基于學科核心素養哈市中考物理實驗題的研究

崔碧濤 馮立峰 姚秀偉 趙振宇

摘 要：隨著新一輪的課程改革，物理學科核心素養是教師教學的現實依據，同時在實驗教學環節更是起到重要的作用.物理實驗題是在實驗原理、實驗器材、實驗目的等基礎上，對學生測量、計算、分析和設計等多個層面考查的綜合性題目.通過對2019年哈市中考理綜物理實驗探究試題的分析，體會物理學科核心素養在中考實驗題中如何考查，并且對以后的物理實驗教學有著深刻的啟示.

關鍵詞：中考物理;核心素養;物理實驗

文章編號：1008-4134（2020）06-0055 ? ?中圖分類號：G633.7 ? ?文獻標識碼：B

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，物理學最基本的特征就是以實驗為基礎，通過物理實驗不僅可以得出可靠的客觀規律，而且也可以對物理猜想進行驗證.在教師的教學過程中，實驗環節是必不可少的一種方式和手段，同時也是中學物理教學的重要考查內容.物理實驗題作為中考的必考題目，體現了對核心素養中物理觀念和科學思維的考查，對物理觀念的考查體現在對實驗的基本原理和基礎知識的理解，對科學思維的考查體現在學生對實驗設計和實驗創新的思維能力.哈市中考物理實驗試題對物理實驗和方法以及如何靈活運用知識能力進行考查，涉及的知識覆蓋面廣.重視實驗探究過程、突出核心實驗考查，將教材上的實驗考出新意.注重實驗操作能力，再現探究過程，通過學生對實驗原理的理解，在設計實驗方案、進行實驗操作、處理實驗數據以及評價實驗的過程中領會物理學科的探究方法，因此初中物理實驗教學要更加重視對學生的實驗探索能力以及設計實驗能力、創新實驗能力的培養.

評析：考查的是“伏安法測額定功率”的實驗，試題中對連接電路的基本技能及對數據的處理求功率等進行了考查，同時通過對電流表讀數的考查，在未知電流表量程的情況下，通過定量計算分析得出應該選擇的量程，重點考查了收集證據和分析與論證的科學探究要素，全面考查學生的實驗探究能力，通過能量的角度分析實驗結論燈泡實際功率越大，燈越亮，真正做到通過現象看本質的物理思維，真正理解功率的物理意義，有助于物理概念的形成.

考查的必備知識：基本儀器電流表的讀數以及量程的選擇，連接電路的基本技能，歐姆定律，功率的物理意義.

關鍵能力：基本儀器的讀數、歐姆定律、連接電路以及分析現象.

核心素養：定量計算合理地進行科學推理，獲取實驗數據，基于數據得出結論進行科學探究，分析結論形成正確的物理概念.

2 教學啟示

2.1 解讀課程標準，轉變教學理念和方法

設置探究性或開放性的問題情境是哈市中考物理實驗探究試題的重要命題方向，將真實的實驗環境展現在學生面前，能夠給學生真實的感受，體會物理學科在生活中的實際意義.試題立意由考查知識逐漸轉變為考查科學思維、能力和科學探究等核心素養.

科學思維是物理學科核心素養中最重要的要素之一.物理實驗題是基于實驗原理、實驗器材以及實驗目的等，對學生測量、計算、分析和設計等多個層面考查的綜合性題目.學生需要對實驗情境中的一些重要信息進行提取和處理，并且根據實驗數據和科學推理對所得結論進行大膽的質疑和評價，進行改進和創新并提出創造性見解，有利于科學思維的形成.

在物理實驗教學中，要注重以問題為導向，設計新穎的實驗情境，通過“看到了什么”“想到了什么”培養學生正確的思考問題的方式.要注重以解決問題為目的，設計合理的實驗過程，通過“測量什么？”“分析什么？”培養學生正確解決問題的能力，通過將物理實驗中的原理、器材和目的融入新的實驗環境中，培養學生實驗探究能力.

2.2 注重培養實驗方法，提高科學探究能力

物理實驗作為教學不可缺少的重要環節，在教學中不僅要重視實驗結論，而且要強調科學探究過程，更要在探究過程中滲透物理思想.培養學生分析問題的能力，開拓學生的思維，使學生提升邏輯推理和概括能力.例如探究浮力的產生原因用橡皮膜分別粘在空心圓柱體的上下面，通過觀察橡皮膜的形變程度，分析得出浮力的產生原因，蘊含了等效轉化的思維方法;用刻度尺測量郵票厚度值，由于郵票厚度特別小無法直接測量，所以測量出100張郵票的厚度，再求出一張郵票的厚度，運用了累積的思維方法.一個實驗的精髓在于實驗思想的建立和實驗方法的使用，實驗教學并不是單純地提高學生的實驗操作能力，而在于對實驗思想的深度理解和實驗方法的深化，將物理實驗的思想和方法貫穿整個物理實驗教學環節中.

2.3 培養科學思維，理解實驗原理

近幾年的哈市中考題重點考查學生設計實驗的能力以及從多個維度理解實驗的思維，試題重視探究過程、突出核心實驗考查，將常規的實驗考出新意.注重實驗，再現探究過程，讓學生在設計實驗方案、進行實驗操作、處理實驗數據的過程中領會物理學科的研究方法.通過對實驗的改進，深刻理解實驗原理，讓學生理解對實驗進行改進的實際意義，通過將原有實驗和改進實驗的對比并加以評價，培養學生科學思維和設計實驗的能力，有助于學生物理學科核心素養的形成.

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（收稿日期：2019-12-05）