2016年江苏高考物理实验试题分析与思考

摘 要：高考实验试题重点考查学生对基本实验仪器使用、实验原理理解及迁移、实验操作、误差分析等实验能力.如何落实好高考对学生实验核心素养的考查是教师关注的问题.

关键词：高考；物理实验；核心素养

作者简介：纪文杰，男，中学物理高级教师，1991年参加工作，研究方向中学物理教学.

1 2016年江苏高考物理实验试题

1.1 试题回放

例1 （2016江苏物理高考题第10题）小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10Ω，R随t的升高而增大.实验电路如图1所示，控温箱用以调节金属电阻的温值.

请根据表中数据，在答题卡（图2）的方格纸上作出R-t图象.

由图线求得R随t的变化关系为R=.

例2 （2016江苏物理高考第11题）某同学用如图3所示的装置验证机械能守恒定律.一根细线系住钢球，悬挂在铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方.在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条.将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t由计时器测出，取v=dt作为钢球经过A点时的速度.记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒.

他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？请说明理由.

（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议.

1.2 试题分析

2016年江苏高考物理实验试题采用的是一“电”一“力”的模式，传统与创新并存.其中电学实验题比较传统，探究金属电阻随温度的变化关系.重点考查学生对实验器材的选择、实验操作规范以及运用图象法处理实验数据、得出实验结论的能力.力学实验采用创新方式，运用单摆模型与光电门组合装置来验证机械能守恒定律.重点考查了学生实验操作规范、基本仪器的读数、误差分析以及从实验数据中发现问题、解决问题的能力.

1.3 试题考查的落脚点

1.3.1 重视对学生基本实验素养的考查

设置实验试题考查的目的就是希望把“做过实验的考生”和“没有做过实验的考生”区分开来，另外课本中的实验学生如果不亲身体验，很难达到对实验的真正理解.所以，对高中阶段要求掌握的基本仪器学生不仅要了解其构造和功用，还要会规范操作与读数.对教材中的实验，学生要独立进行实验准备，明确实验目的，理解实验原理和方法，正确使用仪器进行观察和测量，会控制实验条件和排除实验故障，会处理实验数据并得出正确结论的能力，会进行误差分析，能独立地完成实验报告等.这样做既可以达到熟悉实验的目的，还可以使学生养成周密思考习惯.以此激活学生的思维，使他们的潜能和创造性充分地表现出来.

1.3.2 重视基本实验原理的理解及迁移

为了给考生创造公平竞争机会和有利于高校选拔人才，实验试题命制凝聚了命题专家的智慧与心血.近年来的实验试题源于课本而又高于课本.实验素材不一定来源于教材，但所用到的实验原理与方法一定来自于教材.因此，在平时实验教学中，除要求学生掌握基本实验原理与方法外，教师还应注重变式教学，通过设置具有一定的开放性问题，提升学生对实验原理的理解和迁移能力.

1.3.3 重视对实验条件创新

改变实验探究条件.可以从实验条件、实验设计和实验方法和实验装置图入手.通过改变实验探究的思路、实验考查方法和实验探究结论来提高学生的实验技能.比如，在高中阶段物理实验中同一个实验装置图可以完成不同的實验，完成多项实验探究任务.学生只有通过归类反思，才能明白实验操作、注意事项及优缺点等，提升实验技能.

1.3.4 重视学生实验误差分析能力的培养

实验总会有误差，在实验教学中，要教育学生认真记录实验数据，并要做到尊重实验数据，会处理实验数据得出结论的能力.在教学中我们发现：只要是误差分析，学生不管三七二十一，总是持“在误差允许的范围内成立”这样的观点，不利于学生实事求是科学态度的养成.因此，在实验教学中，对实验数据超出预期，教师要引导学生分析原因是什么？如何改进等？并由此出发进行误差分析，提出可操作性与建设性的建议，有助于学生实验素养的提升.

2 实验教学应重视学生实验核心素养的培养

随着时代的发展，传统意义上的只为学习知识和技能的教育已经不符合时代的要求.学生应该具备哪些知识与能力或者说“素养”才能适应社会的发展呢？新修订的《高中物理课程标准》明确提出“物理核心素养”及其相关的要求，这里所说的“物理核心素养”，是学生在接受物理教育过程中逐渐形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和实验能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等要素.由于实验教学在物理学中占有极其重要的地位，物理学的育人功能更多地是通过实验教学过程来体现的.在实验教学中，可以很好地培养学生的科学探究能力、合作交流能力及科学态度与责任感.因此，实验教学应重视学生实验核心素养的培养.

2.1 让学生走进实验室

中学物理实验教学由于种种原因，还存在以“讲实验”代替“做实验”、用“书面训练”代替“实验操作”的现象.这种做法对培养学生实验意识、实验能力、实验素养是百害而无一利的.因此，各中学应备足备齐做基本实验的所有仪器，开放实验室，保证学生能够有充足的时间进入实验室亲自动手实验，在动手操作中掌握基本仪器的用途、结构和测量原理，掌握安全操作方法和读数；在动手操作中提高实验技能；在实验数据分析与处理中学会发现问题、解决问题，养成良好的实验习惯和严谨的科学态度.同时，教师要引导学生对高中物理必做的实验，可以尝试用同一套实验器材完成不同的实验；也可以尝试对同一实验，选择不同实验器材来完成，提高学生创新意识与创新能力.

2.2 成立物理社团

教学中我们发现：有的学生对物理趣味小实验非常感兴趣，不仅能上网查阅资料，而且还能自己动手做演示实验；有的学生创新、创意能力强，能设计出许多意想不到的创意产品，方便人们的生活；有的学生思维活跃，求知欲望强烈，对问题分析能提出自己独到的见解.教师可以将这些学生充分发动起来，以小组合作学习的形式，通过科技小制作、科技小发明、校本课程的研发等形式充分发挥每个学生的潜能.提高学生的动手操作能力、协作意识、环保意识及学习物理的兴趣.

2.3 改革实验评价模式

目前，我国中学阶段对学生实验能力的考查大多采用的是纸笔模式，很难反映学生实验的真实水平.核心素养所强调的很多非显性素质，如价值观，交流合作等，对这些维度测试难度大.但对于学生的实验动手能力，实际操作能力的测试从技术上来说并非难以实现.在这方面，国外一些教育发达国家做得很好，可以借鉴.它们每学期利用一定的时间，让学生走进实验室，像工程师那样，在规定时间内完成实验方案的设计与评估，培养合理选择实验器材进行实验操作、实验数据记录与处理并得出实验结论的能力.教师依据学生的实验报告给每个学生实验评分，计入学生的学业档案.我国对学生实验能力的评价能否考虑将实验操作能力测试纳入学生升学考试范畴.