2023年物理高考實驗試題引發的思考

張帆

【摘要】在素質教育大背景下，立德樹人教育任務應貫穿于教學與考試階段，達到提高學生物理學習能力，提升學生德育素養的目的.物理實驗試題的特點是理論性較強，能夠通過設計實驗、操作實驗、記錄實驗過程等方式培養學生的科學探究能力.結合2023年高考物理實驗試題展開分析，物理課堂教學需要以教材內容為核心，做好基礎知識積累，在此基礎上開展深度探究，以培養學生的創新精神.

【關鍵詞】高中物理；實驗試題；解題技巧

高中物理新課標指出，學習物理需要注意增加學生的學習體驗感，而物理實驗是一種以動手實踐來實現理解物理知識內容的方式，且物理學科本身也屬于以實驗為基礎開展教學的學科，因此，通過物理實驗既可以培養學生的自主探究能力，又可以培養學生的合作學習能力，這對培養學生的物理核心素養很有幫助.

1 立足教材提高基礎知識學習能力

《中國高考評價體系》是為高考設計的教學評價體系，其內容主要是指學生在進入高等學校繼續學習需要具有一定的綜合能力，而考試內容應具有基礎性、應用性、綜合性與創新性，從而實現對學生綜合能力考查的目的.高中階段的物理教學需要從培養學生的探究意識及動手實踐能力入手，并鼓勵學生善于自主學習及合作學習，培養學生的物理創新能力.2023年高考物理實驗試題內容對新課改復習備考及實驗教學起到了引導作用，試題內容以《中國高考評價體系》為依托，提出以教材知識為基本內容，以考查學生關鍵能力及必要知識掌握能力為核心，強化理論結合實踐的原則，實現立德樹人的教學目的.所以，對學生開展實驗教學，需要以教材為基礎，在提高學生基礎知識學習能力的同時，再對學生進行拓展教學，以提高學生的探究能力.

例如 可以分析2023年全國甲乙卷、浙江卷、江蘇卷、遼寧卷、湖北卷、新課標卷等高考卷中的實驗試題，分析的內容包括實驗試題考查的內容，提出問題的形式，問題的關鍵核心等，進而為后續開展教學做好積累.

全國甲卷：考查的內容是伏安特性曲線知識點，以選填和作圖的形式提出問題，要求學生具有實驗設計能力及數據處理能力，對應教材中的內容是伏安特性曲線，這是根據教材實驗改編的實驗，考查學生掌握基礎知識情況下的實驗探究能力，學生需要具有探究小車速度隨時間變化規律的能力，才能順利完成本實驗問題.

全國乙卷：考查的是平均速度與時間的關系.這道問題是教材中的實驗，探究兩個互成角度力的合成規律，實驗內容由教材中的實驗改編，實驗問題是導體電阻率的測量.

浙江卷：考查內容較多，涵蓋4個方面，分別是實驗注意事項、測量干電池電動勢和內阻、彈簧形變量及彈性勢能、探究平拋運動的特點，提問形式是填空和選擇，考查的是學生的實驗觀察能力、實驗操作能力和數據處理能力.浙江卷的4個實驗問題，有2個問題是教材實驗，1個問題是根據教材改編的實驗，1個問題是非教材實驗，教材實驗內容是探究變壓器原副線圈匝數與電壓的關系、光敏電阻和熱敏電阻的特性、油膜法測分子大小、電容器充放電和閉合電路的歐姆定律；教材改編實驗是探究平拋運動的特點，非教材實驗是彈性勢能和胡克定律.

江蘇卷：考查的內容是電壓表內阻對測量結果的影響，提問形式是選填、填空和簡答，考查的是學生的實驗設計能力及數據處理能力.實驗試題為非教材實驗，實驗題目是部分電路的歐姆定律、串并聯電路.

遼寧卷：考查的內容是測樣品電阻率和驗證動量守恒定律，提問形式是選填、填空和簡答，考查的是學生的實驗操作能力、數據處理能力和誤差分析能力.

湖北卷：考查的內容是測干電池電動勢和內阻，提問方式是實物連線、填空和選填，考查的是學生的實驗操作能力和數據處理能力.兩個實驗試題都是教材實驗改編的實驗，對應知識點是導體電阻的測量及驗證動量守恒定律.

新課標卷：考查的內容是單擺測重力加速度和電容器的充放電，提問形式是選填和選擇，考查的是學生的實驗觀測能力和實驗驗證能力.新課程卷的兩個問題都是教材實驗，考查的知識點是用單擺測重力加速度和觀察電容器充放電現象.

由此可見，2023年物理高考實驗試題出題依據是以教材為主，或者在教材基礎上對實驗過程進行改編，以及在教材基礎上進行思維拓展.所以，立足教材提高基礎知識學習能力，并以此為前提進行拓展性、探究性學習，才能為高考做好準備，更為提高物理核心素養做好鋪墊.

2 點面結合從基礎內容入手提高素養

隨著高中新課改的不斷深入，課堂教學模式隨著高考改革而不斷發生改變.當前，各地學校的物理教學及物理實驗條件均有不同，實際情況是有相當一部分學校不具備帶領學生完成每一項物理實驗的條件，大都是教師憑借自身授課及備考經驗，以程式化的方式帶領學生學習，但這種方式只能增強學生的基礎知識儲備，對提高學生的物理探究及創新能力無益.所以，教師必須創新教學方法，雖然教學條件受限，但要嘗試將既有的實驗器材進行改造，或者帶領學生動手制作實驗器材，為學生爭取更多的實驗機會，必要情況下也可以利用多媒體為學生播放實驗過程，實現輔助實驗的目的.這種重視實驗過程的教學方式，能使學生既知其然又知其所以然，這會幫助學生更好地理解物理概念，提高學生對物理知識的記憶程度，幫助學生高質量學習.2023年高考物理實驗試題部分內容與教材中的實驗環節、流程幾乎一致，實驗情境也與教材內容相似，這會給考生很強的熟悉感，旨在考查學生的原題解讀能力，以及學生是否有一定的實驗數據處理能力.但應注意的是，問題的設置仍舊與教材有所不同，旨在考查學生的思辨能力和拓展能力，學生可以根據試題情境提取關鍵信息再與本題相結合回答問題.

（1）2023年全國新課標卷第22題，此問題在考查基本實驗內容的情況下，又對教材中的實驗進行了拓展，電容器的充放電考查問題，旨在通過本試題考查學生對實驗過程的觀察能力，考查學生是否能夠結合所學知識點得出電容器充電過程中對電阻阻值的影響.

（2）2023年全國乙卷第22題，“驗證力的平行四邊形定則”，此試題源自教材必修一第三章第4節“實驗：探究兩個互成角度力的合成規律”.學生只有理解教材中實驗內容的原理，并能夠熟練完成實驗過程，才能自己總結規律，具有實驗現象的解讀能力，并能以化學語言完成試題.

（3）2023年浙江卷第19題：試題的呈現是依據教材中的基本實驗、演示實驗兩個層面的內容完成的，試題設置了不同的選項，關聯了四本教材的內容，旨在考查學生的實驗細節理解能力.

因此，學生若想在高考中交上滿意的答卷，就需要日積月累地儲備知識點，只有不斷豐富自身的知識儲備，才能逐步提高解題能力，形成以點帶面的學習效果.而關注細節內容，也是提高物理學習能力的重要一環，只有掌握了更多的細節知識，才能為后續進行拓展學習打好基礎.

3 鼓勵探究解讀實驗規律

高考實驗試題以教材中的常規實驗為依據出題，會改編教材的實驗圖象、原理、結論等，以考查學生對實驗原理的理解程度，并引申考查學生設計實驗的能力，使學生在提高基礎知識學習能力的同時，也具有對實驗內容進行創新和深度探究的能力.2023年物理高考實驗試題除了考查學生的基本知識學習能力，也將關注點放在考查學生處理數據的能力方面.試題內容要求學生能夠結合情境探究實驗過程，分析數據規律，并能以方程式的方式表達物理概念，進而正確解答問題.也就是日常教學中強調的求哪個問題就寫出它相應的表達式.通常這類試題涵蓋的情境較多，情境內容有的復雜，有的簡單，學生在答題階段，應與試題情境相結合進行建模，并寫出解題步驟.這類試題是物理解答題的拓展，而且類型多元化，使得試卷內容更為立體化，凸顯出實驗試題在試卷中的運用價值.

（1）遼寧卷第11題：本試題取自教材選擇性必修一第一章節第4節，試題內容創新改編了教材中的實驗原型，從綜合化角度考查學生掌握動能定理及動量守恒定律等重要知識點的認知能力.學生在答題的過程中，應結合試題中的數據理清思路，并以方程式的形式進行表達，以考查學生的物理計算能力、數據處理能力.

（2）江蘇卷第12題：本試題的內容是“探究電壓表內阻對電路的影響”，這一問題具有探究性實驗的特點，試題中給出了實驗目的，以逐層遞進的方式對學生的實驗設計能力進行考查，并對學生的實驗數據處理能力進行考查.此問題旨在啟發學生應以實驗結論進行反推，解釋每個步驟的實驗觀點，提高學生的探究能力及創新素養.

（3）2023年湖北卷12題：某實驗小組為測量干電池的內阻和電動勢，設計了如圖1所示電路，運用了如下器材，分別是若干導線、1個開關、1節干電池，阻值為0-9999Ω的電阻箱，量程為0-0.6A的電流表，量程為0-3V的電壓表.

①根據圖1，完成圖2中的實物圖的連線任務.

②將電阻箱調節至最大值，閉合開關，逐次改變電阻箱的電阻，將電阻值R、電壓表示數U和電流表示數I做好記錄.以記錄數據為依據做出U-I圖形（詳見圖3），則干電池的內阻為（ ）Ω（保留有效數字2位），干電池的電動勢為（ ）Ω（保留有效數字3位）

③小組成員繼續深入探究所記錄的數據，做出1/II-R圖象（詳見圖4）.結合圖中縱軸截距以及問題②，求得到的內阻及電動勢分別是多少，并求出電流表內阻為（ ）Ω（保留有效數字2位）.

④由于電壓與電表內阻不是無窮大，本實驗干電池內阻的測量值（ ）（填“偏小”或“偏大”）.

本試題取自教材必修三第十二章第3節“測電源電動勢和內阻”，這道試題的綜合性較強，考查的是學生對試題情境的解讀能力，以及運用方程式或表達式對數據與圖象問題的處理能力.問題③體現的是物理實驗“一材多用”的效果，問題④則具有一定的探究性，通過“電壓表內阻不是無窮大”考查影響實驗測量結果的因素.

4 結語

綜上所述，“什么才是教學中最重要的內容？”要想解決這一問題，可以從高考試卷中尋找答案.教師通過分析高考物理實驗試題，能夠透過現象看本質，了解到高考的考查方向，并以此為依據不斷修正教學計劃，促進學生能夠從多元視角開展學習，提高學生的物理核心素養.

參考文獻：

［1］范偉.2023年江蘇高考物理第10題賞析及教學啟示［J］.物理教師，2023，44（12）：82-84.

［2］楊培軍，王偉民.對2023年高考物理全國甲卷第20題的深度剖析［J］.物理教師，2023，44（11）：75-79.

［3］施生晶.2022年高考福建物理卷壓軸題賞析與拓展［J］.物理教學，2023，45（09）：65-68+59.