高考物理实验题分析与实验教学策略研究

陈晓莉 杨杰

摘要：为了培养学生各方面的能力，提高素质，改变以前唯分数论的思想，《普通高中物理课程标准（2017版2019年修订）》提出了物理学科的核心素养，正因为如此，社会各界人士，尤其是物理教育界的各类人士纷纷开始重视物理学科素养的研究。现在，高考正伴随着学科素养的落实而慢慢的在进行改革。物理实验是高考物理的考查内容，对培养学生的核心素养具有重要的地位。本研究用统计法分析高考物理实验试题的知识点和核心素养考查情况。最后提出实验教学改进策略。

关键词：高考;物理实验;实验教学;教学策略

1 全国III卷高考物理实验试题研究

随着高考的改革和变新，我国高考有些省份使用全国卷，有些省份自主命题，2016年开始，全国增设全国III卷，因此，本研究的试题统计分析对象确定为2016-2021年全国III卷的实验试题部分。

1.1 实验试题题型统计

通过统计全国III卷的实验题的题型知道，大多数实验题为填空题，其次是作图题和选择题，也有少数的简答题，如图1所示。

1.2实验试题的知识点统计分析

由上图2对全国III卷实验考查的知识点统计分析可知：全国III卷考查的知识点覆盖面广，力学、电学、磁学都有考查，对核心素养方面，通过对这些知识点的考查，考查了学生的各个方面的能力，具体考查情况分析如下：

（1）对结果保留几位有效数字和几位小数的考查最为频繁，几乎每年都有涉及。通过对这个知识点的考查，考查了学生对有效数字和小数点位数的理解掌握情况。

（2）力学实验题，对匀变速直线运动模型的考查最多，尤其是自由落体运动。2016年第23题、2018年第22题、2019年和2020年都是匀变速直线运动模型，由此可知，这6年特别注重考查了学生构建匀变速直线运动模型的能力，即四大核心素养的科学思维中的模型建构要素，而整个过程除了需要学生建构匀变速直线运动模型，还需要学生科学推理和科学论证，并基于证据进行科学探究，最终的得出结果。

（3）其次考查较多的是学生利用图像描绘物理规律的能力或者从图像中获取相关物理信息的能力。图像法表达物理规律是一种特别重要的科学思维方法，这个方法需要学生理解图像的横坐标的物理意义和斜率的物理意义，2016年第23题，题目给出图像，需要学生根据图像结合匀变速直线的规律得出加速度，其次这到题目还需要学生根据题目信息描点，作出图像，求出小车的质量;2017年第22题，需要学生作出力的图示，得出力的平行四边形定则，2020年第23题，题目作出了热敏电阻阻值随温度的变化曲线图，需要学生知道横坐标代表温度，纵坐标代表电阻阻值，要求学生能从图像中读出对应温度下的电阻值。

（4）创新思维能力的考查。对于实验题，有四个实验是教材原型实验，有两个实验是课后“做一做”实验，有三个实验是基于原型实验改编的创新实验，如图3所示。2016年第23题，教材原型实验是用控制变量法探究加速度与力、质量的关系 ，教材原型实验的研究对象是小车，但是对于这道高考题如果选择小车为研究对象，将钩码从小车在中取下来放在钩码的过程中，小车和车上的总质量发生了变化，小车受到的合外力也发生了变化，如果选择小车为研究对象的话，不能满足控制变量的条件，所以这道题目的创新点在于要选择小车和所有的钩码作为研究对象，才满足质量不变这个控制变量的思想。其次，在用图像法表达物理规律的时候，以加速度为横坐标，以钩码的个数为纵坐标，也是一个没有学过的图像，具有一定的创新性。2018年第22题，这道题目测电阻，不是教材原型实验的伏安法或者伏伏法、安安法、等效替代法等，而是利用单刀双掷开关并结合串联电路分压的规律求电阻，具有一定的创新性，考查学生的创新思维能力。第2020年第23题，利用伏安法测量热敏电阻随温度的变化关系，这个实验原型来自于描绘小灯泡的伏安特性曲线，这个高考题是利用热敏电阻，那么图像由同学们熟悉的图，换成了不熟悉的图，具有一定的创新性，最后，制作温控报警器，具有一定的创新性。

（5）对于电学实验，考查较多的是学生连接电路图或实物图的科学探究能力。2016年的第22题，这个电磁学的题目，需要学生在图中画出连线，完成电路图;第2018年23题，测电阻的实验，需要学生根据实验原理图进行实物图连线，连线时需要学生分清楚滑动变阻器的分压式接法的连接;2019年第23题，欧姆表的改装，将实物图连接组成欧姆表，需要学生知道黑红表笔的接法;第2020年第2题，热敏电阻，要根据题目给出的器材画出连线;需要学生知道电流表的内外接法。其次对于电学实验，两次考查欧姆调零的原理，分别是2017年第23题和2019年第23题。

（6）不管是电学实验还是力学实验，每一道题目都考查学生对实验原理的掌握情况，以及学生的科学探究能力。

2 中学物理实验教学策略

结合以上高考题特点分析，提出以下實验教学策略。

（1）重视物理实验

为了培养学生的核心素养，老师应该改变传统的唯分数论的观点，重视物理实验教学并明白物理实验对培养学生核心素养的重要作用，只有老师重视和正确认识物理实验，学生才会正确认识物理实验，学生很多时候不愿意做物理实验，宁愿多做一些物理试题，导致很多学生“高分低能”，学生需要在老师的影响下重视物理实验，明白做物理实验可以提高同学们的动手能力，推理能力，观察能力等综合能力。

（2）重视实验教学方法，培养学生核心素养

目前学生科学探究能力欠缺，而欠缺的主要原因是平时老师在教学中没有注重培养学生的科学探究能力，老师在教学中，老师往往觉得让学生知道这个知识非常重要，而具体这个知识是怎么得到的，这个过程中用了什么样的物理方法，老师并没有很重视，其次在做实验的时候，老师也比较看重实验的结果，然后学生根据这个实验的结果去做题，提高分数，而往往不重视整个实验的过程，导致学生不重视实验目的、原理、步骤和过程，所以在老师的教学中，老师应该改变教学方法，提倡素质教育，老师可以设计合理的导学案，层层推进，引导学生实验前思考，在此过程中让学生明白实验原理、目的、步骤和数据处理等过程。

（3）合理利用线上教学平台

随着网络技术的不断发展，网络一直不断出现在我们身边，作为老师的我们，应该合理的把这些网络资源利用起来。老师可以建立线上教学平台，比如班级微信群、班级QQ群，微信公众号等等。物理很多东西非常的抽象，很多实验是在高中阶段无法给学生演示的，而且很多电磁学的内容更是很难自制教具给学生演示，那么这个时候老师就应该利用好线上教学平台了，比如，在讲解磁感线，安培力、洛伦兹力等内容时候，老师可以提前在网络上搜索一些模拟视频，传送到班级QQ群，让学生观看，也可以让学生直观的感受到磁感线真实存在。其次，对于像洛伦兹力的演示，学校即使有这个器材，但是把这个器材拿到班上去演示的话，就前排几名同学能观察到实验，所以老师可以提前去实验室录制好视频，发送到班级QQ群，学生下载并观看。

（4）设计创新实验方案，培养学生创新思维

学生创新思维能力欠缺，不能灵活应对根据教材原型实验改编的创新实验，分析原因可以知道，主要是老师平时都是根据教材原型实验方案教学，没有培养学生的创新思维能力，导致学生创新思维能力不足，所以老师在教学中，多自制实验教具，多设计基于教材原型实验改编的创新实验教学，培养学生的创新思维能力。

参考文献：

[1]王烨晖，辛涛. 基于核心素养的课程改革之关键问题[J]. 人民教育，2017（Z1）：37-40.

[2]袁满红.解读物理核心素养及其对物理教学的影响[J].高考，2020（20）：43.