基于高考評價體系的江蘇近五年高考實驗考題的分析與啟示

陳嘉煒

江蘇省蘇州實驗中學，江蘇 蘇州 215011

2019年，國務院辦公廳印發《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中明確規定“不再制定考試大綱”，因此，高中一線教師對高考評價體系的研究顯得尤為重要。評價體系中的學科素養融匯國家課程標準中的核心素養要求和高校人才選拔要求中的素養內涵。構建了適合在考試中表達和測量的內容，包括3個一級指標和9個二級指標（圖1）。本文基于高考評價體系，詳細分析了近五年江蘇高考實驗考題的特點，并對實驗教學提出教學和復習建議，期望起到拋磚引玉的作用。

圖1 高考評價體系架構

1 近五年江蘇高考實驗考查的分析

2022年1月，江蘇省教育廳發文提出關于加強和改進中小學實驗教學的實施意見，進一步明確了實驗教學在中小學教學中的重要性。不難推測，實驗考查在2022年江蘇高考中必然會有新的體現。縱觀近五年江蘇高考實驗題，不難發現這些高考實驗題很好地體現了高考評價體系中學科素養的各級指標，注重學習掌握，聚焦實踐探究，體現思維方法，通過紙筆測試考查了學生的實驗能力和科學探究素養。

1.1 “學習掌握”考查的分析統計

從表1的分析統計中可以看出，近五年江蘇高考考查的9個實驗題，有2個來自于學生分組實驗，2個來自于教師演示實驗，還有5個是教材實驗的改造和創新實驗。通過分析“學習掌握”指標的三個二級指標不難發現：江蘇高考越來越注重實驗儀器的使用，重視學生對真實實驗的操作能力、數據處理及誤差分析。分析這9個實驗題的每個小題設置，有的題是按難度逐漸增加的順序呈現，有的按從操作過程到數據處理到誤差分析的實驗過程順序呈現，這些小題中有一些是基礎題，有一些是創新題。無論是力學實驗還是電學實驗，都不是單一知識，而是涉及到多個知識點的融合貫通與應用創新。這些都體現出了評價體系“四翼”的“基礎性、綜合性、應用性、創新性”要求。

表1 近五年高考江蘇卷實驗題“學習掌握”指標分析統計表

1.2 “實踐探索”考查的分析統計

物理實驗離不開實踐與探索。評價體系中明確指出“學習者應當能夠根據實驗目的和要求，設計合理的實驗方案，進行正確的實驗操作，科學收集、處理并解釋實驗數據；能夠根據行為目標和面臨的客觀條件，設計或選擇解決問題的最佳方案；能夠對問題解決方案的合理性、可行性進行基于事實和邏輯的論證；能夠根據方案的實踐結果不斷修正和改進方案；能夠應用口頭語言和書面語言進行溝通交流，準確表達自己的看法，通過合作解決問題”。根據實踐探索的二級指標和體系中提出的內容和要求，結合《普通高中物理課程標準（2017年版）》中“學業質量水平”有關“科學探究”核心素養的描述，可以將“實踐探索”具體劃分為以下五種“實驗關鍵能力”，即實驗操作能力，數據收集、分析和處理能力，誤差分析能力，反思和創新改進能力，書面表達能力。具體“實驗關鍵能力”分析統計如表2所示。

表2 近三年高考江蘇卷實驗題“實驗關鍵能力”分析統計表

從表2可以看出，在近三年考查的9個實驗中，共考查了41個小問題，其中考查數據收集、分析和處理能力的問題最多，占總數的31.7%，其次是實驗操作和誤差分析能力，均占24.4%，書面表達能力的考查僅2018年1次。由此可見，在培養學生對實驗數據的處理能力、誤差分析能力的同時，也不能忽視學生真實實驗操作能力和表達能力的培養。

1.3 “思維方法”考查的分析

評價體系的“思維方法”指標含有三個二級指標，分別為科學思維、人文思維和創新思維。高考實驗題中對科學思維的考查無處不在。以高考力學實驗為例，牛頓第二定律實驗裝置圖（圖2）在近十年內考查了多次。雖然實驗裝置類似，但每次利用本套裝置考查的實驗設問都有創新，需要學生進行一定的類比、分析才能解決問題。這在一定程度上鍛煉了學生的科學思維和創新思維。在此基礎上，把高考實驗考查分成三個層次：

圖2 牛頓第二定律實驗裝置

層次一，對教材要求實驗的基本考查。包括實驗原理的理解、實驗儀器的正常使用、實驗操作步驟的科學安排等。這是對學生進行實驗操作的基本素養即人文素養的要求。

層次二，基于教材實驗的創新實驗考查。包括實驗器材的選取、實驗方案的改進、數據及誤差分析等方面的創新和拓展，這屬于創新思維的學科素養要求。

層次三，使用全新的實驗儀器圍繞新的實驗目的進行實驗探究和分析，需要學生將學習過的實驗中的思想、方法進行遷移。這在實驗考查中屬于較高要求，需要學生在學過的知識中找出類似的原理進行分析才能解答，屬于科學思維二級指標的要求。

2 近五年實驗考題命題特點

通過對高考評價體系指標對照解讀，分析實驗考題主要有以下特點：

（1）重視實驗原理，考查學生理解能力

實驗原理是實驗設計的依據和思路，要研究實驗，只有先明確實驗原理，才能真正掌握實驗的關鍵及操作要點，進而進行實驗設計、改造和創新。考查實驗必將更加重視對實驗原理的考查。

（2）重視實驗操作，考查學生的動手能力

受考試形式的限制，高考試卷無法直接考查學生的動手能力，但可以用間接的方式考查學生是否會進行實驗操作。

（3）重視數據處理，考查學生的分析能力

實驗數據處理是一個實驗中必不可少的部分。適應性考試較以往高考有很大的改變，讓學生自己用刻度尺量紙帶，并給出奇數個間隔，更符合真實實驗操作過程，考查學生的變通能力；讓學生根據數據繪制圖像，并根據圖像得到實驗結論，是數據處理必不可少的步驟之一，也是高考高頻出現的考查內容和方向。

（4）重視誤差分析，考查學生的評價能力

實驗誤差是任何實驗都不可避免的，而對誤差進行分析是考查學生評價能力的重要方式。通過對誤差的分析，可以促進學生的發散思維和批判性思維。一方面反映出對實驗原理的理解程度，另一方面培養了學生的反思能力和創新能力。

（5）重視實驗改進，考查學生的創新能力

適應性考試體現了創新導向，實驗題最后一問以不同的設問方式，讓學生從不同角度認識數據處理的方法，思考不同處理方法的差別和根源所在，鼓勵學生主動思考，激發學生創新思維，把學生從標準答案中解放出來。通過增強實驗題的開放性和探究性，考查學生的創新能力。

3 基于高考評價體系的實驗考查教學建議

物理實驗是研究物理學的重要方法之一。實驗探究通常是整張試卷中最受關注的部分，因為這部分考題最能考查學生的創新能力，培養學生的發散思維。在平時教學中要注重實驗教學的方式方法，使核心素養的培養真正能在課堂中落地生根。

3.1 通過創設問題，讓學生真設計

實驗原理和探究方法是一個實驗的靈魂，實驗原理的設計關系到整個實驗的成敗。建議在教學過程中，創設實驗情境，精心設計問題，引導學生一步步解決實驗過程中遇到的問題，并加以解決，使學生成為實驗真正的“設計者”。

3.2 采用多種手段，讓學生真操作

高考評價體系明確提出需要考查學生實踐操作能力群，近幾年高考越來越側重于考查學生的動手能力，并在紙筆測試中體現得越來越明顯。建議在教學過程中利用物理實驗室或多媒體教室多種渠道，采用演示實驗、分組實驗、課堂小體驗、課后小制作等各種方式，使學生成為實驗真正的“操作者”。

3.3 組織團隊合作，讓學生真反思

課程標準要求學生能對實驗結論用已有的物理知識進行解釋，能撰寫實驗報告，對探究過程和結果進行交流反思，建議在以后的教學過程中，無論是理論探究還是實驗探究，都可以給學生一個交流的平臺，讓他們充分展現自己的想法或觀點，成為實驗真正的“評價者”。