聚焦高考實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn) 發(fā)展學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h1>

2021-09-22 03:17:30孟小兵

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關(guān)鍵詞：高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)核心素養(yǎng)

【摘 要】物理實(shí)驗(yàn)是探究物理知識(shí)的重要途徑，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的必要途徑。梳理高考實(shí)驗(yàn)題型及考查熱點(diǎn)，注重借助物理實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維，發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

【關(guān)鍵詞】高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);核心素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437（2021）22-0104-02

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)題型是高考的重要部分。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面。教師要通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激活學(xué)生的科學(xué)思維，著力發(fā)展學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究與實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生形成正確的物理價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。在高考中，實(shí)驗(yàn)題型形式多樣。筆者結(jié)合近年的高考實(shí)驗(yàn)題，聚焦考查的熱點(diǎn)，從發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維、發(fā)展學(xué)生物理探究能力上，提出培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)建議。

1? ?把握高考物理方向，梳理實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)題型

1.1? 高考物理實(shí)驗(yàn)考查方向分析

實(shí)驗(yàn)題是高考物理試卷的重要組成部分。常見題型有力學(xué)常規(guī)題型，這類題型注重就物理實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)儀器的使用進(jìn)行考查[1]。如測量彈簧勁度系數(shù)、讀取游標(biāo)卡尺讀數(shù)等。另一種題型注重對(duì)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)遷移能力的考查，主要有電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，考查學(xué)生對(duì)電學(xué)基本原理、演示實(shí)驗(yàn)的掌握水平以及解決電學(xué)實(shí)際問題的能力，設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)等。

1.2? 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)題型

如測量光的波長實(shí)驗(yàn)，利用油膜法估算分子大小實(shí)驗(yàn)等。在實(shí)驗(yàn)題型中，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，重點(diǎn)在于動(dòng)手探究與創(chuàng)新思維的激發(fā)，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)題型，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。從實(shí)驗(yàn)題型來看，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的提取、處理和運(yùn)算能力的考查是熱點(diǎn)，如利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器分析物體運(yùn)動(dòng)的方向、瞬時(shí)速度和加速度;利用替代法測量熱敏電阻溫度曲線，對(duì)電流表進(jìn)行改裝、校準(zhǔn)，分析實(shí)驗(yàn)誤差原因，等等。

2? ?立足高考物理實(shí)驗(yàn)題型，發(fā)展學(xué)生關(guān)鍵能力

2.1? 注重基本實(shí)驗(yàn)操作能力

物理實(shí)驗(yàn)題型中，既有對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)方法的考查，也有對(duì)學(xué)生科學(xué)思維、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵能力的考查。教師在講解物理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)題型時(shí)要重視必備知識(shí)的講解。一些教師注重在教學(xué)中演示物理實(shí)驗(yàn)，但忽視了學(xué)生分組動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，因此教學(xué)效果不理想。教師要重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)簡易實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，親歷體驗(yàn)物理知識(shí)探究，幫助學(xué)生提升物理探究、獨(dú)立思考、合作學(xué)習(xí)能力。從近年來高考實(shí)驗(yàn)題型分析來看，實(shí)驗(yàn)題對(duì)物理熱點(diǎn)的考查也發(fā)生了變化[2]。結(jié)合具體的物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，熟練掌握?shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備，明晰實(shí)驗(yàn)原理，確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。

2.2? 探究物理實(shí)驗(yàn)原理

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)原理的考查與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)步驟等有較大關(guān)系。高考實(shí)驗(yàn)題在設(shè)計(jì)上以“源于教材，而不拘泥于教材”為原則，實(shí)驗(yàn)題型具有較大的變化性。對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)原理的探析，教師要講明實(shí)驗(yàn)基本方法和演繹推理法的運(yùn)用，著重探析物理量之間的內(nèi)在關(guān)系和判定方法，讓學(xué)生做到舉一反三。

3? ?關(guān)注物理實(shí)驗(yàn)必備知識(shí)點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維

3.1? 掌握實(shí)驗(yàn)解題要點(diǎn)

學(xué)生要想輕松解答物理實(shí)驗(yàn)題，就要掌握解題的要點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)題意在考查學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)原理及方法的理解和掌握，學(xué)生如果單憑死記硬背知識(shí)點(diǎn)來解題，難以獲得好的學(xué)習(xí)效果[3]。教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握解題要點(diǎn)和基本的解題方法。如分析法，即將物理對(duì)象進(jìn)行剖析，了解各部分之間的邏輯關(guān)系，探析物理的本質(zhì)規(guī)律。再如綜合法，從整體視角來考查學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的運(yùn)用。大部分的物理實(shí)驗(yàn)題都可以運(yùn)用這兩種方法。如2019年高考物理全國卷第23題，結(jié)合電學(xué)知識(shí)，考查學(xué)生對(duì)電路測量——微安表法測內(nèi)阻的運(yùn)用。題目中量程為250μA微安表改裝為量程為25mA的電流表，測得內(nèi)阻為1200 Ω。將阻值為R的電阻與之相連，如圖（a）、圖（b）所示。

題目中給出兩個(gè)滑動(dòng)變阻器，電阻箱、電源、單刀開關(guān)，以及兩個(gè)滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)材料。在題型設(shè)計(jì)上，第一問考查學(xué)生對(duì)電路圖的連接方法，第二問考查學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作的方法，這兩題考查的都是基礎(chǔ)知識(shí)。第三問要求學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)電路圖，分析判定接通前后電勢的變化。第四問要求學(xué)生對(duì)微安表內(nèi)阻進(jìn)行測算，這兩題具有較高的綜合性。學(xué)生在求解該題時(shí)，需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，獲取相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

3.2? 培養(yǎng)物理實(shí)驗(yàn)遷移能力

要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)造性思維，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要靈活運(yùn)用物理原理，結(jié)合實(shí)際問題，促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用。對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)之間共性與差異性的探究，學(xué)生需要從實(shí)驗(yàn)預(yù)期、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的推理等方面入手，運(yùn)用比較思維來完成。在上題中的第四問，對(duì)于量程為250μA的微安表，其內(nèi)阻的測量，不必重新測量，只需將原阻值為R的電阻更換為阻值為kR的電阻，對(duì)于k的值，學(xué)生可以利用比較法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)預(yù)期與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀求解答案。微安表的讀數(shù)為160μA，量程被擴(kuò)大100倍，改裝后實(shí)際量程為25mA，實(shí)際量程擴(kuò)大了80倍。結(jié)合并聯(lián)電路，電壓相同，即有IgRg=79IgkR，從實(shí)際并聯(lián)電路中，也應(yīng)遵循電壓相等規(guī)律，即IgRg=99IgkR。兩者應(yīng)該相等，聯(lián)立得到k=。物理實(shí)驗(yàn)，從題型特點(diǎn)上，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)問題情境的深入思考。創(chuàng)造性思維作為核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力，無論是常規(guī)實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)，還是解決實(shí)際問題的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，教師都應(yīng)該啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生綜合能力的發(fā)展。對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的考查，體現(xiàn)在對(duì)物理基本原理融會(huì)貫通的考查上。

4? ?提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，促進(jìn)學(xué)生良好習(xí)慣養(yǎng)成

4.1? 提升學(xué)生審題能力

在實(shí)驗(yàn)題求解時(shí)，審題是關(guān)鍵?？辞孱}目，提煉關(guān)鍵信息，把握實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)是解題的基本要義。第一，認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)題目，逐字推敲，從中挖掘隱藏的關(guān)鍵點(diǎn)。如“馬拉貨物沿水平道路勻速運(yùn)動(dòng)”中，解題的關(guān)鍵點(diǎn)是“勻速”二字，可以據(jù)此得出拉力與摩擦力是大小相等的[4]。第二，細(xì)讀實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)之間的關(guān)系，尋找解題突破口。第三，結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過畫圖來抽象物理模型，理解題意，找準(zhǔn)解題思路。

4.2? 發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材的組裝能力。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力要求較高。如某題中要求學(xué)生研究質(zhì)量與加速度的關(guān)系，給出了定滑輪、木板、紙帶、刻度尺、天平、導(dǎo)線、電源、細(xì)線等實(shí)驗(yàn)材料。要求學(xué)生根據(jù)這些材料，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，正確選取相應(yīng)材料，確保實(shí)驗(yàn)任務(wù)的完成。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要講明實(shí)驗(yàn)原理，提示學(xué)生要對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的變化、實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)系進(jìn)行探究，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。如關(guān)于電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量，表內(nèi)電阻忽略不計(jì)，只有電流表時(shí)，如何測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻。只有電壓表時(shí)，如何測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻。學(xué)生需要靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理，結(jié)合題目條件選擇正確的測量方法。

物理實(shí)驗(yàn)是高考重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要梳理近年來考查的熱點(diǎn)信息，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)思維的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中形成必備能力和品格，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]梁旭，彭前程.高中物理新教材實(shí)驗(yàn)編寫的原則與方法[J].物理實(shí)驗(yàn)，2020（10）.

[2]史天寶.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)增加學(xué)生課堂獲得——以高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例[J].科技資訊，2020（18）.

[3]乜勇，王蘭蘭.認(rèn)知學(xué)徒制在高階思維能力培養(yǎng)中的應(yīng)用研究——以信息技術(shù)課程教學(xué)為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2010（4）.

[4]張娜.注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].岳陽：湖南理工學(xué)院，2018.

【作者簡介】

孟小兵（1981～），男，漢族，江蘇如皋人，本科，中學(xué)一級(jí)教師。研究方向：高中物理教學(xué)。

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