高中物理实验评价与教学研
江苏省中小学教学研究 叶兵
jssjysyb@163.com
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
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80%以上,二高中8.2%;三
高中12.4%四星中只19.9%
20162017年高考实验试题
2016
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
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
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
教师的实验素
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,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,
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;
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(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(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(将做与不做的学生有效区分,引导实验教学)
确保信度效(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
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可见光波长在400-700nm进行比较判断
考查实践的意识,现场进行实验操作的能力。
30cm0.3mm 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
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
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
现方
2013
2016年考查了变阻箱的使
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:
() 251
2F
1
F
2
F
1
F
2
252
示.请你帮他在图中画出合力F的图示(测得F = 4.9 N图中ab为记
方向的两点).
25-2图251
3小明用虚线FF
1
F
2
观察后,觉得画的很像
为正出求力的般方你认
下来应该做些什么(写出两点即可)?
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;
F
1
F
2
实验
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
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
位!
一道有“争议”的中考试题
12图所小刚盛满的圆柱形
书本,透观看书上
圈中的鹦本中的鹦
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
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
1m
导线长30cm
导线够长么办
一次教师基本功大赛
实验:测量导体的电阻
1m
导线长30cm
其实简单
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