物理高考試題中實驗探究問題分析

李明星

摘 要：新課程改革中要求教學要由以知識的傳遞為主向以能力的培養為主轉變，提高全體學生的科學素養。要達到這一要求，就必須注重對學生科學探究能力以及物理實驗能力的培養。本文通過對2010-2014年期間67套各地區高考物理實驗題的分析，得出物理高考實驗探究題考查的主要內容和著重點，在此基礎上探討教師應對物理實驗的策略，如何提高物理實驗課的教學質量。并總結出其對物理實驗教學的啟示。

關鍵詞：物理高考題；實驗探究；統計分析；啟示

引言

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，物理實驗對物理學的形成和發展起著根本性的作用，是物理學發展的源泉，也是檢驗物理理論的唯一標準 [1 ]?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標準》（實驗）提出要重視對學生科學探究能力及物理實驗能力的培養，而觀察和實驗是掌握物理概念、規律并且獲得思維材料的有效途徑。因此實驗具有重要的作用。

高考是現階段教學評價的重要方式，它不僅考查學生的知識以及能力，更是物理教學的風向標。高考考查的內容決定了實驗教學的主要內容，而其中的分值比更是決定了物理教學的著重點。簡言之，高考對物理學具有一種導向的作用。因此對高考物理題中實驗題的分析，有助于我們在實驗題中總結物理實驗的內容，并對這些內容做針對性的講解和復習。

1 高考物理實驗題題型、分值及占比分析

2010—2014年期間67套卷子題型、分值以及占比的統計如表1。由表1可以看出，除北京、天津、安徽、上海、福建等地區有少量的選擇題外，其余各地區的題型皆為填空。在理想狀態下，對考生實驗能力的考查無疑是在實驗室里才能得到最好的檢驗，但限于客觀條件，現階段高考只能以筆試的方式對考生的實驗能力進行考查 [2 ]。這顯然在一定程度上使學生理論學習與實際操作相脫離，但也降低了高考實驗題的難度，同時對出題組也提出了更高的要求，要對實驗題有詳實的情景描述，然后從實驗過程中抽取重要的環節對考生進行考試?？梢灶A計在未來高考物理實驗探究題中仍會以填空題為主要的出題形式。

由表1中還可以看出各地區五年期間實驗題分值基本不變，只有山東地區的高考卷分值有波動，其波動也不甚明顯。且分值在不斷的增大，由此可見山東地區對學生實驗探究能力的要求越來越高。縱觀表1可知，高考實驗題的分值由12—24分不等，上海分值為24分，山東平均分值為13.8分，但多數地區實驗題分值皆為18分左右。這表明各地區對實驗的考查都相當的重視，強調了物理實驗在新課標高考中的基礎地位。而占比最高的是山東地區為18%，新課標的占比最低為13.63%。使用全國新課標卷地區分布比較疏散，各地區的發展水平、文化底蘊、投入教育力度、學校的發展規模都是有較大差異的。而這些恰恰都影響著學校教育中新課改的落實程度。為了平衡各校的差異，難免就要降低高考中實驗探究題的分量。隨著經濟的發展和新課改的日臻完善，實驗題的重要性會越來越明顯。

2 高考物理實驗題內容分析

2010—2014年高考物理實驗題內容分析如表2，由表2可以看出，67套高考卷中47套卷中出題皆是力學+電學的形式，而只有20套高考卷不是以此內容出題，其中9套卷子只出電學的實驗題（2010新課標卷、2010北京卷、2012北京卷、2013北京卷、2014北京卷、2013年山東卷、2014年福建卷、2010年四川卷、2014年海南卷），4套卷中出現了光學題（2012年浙江卷、2012年福建卷、2011年天津卷、2012年重慶卷），2012年的天津卷只出了力學的實驗題，上海的實驗題則是完全不采用力學+電學的形式，上海卷則采用力學、電學、熱學、光學四者任選其三的形式。

在物理實驗題中，力學實驗題無論是從數量上還是從分值上講都占有最大的比重，這和力學本身的性質是分不開的。物理學包含五大學科，學科之間互相聯系，而力學在五大學科中擔當著支柱的作用，因此力學的實驗題頗受重視。力學實驗題涵蓋的知識點基本包含了高中物理力學所有的實驗，主要有牛頓第二定律、勻變速直線運動、機械能守恒定律、探究彈簧彈性勢能與伸長量的關系或是求彈簧的勁度系數、驗證平行四邊形法則、單擺測重力加速度等實驗。其次占比較大的就是電學實驗，電學和力學加在一起的比重超過實驗題的95%，但是電學實驗題比之力學實驗題內容較簡單，主要指包含測量電源的電動勢及內阻、伏安法測電阻兩個方向。但這兩個方向的實驗題變化多端，出題也較靈活。教師在講授電學實驗的時候切記要發散學生的思維，將學生的前概念、現有認知與生活、社會很好的結合起來。光學實驗題在高考的實驗題中僅占有不到5%的比重，并且出題的類型比較單一。主要是測玻璃的折射率，捎帶會有光的干涉和衍射的實驗題。熱學中的實驗題多數是探究P、V、T這三者中任意兩者的關系。光學和熱學相比電學和力學，出題少、內容簡單、形式單一，在教授的過程中也無需著重講解。

3 高考物理實驗題中實驗儀器的考查

高考物理中會涉及許多實驗儀器的使用方式以及操作規范。由于許多地區的高考題會單獨就試驗儀器的讀數進行出題，本文對各種儀器的涉及次數做了簡單的統計，如表3，可以看出考查的是物理實驗時基本儀器的讀數操作，主要考查的是螺旋測微器和游標卡尺如何讀數。

在實驗儀器的考查上，讀取數據是最簡單的操作，而實驗題中還涉及基本儀器的操作使用。例如，伏安法測電阻是采用內接還是外接、電壓表以及電流表量程的選擇、電路中如何判斷故障發生在何處。命題者如此命題是想通過筆試的形式來判斷學生是否親自動手做實驗，在實驗的過程中是否提高了自己的科學探究能力和實驗探究能力。這種命題來源于教科書但又高于教科書，學生必須將教科書的內容與實際操作相結合才能對此題做出更切合實際的解答。

4 對高考物理實驗教學的啟示

4.1 要通過實驗來提高學生的實驗探究能力

物理實驗不僅能夠鞏固學生的基礎知識拓寬對物理學的認識，還能夠培養學生多方面的能力。這些能力不僅在學習物理實驗時有用，還會體現在學生的日常生活、待人接物，會影響學生的一生。新課改要求教師要更注重學生能力的培養，通過實驗來提高學生的能力是最有效的方法。因此如何提高學生的能力成為問題的關鍵。

4.1.1 增加物理實驗課的時間

新課標之前學生對物理實驗的理解比較多的是停留在理論認識上，很少進行實際的操作，是在“背”實驗。這就使得學生對物理實驗的認識很膚淺，頭腦中對整個物理實驗很難建立一個完整的體系，往往是知其然而不知其所以然。要想改變這種普遍的現象，就必須要貫徹落實新課改的要求，加大物理實驗操作的力度，讓學生有更多的時間和精力去親自操作物理實驗，在實驗中鍛煉遇見難題充分利用一切資源自己解決問題的能力，讓學生的實驗探究能力在不斷的探索中日益提高。

4.1.2 教師要充分利用一切物理實驗的資源

物理教學資源是多種多樣的，可以說生活環境中具有物理屬性的物理資源都可以在人為的干預下成為物理教學資源。并且各個地區、各個學校甚至是不同教師開發的物理資源都是各具特色的。教師首先要充分利用現有的教學資源，例如實驗室中的實驗儀器。實驗室不是展覽室，不是學生駐足觀看的場所。實驗室要面向全體學生開放，讓學生利用實驗室中的實驗器材來做實驗。其次，教師還要充分利用媒體教學資源和網絡教學資源，或是將身邊廢棄的物品利用起來做實驗，教師還可以教導學生利用自己身體的部分來做實驗，例如用手來做摩擦力的實驗，總之就是讓周圍環境中的一切資源都可以得到有效的利用。

4.1.3 學校、家庭、社會多方協作

教師要引導學生操作實驗，但千萬不要讓學生認為操作實驗只是為了完成任務，課堂上完成之后就萬事大吉。要培養學生在生活和社會中發現問題自主探索進行實驗的意識，要完成這一任務不是教師一人就可以完成的，需要學校、家庭、社會多方的協作。不僅要對物理課程進行改革，更深層次的是要完善現有的教育體制，從根本上解決學生物理實驗探究的問題。

4.2 物理教學要聯系技術、社會、經濟

物理試題著重考查考生知識、能力和科學素養，注重理論聯系實際，注重科學技術和社會、經濟發展的聯系，注重物理知識在生產、生活等各個方面的廣泛應用 [4 ]。因此，在物理教學特別是物理實驗教學中要尤為關注此點。物理學是人類科學文化的重要組成部分，作為自然科學的基礎它已經滲透到社會、生活的各個領域 [5 ]，物理學的發展帶來了三次革命，分別是蒸汽革命、電氣革命和計算機革命，這三次革命帶來了經濟上巨大的飛躍，而引導這些的物理革命分別是蒸汽機的發明與改進、電磁學的發展和相對論、量子論的發展。這些物理上劃時代的發展都離不開實驗的作用。因此，在物理實驗教學中要讓學生清楚的認識到這些實驗的作用，這些實驗不是課堂上的理論學習，他們和社會、生活也有很大的聯系，并且促進著技術和經濟的發展，只有這樣學生的科學素養才能得到真正的提高。

參考文獻：

[1]閻金鐸，郭玉英. 中學物理教學概論[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]周文闊，宋寶和.新課程高考物理實驗能力考查策略的研究[J].考試研究，2012（3）.

[3]周將軍，王翔.2014年高考物理實驗題的統計分析及啟示[J].教育測量與評價，2014（9）.

[4]教育部考試中心.2014年普通高等學校招生全國高考統一考試大綱（理科課程標準實驗版）[M].北京：高等教育出版社，2013.

[5]教育部基礎教育課程教材專家工作委員會.義務教育物理課程標準（2011年版）[M].北京：高等教育出版社，2012.