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        高考物理實(shí)驗(yàn)題分析與實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

        2022-06-27 18:26:48陳曉莉楊杰
        學(xué)習(xí)與科普 2022年20期
        關(guān)鍵詞:物理實(shí)驗(yàn)高考實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        陳曉莉 楊杰

        摘要:為了培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力,提高素質(zhì),改變以前唯分?jǐn)?shù)論的思想,《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版2019年修訂)》提出了物理學(xué)科的核心素養(yǎng),正因?yàn)槿绱?,社?huì)各界人士,尤其是物理教育界的各類人士紛紛開(kāi)始重視物理學(xué)科素養(yǎng)的研究?,F(xiàn)在,高考正伴隨著學(xué)科素養(yǎng)的落實(shí)而慢慢的在進(jìn)行改革。物理實(shí)驗(yàn)是高考物理的考查內(nèi)容,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要的地位。本研究用統(tǒng)計(jì)法分析高考物理實(shí)驗(yàn)試題的知識(shí)點(diǎn)和核心素養(yǎng)考查情況。最后提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略。

        關(guān)鍵詞:高考;物理實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)策略

        1 全國(guó)III卷高考物理實(shí)驗(yàn)試題研究

        隨著高考的改革和變新,我國(guó)高考有些省份使用全國(guó)卷,有些省份自主命題,2016年開(kāi)始,全國(guó)增設(shè)全國(guó)III卷,因此,本研究的試題統(tǒng)計(jì)分析對(duì)象確定為2016-2021年全國(guó)III卷的實(shí)驗(yàn)試題部分。

        1.1 實(shí)驗(yàn)試題題型統(tǒng)計(jì)

        通過(guò)統(tǒng)計(jì)全國(guó)III卷的實(shí)驗(yàn)題的題型知道,大多數(shù)實(shí)驗(yàn)題為填空題,其次是作圖題和選擇題,也有少數(shù)的簡(jiǎn)答題,如圖1所示。

        1.2實(shí)驗(yàn)試題的知識(shí)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析

        由上圖2對(duì)全國(guó)III卷實(shí)驗(yàn)考查的知識(shí)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析可知:全國(guó)III卷考查的知識(shí)點(diǎn)覆蓋面廣,力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)都有考查,對(duì)核心素養(yǎng)方面,通過(guò)對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)的考查,考查了學(xué)生的各個(gè)方面的能力,具體考查情況分析如下:

        (1)對(duì)結(jié)果保留幾位有效數(shù)字和幾位小數(shù)的考查最為頻繁,幾乎每年都有涉及。通過(guò)對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的考查,考查了學(xué)生對(duì)有效數(shù)字和小數(shù)點(diǎn)位數(shù)的理解掌握情況。

        (2)力學(xué)實(shí)驗(yàn)題,對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型的考查最多,尤其是自由落體運(yùn)動(dòng)。2016年第23題、2018年第22題、2019年和2020年都是勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型,由此可知,這6年特別注重考查了學(xué)生構(gòu)建勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型的能力,即四大核心素養(yǎng)的科學(xué)思維中的模型建構(gòu)要素,而整個(gè)過(guò)程除了需要學(xué)生建構(gòu)勻變速直線運(yùn)動(dòng)模型,還需要學(xué)生科學(xué)推理和科學(xué)論證,并基于證據(jù)進(jìn)行科學(xué)探究,最終的得出結(jié)果。

        (3)其次考查較多的是學(xué)生利用圖像描繪物理規(guī)律的能力或者從圖像中獲取相關(guān)物理信息的能力。圖像法表達(dá)物理規(guī)律是一種特別重要的科學(xué)思維方法,這個(gè)方法需要學(xué)生理解圖像的橫坐標(biāo)的物理意義和斜率的物理意義,2016年第23題,題目給出圖像,需要學(xué)生根據(jù)圖像結(jié)合勻變速直線的規(guī)律得出加速度,其次這到題目還需要學(xué)生根據(jù)題目信息描點(diǎn),作出圖像,求出小車的質(zhì)量;2017年第22題,需要學(xué)生作出力的圖示,得出力的平行四邊形定則,2020年第23題,題目作出了熱敏電阻阻值隨溫度的變化曲線圖,需要學(xué)生知道橫坐標(biāo)代表溫度,縱坐標(biāo)代表電阻阻值,要求學(xué)生能從圖像中讀出對(duì)應(yīng)溫度下的電阻值。

        (4)創(chuàng)新思維能力的考查。對(duì)于實(shí)驗(yàn)題,有四個(gè)實(shí)驗(yàn)是教材原型實(shí)驗(yàn),有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是課后“做一做”實(shí)驗(yàn),有三個(gè)實(shí)驗(yàn)是基于原型實(shí)驗(yàn)改編的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),如圖3所示。2016年第23題,教材原型實(shí)驗(yàn)是用控制變量法探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系 ,教材原型實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是小車,但是對(duì)于這道高考題如果選擇小車為研究對(duì)象,將鉤碼從小車在中取下來(lái)放在鉤碼的過(guò)程中,小車和車上的總質(zhì)量發(fā)生了變化,小車受到的合外力也發(fā)生了變化,如果選擇小車為研究對(duì)象的話,不能滿足控制變量的條件,所以這道題目的創(chuàng)新點(diǎn)在于要選擇小車和所有的鉤碼作為研究對(duì)象,才滿足質(zhì)量不變這個(gè)控制變量的思想。其次,在用圖像法表達(dá)物理規(guī)律的時(shí)候,以加速度為橫坐標(biāo),以鉤碼的個(gè)數(shù)為縱坐標(biāo),也是一個(gè)沒(méi)有學(xué)過(guò)的圖像,具有一定的創(chuàng)新性。2018年第22題,這道題目測(cè)電阻,不是教材原型實(shí)驗(yàn)的伏安法或者伏伏法、安安法、等效替代法等,而是利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)并結(jié)合串聯(lián)電路分壓的規(guī)律求電阻,具有一定的創(chuàng)新性,考查學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。第2020年第23題,利用伏安法測(cè)量熱敏電阻隨溫度的變化關(guān)系,這個(gè)實(shí)驗(yàn)原型來(lái)自于描繪小燈泡的伏安特性曲線,這個(gè)高考題是利用熱敏電阻,那么圖像由同學(xué)們熟悉的圖,換成了不熟悉的圖,具有一定的創(chuàng)新性,最后,制作溫控報(bào)警器,具有一定的創(chuàng)新性。

        (5)對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn),考查較多的是學(xué)生連接電路圖或?qū)嵨飯D的科學(xué)探究能力。2016年的第22題,這個(gè)電磁學(xué)的題目,需要學(xué)生在圖中畫(huà)出連線,完成電路圖;第2018年23題,測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn),需要學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行實(shí)物圖連線,連線時(shí)需要學(xué)生分清楚滑動(dòng)變阻器的分壓式接法的連接;2019年第23題,歐姆表的改裝,將實(shí)物圖連接組成歐姆表,需要學(xué)生知道黑紅表筆的接法;第2020年第2題,熱敏電阻,要根據(jù)題目給出的器材畫(huà)出連線;需要學(xué)生知道電流表的內(nèi)外接法。其次對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn),兩次考查歐姆調(diào)零的原理,分別是2017年第23題和2019年第23題。

        (6)不管是電學(xué)實(shí)驗(yàn)還是力學(xué)實(shí)驗(yàn),每一道題目都考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握情況,以及學(xué)生的科學(xué)探究能力。

        2 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

        結(jié)合以上高考題特點(diǎn)分析,提出以下實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略。

        (1)重視物理實(shí)驗(yàn)

        為了培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),老師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的唯分?jǐn)?shù)論的觀點(diǎn),重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)并明白物理實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要作用,只有老師重視和正確認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn),學(xué)生才會(huì)正確認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn),學(xué)生很多時(shí)候不愿意做物理實(shí)驗(yàn),寧愿多做一些物理試題,導(dǎo)致很多學(xué)生“高分低能”,學(xué)生需要在老師的影響下重視物理實(shí)驗(yàn),明白做物理實(shí)驗(yàn)可以提高同學(xué)們的動(dòng)手能力,推理能力,觀察能力等綜合能力。

        (2)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

        目前學(xué)生科學(xué)探究能力欠缺,而欠缺的主要原因是平時(shí)老師在教學(xué)中沒(méi)有注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,老師在教學(xué)中,老師往往覺(jué)得讓學(xué)生知道這個(gè)知識(shí)非常重要,而具體這個(gè)知識(shí)是怎么得到的,這個(gè)過(guò)程中用了什么樣的物理方法,老師并沒(méi)有很重視,其次在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,老師也比較看重實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,然后學(xué)生根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果去做題,提高分?jǐn)?shù),而往往不重視整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,導(dǎo)致學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、步驟和過(guò)程,所以在老師的教學(xué)中,老師應(yīng)該改變教學(xué)方法,提倡素質(zhì)教育,老師可以設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)學(xué)案,層層推進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前思考,在此過(guò)程中讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)原理、目的、步驟和數(shù)據(jù)處理等過(guò)程。

        (3)合理利用線上教學(xué)平臺(tái)

        隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)一直不斷出現(xiàn)在我們身邊,作為老師的我們,應(yīng)該合理的把這些網(wǎng)絡(luò)資源利用起來(lái)。老師可以建立線上教學(xué)平臺(tái),比如班級(jí)微信群、班級(jí)QQ群,微信公眾號(hào)等等。物理很多東西非常的抽象,很多實(shí)驗(yàn)是在高中階段無(wú)法給學(xué)生演示的,而且很多電磁學(xué)的內(nèi)容更是很難自制教具給學(xué)生演示,那么這個(gè)時(shí)候老師就應(yīng)該利用好線上教學(xué)平臺(tái)了,比如,在講解磁感線,安培力、洛倫茲力等內(nèi)容時(shí)候,老師可以提前在網(wǎng)絡(luò)上搜索一些模擬視頻,傳送到班級(jí)QQ群,讓學(xué)生觀看,也可以讓學(xué)生直觀的感受到磁感線真實(shí)存在。其次,對(duì)于像洛倫茲力的演示,學(xué)校即使有這個(gè)器材,但是把這個(gè)器材拿到班上去演示的話,就前排幾名同學(xué)能觀察到實(shí)驗(yàn),所以老師可以提前去實(shí)驗(yàn)室錄制好視頻,發(fā)送到班級(jí)QQ群,學(xué)生下載并觀看。

        (4)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維

        學(xué)生創(chuàng)新思維能力欠缺,不能靈活應(yīng)對(duì)根據(jù)教材原型實(shí)驗(yàn)改編的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),分析原因可以知道,主要是老師平時(shí)都是根據(jù)教材原型實(shí)驗(yàn)方案教學(xué),沒(méi)有培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)新思維能力不足,所以老師在教學(xué)中,多自制實(shí)驗(yàn)教具,多設(shè)計(jì)基于教材原型實(shí)驗(yàn)改編的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王燁暉,辛濤. 基于核心素養(yǎng)的課程改革之關(guān)鍵問(wèn)題[J]. 人民教育,2017(Z1):37-40.

        [2]袁滿紅.解讀物理核心素養(yǎng)及其對(duì)物理教學(xué)的影響[J].高考,2020(20):43.

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