基于高考評(píng)價(jià)體系的高考物理實(shí)驗(yàn)題的思考與教學(xué)建議

黎錦志

2014年9月，國務(wù)院頒布了《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見》。自此，新一輪的高考改革工作在全國各地有條不紊地推進(jìn)。經(jīng)過兩年的醞釀與試驗(yàn)推廣，教育部考試中心主任姜鋼于2016年10月11日在《中國教育報(bào)》發(fā)表了《探索構(gòu)建高考評(píng)價(jià)體系，全方位推進(jìn)高考內(nèi)容改革》一文 。文章提出“一體四層四翼”的高考評(píng)價(jià)體系，體系明確了以“立德樹人、服務(wù)選拔、導(dǎo)向教學(xué)”為高考核心立場，以“必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值”為四層考查目標(biāo)，以“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”為考查要求?！耙惑w四層四翼”的高考評(píng)價(jià)體系，從頂層設(shè)計(jì)的角度回答了“為什么考”“考什么”“怎么考”等關(guān)鍵性問題，它構(gòu)成了評(píng)價(jià)高考功能的理論體系，是考試內(nèi)容改革的基礎(chǔ)性支撐。

高考評(píng)價(jià)體系的指導(dǎo)思想，在2015、2016年的高考題中開始萌芽發(fā)展，在2017的年高考題中成形。在本文中，筆者依據(jù)高考評(píng)價(jià)體系的指導(dǎo)思想，對(duì)近3年來全國高考卷乙卷理科綜合物理實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行研究，在分析題目共性特點(diǎn)的同時(shí)，闡述本人對(duì)下階段高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議。

一、題目特點(diǎn)

1. 高度重視傳統(tǒng)文化的立德樹人功能

高考評(píng)價(jià)體系中的“一體”，其首要內(nèi)容就是“立德樹人”。通過分析發(fā)現(xiàn)，高考物理實(shí)驗(yàn)題高度重視弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)文化的立德樹人功能，具體表現(xiàn)為以中國古代科技文明作為背景，引導(dǎo)學(xué)生了解中華文明之精髓、傳承民族精神，樹立民族自信心和自豪感，體現(xiàn)高考為國選材的重大使命。

2. 把數(shù)學(xué)能力作為學(xué)生研究物理問題的必備能力考查

“四層”考查目標(biāo)的首要目標(biāo)是“必備能力”。通過對(duì)比全國卷題目與以往廣東卷題目發(fā)現(xiàn)，全國卷對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力要求更高，將數(shù)學(xué)能力作為學(xué)生研究物理問題的必備能力考查。這一點(diǎn)，在高考物理實(shí)驗(yàn)題中表現(xiàn)尤其突出。

如2017年的電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，要求學(xué)生結(jié)合燈泡的伏安特性曲線，求燈泡消耗的實(shí)際功率。學(xué)生需要先根據(jù)歐姆定律確定燈泡的I與U的函數(shù)關(guān)系，然后描繪出I-U圖像線，找到I-U圖像線與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)，最后代入功率公式計(jì)算。題目考查的數(shù)學(xué)能力有：推導(dǎo)物理量之間的關(guān)系式、運(yùn)用幾何圖形與函數(shù)圖像進(jìn)行分析、計(jì)算具體物理量數(shù)值。

3. 突出對(duì)實(shí)驗(yàn)原理理解與運(yùn)用的考查

應(yīng)用性作為高考評(píng)價(jià)體系“四翼”中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其要求主要體現(xiàn)在學(xué)生主動(dòng)靈活地應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題，學(xué)以致用。2015年與2016年的電學(xué)實(shí)驗(yàn)題均為應(yīng)用性的題目，兩題的共同特點(diǎn)是，考查學(xué)生能否靈活地運(yùn)用歐姆定律與串并聯(lián)規(guī)律、電路等效法，去處理、分析、研究某些未做過的實(shí)驗(yàn)，或設(shè)計(jì)比較簡單的實(shí)驗(yàn)。

4. 注重對(duì)創(chuàng)新性的考查

創(chuàng)新性是“四翼”中的最高要求。近3年的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題，均沒有出現(xiàn)課本中的實(shí)驗(yàn)，以考查學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)思考能力和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)思維方式。2015年力學(xué)實(shí)驗(yàn)題打破了傳統(tǒng)模式，考查圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，題目背景源于生活實(shí)際、設(shè)問創(chuàng)新新穎，考察了學(xué)生對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)、受力分析、儀器示重的理解與運(yùn)用能力。

二、優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議

1. 重視實(shí)驗(yàn)操作，讓實(shí)驗(yàn)真正回歸教學(xué)

物理是一門依靠實(shí)驗(yàn)、尊重實(shí)驗(yàn)的自然學(xué)科。但目前，很多學(xué)校都存在著學(xué)生少做實(shí)驗(yàn)、少使用實(shí)驗(yàn)儀器的現(xiàn)象。學(xué)生接觸實(shí)驗(yàn)更多是在試卷上，而并非實(shí)操體會(huì)。全國卷的實(shí)驗(yàn)題重視考查實(shí)驗(yàn)操作的細(xì)節(jié)規(guī)范與應(yīng)急處理能力。讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)回歸物理教學(xué)，糾正教學(xué)中用理論推導(dǎo)替代實(shí)踐操作的本末倒置的思想，這是很有必要的。

儀器讀數(shù)是高考的高頻考點(diǎn)。筆者認(rèn)為，提高讀數(shù)類題目的得分能力，有效的做法是讓學(xué)生多使用儀器。掌握讀數(shù)方法不是只為了應(yīng)付考試，而是一名理科生日后從事工作的一項(xiàng)基本技能。筆者在任教的班級(jí)中常放置彈簧測(cè)力計(jì)、萬用電表、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺等常用的物理儀器，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間多動(dòng)手、多測(cè)量、多討論。這樣一來，課室就成了實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生的動(dòng)手能力得到了鍛煉，學(xué)習(xí)物理的熱情也比以往高漲。

2. 立足基礎(chǔ)，回歸課本與考綱，掌握基本實(shí)驗(yàn)

從高考評(píng)價(jià)體系可以看出，高考盡管是選拔性考試，但約有60%的題目是基礎(chǔ)題，物理實(shí)驗(yàn)題也不例外。高考考查的基礎(chǔ)性、通用性知識(shí)，是學(xué)生今后進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)以及終身學(xué)習(xí)所必須掌握的知識(shí)。這些知識(shí)絕大部分都在課本上明確體現(xiàn)，即使是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題，其設(shè)計(jì)也是課本實(shí)驗(yàn)的變形。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要堅(jiān)持把對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)原理的理解放在首位，以“不變”應(yīng)“萬變”。針對(duì)《考試大綱說明》規(guī)定的11個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生必須獨(dú)立地、認(rèn)真地、研究性地操作。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生必須做到清楚地理解實(shí)驗(yàn)的原理、思想和方法，熟悉并掌握實(shí)驗(yàn)儀器的工作原理、使用方法，了解實(shí)驗(yàn)中誤差的主要來源，掌握消除系統(tǒng)誤差和減小偶然誤差的方法，記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出結(jié)果。

3. 變式訓(xùn)練，注重能力提升

高考物理題在考查知識(shí)的同時(shí)注重考查能力，并把對(duì)能力的考查放在首要位置。在日常教學(xué)中，教師要加強(qiáng)變式訓(xùn)練，注重提升學(xué)生能力，避免無意義的題海戰(zhàn)術(shù)。以“探究影響加速度因素”實(shí)驗(yàn)為例，下圖為實(shí)驗(yàn)的原始裝置與3種改裝裝置。裝置各有特點(diǎn)，但其基本原理都是牛頓第二定律。教師以此培養(yǎng)學(xué)生一題多變、多題歸一的思維，這有利于提升學(xué)生知識(shí)的遷移與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

4. 加強(qiáng)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練

在平時(shí)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師要加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練。例如在“紙帶問題”的數(shù)據(jù)計(jì)算中，教師要規(guī)定學(xué)生在限定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成，不能使用計(jì)算器。對(duì)于需要描點(diǎn)、作圖、連線、計(jì)算截距和斜率的實(shí)驗(yàn)（如測(cè)干電池電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻、描繪燈泡伏安特性曲線等），教師需要保證學(xué)生獨(dú)立完成，不能為了節(jié)省教學(xué)時(shí)間而出現(xiàn)教師代勞的情況。

5. 重視尋找物理學(xué)科與中國傳統(tǒng)優(yōu)秀文化的交接點(diǎn)

為落實(shí)立德樹人的根本教育任務(wù)，完善中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化教育，2017年高考充分體現(xiàn)了對(duì)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的傳承和升華，覆蓋各個(gè)學(xué)科。對(duì)于理科而言，最典型題目理綜物理科的漏刻滴水力學(xué)實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)科以太極圖為原型的幾何概率計(jì)算。

物理，即“事物的道理”，為歷代大儒名宦所重。在我國璀璨的傳統(tǒng)優(yōu)秀文化中，古人有很多科技文明值得學(xué)生傳承與弘揚(yáng)。如二千多年前的《墨經(jīng)》已有對(duì)光學(xué)、力學(xué)的探討，西周末年已有對(duì)“玳瑁吸褡”的電磁學(xué)記載，東漢張衡根據(jù)力學(xué)知識(shí)發(fā)明的漏水轉(zhuǎn)渾天儀與候風(fēng)地動(dòng)儀，還有對(duì)世界科技有巨大影響力的四大發(fā)明等等。教師在教學(xué)過程中，要重視尋找物理學(xué)科與中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的交接點(diǎn)，體現(xiàn)中國傳統(tǒng)科技文化對(duì)人類發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。

6. 通過物理實(shí)驗(yàn)激發(fā)考生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度

在高考評(píng)價(jià)體系的指導(dǎo)下，物理高考考題著重考查考生知識(shí)、能力和科學(xué)素養(yǎng)，注重科學(xué)技術(shù)和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系，注重物理知識(shí)在生產(chǎn)、生活等方面的廣泛應(yīng)用。教師可以通過物理實(shí)驗(yàn)探究、物理課外拓展，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)、探索自然的熱情，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。

責(zé)任編輯 黃博彥endprint