重視實驗教學 關注科技前沿 指向核心素養

盛建國

[摘要]2017年蘇州市中考物理試卷緊扣課標，沉穩大氣，充分體現了重視實驗教學、關注學科能力、兼顧傳承創新等特色，值得我們深入學習研究。分析試卷命題特點，整理學生問題反饋，反思教學改進策略，這樣能真正發揮中考物理試卷的導向作用，促進物理教學的不斷優化。

[關鍵詞]中考物理試卷；命題特點；問題反饋；教學建議

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）23-0038-03

2017年蘇州市中考物理試卷沿襲了歷年蘇州市中考物理試卷緊扣課標，不偏不怪，沉穩大氣的基本特點，在很好地實現了雙基覆蓋的基礎上，突出體現了重視物理實驗教學；貼近學生生活應用；關注現代科技前沿；凸顯科學探究中的科學思想和科學方法；強調培養物理學科能力；指向學生核心素養培育等特色，很好地發揮了中考試卷的導向作用。試卷中一些原生態的物理實驗情境題的創編，以及以“量子通信衛星”“微信”“無人機”“可燃冰”等新科技和新生活為載體的試題，讀來讓人耳目一新。全卷較好地把握了知識點的覆蓋和難易程度，并對學生提出了實驗方案設計、數據處理、圖像分析及數學運算和問題解決等能力要求，實現了中考物理試卷命題的傳承與創新，值得我們一線教師深入學習和研究。同時，通過這次中考，也暴露出學生學習中存在的問題，折射出我們物理教學中的不足，為一線物理教師針對問題改進教學提供了目標、參考和依據。

一、試卷命題特點和例題賞析

1.原生態物理實驗情境題的創編，體現知能并重，指向核心素養

在試卷中，我們看到了許多原生態的物理實驗情境題，這些試題源于我們熟悉的物理教材實驗或課后小實驗和小制作，但又高于教材實驗。這種嶄新的原生態實驗情境能更好地考查學生對知識的理解程度和問題解決能力，比常見的熟題更能公平、公正地考查學生的學科能力，真正指向學生的核心素養。這樣的試題難能可貴，充分體現了命題者艱苦而寶貴的創造性勞動，也對一線教師研究物理實驗教學起到了很好的導向作用。

2017年蘇州中考第11題。小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”（如圖1）。他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在礦泉水瓶內的水面上，礦泉水瓶內留有少量空氣，擰緊瓶蓋使其密封。用力擠壓礦泉水瓶側面時“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮。下列說法錯誤的是（ ）。

A.“浮沉子”下沉時，所受重力大于它受到的浮力

B.無論怎樣擠壓礦泉水瓶側面，“浮沉子”不可能懸浮在水中

C.“浮沉子”上浮時，小瓶內的壓縮空氣會將內部的水壓出

D.潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同

“浮沉子”的實驗題來源于蘇科版教材“物體的浮與沉”[WWW]中的一個課外小實驗。該試題倡導廣大物理教師重視實驗教學，關注實驗課程資源的開發、應用和研究。不但要關心教材的演示實驗、學生實驗，也要關心課外實驗和綜合實踐活動；不但要關心有趣的實驗現象，更要關注并揭示現象背后的物理原理。因為只有真正做過“浮沉子”實驗，學生才會對“浮沉子能在一定條件下懸浮在水中”這一現象留下深刻的印象，并深入理解其浮沉原理。同樣，第30題以“密閉鐘罩內的覆杯實驗”為載體，如圖2所示，也是對大氣壓強教學中覆杯實驗的深化和拓展，試題描述了實驗中抽氣時的一個真實實驗情境，巧妙地將壓強計算和實驗分析有機整合，這樣的原生態實驗題，是“題海戰術”所無法攻克的，也是真正能客觀考查學生學科能力的試題。

2.新科技和新生活試題成為亮點，詮釋學科理念，彰顯學科特色

關心物理知識和原理在生產和生活中的應用，關注科技前沿與發展，這始終是物理試卷命題的特點，也充分詮釋了“從生活到物理，從物理到社會”的學科理念。以最新科技前沿和貼近生活的科技應用為載體的試題成為試卷一大亮點。

例如，第16題以我國發射的全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”為載體，重點宣傳了我國在量子通信研究領域取得的偉大成就，在科學知識的考查中滲透愛國主義和民族主義教育，讀來振奮人心、催人奮進；第19題結合現代中學生最熟悉，也是應用最廣泛的智能手機和微信“掃描二維碼”功能（如圖3）設置問題，讓試題變得更為親切而真實；第22題中“無人機”的情境共設計了4個小問（如圖4），充分挖掘了“無人機”所蘊含的GPS定位、超聲波傳感器、氣壓傳感器等課程資源，并巧妙地將真空中的光速、電磁波傳遞信息、超聲波傳播特點、高度儀根據氣壓確定高度、電池容量及電功和電功率的有關計算等眾多知識點融合其中，讓人驚嘆命題者的獨具匠心和巧妙設計。

第22題。無人駕駛飛機簡稱“無人機”，無人機的飛行控制系統簡稱“飛控”。無人機懸停還是飛行、向哪個方向飛行、上升還是下降等飛行指令都由飛控下達。飛控主要由感知飛行姿態的陀螺儀、GPS定位模塊、超聲波傳感器、氣壓傳感器等各種功能的傳感器及控制電路組成。

（1）GPS定位模塊利用____傳遞信息，其在真空中的傳播速度為____m/s。

（2）超聲波傳感器可探測無人機在飛行時遇到的障礙物。這是因為超聲波具有____的特點。

（3）氣壓傳感器可通過測定大氣壓值獲知無人機所在位置的____。

（4）某無人機由輸出電壓14.8 V、容量10000mAh的電池提供飛行能量。該電池最多可提供____kW·h的電能。若這些電能的80%用于飛行，當飛行功率為200 W時，最長飛行時間為____h。

3.全方位落實對科學探究的考查，重視科學思維，引領教學改革

試卷高度重視對科學探究的考查，考查的形式和內容涉及科學探究的各個環節：從科學方法的甄別到實驗方案的設計、實驗數據的處理、圖像的分析等，形式多樣而且頗有深度，尤其是物理圖像題更是深入考查了學生能看懂圖像獲取信息，并能綜合應用各種已知條件對圖像進行分析的思維能力，值得我們重視。endprint

例如，第10題以選擇題的形式要求學生對科學探究中采用的科學方法進行甄別，題目中雖然沒有明確提出“控制變量法”“轉化法”“類比法”等方法名稱，但卻要求學生能理解各種科學方法的特征并加以區分；26題第（2）小題“根據一組數據能否得出實驗結論？”29題第（3）小題“對測得的小燈泡電功率求平均是否合理？”；28題第（4）小題“測密度實驗的誤差分析”都考查了科學探究中實驗數據的處理；29題第（4）小題是圖像題，在伏安法測電功率實驗中，要求學生分析“下面四個圖像哪個與描述小燈泡功率P隨滑動變阻器阻值R變化情況的圖像最相似”（如圖4），學生需要綜合應用電路知識，結合已知條件，并在考慮小燈泡電阻隨溫度變化的前提下，對小燈泡功率P隨變阻器阻值R變化的趨勢和關鍵細節進行分析與判斷，深入考查了學生的科學思維能力。試卷對科學探究的考查已經不再流于形式和浮于表面，而是潛移默化地滲透到各種題型、各個知識的試題中，有效檢驗了我們物理教學中科學探究的具體實施效果。

二、學生問題反饋和教學建議

根據筆者所在學校的考試情況和所了解到的有關考試情況分析與反饋，本次考試暴露出學生學習中存在的一些問題，也折射出我們當前物理教學的不足，為我們一線教師改進后續教學提供了方向和依據。

1.基本運算能力有待提升，要強化以分析運算能力為基礎的雙基教育

這份試卷對學生的數學運算能力提出了一定的要求，這符合我們課標的要求。例如，第12、18、21、22、24、25、28、30題均涉及有關計算，有力學、熱學和電學的，有簡單計算，也有復雜計算，雖然總體計算量不是很大，考試時間比較充裕，但仍有許多學生算得手忙腳亂，更有許多學生因為基本運算能力不過關，忙中出錯，出現了許多本不該有的計算錯誤。數學工具的應用能力是物理學習的基礎和保障，對物理核心概念的理解和把握，對物理問題的分析和思考能力也都是后續高中物理教學的基本要求，這些都值得我們進一步重視和加強。

2.圖像解讀能力尚需加強。要關注以物理圖像為代表的科學方法教育

物理圖像中包含著豐富的信息，圖像法是科學研究的重要方法之一，也是物理教學的重點和難點之一。例如，第24題（如圖5）將常規計算改成了根據圖像進行計算，許多學生無法從圖像中得到有效數據，只知道公式卻無法展開正確計算，得分率就明顯降低了許多。會根據數據畫出圖像；根據圖像找出規律；能讀懂并分析物理圖像；從中找出有意義的信息和數據，并進行相關計算；知道基本的科學方法和科學思想，并能在科學探究中加以應用……這些都是初中物理教學應該培養的能力，也是較之識記和計算更高要求的綜合能力和科學素養。很顯然，我們當前的物理教學在這方面還有很大的提升空間。

24.（6分）小華和媽媽去超市購物，她們將17kg物品放在小推車中推行，小推車在某段時間內速度。隨時間t變化的關系圖像如圖5所示。已知小推車重130 N，所受阻力是總重的0.15倍。（g取10 N/kg）

（1）在0～10 s內，水平推力（大于/小于/等于）阻力，阻力大小為N。

（2）10～20 s內水平推力做了多少功？

（3）10～20 s內水平推力的功率多大？

3.實驗深入研究重視不夠，要強化以實驗能力為核心的學科能力教育

實驗教學作為物理教學的內容、方法和途徑，其重要作用無論怎樣強調都不為過。廣大物理教師也都已經建立起了重視物理實驗教學的觀念，但當前許多物理實驗教學仍然停留在新奇有趣的現象觀察、按部就班的程序探究和淺嘗輒止的原理分析層面上，實驗教學程式化現象普遍存在，對物理實驗的深入研究重視不夠。本試卷所涉及的杠桿平衡實驗中某個實驗操作對實驗效果影響的分析、大氣壓強實驗中玻璃鐘罩內抽氣所衍生的問題分析、浮沉子實驗的深入研究與辨析、測小燈泡的電功率實驗中考慮溫度對燈絲電阻影響時的功率變化分析等都是對教材實驗的深入研究和拓展研究，這也為我們物理教學的優化和一線物理教師的“草根化”教學研究提供了方向和指導。

這個實驗測量結果為什么總是偏大？這個演示實驗提高成功率的關鍵在哪里？這個實驗器材和實驗方案如何改進效果可能更好？這個實驗改變條件后數據圖像會發生怎樣的改變？……像這樣的實驗拓展和深化研究，目前我們物理教師自身做得還很少，還很不夠，也就很難去談指導學生深入開展實驗及拓展研究了。我們應該努力營造一種師生共同開展實驗研究的良好教學氛圍和學術氛圍，讓物理教學真正走向師生共同研究。這樣，才能真正提升學生的物理學科能力，讓核心素養的培育在物理課堂落地生根，開花結果。

（責任編輯易志毅）endprint