董友軍,彭 歡,熊宏華
(1.北京師范大學(xué)廣州實(shí)驗(yàn)學(xué)校,廣東 廣州 510700;2.廣東番禺中學(xué),廣東 廣州 511483;3.清遠(yuǎn)市第一中學(xué),廣東 清遠(yuǎn) 511500)
2021年1月23日至25日,由教育部牽頭,廣東、湖南、湖北、河北、遼寧、福建、重慶、江蘇8省同步組織高三學(xué)生進(jìn)行為期3天的高考適應(yīng)性考試,被高三學(xué)生稱為“八省聯(lián)考”,其語(yǔ)文、數(shù)學(xué)和英語(yǔ)由教育部統(tǒng)一命題而試卷相同,其他學(xué)科各省獨(dú)立命題而試卷各異. 這8省執(zhí)行“3+1+2”新高考模式,今年涉及300多萬(wàn)高三學(xué)生. 國(guó)家教育考試指導(dǎo)委員會(huì)專家陳志文指出:“這次的適應(yīng)性測(cè)試,特別類似我們以前年底發(fā)的高考考試說(shuō)明,告訴大家是怎么考,知識(shí)點(diǎn)、題型、順序等是怎么樣的”[1]. 本文分析了“八省聯(lián)考”物理實(shí)驗(yàn)題,總結(jié)試題特點(diǎn),提出教學(xué)建議,希望可以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,提高教師的教學(xué)效率.
“八省聯(lián)考”物理實(shí)驗(yàn)題都為“一力一電”,除了湖北卷外,其他卷第1個(gè)實(shí)驗(yàn)題為力學(xué)實(shí)驗(yàn),第2個(gè)實(shí)驗(yàn)題為電學(xué)實(shí)驗(yàn). 題目字?jǐn)?shù)一般在500字以內(nèi),只有湖北卷超過(guò)500字.
“八省聯(lián)考”實(shí)驗(yàn)題對(duì)比如表1~2所示,其中電學(xué)實(shí)驗(yàn)的原理都為E=U+Ir,U=IR.
1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠袦y(cè)量、探究、研究、驗(yàn)證、改裝、制作等.
2)實(shí)驗(yàn)原理全部體現(xiàn)物理觀念,如7個(gè)實(shí)驗(yàn)考查了運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念,9個(gè)實(shí)驗(yàn)考查了能量觀念.
3)選用的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)器材,有傳統(tǒng)器材如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等,也有先進(jìn)器材如單晶硅太陽(yáng)能電池等.
4)對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置圖像,除了重慶卷力學(xué)實(shí)驗(yàn),其他所有實(shí)驗(yàn)都有畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖像.
5)在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)過(guò)程中,只有遼寧卷力學(xué)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有用圖像表示測(cè)量數(shù)據(jù),其他實(shí)驗(yàn)都有圖像表示測(cè)量數(shù)據(jù).
6)每個(gè)實(shí)驗(yàn)題設(shè)置3~5個(gè)問(wèn)題,但是湖北卷多達(dá)6問(wèn). 物理實(shí)驗(yàn)題總計(jì)16個(gè),其中8個(gè)源于課標(biāo)、8個(gè)源于課本.
整體感悟?qū)嶒?yàn)題命題思路,從而明確高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方向:帶領(lǐng)學(xué)生做好每個(gè)課標(biāo)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)原理,會(huì)用實(shí)驗(yàn)器材,掌握數(shù)據(jù)處理方法,分析誤差原因;創(chuàng)造條件演示好課本實(shí)驗(yàn),教師想方設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,提出物理問(wèn)題,得出物理結(jié)論;竭盡全力選好每個(gè)練習(xí)實(shí)驗(yàn),讓練習(xí)實(shí)驗(yàn)更加符合高考試題特點(diǎn),遵循高考命題規(guī)律.
表2 電學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)比
物理學(xué)科核心素養(yǎng)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[2],粗看各自獨(dú)立,細(xì)想指向創(chuàng)新(如圖1所示):物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究是創(chuàng)新的基礎(chǔ),它們互相關(guān)聯(lián)、彼此促進(jìn);科學(xué)態(tài)度與責(zé)任具有協(xié)調(diào)功能,協(xié)調(diào)物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與創(chuàng)新的關(guān)系,讓創(chuàng)新成果、社會(huì)生活和自然環(huán)境可以協(xié)調(diào)發(fā)展;創(chuàng)新是物理教學(xué)的根本目的,通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng),讓學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力[3].
圖1 物理學(xué)科核心素養(yǎng)各項(xiàng)內(nèi)容的關(guān)系
物理學(xué)是自然科學(xué),物理學(xué)的發(fā)展主要依靠實(shí)驗(yàn),而創(chuàng)新是實(shí)驗(yàn)的生命力,也是實(shí)驗(yàn)的閃光點(diǎn). 高考實(shí)驗(yàn)都是以課標(biāo)實(shí)驗(yàn)(課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn))和課本實(shí)驗(yàn)(不是課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn),但在課本中有相關(guān)演示要求的實(shí)驗(yàn))為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,從而引導(dǎo)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué):既要帶領(lǐng)學(xué)生完成課標(biāo)實(shí)驗(yàn)和課本實(shí)驗(yàn),也要對(duì)課標(biāo)實(shí)驗(yàn)和課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展,培養(yǎng)學(xué)生具有知識(shí)遷移能力與創(chuàng)新思維.
物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念等要素. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍?shí)驗(yàn)教學(xué)的起點(diǎn),在做實(shí)驗(yàn)前必須要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模囵B(yǎng)學(xué)生目標(biāo)意識(shí). “八省聯(lián)考”實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠谐R?guī)性目的(6個(gè)測(cè)量性實(shí)驗(yàn)、2個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、2個(gè)改裝性實(shí)驗(yàn)),也有創(chuàng)新性目的(3個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)、2個(gè)研究性實(shí)驗(yàn)、1個(gè)制作性實(shí)驗(yàn)). 如廣東卷“探究LED燈的伏安特性曲線”,可強(qiáng)化物質(zhì)觀念和能量觀念;福建卷“研究物體沿斜面運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”,可強(qiáng)化物質(zhì)觀念和運(yùn)動(dòng)觀念;湖北卷制作火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),可強(qiáng)化物質(zhì)觀念、能量觀念和相互作用觀念.
社會(huì)責(zé)任主要包括認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境的關(guān)系,以及遵守道德規(guī)范、保護(hù)環(huán)境并推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感. 實(shí)驗(yàn)器材是完成實(shí)驗(yàn)必需的物品,器材不同,實(shí)驗(yàn)難易、實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)思維均不同. “八省聯(lián)考”關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)器材有傳統(tǒng)器材(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、游標(biāo)卡尺、電流表等),也有創(chuàng)新器材(力傳感器、氣墊導(dǎo)軌、光電門、LED燈、單晶硅太陽(yáng)能電池、熱敏電阻、馬鈴薯電池、光敏電阻、精密元件等). 通過(guò)這些創(chuàng)新器材,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生關(guān)注先進(jìn)的器材,同時(shí)也讓學(xué)生感受到先進(jìn)器材的優(yōu)勢(shì),體會(huì)到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的相互促進(jìn)的關(guān)系,從而強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任.
科學(xué)探究是指基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問(wèn)題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋,以及對(duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力. 實(shí)驗(yàn)裝置是實(shí)驗(yàn)器材的組合體,通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置,可以測(cè)量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康? “八省聯(lián)考”實(shí)驗(yàn)題除了重慶卷力學(xué)實(shí)驗(yàn),其他實(shí)驗(yàn)裝置全部有創(chuàng)新,即在課本實(shí)驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展. 如湖南卷力學(xué)實(shí)驗(yàn),通過(guò)光電門、氣墊導(dǎo)軌等把研究對(duì)象放在斜面上測(cè)量重力加速. 裝置是科學(xué)探究的物質(zhì)基礎(chǔ),通過(guò)裝置創(chuàng)新,引導(dǎo)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不墨守成規(guī),不因循守舊,要勇敢使用新器材完成舊實(shí)驗(yàn),從而強(qiáng)化科學(xué)探究.
科學(xué)思維包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素. “八省聯(lián)考”物理實(shí)驗(yàn)題,在設(shè)問(wèn)時(shí)突破常規(guī)套路,力求強(qiáng)化科學(xué)思維. 如廣東卷力學(xué)實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化模型建構(gòu)和科學(xué)推理,從圖像分析誤差:觀察圖(b)中拉力峰值隨時(shí)間變化規(guī)律,試分析造成這一結(jié)果的主要原因________;如遼寧卷電學(xué)實(shí)驗(yàn),依據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果展示應(yīng)用:該同學(xué)注意到智能手機(jī)有自動(dòng)調(diào)節(jié)屏幕亮度的功能,光照強(qiáng)度大時(shí)屏幕變亮,反之變暗. 他設(shè)想利用光敏電阻的特性,實(shí)現(xiàn)“有光照射光敏電阻時(shí),小燈泡變亮;反之變暗”的功能,設(shè)計(jì)了如圖(c)路,則電路中________(填“R1”或“R2”)為光敏電阻,另一個(gè)為定值電阻. 利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論再進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用,可以強(qiáng)化科學(xué)論證和質(zhì)疑創(chuàng)新.
高三物理備考,關(guān)鍵是找準(zhǔn)方向,減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)并提高教學(xué)效率. 筆者根據(jù)“八省聯(lián)考”實(shí)驗(yàn)題命題特點(diǎn),提出“四多”備考:實(shí)驗(yàn)原理多式,數(shù)據(jù)呈現(xiàn)多變,測(cè)量工具多種,設(shè)置問(wèn)題多樣.
實(shí)驗(yàn)題數(shù)據(jù)可以變化不同的方式呈現(xiàn). 如電學(xué)實(shí)驗(yàn):廣東卷已經(jīng)標(biāo)記了所有數(shù)據(jù)并畫出了圖像;湖南卷和遼寧卷標(biāo)記了部分?jǐn)?shù)據(jù),需要先補(bǔ)齊數(shù)據(jù)再畫出圖像;河北卷標(biāo)出了所有數(shù)據(jù),需要畫出圖像. 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)多變,有利于培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力,從而增強(qiáng)高考實(shí)驗(yàn)應(yīng)變能力.
對(duì)于同一物理量,可用不同的測(cè)量工具,可用常見(jiàn)工具也可以用陌生工具,可用傳統(tǒng)工具也可用先進(jìn)工具. 如測(cè)量加速度:重慶卷、江蘇卷用比較傳統(tǒng)的工具打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;遼寧卷、湖南卷、湖北卷用比較先進(jìn)的工具光電門,廣東卷用比較先進(jìn)的工具力傳感器,福建卷用比較陌生的工具(在光滑傾斜的軌道上裝有若干可沿軌道移動(dòng)的框架). 通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生使用不同的工具,讓學(xué)生經(jīng)歷不同的思路,對(duì)發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)有很好的促進(jìn)作用.
在高考備考過(guò)程中,編制實(shí)驗(yàn)題,應(yīng)該設(shè)置問(wèn)題多樣,既有選擇、有連線、有字母、有文字、有數(shù)值(且數(shù)值有要求保留有效數(shù)字,有要求保留幾位小數(shù)),還有作圖等. 平時(shí)練習(xí)時(shí)嚴(yán)格要求:線路連線中,若沒(méi)有連上接線柱為0分;字母填空,不要帶單位,若字母大寫寫成小寫或小寫寫成大寫記為0分;文字填空,用詞應(yīng)該準(zhǔn)確,符合邏輯順序,若有錯(cuò)別字也為0分;數(shù)值不帶單位記為0分,未遵守有效數(shù)字要求為0分;作圖虛線和實(shí)線要分明,一般輔助線為虛線,而實(shí)際需要的線為實(shí)線,若全部虛線或?qū)嵕€為0分,等等. 只有平時(shí)嚴(yán)格要求,考試時(shí)才會(huì)減少錯(cuò)誤.
實(shí)驗(yàn)題是高考物理試卷的必考題,通過(guò)實(shí)驗(yàn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì),既可以促進(jìn)物理教學(xué)的發(fā)展,也可以促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展. 《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》明確指出:高考必須堅(jiān)持引導(dǎo)教學(xué),有利于“理順教考關(guān)系,實(shí)現(xiàn)以考促教、以考促學(xué)”目的[4]. 作為中學(xué)一線教師,應(yīng)該主動(dòng)研究高考試卷,分析高考方向,從而減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),提高教學(xué)效率.