基于新课标与高考评价体系的物理创新实验试题设计及评价.pdf
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1、第1 9 卷总第1 1 2 期中学理科园地课题研究基于新课标与高考评价体系的物理创新实验试题设计及评价林胜锅(宁德市教师进修学院)摘要:科学探究能力与实验能力差是高中物理教学的难题,其本质是物理学科核心素养与关键能力培育不到位,原因是实验课弱化与实验教学评价反馈不及时不到位,文章从科学探究的课程目标与实验的学业要求、福建省两年新高考的实验试题分析、基于课程标准与高考评价体系的物理创新实验试题设计评价与分析、实验课堂教学的建议四个方面谈怎样落实实验教学的“考-教-学”一体化。关键词:新课标;高考评价体系;物理新创实验;试题设计及评价科学探究是物理学科的四大核心素养之一,实验探究过程实际上是物理观
2、念、科学探究、科学思维、科学态度与责任四大核心素养培育的过程。但无论是平时考试还是高考,实验题都是学生难驾驭的题型,其主要原因有实验课堂教学弱化,实验课后的评价、反馈不及时等。文章从四个方面谈怎样落实实验教学的“考-教-学”一体化。1科学探究的课程目标与实验的学业要求2020年开始高考命题取消考纲,明确以高中物理课程标准2 0 1 7 年版(2 0 2 0 年修订)(以下简称“课标”)为高考命题依据,课标对“科学探究的课程目标”与“实验的学业要求”进行了明确的描述。高考评价体系的“一核”明确高考的“引导教学”的功能,即新课标的高考是“以考定教”的。1.1科学探究的课程目标课标明确指出科学探究的
3、课程目标:“具有科学探究意识,能在观察和实验中发现问题、提出合理猜想与假设;具有设计探究方案和获取证据的能力,能正确实施探究方案,使用不同方法和手段分析、处理信息,描述并解释探究结果和变化趋势;具有交流的意愿与能力,能准确表述、评估和反思探究过程与结果。1.2课标对教材中的必做实验整体要求新课标明确指出教材中必修模块必做实验和选择性必修模块的必做实验,并提出了整体要求如表1 1 1,从表中可以看出课标对实验的学业要求都是“会做”,每个模块都有一个代表实验,必修实验与选择性必修实验的序号分开罗列,因福建省教育科学“十三五”规划2 0 2 0 年度常规课题:基于高考评价体系的高中物理单元作业设计实
4、践研究(FJKXB20-862)研究成果5此课标对必修实验和选择性必修的实验是有所区别的。表1 新教材中的必做实验及整体要求必做实验整体模块要求会做“探究加速(2)探究弹簧弹力与形变量的关系度与物体受力、必修1(3)探究两个互成角度的力的合成规律物体质量的关(4)探究加速度与物体受力、物体质量的系”等实验关系(5)验证机械能守恒定律会做“探究平抛(6)探究平抛运动的特点必修2运动的特点 等(7)探究向心力大小与半径、角速度、质量实验的关系(8 观察电容器的充、放电现象会做测量电源(9)长度的测量及其测量工具的选用必修3的电动势和内(1 0)测量金属丝的电阻率阻等实验(11)用多用电表测量电学中
5、的物理量(1 2)测量电源的电动势和内阻(1验证动量守恒定律会做“用单摆测(2)用单摆测量重力加速度的大小选必1量重力加速度(3)测量玻璃的折射率的大小”等实验(4)用双缝干涉实验测量光的波长(5)探究影响感应电流方向的因素会做“探究影响(6)探究变压器原、副线圈电压与匝数的选必2感应电流方向关系的因素 等实验(7)利用传感器制作简单的自动控制装置会做“用油膜法(8)用油膜法估测油酸分子的大小选必3 1估测分子的大(9)探究等温情况下一定质量气体压强与小”等实验体积的关系1.3课标对实验的学业要求参照科学探究中“问题、证据、解释、交流”四个方面的要素,对新教材中的必做实验及学业要求进行分析,如
6、表2 1 1 1。各模块中的必做实验名称(1)测量做直线运动物体的瞬时速度第1 9 卷总第1 1 2 期模块问题能明确科学探究实验所要解决的问必修1题,知道制订实验方案是重要的,有控制变量的意识能明确实验需要测量的物理量,由必修2此设计实验方案必修3能在教师指导下制订实验方案能恰当选用基本的实验器材进行实能对实验器材进行规选必1验,会设计实验方案能根据检验假设的思路,制订科学选必2探究实验方案选必3知道测量微观物理量的思想和方法基于上述表格的数据分析,物理实验题的考查体现了高考评价体系中的“基础性、综合性、应用性与创新性”,其中基础性体现在实验基本方案、基本操作,综合性、应用性体现在数据的获取
7、与处理、误差分析,创新性体现在实验思想方法的迁移,选择性必修对实验的能力要求比必修对实验的高,在四个模块的实验学业要求中提到误差与误差分析并且对能力的要求层层递进,新教材必修1 的第一堂实验课就是“实验中的误差和有效数字”,由此可见误差与误差分析在实验教学中的重要性。2福建省两年新高考的实验试题分析高考评价体系明确了高考试题的引导教学功能即“以考定教”,因此两年福建新高考考向很重要,对福建两年新高考题号实验名称2021年第1 1 题多用电表测电阻率探究空气阻力与速2021年第1 2 题度的关系验证小球平抛运动2022年第1 1 题的特点测量某电源电动势2022年第1 2 题和内阻中学理科园地表
8、2 新教材中的必做实验及学业要求必做实验的能力要求证据解释能用物理图像描述实验数据,能根据会使用基本的力学实数据得出实验结论,知道实验存在误验器材获取数据果差会使用所提供的实验通过对数据的分析发现其中的特点,器材进行实验并获得进而归纳出实验结论,并尝试对其作数据出解释会用图像处理实验数据,能根据图像能选用实验器材进行获得结论;能分析实验中存在的误差,实验,获取实验数据并能提出减小误差的方法认识实验误差是不可避免的,具有尽量减小实验误差的意识。能通过不同范操作,获得实验数据方式分析数据,获得结论,并尝试作出告解释通过分析数据、发现规律,进而通过归能正确操作实验器材,纳形成简洁的、具有普遍意义的结
9、论。获得可靠的实验数据能分析实验巾存在的误差,能判断误差的来源并能在实验中体现减小误差的方法。能通过科学、合理的操能运用恰当的方式处理数据并得出止作获得实验数据确结论物理实验试题分析如下。2.1福建省两年新高考对实验考查情况从科学探究的四要素详细分析2 0 2 1 年和2 0 2 2 年福建高考实验考查的情况如表3,从表中可看出两年高考实验试题均源自必修教材、不涉及实验设计,考查的落脚处均为实验操作、数据获取、数据处理与误差分析。2 0 2 1 年的试题实验装置与实验原理源于教材又不拘泥于教材,考查考生的实验创新能力,体现试题的探究性;主要考查实验操作、数据获取、数据处理的内容,三部分的比例相
10、当。2 0 2 2 年实验试题均为必修模块中的代表性实验,并突出了对数据处理与误差分析的考查。考查的内容与课标对学业水平的要求是相吻合的。表3 2 0 2 1 年、2 0 2 2 年福建高考实验考查的情况问题猜想、方案课题研究交流能表达科学探究的过程和结能撰写简单的实验报告能运用学过的物理术语撰写实验报告能用科学的语言撰写实验报能写出完整的科学探究报告能写出完整、规范的实验报告,正确表达科学探究的过程和结果证据解释实验操作数据获取2分3分2分1分1分1分交流数据处理误差分析1分3分3分3分实验报告2分2分6第1 9 卷总第1 1 2 期2.2对实验误差分析的考查情况新教材对实验误差、有效数字的
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