的科学素养。在新课程的背景下，这几门课程尽管内容有所不同，但在教学和考试中都共同面临着一些重要而又相当棘手的问题。如，如何考查基础知识和基本技能，如何考查科学探究,试题内容和立意,如何更好地联系实际，等等。为了集中力量研究这些问题，教育部在部署2004年全国初中毕业学业考试评价和2005年初中毕业学业考试命题指导的研制中，将《物理》、《化学》、《生物》、《科学》这几门课程放在一起，相应的研究作为一项整体的工作进行，并用“理科”一词来统称这几门课程。
初中毕业生学业考试是义务教育阶段的终结性考试，考试结果既是衡量学生是否达到毕业标准的主要依据，也是高中阶段学校招生的重要依据之一。初中毕业学业考试应有利于全面、准确地反映初中毕业生的学业水平；有利于引导新课程的实施，全面落实课程标准所设定的目标；有利于学生和教师的发展；有利于高中学校在综合评价的基础上择优录取新生。
初中毕业理科学业考试（以下简称为理科学业考试）的命题以课程标准为依据，考查的内容和要求应与各科课程标准的规定一致。具体地说，理科学业考试的命题应遵循以下原则：
1. 要注重对基础知识、基本技能的考查，杜绝超过课程标准要求的拔高。应灵活多样地考查基础知识和基本技能，引导教学促进学生的有意义学习。
2. 要注意从实际中选取素材，考查学生在实际情境中提取信息、分析和处理问题的能力，引导教学联系学生生活实际和社会实际、关注科学技术的发展。
3. 要注意对科学探究能力的考查，引导教学注重探究过程和方法，注重培养学生科学地认识事物、分析现象和把握规律的能力。
4. 试题内容应科学、正确，表述应清晰无误；试卷的题量要适中；试卷结构要科学、合理，难易程度要适当；试卷形式要规范。
（一）考查内容
初中毕业理科学业考试应根据课程标准的要求，考查各学科课程中基本的、核心的内容，并注意学科内各部分内容的合理分布。
对科学探究的考查，应以考查课程标准规定的科学探究的基本要求为重点，避免将科学探究分解为生搬硬套的知识和按部就班的程序进行考查的偏向。实验能力作为进行科学探究所需的重要能力，在理科学业考试中应得到足够的重视。实验能力既包括实验操作能力，也包括实验方案设计、实验数据分析处理等方面的能力。
情感态度与价值观方面的目标，可渗透在科学知识和技能的考查中落实，要避免标签化和形式化。
（二）考试形式
理科考试的形式以闭卷笔答为主，考试时间、试卷题量要适当。提倡在有一定研究基础的情况下，积极探索多样化的考查形式。例如，通过学生亲手操作的实验考试考查学生的某些科学实验能力。
* 项目组核心成员：罗星凯、赵光平、曾平飞、薛跃规、刘小兵、吴德汉、唐力。
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（一）试题类型
理科学业考试应选择适当的试题类型，并注意题型结构的合理性，以实现检测功能上的互补，有利于整体考查目标的实现。
理科学业考试常用的试题类型有选择题、填空题、简答题、计算题、综合型试题等。
1．选择题
选择题由一个题干和若干备选答案（项）组成，要求学生在试卷或答题卡中填写正确的备选项。在一份试卷中安排一定数量的选择题，有利于对课程标准内容的覆盖，且评分标准客观。但选择题难以反映学生解题时的思维过程，且由于提供了备选答案，学生在解答中存在一定的猜测机会。选择题中要避免无效或低效的备选项，降低学生完全凭猜测答对的机会，提高题目的信度。
【例4】 a、b、c三幅图，是某中学科学小组的同学在不同季节的三天立竿测影后绘成的，观测的时间都是正午。下列说法中正确的是：（ ）
A. 测得a图那天的白天时间比其他两天都长
B. 测得b图那天的白天时间比其他两天都长
C. 测得b图的那天在秋季
D. 测得c图的那天在秋季
答案：B
评析：本题通过生动的测影图，考查了学生对竿影长短与太阳高度的关系以及正午太阳高度与白昼长短的关系的理解，有相当的综合性，难度也适当。
【例5】下列用电器中，属于电热器的是：（ ）
A 电烙铁 B 电风扇 C 电视机 D 电冰箱
答案：A
评析：此题正确选项突出，干扰选项没有似真性，起不到干扰作用，是效度较低的试题。
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3．简答题
简答题是提出问题，要求学生用简洁的语言作答的试题。它可以从不同角度考查学生对科学概念和规律的理解和运用，比较深入地检测学生的学习水平。但简答题评分不容易做到客观。此外，那些完全照搬课本问题的简答题也容易导致学生不求理解而死记硬背。
【例9】 “人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，说的是在春季的四月，山下的桃花已经凋谢，而山上寺庙中的桃花才刚刚盛开。请分析这种现象形成的主要原因。
答案：春天气温是逐渐上升的，但气温有随高度增加而降低的规律，因此，同一时间山下的气温比山上的要高，而桃花的开放与温度有关，所以形成了山下的桃花已经凋谢，而山上寺庙中的桃花才刚刚盛开的现象。
评析：这道简答题将生活、科学和人文结合起来，考查气温随高度的变化及气温对植物开花的影响。
【例10】 简述大肠的主要功能。
评析：本题直接提问课本上的内容，学生只要照书回答就能得分。设计简答题时，要着重考查学生理解、运用科学概念和规律的情况，最好避免这类“答案就在书上”的简答题。
4．计算题
计算题要求学生通过简单的计算来分析和解决问题，并要求展现完整的解题过程。
考虑到义务教育的基础性，理科各科课程标准中没有对计算提出过高要求。因此，计算题的编制要在基础性上把好关，难度应与课程标准的要求相适应。试题应注重与学生的生活实际和社会实际相联系。
【例11】 液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用，小胜进行了调查，得出如下两组数据：
|
液化气炉(用气) |
电磁炉(用电) |
|
热效率 |
50% |
热效率 |
90% |
|
液化气每瓶净重 |
15kg |
额定电压 |
220v |
|
液化气热值 |
3.54×107J/kg |
额定功率 |
1000W |
|
当地液化气价格 |
70元/瓶 |
当地市电价格 |
0.5元/度 |
请问：
(1) 若小胜家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他家一天需消耗多少热量？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(2) 上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度？若靠液化气炉提供，需燃烧多少千克的液化气？(1kW·h＝3.6×106J)
(3) 通过计算，你认为使用哪种炉具耗能费用更低？
(提示：液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；电磁炉热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比)
答案：（1）小胜家一天消耗的热量
Q＝Q吸＝cm1 (t-t0)＝4.2×103J/(kg·℃) ×50kg×(100℃-40℃)＝1.26×107J
(2) Q＝η1·W电
W电＝Q/η1＝1.26×107J/90%＝1.4×107J＝3.89kw·h
Q＝η2·q·m2
m2＝Q/(η2·q)＝1.26×107J/(50%×3.54×107J/kg)＝0.71kg
(3) 小胜家一天所需热量的费用
依靠电磁炉用电提供，所需电费：3.89度×0.5元/度＝1.95元
依靠液化气炉用气提供，所需燃气费：0.71kg×(70元/15千克)＝3.31元
使用电磁炉耗能费用更低
评析：本题通过家庭中的一个能源使用问题，考查了有关电功、电功率、热量、热值、效率等的计算，覆盖面宽，难度适中，而且有一定的实际意义。
【例12】庄稼需要追施氮肥。市场上，碳铵（NH4HCO3）的售价是0.40元/千克，尿素[CO(NH2)2]的售价是1.00元/千克。碳铵的售价低，是不是买碳铵更合算？为什么？
答案：按题意，1.00元钱可买1.00kg尿素，其含氮元素的质量为：
1.00×(N的相对原子质量×2/CO(NH2)2的式量)=0.47(kg)
1.00元钱可买2.50kg碳铵，其含氮元素的质量为：
1.00×(N的相对原子质量/NH4HCO3的式量)=0.45(kg)
用同样的钱购买的碳铵和尿素的含氮量都差不多。所以，买碳铵，售价虽低，却不一定合算。
在同一道试题中兼有选择、填空、简答、计算或其中两、三种形式的，可归为综合型试题。命制这类试题的意图是在具体的情境中，比较全面、深入地考查学生对知识记忆、理解和运用水平，以及分析、推理、计算和科学语言的阅读与表达能力。这类试题命题方式灵活，形式多样，试题本身还包含不同的难度层次，往往有较高的区分度，能较方便地实现不同的考查目标，但评分过程却容易受评分者主观因素的影响。同时，这类试题的解答往往包括多个步骤，若试题设计得不好，学生在前面理解题意的程度会对后续的解答产生过大的影响，从而出现被重复扣分的情况。
【例13】 学校学生宿舍走廊的路灯，灯泡容易损坏，经常需要更换。电工小段在原来电灯的位置，接入了两盏与原来一样的白炽灯。同学们注意到，此后很长一段时间灯没有坏，而且灯光变暗。由此：
(1) 同学们猜想这两盏灯的连接方式是右图所示甲、乙两图中的一种，你认为正确的是 图，你判断的依据是 。
(2) 现有电池组、小灯泡、开关、导线等器材(器材数量不限)，请利用这些器材来做模拟实验，检验你的判断。
画出模拟的电路图：
在实验中，你主要观察 。
(3) 电工小段这样做是费电还是省电？为什么？
答案：（1）甲 灯变暗（或灯很长时间没有坏） （2）灯的亮度
【例14】 碱面（主要成分是Na2CO3）中常含一定量的杂质，某厂生产的碱面包装袋上标有“Na2CO3含量≥96%”字样。为了判断该碱面中Na2CO3的含量是否达到要求，取10g该碱面样品进行检验，请完成检验过程的设计（假定杂质都是NaCl）。
（1）从下表中选择所需药品及应测量的数据：
|
项 目 |
选择结果 |
|
药品 |
H2O、HCl、BaCl2 |
|
|
测量的数据 |
CO2的质量、BaCO3的质量 |
|
（2）你检测的原理是什么？（用化学方程式表示）
（3）通过计算回答，当被测量的数据是多少时，“Na2CO3含量≥96%”是真实可信的。
答案：
（方案一）
（1）药品：HCl、H2O
测量的数据：CO2的质量
（2）Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
（3）解：设从10g样品中可测到的CO2质量为x
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
10g×96% x
106/(10g×96%)＝44/x
x≈4.0g
∴当测到的CO2质量≥4.0g时，“Na2CO3含量≥96%是真实可信的
（方案二）
（1）药品：BaCl2、H2O
测量的数据：BaCO3的质量
（2）BaCl2+Na2CO3====BaCO3↓+2NaCl
（3）解：设从10g样品中可测到的BaCO3质量为x
Na2CO3+ BaCl2 ==== BaCO3↓+2NaCl
106 197
10g×96% x
106/(10g×96%)＝197/x
x≈17.8g
∴当测到的BaCO3质量≥17.8g时，“Na2CO3含量≥96%是真实可信的
（方案三）
（1）药品：HCl、BaCl2、H2O
测量的数据：CO2或BaCO3
（2）参照方案一和方案二
理科学业考试，如何体现新课程的理念，如何真正有利于教与学方式的改善，是命题工作中最重要的问题之一。下面主要就这方面提出几点建议。
【例15】 一束阳光照射到教室的一个玻璃窗上，坐在教室内两个相距不远的座位上的小明和小红，一个说玻璃窗很刺眼，另一个却说这扇玻璃窗不刺眼。你认为这种情况可能吗？请作图简要说明。
答案：如图所示
评析：此题通过真实的情境，考查的虽然只是光的直线传播、光的反射定律。但解答时学生必须根据所给出的信息，构造出光传播的各种具体情境。试题有较大的开放性，学生根据自己的不同经验，可能画出许多不同的图形；这种不确定性增加了试题的难度。
【例16】 小明和小红坐在教室内两个相距不远的座位上，一束阳光照射到教室的一个玻璃窗上（如图所示），小明说玻璃窗很刺眼，小红却说这扇玻璃窗不刺眼。你认为这种情况可能吗？请作图简要说明。
评析：此例是例15的一种变化。由于图的给出，并在图中给出了光源位置，从而使问题变得具体了，解答的难度也降低了。
如果在图中加上入射光线（如右图），试题的难度就进一步降低了。
从这里我们可以看到，同一个问题，由于给出的信息不同，会使难度如何发生变化。
【例17】 小张在家煮面条吃，水烧开后，放入面条。大约半分钟后，水再次开了，但面条尚未煮熟。小张听妈妈说过，至少还要敞开锅盖煮几分钟才能捞起来吃。小张家的电磁炉上调节火力的开关有1、2、3、4档，其中1档火力最小，4档最大，调到 2 档可保证火力正好维持未加盖的整个锅中的水沸腾。请问，如果小张急于要煮熟面条，你认为他应将火力开关调到哪一档最好？为什么？
参考答案及评分标准：
（1）小张应该将火力开关调节到2档，因为水在沸腾时温度保持不变，加大火力也无济于事。因此只需将火力开到能保持水沸腾的2档即可，这样，在保证同样的速度煮熟面条的同时，节约了用电。…………………………………………………………………5分（满分）
其他答案及评分标准：
（2）虽然水在沸腾时温度将保持不变，加大火力并不能提高水温，但小张还是应该选择3档火力，这样也许能更快地将面条煮熟。………………………………………………… 4分
（3）虽然在沸腾时锅中的水温将保持不再升高，但开到火力最大档面条会熟得更快些，因此小张应该选择4档。……………………………………………………………………………2分
（4）火力越大，锅中水温越高，因此小张应该将火力调到4档。…………………0分
评析：解答本题，所用的核心知识点是：水在沸腾状态下继续吸热但温度保持不变。本题通过一系列有梯度的评分标准，一定程度上能将学生理解和运用知识的水平以及综合运用多方面信息进行决策的意识和能力区分开来。
【例18】2003年上半年，一场来势凶猛的“非典”给人民的生命财产带来巨大的威胁。面对病魔，全国人民万众一心，最终战胜了“非典”。在抗击“非典”的过程中，李晓同学响应学校号召，
【例19】某物体重0.5 N，把它放入盛水的烧杯中，溢出的水重为0.3 N，则它受的浮力：
A. 为0.3 N B. 为0.2 N C. 为0.5 N D. 可能为0.4 N
答案：D
评析：此题看似在考查学生对阿基米德原理的掌握情况，可实际难倒学生的是“盛水”与“盛满水”的区别。这是一道典型的偏题。
【例20】 取一定质量的碳酸钠粉末完全溶于400g水中。取其溶液一半,向其中加入100g氯化钡溶液，恰好完全反应，过滤得沉淀和滤液。再将沉淀投入到20%的200g硫酸溶液中充分反应，固体物质的质量增加3.6g。求（1）所取碳酸钠的质量；（2）滤液的溶质质量分数。（计算保留1位小数）
答案：设生成的BaCO3质量为x，参加反应的Na2CO3的质量为y，生成NaCl的质量为z
因Na2CO3＋BaCl2 ==== BaCO3↓＋2NaCl
BaCO3＋H2SO4 ==== BaSO4↓＋CO2↑＋H2O
得: Na2CO3→BaCO3→BaSO4 质量差
106 197 233 36
y x 3.6g
解得x＝19.7g，y＝10.6g
|
Na2CO3+BaCl2 |
==== |
BaCO3↓+ |
2NaCl |
|
|
|
197 |
117 |
|
|
|
19.7g |
z |
解得z＝11.7g
所以，所取Na2CO3的质量为10.6×2＝21.2g
溶液的溶质质量分数为:
[11.7÷(200＋10.6＋100－19.7)]×100%＝4%
答：（略）
评析：此题至少要分三步，设三个未知数才能解答，过于繁、难。这种难题也许能把考生区分开来，可从实际效果看，它会把教学引向这样的方向：大量时间被用来训练各种各样的人为编造的“繁、难”计算题；相反，在实验、科学探究等对于学习科学来说极其重要的方面，所花的功夫和时间却极少，甚至没有。鉴于此，计算题的难度应控制在课标要求的范围内，不要盲目拔高。
【例21】 有些胃药里含有氢氧化铝(Al(OH)3)以中和胃里过多的胃酸。下面是某种胃药说明书中的部分内容：
［成分］本品为复方制剂，每粒的组成为：氢氧化铝140mg，维生素U50mg，颠茄提取物10mg
［用法用量］口服。一次1粒，一日3次。
若患者按上述方法服用，请计算每日可中和胃酸(HCl)多少毫克？
答案：设可能中和的HCl质量为x
Al(OH)3+3 HCl ==== AlCl3+3H2O
78 109.5
3×140mg x
解得：x＝590mg
答：略
评析：此题的素材来源于实际生活，考查学生是否能够根据化学方程式进行计算，难度也与课标要求相适宜。
对科学探究的考查应从实际问题出发，重点关注学生的探究能力。应避免将科学探究分解为生搬硬套的知识和按部就班的程序进行考查。在实际教学中，学生应有较完整、自然地体验科学探究过程的机会，但在大规模考试的情境中，要考查一个完整的探究过程往往是困难的，选择探究过程的部分内容，对学生探究能力的某一方面进行考查也许更现实可行。也就是说，为保证考查的有效性和可操作性，一道试题不必贪多求全，可以只集中考查探究能力的一个或两个方面。如考查学生提出猜想的能力、设计和实施实验的能力、表达和交流的能力等。
【例22】 爬墙虎是一种藤本绿化植物（如图，图略），它可以沿着竖直的墙面向上攀附生长，并紧紧地贴附在墙面上。对于其中的原因，请提出你的猜想并简要说明。
评析：本题给出了爬墙虎生长图（本文中略），考查学生根据植物根、茎、叶及变态器官知识提出猜想的能力。本题的不足是：对于一般初中学生来说，猜想中能运用的科学知识和方法是有限的。
【例23】在煮饺子的过程中，可观察到如下现象：饺子刚放入时，沉在水底；煮一段时间后，就浮了起来。饺子为什么会浮起来？请提出你的猜想并给出说明。
我想原因可能是：
我的根据是：
还有可能的原因我认为是：
我的根据是：
……
可能的答案：
（1）沸水上下翻滚带起了饺子；
（2）水沸腾后饺子表面吸附了一些气泡，托起了饺子；
（3）煮熟后的饺子密度小，因此会浮起来；
（4）饺子内由于温度升高而体积变大，所受浮力也增大，且大于重力，因此浮了起来；
（5）饺子内的空气受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力也增大，并使浮力大于重力（尽管煮过的饺子因吸水会变重，但浮力增加显然更大），因此浮了起来；
（6）随着饺子内的温度升高，水蒸气增加，导致饺子体积变大，所受浮力增大，并使浮力大于重力（尽管煮过的饺子因吸水会变重，但浮力增加显然更大），因此浮了起来。
评分标准：答（1）或（2）得1分（满分6分）；答（3）得3分，其中若只答饺子煮熟了就会浮起来，而未提到密度变小的，得1分；答（6）得3分；答（4）和（5）中任意一个得5分，同时考虑饺子中的空气和水蒸气受热膨胀的得6分，其中若没有考虑煮过的饺子吸水变重而认为重力不变则扣1分；能综合考虑饺子本身和饺子内气体受热膨胀并判断气体受热膨胀可能是主要因素的得6分。提出其它合理猜想的酌情给分。
【例24】几个同学爬杆比赛时，要比较谁的功率大，分别需要哪些测量仪器和测出哪些物理量？
答案及评分标准：本题有多种答案，只要合理均得分。几种可能的答案如下：
（1） 用体重计测体重，用秒表测时间，用长杆和卷尺测高度。
（2） 用体重计测体重，用秒表测时间。（要求比赛的同学都爬过同样高度）
（3） 用体重计测体重，用长杆和卷尺测高度。（要求比赛的同学在几条杆上同时开始，同时停止）
评析：本题不是简单地考查实验仪器的操作，也不是课本实验的重复，而是从学生的生活实际出发，考查学生在真实情境中应用知识，规划、设计、实施实验、解决问题的能力。
【例25】 煮饺子时，观察到饺子刚放入时沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。对此现象的原因有两种看法：一种认为水煮沸时，上下翻滚，带起了饺子；另一种则认为饺子里有气体（空气和水蒸气），气体受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力增大，大于重力，于是就浮了起来。如何从实验上来判断上述两种猜测的对错？
答案：若第一种看法成立，停火后，水不再沸腾时，饺子应很快沉下去，因为此时水已停止翻滚。反之，则不成立。
若第二种看法成立，停火一段时间，水温降低到一定程度后，饺子内气体体积会缩小，浮力减小，饺子下沉。此时若重新加热，水温又升高，饺子内气体体积变大，浮力增大，饺子可再次上浮。若无前述现象，则此看法不成立。
3.3 考查学生对实验数据进行分析处理和对实验结果进行解释的能力
【例26】 把一支温度计插入一杯碎冰中，然后置于温度为25℃的空调房中。测量温度随时间的变化，数据如下表所示。请绘出“温度－时间”曲线，找出曲线的特点并分析说明。
|
时间(分钟) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
|
温度(℃) |
0.2 |
1.0 |
5.2 |
10.3 |
13.8 |
16.2 |
17.9 |
19.2 |
|
时间(分钟) |
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
260 |
280 |
300 |
|
温度(℃) |
20.2 |
20.7 |
21.2 |
21.6 |
21.9 |
22.5 |
22.9 |
23.3 |
答案：温度随时间变化的曲线如下图所示。
曲线的特点主要有：(1)刚开始温度接近0℃，并几乎不变。这是由于冰水共存所致。(2)越往后温度变化越缓慢。这是由于水温与室温的温差变小，水的吸热减慢所致。
【例27】 煮饺子时，观察到：饺子刚放入时沉在水底，煮一段时间后，就浮了起来。在讨论饺子为什么浮起来时，有两种观点：第一种认为饺子里有气体（空气和水蒸气），气体受热膨胀，使饺子体积变大，所受浮力增大，大于重力，于是就浮了起来。第二种观点认为不是气体，而是饺子煮熟了，就浮了起来。为检验两种观点，有人做了如下实验：饺子煮一段时间浮起后，停火，几分钟后饺子下沉；重新加热到水沸腾，饺子再次上浮。
你认为实验支持哪种观点？
评析：对同样的实验现象,往往有不同的解释,因而会引发更多的实验求证活动，继而需要提出更多的解释。而要判断解释的合理性，必须正确地运用科学知识和方法，并进行正确的推理。因此，针对学生提出解释和判断解释合理性的水平设置问题，可以考查出真正的科学探究能力。
【例