高中物理实验评价与教学研究
江苏省中小学教学研究室 叶兵
jssjysyb@163.com
内容
• 当前实验教学的现状
• 实验考试评价的研究
• 加强实验教学的策略
全省义务教育质量监测问卷
高中实验教学情况调查结果
• 江苏高考物理考试说明上的10个学生实验开设情况
开设4个及以下的，苏南只占1.4%，苏中占6.4%，而苏北却
占17.3%。
40.5%
27%
22.3%
10.3%
• 教学中对教材中的物理实验（包括小实验、课外
实验）的实施情况是
14.7%
24.1%
37.2%
24.1%
• 注意：做80%以上的，二星高中只占8.2%；三星
高中占12.4%；四星高中只占19.9%。
2016、2017年高考实验试题
• 2016年
• 10．替代法测电阻（器材、操作、作图） 0.59
• 11．验证机械能守恒（摆动、光电计时器） 0.64
• 2017年
• 10．探究动能定理（常规实验） 0.59
• 11．温控电路（器材、故障、操作） 0.51
教师的实验素养
• 2015年全省青年教师教学基本功大赛高中物
理实验操作考试试题（30分钟，满分20分）
教师的实验素养
教师的实验素养
问 题
• 实验教学现状：
• 学校实验条件的改善，但实验教学弱化严重；
• 实验重视在口头，学生真正动手机会不多，教
师关注习题甚于关注实验；
• 实验拘泥于教材规定的内容，拓展不多。丰富
的实验探究活动名存实亡；
• 物理教师对实验教学研究不够，部分教师的实
验素养有待于进一步提高……
实验该如何考？
• 现状：说起来重要，教起来次要，忙
起来不要。
• 原因：受纸笔测试功能的局限，讲实
验比做实验考得好
• 问题：如何在纸笔测试中挖掘实验考
查的因素，考查实验的素养，引导教
学重视实验？
实验能力的要求
• 能独立地完成表2、表3中所列的实验，能明确
实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实
验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，
会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论
进行分析和评价;能发现问题、提出问题，并
制订解决方案;能运用已学过的物理理论、实
验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设
计性实验。
• ——2017年全国考纲“实验能力”
实验与探究能力（江苏）
• 能独立地完成表中所列的实验、能明确实验目的，
理解实验原理和方法，控制实验条件。会使用仪
器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验
数据，并得出结论，对结论进行分析和评价；能
在实验中，发现问题、提出问题，对解决问题的
方式和问题的答案提出假设；能制定实验方案，
对实验结果进行预测。能运用已学过的物理理论、
实验方法和实验仪器去解决问题，包括简单的设
计性实验。
• 经历过程、规范操作、主动思维（实验意识）、
解决问题
实验考试命题的要求
• 避免纸上谈兵（不要实验背景的计算题，要有问题、数据或现象、操
作等实验的基本要素）
• 体现能力要求（体现实验的重要能力要求：识、设、选、做、析，不
简单重复训练题）
• 区分两类学生（将做与不做的学生有效区分，引导实验教学）
• 确保信度效度（遵循笔试命题的要求，关注重点，控制开放）
纸笔测试下实验该考什么？
• 实践的意识与相应的实验能力：这是与实验操作
与问题解决相关联，长期积累形成的一种自动化的行为表现，
表现在规范、安全、合理的操作及灵活地解决实验（实践）
中各类问题的能力。这是做实验与不做实验的重要区别。
• 重点包括：
• 联系实际的意识：从实际出发考虑问题
• 规范操作的能力：特别是非教材中描述的操作细节
• 方案的设计与问题解决的能力：阅卷要求高，信
度易受影响，非预设性问题的灵活解决
• 数据的分析能力：获取、处理（作图）及分析等
• 误差的判断能力：定性非定量
策略1：设计现场操作试题
• 要求考生按照一定的要求，现场解决问题
或再现实验操作的过程片段。
• 本题涉及光的衍射现象，命题意图并非要求根据缝宽
0.3mm与可见光波长在400-700nm来进行比较判断。
• 考查实践的意识，现场进行实验操作的能力。
• 对 30cm、0.3mm 的判断、估计以及在实验过程中为获取理想的观察效果
进行调节的能力，同时也是对学生一种科学态度的培养——真实表达观察
到的现象。实测难度为 0.32。
2011年江苏高考试题
• 试题再现了实验的操作过程
（片段）。
• 如何计算夹角的正弦值，体
现了实践的意识
• 试题难度0.35
• 利用手边的直尺（或铅笔、圆珠
笔等）做一个小实验：用两只手
的食指水平放置，分别托在直尺
的两边，如右图所示，然后让这
两个食指缓慢向中间靠拢。根据
观察到的现象，请你提一个与物
理有关的问题（不要求解答）
• 问题： ？
策略1：设计现场操作试题
• 此类试题的优点：
• 有效考查考生的实践意识；
• 拓展了纸笔测试功能（需要动手进行操作才能完成答题）；
• 考查了基本的操作技能。
• 局限性：
• 器材选择的局限性
• 内容及方案选择的局限性
• 考查内涵的局限性（不够丰富）
策略2：关注实验操作的细节考查
• 这是学生基本实验意识及能力的重要方面。
能够对教学起到良好的导向作用。
• 规范的意识（如校零、读数）
• 安全的意识（如变阻器滑片位置、拆线顺
序、试触等）
• 操作合理的意识（电路出现故障先检查判
断哪个?）等
2012年考查电表调零及判断电源的操作
• 换一种呈
现方式
2013年
2016年考查了变阻箱的使用
策略2：关注实验操作的细节考查
• 注意点：
• 与学生实验相关要求相吻合
• 不一定是在教材中强调的操作
• 重在引导学生积极参与到实验中，在实验
中多动手，多思考
策略3：重视问题（非预设）解决
• 实验设计的考查难在哪里？
• 这是实验的起点，后续难以设问
• 答题量、开放性影响客观评价
• 问题解决在某种程度上同样考查了相关的
能力，且评分较为客观，操作方便，不影
响试题设计的流畅性。
实验问题的解决（简单设计）
策略4：关注数据的处理及误差分析
策略4：关注数据的处理及误差分析
案例分析1（2016年实验试题设计）
• 该实验为测量电阻随温度的变化规律，以
教材中小灯泡伏安特性曲线测量为原型。
采用替代法进行试验。
• 考点落在实验器材的选择，变阻器的操作
和数据的图像处理及规律的得出上。
• 试题难度0.59
案例分析2（2016年试题设计）
• 以教材中验证机械能守恒为背景，采用光
电门进行试验，器材操作均发生变化。
• 在告知实验原理的基础上，考点落在基本
物理量的测量、测量的操作、数据的计算。
重点考查数据的误差分析（注意与传统实
验情况不一致，呈现方式凸显实验的特色）
• 试题难度0.64
2014年学业水平测试
25．小明通过实验探究求合力的方法：
(⑴) 实验所用的一只弹簧测力计如题25－1图所示，在用它测力前应对它进行的操作是
▲ ．
（2）在测出F
1
、F
2
和对应的合力
Ｆ
后，他在纸上画出了F
1
、F
2
的图示，如题25－2图所
示．请你帮他在图中画出合力F的图示（测得F = 4.9 N，图中a、b为记录
Ｆ
方向的两点）．
题25－２图题25－1图
（3）小明用虚线把F的箭头末端分别与F
1
、F
2
的箭头末端
连接起来；观察图形后，他觉得所画的图形很像平行四边
形．至此，为正确得出求合力的一般方法，你认为小明接
下来应该做些什么（写出两点即可）？
① ▲ ▲ ▲
② ▲ ▲ ▲
• 参考答案
• ①验证所画四边形十分接近于平行四边形；
• ②提出求合力方法的猜想；
• ③改变F
1
、F
2
的大小和方向，重复上述实验，验证
猜想；
• ④与同学交流讨论实验结果，得出结论．
实验试题命制注意点
• 一份试卷中实验的试题占分比不宜过高，
约为15%左右
• 背景尽可能与教材实验相似或相近，一般
选用其他的方案来做教材中的实验，有助
于对实验能力的有效考查
• 试卷中实验能力考查不重复，尽可能覆盖
面广，一般涉及器材的选择、操作的规范、
问题的解决、数据的分析和处理、误差定
性分析及实验评价改进等方面
活动：请评价这两道实验试题
谢 谢 各 位！
一道有“争议”的中考试题
• 12．如图所示，小刚将盛满水的圆柱形透明
玻璃杯贴近书本，透过玻璃杯观看书上的鹦
鹉图片（圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图
实际大小相等），他所看到的虚像可能是
一个中考实验知识点的两种考法
• 考法一：
• 在用电流表、电压表测电阻的实验中……
• ……在连接电路时，开关应处于 状态。
• ………
• 该问的正确率达到95%。
一个中考实验知识点的两种考法
• 考法二：
• 在用电流表、电压表测电阻的试验中……
• 下图为某同学刚连接完成的实验电路图，该同学在
连接电路时存在的错误或不妥有 。
• 注意到开关
应断开的占
到60%左右
• 用如图所示电路测量待测电阻，可行吗？
一次教师基本功大赛
• 实验：测量导体的电阻率
1m
导线长约30cm
• 导线不够长怎么办？
一次教师基本功大赛
• 实验：测量导体的电阻率
1m
导线长约30cm
• 其实很简单？
• 制作密度计时打到底怎么办？水加热烧不
开怎么办？
• 平时试验中也有很多此类问题：平抛运动
如何确保水平抛出？验证机械能守恒试验
中如何减小纸带与打点计时器之间的摩擦？
• 本质上是欧姆定律
的计算推导。
