高考物理实验试题中应用性的体现及教学策略探讨

朱云超 王丽

【摘要】高考评价体系中的“四翼”将“四层”和高考命题联系起来，确保达成“一核”目标.对高考物理试题中关于匀变速直线运动的实验试题进行分析，总结出试题中应用性体现的特点，并结合《中国高考评价体系》对“应用性”的要求，构建应用性在实验试题中的体现指标，对物理实验教学提出教学策略.

【关键词】高中物理;四翼;应用性;实验教学

2020年1月，教育部考试中心发布了《中国高考评价体系》和《中国高考评价体系说明》，确定了高考评价体系由“一核、四层、四翼”组成，其中“四翼”为高考的考查要求，即“基础性、综合性、应用性、创新性”.其中“应用性”要求以贴近时代、贴近社会、贴近生活的生活实践或学习探索问题情境为载体.物理是一门实验学科，实验教学是物理课程的重要组成部分.本文选取2021—2023年高考物理试题中关于匀变速直线运动实验的试题为研究对象，结合《中国高考评价体系》对“应用性”的要求，构建高考物理实验试题应用性的指标体系，从而针对物理实验教学提出教学策略.

1 高考实验试题特点研究

1.1 研究对象

2021—2023年全国普通高考物理试卷中力学实验考查的知识点分布情况比较集中.其中2021年湖北卷、2021年北京卷、2021年天津卷、2021年福建卷、2021年海南卷、2022年全国乙卷、2022年辽宁卷、2022年湖南卷和2023年全国甲卷都有考查匀变速直线运动的实验.《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》对匀变速直线运动实验的要求是理解位移、速度、加速度和运动的规律，并且会运用公式和图象描述，体会数学语言在研究物理问题中的作用.本文以关于匀变速直线运动的实验试题为例，讨论高考实验试题中的应用性.

1.2 经典例题分析

例题 （2022年湖南卷11题）小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图1所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量.主要实验步骤如下：

（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05g；

（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度L，记录数据如表1：

（3）根据表中数据在图2上描点，绘制图线；

（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图3所示，此时橡皮筋的长度为______cm；

（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为______g（计算结果保留3位有效数字）.

评析

该试题的目的是测量冬奥会吉祥物“冰墩墩”的质量，考查的内容偏重于基础，题目较为简单.前两问考查对实验数据描点法绘图和基础测量工具刻度尺的读数.但试题新颖在情境的设定上，2022年2月冬奥会在北京胜利召开，北京成为首座“双奥之城”，创造了历史，吉祥物“冰墩墩”是“一墩难求”.“冰墩墩”爆火的背后是我国的文化自信和文化输出，所以通过对本试题的完成能够提升学生的爱国情怀和民族自豪感.

1.3 实验试题特点

1.3.1 通过创设情境，体现“应用性”

“应用性”的体现需要创设一定的情境，以问题或任务为中心构成活动的场域，让学生感受到真实，在沉浸式做题的过程中体验到知识的价值和力量.与基础性试题相比，由于存在一定的情境，使得应用性试题的难度稍有提升，因此学生的知识储备尤为重要.

1.3.2 考查学生的物理思维

学习物理最难的就是学物理的思维方式.物理学的发展是一个发现、分析和解决问题的过程，这也是物理思维建构的过程.在高考实验试题中，对物理思维的考查体现在对阅读能力、模型建构能力和数据处理能力的要求.学生不仅要具有一定的阅读能力，还要有对文字的提炼能力，这样才能有效地发现问题；而“分析问题”要求学生在有限的时间内完成阅读和提炼任务后，在大脑中将文字语言转化为物理语言，构建相关知识体系的物理模型，将相关数据带到物理公式中，对其进行推导和计算，从而解决问题.

2 高考物理实验试题中应用性指标体系的建构

2.1 应用性指标

应用性是高考评价体系中的“四翼”之一，而物理高考试题中应用性最直接体现的就是对实验部分的考查.结合对实验例题的分析，并根据“四翼”中应用性的要求，对实验试题中应用性的体现提出一级指标和二级指标，具体内容如表2所示.

2.2 例题体现

2021—2023年高考中匀变速直线运动实验试题共有11道题，将2021年的湖北卷、北京卷、天津卷、福建卷、海南卷标定为1，2，3，4，5；将2022年的全国乙卷、辽宁卷、湖南卷标定为6，7，8；将2023年的全国甲卷标定为9.根据表2提出的应用性指标，表3给出了9道题的应用性指标.由表3可以看出，9道实验试题几乎都涉及了情境，而且大部分都对学生的数据处理能力进行了考查.近两年来，高考试卷对学生的阅读能力和发散思维能力的要求逐渐增多，这些均与发展学生的核心素养相符，必将成为物理高考试卷出题的主流趋势.

3 改进实验教学策略和实践探索

3.1 培养学生的情怀

高中物理教材中蕴含丰富的生活情境，教师要鼓励学生结合物理知识做延伸性学习，引导学生观察、思考和探究科技前沿和社会热点问题.

3.2 将课堂延伸到生活，感受真实情境

学生对生活常识的见识较浅，通常是由于缺少思考和观察.作为物理教师，应贯彻“物理来源于生活”的理念，将生活融入到物理课堂之中，创设一个良好的学习情境.在实验课导入部分做好功课，结合生活实例融入相关物理知识，拓宽物理学科视野，能使学生通过解答问题体验到知识的应用价值.在解决物理问题时，要做到观察与思维并重.教师可采用课堂提问与课外作业相结合的方式培养学生的观察能力，让学生用口头或文字描述观察到的物理现象，及时评价并反馈学生的观察效果.

3.3 注重物理思维的培养

顺利完成应用性实验试题，需要将语言完成从文字语言—物理语言—数学语言的转变.“文字语言”要求学生通过阅读试题中的文字，抓住关键词，在设置课堂题目训练中，尽量创设一些复杂的情境，带领学生进行读题训练，增加阅读量，提高阅读速度，培养学生的信息获取能力.“物理语言”要求学生准确提取信息后，建构物理模型，然后还有大量的计算环节，这就需要培养学生的“数学语言”.学生必须具有扎实的数据处理能力.教师可以定期选取计算量大，但难度不高的题目带领学生解题，从而有目的的训练学生的数据处理能力.教师还应注重学生发散思维的培养，多设置一些开放性的题目，并且鼓励学生大胆发言.

4 结语

综上所述，本文通过对2021—2023年高考中匀变速直线运动试题的分析，总结出实验试题的特点，并结合“四翼”对应用性的要求构建应用性的指标体系.教师在教学过程中应引导学生注重情境带来的信息，提高思辨能力，增强物理思维的建构，大胆思考，大胆创新，相信教师做好以上教学环节，学生就能够更加顺利地解答符合应用性要求的试题.

参考文献：

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