廣東省佛山市順德區(qū)均安中學(xué)(528329) 張 超

物理是一門(mén)基于實(shí)驗(yàn)的自然科學(xué),特別對(duì)于高中物理教學(xué),實(shí)驗(yàn)是不可分割的重要組成部分。高中階段扎實(shí)開(kāi)展以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅可以深化理論知識(shí),而且有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。培養(yǎng)學(xué)生敏銳細(xì)致的觀察能力、清晰縝密的思維能力、敢于動(dòng)手的實(shí)踐能力、科學(xué)精準(zhǔn)的分析能力、創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力等。因此,在高中階段,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是否達(dá)成知識(shí)素養(yǎng)目標(biāo)、如何落實(shí)考查與評(píng)價(jià)是一個(gè)重要的課題。

1 高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的背景與現(xiàn)狀分析

2018年初,國(guó)家教育部正式頒布實(shí)施 《普通高中課程方案和語(yǔ)文等學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn) (2017 年版)》?！稑?biāo)準(zhǔn)》作為高中教學(xué)的核心,相比2004年版本,2017年版本有著重大的發(fā)展與創(chuàng)新。對(duì)于高中物理教學(xué),明確提出了物理學(xué)科素養(yǎng),包含“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?；谖锢韺W(xué)科素養(yǎng)的內(nèi)涵分析,“物理觀念”素養(yǎng)體現(xiàn)物理基礎(chǔ)原理和規(guī)律的理解掌握,“科學(xué)思維”素養(yǎng)體現(xiàn)邏輯分析和建模推理的思維能力;“科學(xué)探究”素養(yǎng)體現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)施和動(dòng)手探索的實(shí)踐能力;“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”素養(yǎng)體現(xiàn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任的養(yǎng)成。因此,高中物理實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)提供了肥沃的土壤,是深化物理教學(xué)的重要手段。特別是 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn) (2017年版)》對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)提出了明確要求：學(xué)校應(yīng)充分利用已有的實(shí)驗(yàn)器材,努力開(kāi)發(fā)適合本校情況的實(shí)驗(yàn)課程資源,盡可能讓學(xué)生自己動(dòng)手多做實(shí)驗(yàn),提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程標(biāo)準(zhǔn)存在偏離,更談不上全面落實(shí)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)。究其根由,受單一的實(shí)驗(yàn)筆試考查方式所制約。特別是 “做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”“做實(shí)驗(yàn)不如做實(shí)驗(yàn)題”等錯(cuò)誤的教學(xué)思想和方式仍存在于當(dāng)前的物理教學(xué)中。因此,改變當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,應(yīng)從優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)考查和評(píng)價(jià)方式出發(fā),明確素養(yǎng)立意,回歸課程標(biāo)準(zhǔn)。

2 例談高中物理實(shí)驗(yàn)考查與評(píng)價(jià)

基于《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》所提出的“物理學(xué)科核心素養(yǎng)的水平劃分”,針對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的素養(yǎng)要素包含：“能分析物理現(xiàn)象,提出可探究的物理問(wèn)題;能制定和實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、使用基本的器材獲得數(shù)據(jù);能分析數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)特點(diǎn),形成結(jié)論,嘗試用已有的物理知識(shí)進(jìn)行解釋;能撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,用學(xué)過(guò)的物理術(shù)語(yǔ)、圖表等交流科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果等?！泵鞔_素養(yǎng)立意,回歸課程標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)考查和評(píng)價(jià)方式應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注實(shí)驗(yàn)觀察與方案、科學(xué)操作與實(shí)施、數(shù)據(jù)采集分析與形成結(jié)論等方面。基于理論研究學(xué)習(xí),結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐,現(xiàn)以學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)評(píng)試題與實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)量表為例進(jìn)行探討。

試題一：利用自由落體法探究機(jī)械能守恒定律,考查內(nèi)容如下：

(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,請(qǐng)根據(jù)裝置圖,正確安裝器材;

圖1 實(shí)驗(yàn)1裝置

(2)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究,科學(xué)合理的采集數(shù)據(jù),并將所記錄的數(shù)據(jù)填入表1中;

(3)以v2為縱軸,以h為橫軸,在坐標(biāo)紙上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出v2－h(huán)圖線;

(4)根據(jù)v2－h(huán)圖線,計(jì)算下落過(guò)程中重力加速度的大小;

(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與圖線信息,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

試題二：準(zhǔn)確測(cè)量未知電阻的電阻值,考查內(nèi)容如下：

(1)使用多用電表對(duì)未知電阻進(jìn)行測(cè)量,測(cè)出未知電阻的電阻值;

(2)利用伏安法準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻值。自行設(shè)計(jì)合理的電路圖;

(3)根據(jù)電路圖連接實(shí)物,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究,科學(xué)合理的采集數(shù)據(jù),并將所記錄的數(shù)據(jù)填入表2中;

(4)以U為縱軸,以I為橫軸,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪出U－I圖線。

表1 “利用自由落體法探究機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)量表

表2 “準(zhǔn)確測(cè)量未知電阻的電阻值”實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)量表

上述兩例實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)評(píng)試題與評(píng)價(jià)量表,重在“過(guò)程性”和 “結(jié)果性”兩個(gè)方面。其中 “過(guò)程性”是指關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程,包括方案執(zhí)行、器材使用、觀察測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、操作規(guī)范、以及良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣等方面; “結(jié)果性”是指關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生提交紙質(zhì)答卷,考核包括數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處理、科學(xué)繪圖、精準(zhǔn)運(yùn)算、形成結(jié)論和誤差分析等方面。根據(jù)評(píng)價(jià)量表中的 “評(píng)價(jià)內(nèi)容”與 “評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 “過(guò)程性”和 “結(jié)果性”雙維度評(píng)分,作為實(shí)驗(yàn)考核的最終成績(jī),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合評(píng)價(jià)。

3 結(jié)語(yǔ)

優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)考查和評(píng)價(jià)方式,明確素養(yǎng)立意,回歸課程標(biāo)準(zhǔn)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必由之路。在核心素養(yǎng)背景下,基于以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)考查與評(píng)價(jià)案例,分享幾點(diǎn)對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議：“物理觀念”方面應(yīng)注重強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,對(duì)基本器材的熟練操作、對(duì)基礎(chǔ)原理的深度理解和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)采集等實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng); “科學(xué)思維”方面應(yīng)加強(qiáng)對(duì)科學(xué)繪圖、精準(zhǔn)運(yùn)算、形成結(jié)論和誤差分析等實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng);“科學(xué)探究”方面應(yīng)注重對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì),對(duì)基礎(chǔ)原理的遷移運(yùn)用、對(duì)實(shí)驗(yàn)器材靈活改進(jìn)等實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng); “科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”方面應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任的浸潤(rùn)養(yǎng)成。