張帆

【摘要】在素質(zhì)教育大背景下，立德樹人教育任務(wù)應(yīng)貫穿于教學(xué)與考試階段，達(dá)到提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生德育素養(yǎng)的目的.物理實驗試題的特點是理論性較強，能夠通過設(shè)計實驗、操作實驗、記錄實驗過程等方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力.結(jié)合2023年高考物理實驗試題展開分析，物理課堂教學(xué)需要以教材內(nèi)容為核心，做好基礎(chǔ)知識積累，在此基礎(chǔ)上開展深度探究，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.

【關(guān)鍵詞】高中物理；實驗試題；解題技巧

高中物理新課標(biāo)指出，學(xué)習(xí)物理需要注意增加學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗感，而物理實驗是一種以動手實踐來實現(xiàn)理解物理知識內(nèi)容的方式，且物理學(xué)科本身也屬于以實驗為基礎(chǔ)開展教學(xué)的學(xué)科，因此，通過物理實驗既可以培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力，這對培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)很有幫助.

1 立足教材提高基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力

《中國高考評價體系》是為高考設(shè)計的教學(xué)評價體系，其內(nèi)容主要是指學(xué)生在進(jìn)入高等學(xué)校繼續(xù)學(xué)習(xí)需要具有一定的綜合能力，而考試內(nèi)容應(yīng)具有基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、綜合性與創(chuàng)新性，從而實現(xiàn)對學(xué)生綜合能力考查的目的.高中階段的物理教學(xué)需要從培養(yǎng)學(xué)生的探究意識及動手實踐能力入手，并鼓勵學(xué)生善于自主學(xué)習(xí)及合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新能力.2023年高考物理實驗試題內(nèi)容對新課改復(fù)習(xí)備考及實驗教學(xué)起到了引導(dǎo)作用，試題內(nèi)容以《中國高考評價體系》為依托，提出以教材知識為基本內(nèi)容，以考查學(xué)生關(guān)鍵能力及必要知識掌握能力為核心，強化理論結(jié)合實踐的原則，實現(xiàn)立德樹人的教學(xué)目的.所以，對學(xué)生開展實驗教學(xué)，需要以教材為基礎(chǔ)，在提高學(xué)生基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力的同時，再對學(xué)生進(jìn)行拓展教學(xué)，以提高學(xué)生的探究能力.

例如 可以分析2023年全國甲乙卷、浙江卷、江蘇卷、遼寧卷、湖北卷、新課標(biāo)卷等高考卷中的實驗試題，分析的內(nèi)容包括實驗試題考查的內(nèi)容，提出問題的形式，問題的關(guān)鍵核心等，進(jìn)而為后續(xù)開展教學(xué)做好積累.

全國甲卷：考查的內(nèi)容是伏安特性曲線知識點，以選填和作圖的形式提出問題，要求學(xué)生具有實驗設(shè)計能力及數(shù)據(jù)處理能力，對應(yīng)教材中的內(nèi)容是伏安特性曲線，這是根據(jù)教材實驗改編的實驗，考查學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識情況下的實驗探究能力，學(xué)生需要具有探究小車速度隨時間變化規(guī)律的能力，才能順利完成本實驗問題.

全國乙卷：考查的是平均速度與時間的關(guān)系.這道問題是教材中的實驗，探究兩個互成角度力的合成規(guī)律，實驗內(nèi)容由教材中的實驗改編，實驗問題是導(dǎo)體電阻率的測量.

浙江卷：考查內(nèi)容較多，涵蓋4個方面，分別是實驗注意事項、測量干電池電動勢和內(nèi)阻、彈簧形變量及彈性勢能、探究平拋運動的特點，提問形式是填空和選擇，考查的是學(xué)生的實驗觀察能力、實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力.浙江卷的4個實驗問題，有2個問題是教材實驗，1個問題是根據(jù)教材改編的實驗，1個問題是非教材實驗，教材實驗內(nèi)容是探究變壓器原副線圈匝數(shù)與電壓的關(guān)系、光敏電阻和熱敏電阻的特性、油膜法測分子大小、電容器充放電和閉合電路的歐姆定律；教材改編實驗是探究平拋運動的特點，非教材實驗是彈性勢能和胡克定律.

江蘇卷：考查的內(nèi)容是電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，提問形式是選填、填空和簡答，考查的是學(xué)生的實驗設(shè)計能力及數(shù)據(jù)處理能力.實驗試題為非教材實驗，實驗題目是部分電路的歐姆定律、串并聯(lián)電路.

遼寧卷：考查的內(nèi)容是測樣品電阻率和驗證動量守恒定律，提問形式是選填、填空和簡答，考查的是學(xué)生的實驗操作能力、數(shù)據(jù)處理能力和誤差分析能力.

湖北卷：考查的內(nèi)容是測干電池電動勢和內(nèi)阻，提問方式是實物連線、填空和選填，考查的是學(xué)生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力.兩個實驗試題都是教材實驗改編的實驗，對應(yīng)知識點是導(dǎo)體電阻的測量及驗證動量守恒定律.

新課標(biāo)卷：考查的內(nèi)容是單擺測重力加速度和電容器的充放電，提問形式是選填和選擇，考查的是學(xué)生的實驗觀測能力和實驗驗證能力.新課程卷的兩個問題都是教材實驗，考查的知識點是用單擺測重力加速度和觀察電容器充放電現(xiàn)象.

由此可見，2023年物理高考實驗試題出題依據(jù)是以教材為主，或者在教材基礎(chǔ)上對實驗過程進(jìn)行改編，以及在教材基礎(chǔ)上進(jìn)行思維拓展.所以，立足教材提高基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力，并以此為前提進(jìn)行拓展性、探究性學(xué)習(xí)，才能為高考做好準(zhǔn)備，更為提高物理核心素養(yǎng)做好鋪墊.

2 點面結(jié)合從基礎(chǔ)內(nèi)容入手提高素養(yǎng)

隨著高中新課改的不斷深入，課堂教學(xué)模式隨著高考改革而不斷發(fā)生改變.當(dāng)前，各地學(xué)校的物理教學(xué)及物理實驗條件均有不同，實際情況是有相當(dāng)一部分學(xué)校不具備帶領(lǐng)學(xué)生完成每一項物理實驗的條件，大都是教師憑借自身授課及備考經(jīng)驗，以程式化的方式帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)，但這種方式只能增強學(xué)生的基礎(chǔ)知識儲備，對提高學(xué)生的物理探究及創(chuàng)新能力無益.所以，教師必須創(chuàng)新教學(xué)方法，雖然教學(xué)條件受限，但要嘗試將既有的實驗器材進(jìn)行改造，或者帶領(lǐng)學(xué)生動手制作實驗器材，為學(xué)生爭取更多的實驗機會，必要情況下也可以利用多媒體為學(xué)生播放實驗過程，實現(xiàn)輔助實驗的目的.這種重視實驗過程的教學(xué)方式，能使學(xué)生既知其然又知其所以然，這會幫助學(xué)生更好地理解物理概念，提高學(xué)生對物理知識的記憶程度，幫助學(xué)生高質(zhì)量學(xué)習(xí).2023年高考物理實驗試題部分內(nèi)容與教材中的實驗環(huán)節(jié)、流程幾乎一致，實驗情境也與教材內(nèi)容相似，這會給考生很強的熟悉感，旨在考查學(xué)生的原題解讀能力，以及學(xué)生是否有一定的實驗數(shù)據(jù)處理能力.但應(yīng)注意的是，問題的設(shè)置仍舊與教材有所不同，旨在考查學(xué)生的思辨能力和拓展能力，學(xué)生可以根據(jù)試題情境提取關(guān)鍵信息再與本題相結(jié)合回答問題.

（1）2023年全國新課標(biāo)卷第22題，此問題在考查基本實驗內(nèi)容的情況下，又對教材中的實驗進(jìn)行了拓展，電容器的充放電考查問題，旨在通過本試題考查學(xué)生對實驗過程的觀察能力，考查學(xué)生是否能夠結(jié)合所學(xué)知識點得出電容器充電過程中對電阻阻值的影響.

（2）2023年全國乙卷第22題，“驗證力的平行四邊形定則”，此試題源自教材必修一第三章第4節(jié)“實驗：探究兩個互成角度力的合成規(guī)律”.學(xué)生只有理解教材中實驗內(nèi)容的原理，并能夠熟練完成實驗過程，才能自己總結(jié)規(guī)律，具有實驗現(xiàn)象的解讀能力，并能以化學(xué)語言完成試題.

（3）2023年浙江卷第19題：試題的呈現(xiàn)是依據(jù)教材中的基本實驗、演示實驗兩個層面的內(nèi)容完成的，試題設(shè)置了不同的選項，關(guān)聯(lián)了四本教材的內(nèi)容，旨在考查學(xué)生的實驗細(xì)節(jié)理解能力.

因此，學(xué)生若想在高考中交上滿意的答卷，就需要日積月累地儲備知識點，只有不斷豐富自身的知識儲備，才能逐步提高解題能力，形成以點帶面的學(xué)習(xí)效果.而關(guān)注細(xì)節(jié)內(nèi)容，也是提高物理學(xué)習(xí)能力的重要一環(huán)，只有掌握了更多的細(xì)節(jié)知識，才能為后續(xù)進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ).

3 鼓勵探究解讀實驗規(guī)律

高考實驗試題以教材中的常規(guī)實驗為依據(jù)出題，會改編教材的實驗圖象、原理、結(jié)論等，以考查學(xué)生對實驗原理的理解程度，并引申考查學(xué)生設(shè)計實驗的能力，使學(xué)生在提高基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)能力的同時，也具有對實驗內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新和深度探究的能力.2023年物理高考實驗試題除了考查學(xué)生的基本知識學(xué)習(xí)能力，也將關(guān)注點放在考查學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力方面.試題內(nèi)容要求學(xué)生能夠結(jié)合情境探究實驗過程，分析數(shù)據(jù)規(guī)律，并能以方程式的方式表達(dá)物理概念，進(jìn)而正確解答問題.也就是日常教學(xué)中強調(diào)的求哪個問題就寫出它相應(yīng)的表達(dá)式.通常這類試題涵蓋的情境較多，情境內(nèi)容有的復(fù)雜，有的簡單，學(xué)生在答題階段，應(yīng)與試題情境相結(jié)合進(jìn)行建模，并寫出解題步驟.這類試題是物理解答題的拓展，而且類型多元化，使得試卷內(nèi)容更為立體化，凸顯出實驗試題在試卷中的運用價值.

（1）遼寧卷第11題：本試題取自教材選擇性必修一第一章節(jié)第4節(jié)，試題內(nèi)容創(chuàng)新改編了教材中的實驗原型，從綜合化角度考查學(xué)生掌握動能定理及動量守恒定律等重要知識點的認(rèn)知能力.學(xué)生在答題的過程中，應(yīng)結(jié)合試題中的數(shù)據(jù)理清思路，并以方程式的形式進(jìn)行表達(dá)，以考查學(xué)生的物理計算能力、數(shù)據(jù)處理能力.

（2）江蘇卷第12題：本試題的內(nèi)容是“探究電壓表內(nèi)阻對電路的影響”，這一問題具有探究性實驗的特點，試題中給出了實驗?zāi)康?，以逐層遞進(jìn)的方式對學(xué)生的實驗設(shè)計能力進(jìn)行考查，并對學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行考查.此問題旨在啟發(fā)學(xué)生應(yīng)以實驗結(jié)論進(jìn)行反推，解釋每個步驟的實驗觀點，提高學(xué)生的探究能力及創(chuàng)新素養(yǎng).

（3）2023年湖北卷12題：某實驗小組為測量干電池的內(nèi)阻和電動勢，設(shè)計了如圖1所示電路，運用了如下器材，分別是若干導(dǎo)線、1個開關(guān)、1節(jié)干電池，阻值為0-9999Ω的電阻箱，量程為0-0.6A的電流表，量程為0-3V的電壓表.

①根據(jù)圖1，完成圖2中的實物圖的連線任務(wù).

②將電阻箱調(diào)節(jié)至最大值，閉合開關(guān)，逐次改變電阻箱的電阻，將電阻值R、電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I做好記錄.以記錄數(shù)據(jù)為依據(jù)做出U-I圖形（詳見圖3），則干電池的內(nèi)阻為（ ）Ω（保留有效數(shù)字2位），干電池的電動勢為（ ）Ω（保留有效數(shù)字3位）

③小組成員繼續(xù)深入探究所記錄的數(shù)據(jù)，做出1/II-R圖象（詳見圖4）.結(jié)合圖中縱軸截距以及問題②，求得到的內(nèi)阻及電動勢分別是多少，并求出電流表內(nèi)阻為（ ）Ω（保留有效數(shù)字2位）.

④由于電壓與電表內(nèi)阻不是無窮大，本實驗干電池內(nèi)阻的測量值（ ）（填“偏小”或“偏大”）.

本試題取自教材必修三第十二章第3節(jié)“測電源電動勢和內(nèi)阻”，這道試題的綜合性較強，考查的是學(xué)生對試題情境的解讀能力，以及運用方程式或表達(dá)式對數(shù)據(jù)與圖象問題的處理能力.問題③體現(xiàn)的是物理實驗“一材多用”的效果，問題④則具有一定的探究性，通過“電壓表內(nèi)阻不是無窮大”考查影響實驗測量結(jié)果的因素.

4 結(jié)語

綜上所述，“什么才是教學(xué)中最重要的內(nèi)容？”要想解決這一問題，可以從高考試卷中尋找答案.教師通過分析高考物理實驗試題，能夠透過現(xiàn)象看本質(zhì)，了解到高考的考查方向，并以此為依據(jù)不斷修正教學(xué)計劃，促進(jìn)學(xué)生能夠從多元視角開展學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng).

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