聚焦高考实验考查热点 提升学生物理核心素养

    王育群

    

    

    

    摘? ?要：通过近三年全国卷理综考试物理实验试题的回顾分析，聚焦高考实验考查热点，结合教学实际，对物理实验教学中如何培养学生创造性思维，提高学生的物理核心素养提出一些策略与建议。

    关键词：物理实验;高考试题;核心素养

    物理是一门以实验为基础的学科，物理实验教学能够有效促进学生形成正确的物理观念和科学的思维，提高学生科学探究能力和科学态度与责任等核心素养，因此，对实验的考查一直是物理高考的重要组成部分。在近几年的全国卷中，物理高考实验题考查分数为15分，权重约占14% ，相关的成绩统计分析显示，学生在实验题部分的得分率偏低，且学生之间的成绩区分度较大，这说明大部分学生的实验能力仍有待于提高。下面对近三年全国卷理综考试物理试题中的实验考题做一回顾分析，以求对平时的物理实验教学有所启示。

    1? 近三年全国卷理综考试物理实验试题分析

    分析见表1、表2、表3。

    2? 近三年物理实验题考查特点分析

    （1）近三年高考对实验的考查，都以“一力一电”“一小一大”“一易一难”的形式， 其中第一小题主要为力学常规实验题，侧重考查常规型实验或基本实验仪器的读数。第二小题侧重对学生实验迁移能力的考查，常以设计型实验来体现，主要为电学实验[ 1 ]，只有2018年Ⅱ卷考查力学实验，实验考查的基本原理、方法等都来自课本上的演示、分组实验，但创设了新的物理情景，考查学生知识的迁移和解决实际问题的能力。

    （2）近三年高考物理实验试题都涉及到必要的计算，考查学生的计算能力。重视考查利用物理各种图象进行探究和解决实际问题的能力。

    （3）选考题今年也单独考查了实验，在2019年Ⅱ卷选做题考查了选修3-4测量光的波长的实验;在2019年全国Ⅲ卷选做题考查了选修3-3油膜法估算分子大小的实验，因此对选考部分的实验不能忽略。

    （4）近三年高考物理实验试题加强实验探究能力和科学思维的考查，在实验考查中要求学生根据实验目的，能自主挑选实验器材，设计实验方案，简单分析实验误差产生的原因，提出改进的措施。实验考查引导中学开好物理实验课，促进学生实验操作能力和实践能力的培养，提升学生物理核心素养。

    3? 物理实验教学的策略与建议

    从以上近三年物理实验题考查特点分析可以看出，实验试题考查强调基础性和综合性，注重应用性和创新性，重点考查“必备知识”和“关键能力”，突出对物理核心素养的考查，体现“一体四层四翼”的要求，下面结合教学实际，对物理实验教学提出一些策略与建议。

    3.1? 夯实必备实验知识、培养关键能力、提升物理学科素养和核心价值观

    高考实验题考查整体属于中档题，22题属于基础的常规实验题，23题一般难度比较大一点，但也分步考查一些基本的实验方法。这些考查的内容绝大部分都是教材上的基本实验方法。例如：利用打点计时器、滴水法、频闪照片、光电门探究匀变速直线运动，求物体的速度、加速度，在三年的高考考查中出现4次，这是运动学中最基本的实验研究方法，所以在平时的物理教学中要重视实验教学，夯实必备基础实验知识。部分高中物理教师为了节省时间在在黑板上、在多媒体屏幕上讲实验，而不进行实验演示操作，不进行学生分组实验，学生听完可能就忘记，教学效果很不理想。在推进新课程改革的背景下，要充分重视物理课堂中的实验教学，除了常在课堂上进行实验教学外，教师还可以在课外第二课堂向学生开放物理实验室，鼓励学生利用生活中身边的材料自制简易的实验仪器开展实验活动，给学生更多展示自己动手能力的机会。总而言之，只有让学生亲自动手，才能有效夯实相关的实验基础知识，并进一步培养学生独立思考、自主学习以及协商解决问题的能力。物理老师在开展实验教学时要根据新课标的要求，针对学校的具体情况和学生的个体差异而因材施教，多采取探究式教学，探索出更多、更有效、更符合学生认知情况的物理实验教学方法。在高中物理实验基础教学中要做到以下几点：

    （1）熟练掌握常用基本仪器的功能

    从对高考试题的分析和统计可以看到，对实验的考查重点有些新的变化，但无论是考什么实验，在实验中都要涉及基本仪器的使用。因此，仪器的使用是实验考查的基本内容，在物理实验教学中首先必须要让学生熟练掌握基本仪器的原理、功能和使用方法。

    （2）理解所列实验的基本原理和方法

    对实验原理、方法的理解是完成实验的基础，只有弄清了实验原理才能设计出正确、可行的实验方法和步骤。高考考题的设计本着“来源于教材而不拘泥于教材”的原则，高考实验题基本原理均源自于课本的学生实验和演示实验，但物理情景有所创新，所以在平时的实验教学中要讲清楚实验原理和实验方法，还要对各种实验不同的实验方法进行归纳总结。只有让学生充分理解教材所列实验的基本原理和方法 ，才能做到举一反三。

    （3）掌握正确处理实验数据的基本方法

    实验中所得的数据是原始数据，怎样加工分析才能得到预期的实验结果，是实验最后成功的保证。其中要注意：数据的处理要符合有效数字的相关要求，应有一定的精确度;掌握常用的数据处理方法，如列表法、公式法、图象法等;要能在某些实验中了解误差的产生来源，知道如何减小误差，以便改进实验方法。

    3.2? 注意实验“基础性、综合性、应用性、创新性”四个方面的考查要求，培养学生创造性思维，提升学生的物理核心素养

    总结近几年高考中实验题的命题趋势，实验方法的迁移是一个重点方向。高考命题更强调学生对实验原理和方法的掌握，而非要求学生去死记硬背一些概念或步骤。因此，实验方法在不同情境下的迁移已经成为近几年物理高考考察的重要内容。实验设计类试题已成实验题的亮点，这类考题既考查了学生对基础实验知识的掌握情況，又考查了学生科学探究能力和科学思维。因此，在实验教学过程中应当在激发学生学习兴趣的基础上，抓住实验的灵魂，注重对其设计性思维和创造性思维的培养[ 2 ]，从而促进学生主动思考各类实验现象的成因，能够灵活运用书本上的理论来分析实际问题，在理论与实践相结合的基础上，培养学生的批判思维和创新能力，实现学以致用的目标。

    3.3? 高考物理实验考查的动向和应对策略

    近几年的高考物理实验题更趋于通过一些实验设计类试题来考察学生的独立思考能力以及学以致用的程度，许多实验设计类试题由课本中的实验演化而来，但又区别于原始的课本实验，能够更有效地鉴别出不同学生对实验原理的掌握以及对新问题的解决能力。高考物理实验命题将具有一定的连贯性和稳定性，设计类实验试题仍然是今后高考物理实验考查的动向。

    作为中学物理教师，在教学中应当强调学生对常规实验原理和基本实验知识的掌握，通过实验设计和实验操作，提升学生的实验能力和核心素养。近三年实验探究试题对实验能力的要求逐年提升，这要求物理实验教学不能仅停留在完成必做实验层面，而是要深刻认识到“科学探究”是一个过程，是一种学习方式和科学研究的方式，是学习物理观念、发展科学思维、形成科学态度与责任的手段和途径，是一种综合、关键的科学能力和素养[ 3 ]。因此在实验教学中应更多采取探究式教学，注意创设基本模型的实验学习环境，强调合作学习与科学论证，特别突出“探究”的特点，聚焦实验探究过程与方法，突出强调学习能力、创新精神、实践能力以及批判性思维和创造性思维能力的培养，促进学生进行科学探究，提高实验探究能力和核心素养。

    参考文献：

    [1]柳慧妍，陈宝友.新课程下高考物理实验命题探析及求解策略[J]. 高中数理化，2017（3）.

    [2]林秋华，张志鹏，肖丽芙. 2018年高考物理备考专题电学实验部分[J]. 中学物理教学参考， 2018（Z1）.

    [3]岑林期.立足科学探究学习 落实科学核心素养[J].教书育人，2018（25）.