例谈高三物理实验微专题学案的优化设计

刘燕

摘   要：2021年江苏省开始了新一轮高考综合改革，物理学科试题从题型、题量到考试时长均作了较大调整，对学生的综合能力要求更高、更全面。通过对“探究加速度与力、质量的关系”“伏安法测电阻”等实验课题学案的设计，对二轮复习阶段中的“实验微专题”教学进行了一些思考与讨论，希望能助力考生优化复习。

关键词：高中物理；实验；二轮复习；微专题

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2023）4-0035-4

2021年江苏省开始了（2018年启动）新一轮高考综合改革，物理学科试题从题型、题量到考试时长均作了较大调整：删去多选题，保留单选题10道、实验题1道、计算题4道，共15道题；时长也由原来的120分钟缩减为75分钟。通过对2021年的两次适应性考试、2021及2022两年的高考真题分析发现，新高考对学生的综合能力要求更高、更全面。

以实验题的考查为例，该类题不再是明确的“一力一电（8分+10分）”，而是“力、电”二选一（15分，5小問）。“江苏省2021年新高考第一次适应性考试”第12题的5个问题分别考查了学生实验操作能力（操作步骤排序）、长度测量及速度的计算、作图（f-M图像）、实验原理（表达式及斜率的含义）、误差分析等；“第二次适应性考试”的第11题则考查了学生器材选择、实物图的连接、实验操作（操作步骤排序）、实验原理（表达式）、误差分析等；高考真题中也对学生实验操作能力、实验原理、误差分析能力等提出较高的要求。

1    新课程标准中的物理实验项目

新高考对物理实验的重视程度越来越高，《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》中明确指出：“学校应充分利用已有的实验器材，努力开发适合本校情况的实验课程资源，尽可能让学生自己动手多做实验，提升学生的物理学科核心素养”［1］。因此，必修及选择性必修课程中学生的必做实验增至21个（表1），新高考学业水平测试项目也增加了对物理实验操作的考查。

物理学科核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生科学素养的重要构成，主要由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面构成。因此，教师不仅在新授课教学中要注重学案、课堂教学设计在核心素养上的体现，在高三复习阶段更应如此。

2    例谈一轮复习与二轮复习中实验教学学案的设计

2.1    一轮复习阶段实验复习的学案设计（部分）

实验题除了考查实际的实验操作能力，还会考查实验原理、误差分析等综合能力。一轮复习中，依托教材首先进行基础知识的复习，以“问题”为引导，帮助学生进行回顾整理，并在此基础上作适当拓展。以人教版《普通高中教科书物理必修第一册》第四章第2节“探究加速度与力、质量的关系”学案设计中的问题引导环节为例，本节复习课师生需要讨论、解决的问题如表2所示。

上述学案的设计依托教材实验原型，以“问题串”的形式对实验的每一个环节进行递进式设计，旨在引导学生了解实验的原理及减小误差的方法。

2.2    二轮复习阶段实验复习的学案设计（部分）

到了二轮复习阶段，学生基本上已经对每一个独立实验的原理、方法掌握到位，此阶段应体现实验考查的综合程度。于是，采用大专题下多个微专题的形式，为了兼顾教学的完整性，在一节课解决“一个问题”的基础上，拓展到能解决“一类问题”。“探究加速度与力、质量的关系”部分学案如表3所示。

上述学案的设计以教材实验为基础，在减小实验误差的基础上“追问”消除系统误差的方法，引导学生从力的测量、研究对象的转换、加入现代实验设备、实验原理的重新设计等角度进行多方位的思考，形成一系列的“模型串”。对于此阶段的学生，已经过一轮复习的系统学习和大量习题训练的强化，本节课虽有难度但可以挑战。最后的思维拓展则为下一节微专题“小车、木板模型实验归类”的设计做好铺垫工作。

3    关于二轮复习中实验微专题优化设计的几点思考

3.1    实验采用“做中学”，学案设计增加“操作题”

物理是一门实验学科。教学中也常出现学生对反复讲授的知识点掌握不牢的情况，例如，滑动变阻器的上接线柱与滑片位置、螺旋测微器的“咔咔”声、气垫导轨水平时滑块能否静止不动、平抛运动如何“观察”两个球是否同时落地（听声音）等。

2021年江苏省普通高中学业水平选择性考试物理试题（2021江苏高考真题）第11题第（2）小题中问“打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止，其目的是_________”。传统的惯性思维认为滑块在导轨水平时应该保持静止，这里为何是“短时间静止”？学生或许会从其他角度思考，偏离了正确的方向，这就需要在教学过程中让学生实际观察到现象。

当然，除了多做实验，也建议在二轮复习的学案中加入与操作相关的内容：实验步骤的排序，操作细节的问题等。

3.2    二轮复习采用“实验微专题”

二轮复习大多以专题的形式出现，如果不细化，专题太“大”、内容太多，会使得授课战线过长，导致学生抓不住一节课的核心，反而达不到预期的目的，得不偿失。所以，建议在大专题的基础上细化为多个微专题，围绕某一个知识点或一个模型展开，内容以一课时为标准，最多不超过两课时。

表4是高中物理电学实验微专题设计。

3.3    微专题体现“微而不小，微中见全”

微专题旨在帮助二轮复习阶段的学生进行知识系统化的整合，虽是微专题，但内容的涵盖面要全。如，在“伏安法测电阻”的学案设计中建议以下流程：①电表内阻未知，电路设计的原则是“大内小外”（以减小实验误差，问题的设计可以包含多用电表的使用、电表的选择、电路的设计、实物图的连接、数据处理、误差分析等）；②某电表内阻已知，电路的设计则以消除系统误差为目的（如：电流表内阻已知，采用内接法）；③多个电表供选择时，需要考虑电表的改装（扩大电表量程）、电表的多种用途（一表三用：电阻器、电流表、电压表）……层层递进的设计，使得学生的惯性思维在一次次被打破的同时建立起了电路设计的整体思路。

4    结束语

新一轮高考改革是需要师生共同面对的新挑战。不同的复习阶段，学生的知识系统、心理建构均处在不同的水平。根据学生各阶段的特点调整学案、教案是我们一线教师一直努力的方向；不断学习新的教育理念、教学方法、教学手段助力课堂教学也是教师不断学习的动力。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017 年版2020年修订）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

（栏目编辑    邓   磊）