5. 阅读下列短文，并回答问题。
探究电灯熄灭的原因
一天晚上，小明在房间里看书，突然电灯熄灭了。电灯为什么会熄灭呢？
小明根据已有的一些知识和经验，提出了几种可能导致电灯熄灭的原因：可能是整个小区都停电了，可能是自己家里的空气开关跳闸了，可能是灯丝断了，也可能是灯头里的电线与螺丝连接处松了。
究竟是哪一种原因导致电灯熄灭的呢？小明需要寻找相关的证据。他首先拉开窗帘观察外面的情况，发现其他人家里的电灯仍然亮着，小区里的路灯也亮着，于是他判断问题出在自己家里。
他走到另一个房间，打开开关，电灯亮了，于是他断定家里的空气开关没有跳闸，问题可能出在电灯上。
他仔细检查了灯泡，发现灯丝完好无损，于是他进一步确认问题出在灯头里。
第二天，小明的爸爸请来一位电工师傅。师傅打开灯头一看，发现灯头里有一根电线的铜丝与螺丝已经脱开，而且铜丝和螺丝都有被烧过的痕迹。
原因终于找到了。但是小明还在思考，他问电工师傅：“这个灯头原来好好的，也没人动过它，为什么铜丝与螺丝的连接处会脱开呢？”电工师傅告诉他，如果螺丝没有将铜丝固定紧，通电后连接处会发热，时间越长，温度越高。一旦连接处温度高到使铜丝烧断时，电路便会断开，电灯就会熄灭。
问题：
（1）在探究电灯熄灭原因的过程中，你认为哪些环节是十分重要的？
（2）你认为，上述探究电灯熄灭原因的过程与科学家的科学探究过程有哪些相似的地方？
（3）你是否也有过与上述探究电灯熄灭原因的过程类似的经历？请举一例。
答案：解：
（1）十分重要的环节有：
① 提出明确的探究问题；
② 结合已有的知识和经验，针对问题作出合理的猜想与假设；
③ 设计可行的验证方案，通过观察、实际操作收集对应的事实证据；
④ 逐一验证猜想，排除不符合事实的错误假设，逐步缩小排查范围；
⑤ 找到直接原因后，进一步探究现象背后的深层原理。
（2）二者的相似之处有：
都符合科学探究的基本逻辑：首先明确提出需要解决的探究问题，之后依托已有的知识经验提出多个合理的猜想假设，接着设计对应的验证方案，通过实际观察、操作收集客观事实证据，以证据为依据逐一排查排除不成立的猜想，逐步推导得到最终的正确结论，得到结论后还会进一步思考现象背后的本质规律。
（3）示例：某天我按客厅的空调遥控器，空调没有任何反应。我先猜想是停电了，看到客厅正常亮着的吊灯，排除停电的可能；接着猜想是遥控器的电池装反了，拆开电池仓检查后发现安装方向正确，排除该猜想；之后我换上新的干电池装到遥控器里，按下按键空调正常启动，最终确认是遥控器内的旧电池电量耗尽，导致遥控器无法工作，整个排查过程和本次探究电灯熄灭的过程类似。
解析：
【分析】
本题围绕“探究电灯熄灭原因”的生活实例，考查科学探究的基本环节与过程。解题时需先明确科学探究的一般流程（提出问题→猜想假设→设计验证→收集证据→得出结论→深层探究），再对应题目中小明的探究步骤，逐一分析每个问题的解答思路：
1. 第（1）问：需找出小明探究过程中符合科学探究逻辑的关键步骤，即从提出问题、猜想假设，到通过观察、操作收集证据，再到逐一验证排除错误假设、最终找到原因并探究深层原理的环节；
2. 第（2）问：对比小明的探究过程与科学家的科学探究，看是否遵循“提出问题→猜想→收集证据→验证→结论→探究本质”的逻辑，从而找出相似点；
3. 第（3）问：结合自身生活经历，选取类似“发现问题→猜想→验证→解决”的探究实例即可。
【解析】
（1）小明探究电灯熄灭原因时，依次完成了以下关键环节：①提出“电灯为什么熄灭”的明确问题；②结合知识经验作出“小区停电、自家空气开关跳闸、灯丝断、灯头接线松”的合理猜想；③通过“看外面的灯”“开另一房间的灯”“检查灯丝”等操作收集事实证据；④依据证据逐一排除错误猜想（如外面灯亮排除小区停电，另一房间灯亮排除空气开关跳闸，灯丝完好排除灯丝断），缩小排查范围；⑤找到直接原因后，进一步探究“连接处脱开的深层原理”，这些都是重要环节。
（2）科学家的科学探究过程同样遵循：先提出问题，再基于知识经验作出合理猜想，接着设计验证方案、收集客观证据，以证据为依据排除错误猜想，推导得出结论，最后还会探究现象背后的本质规律，与小明的探究过程完全契合，因此相似。
（3）需选取生活中类似的探究实例，比如家电、文具等故障的排查过程，需体现“发现问题→猜想→验证→解决”的逻辑，示例如空调遥控器失灵的排查过程。
【答案】
解：
（1）十分重要的环节有：
① 提出明确的探究问题；
② 结合已有的知识和经验，针对问题作出合理的猜想与假设；
③ 设计可行的验证方案，通过观察、实际操作收集对应的事实证据；
④ 逐一验证猜想，排除不符合事实的错误假设，逐步缩小排查范围；
⑤ 找到直接原因后，进一步探究现象背后的深层原理。
（2）二者的相似之处有：
都符合科学探究的基本逻辑：首先明确提出需要解决的探究问题，之后依托已有的知识经验提出多个合理的猜想假设，接着设计对应的验证方案，通过实际观察、操作收集客观事实证据，以证据为依据逐一排查排除不成立的猜想，逐步推导得到最终的正确结论，得到结论后还会进一步思考现象背后的本质规律。
（3）示例：某天我按客厅的空调遥控器，空调没有任何反应。我先猜想是停电了，看到客厅正常亮着的吊灯，排除停电的可能；接着猜想是遥控器的电池装反了，拆开电池仓检查后发现安装方向正确，排除该猜想；之后我换上新的干电池装到遥控器里，按下按键空调正常启动，最终确认是遥控器内的旧电池电量耗尽，导致遥控器无法工作，整个排查过程和本次探究电灯熄灭的过程类似。
【知识点】
科学探究的基本环节；电路故障排查
【点评】
本题以生活中的常见现象为载体，将抽象的科学探究知识具体化，既考查学生对科学探究基本流程的理解，又引导学生运用科学方法解决生活中的实际问题，体现了物理学科与生活的紧密联系，有助于培养学生的逻辑思维和探究能力。
【难度系数】
0.6
