凸显“知识迁移能力”，落实“物理核心素养”——2017年全国Ⅰ卷物理实验评析

董友军,李跃明

(1.汕头市实验学校，广东 汕头 515041;2.汕头市林百欣中学，广东 汕头 515041)

凸显“知识迁移能力”，落实“物理核心素养”
——2017年全国Ⅰ卷物理实验评析

董友军1,李跃明2

(1.汕头市实验学校，广东 汕头 515041;2.汕头市林百欣中学，广东 汕头 515041)

从物理核心素养的视角，评析了2017年全国Ⅰ卷物理实验题. 该试题源于课本而又高于课本，突出考查学生知识迁移能力，引导教师落实物理核心素养.

高考；实验题；知识迁移；核心素养

2017年全国Ⅰ卷物理实验题：力学实验为“研究小车在桌面的直线运动”，器材创新，方法依旧，属创新实验；电学实验为“研究小灯泡的伏安特性”，源于课本，高于课本，属拓展实验. 创新实验和拓展实验，都要求学生理解课本实验原理，掌握课本求解方法，考查学生知识迁移能力，从而有效遏制“题海战术”、起到“减压降负”作用. 同时，通过问题设置引导高中物理教师在平时的课堂教学中，注重落实物理核心素养.

知识迁移能力，是创新型人才最重要的能力. 没有知识迁移，就不可能有科技创新. 知识迁移能力是指用已学知识解决新问题的能力，包含对新情境的感知能力、对旧知识的链接能力、对新事件的解决能力、对新规律的概括能力. 在高中物理教学中，重视学生知识迁移能力的培养，可以避免对知识的死记硬背，实现对知识的贯通转换，从而有利于理解知识本质、构建知识网络.

物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的重要构成. 物理核心素养主要由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任4个方面构成.

1 试题评析

1.1原题1

某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间. 实验前，将该计时器固定在小车旁，如图1(a)所示. 实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车. 在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图1(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置. (已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)

(a)

(b)图1 全国Ⅰ卷物理实验题：研究小车在桌面的直线运动

1)由图1(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.

2)该小组同学根据图1(b)的数据判断出小车做匀变速运动. 小车运动到图1(b)中A点位置时的速度大小为________m/s，加速度大小为________m/s2. (结果均保留2位有效数字)

评析：

1)“知识迁移”角度评析

2)“核心素养”角度评析

高考试卷选择考查“研究小车在桌面的直线运动”，有利于引导学生树立“物理观念”. 通过观察实验数据，结合受力分析，判断出小车做匀减速直线运动，从而得出“小车在桌面上是从右向左运动”，有利于学生“运动观”的形成. 由于打点计时器打下的纸带和滴水计时器滴在桌面上的小水滴都属于匀变速直线运动，把纸带上求瞬时速度和加速度的方法，通过物理思维方法的迁移，可以定量地求出“A点位置时的速度大小为0.19 m/s，加速度大小为0.038 m/s2”，从而实现培养学生“科学思维”的目的.

1.2原题2

1)实验要求能够实现在0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图.

2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图2(a)所示. 由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻________(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”).

(a)

(b)图2 全国Ⅰ卷物理实验题：研究小灯泡的伏安特性

3)用另一电源E0(电动势4 V，内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图2(b)所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率. 闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为________W，最大功率为________W. (结果均保留2位小数)

评析：

1)“知识迁移”角度评析

电表改装迁移：已有电压表量程为3 V，而实验要求“实现0～3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量”，因此要把3 V电压表改装为较大量程电压表. 根据已学电表改装原理，让3 V电压表串联“固定电阻R0(阻值1 000 Ω)”，则其变为量程4 V的电压表，从而满足第1)问的实验要求.

图3 实验电路原理图

2)“核心素养”角度评析

本实验通过画出实验电路原理图，用伏安特性曲线判断灯泡电阻变化，结合图像分析灯泡功率范围，从而提升学生“实验探究”素养. 通过滑动变阻器连接方式(分压式和限流式)的选取，培养学生节能意识；通过电流表连接方式(外接法和内接法)的选取，培养学生精准意识；通过求解灯泡功率的最大值和最小值，培养学生安全意识，从而强化学生的“科学态度与责任”.

2 教学启发

2.1研读核心素养，更新教学理念

“核心素养”，是时代进步的要求，也是教学发展的方向. “三维目标”历时10年，对教师的教学影响非常深远，很多教师已经适应了三维目标教学. 要从“三维目标”转变为“核心素养”，就要求物理教师认真研读物理核心素养内涵，接受物理核心素养理念，并把物理核心素养应用到教学实践中，只有这样，才能适应教学的发展. 高考物理试题命制，以物理核心素养为指导，肩负物理教学导向，教师只有关注物理核心素养，才能紧跟高考题的出题方向，把握出题规律，这样可以增加物理教学的针对性，从而提高物理教学的效率.

2．2落实课本实验，重视科学方法

课本实验教学，以科学方法中心论为指导，构建知识逻辑结构(如图4所示)，从科学现象出发，必须经科学方法的加工整理才能获得科学知识，科学方法是科学现象通达科学知识的必经之路，学生只有掌握了科学方法，才能快捷获取科学知识. 科学方法可分为思维方法和学科方法. 学科方法包括获得知识的方法和应用知识的方法，属于强认知方法，体现学科特点，可迁移性弱；思维方法包括逻辑思维方法和非逻辑思维方法，属于弱认知方法，贯穿各门学科，可迁移性强. 高考实验题，无论是创新实验，还是拓展实验，都能从教材的实验得到解题启发，找到解题方法，所以教师在教学中，要认真完成教材所有实验，包括学生实验和演示实验，既要讲清实验本身的原理，也要介绍实验器材的原理，既要要求学生动手操作实验过程，也要要求学生掌握数据处理方法.

图4 以科学方法中心论为指导，构建知识逻辑结构

2.3分析事物本质，强化知识迁移

当代建构主义认为,学习不是被动接受信息刺激,而是主动建构意义,是根据自己的经验背景,对外部信息进行主动选择、加工和处理,从而获得自己的意义. 这种新旧学习间的相互影响就是学习的迁移. 知识迁移是一种学习对另一种学习的影响. 任何学习都是在学习者已具有的知识经验和认知结构、已获得的动作技能、习得的态度等基础上进行. 这种原有知识结构对新的学习的影响形成了知识迁移. 教师要经常创设新情景，引导学生分析本质，找到不同现象间的联系，才能有效实施知识迁移，提升学生解决问题的能力.

年年岁岁题目异，岁岁年年方法同. 每年高考试题，无论怎么呈现，其解决问题的方法，都是课本讲解过的方法. 重视解题方法，培养核心素养，是高中物理课堂发展的方向.

[1] 邢红军. 高中物理科学方法教育[M]. 北京：中国科学技术出版社，2015.

[2] 普通高中课程标准修订组. 普通高中物理课程标准(征求意见稿)[M]. 北京：普通高中课程标准修订组，2016．

[3] 董友军. 彰显“求同存异” 渗透“核心素养”——评析2016年高考全国I卷物理实验试题[J]. 物理实验，2016，36(11):41-45．

[责任编辑：尹冬梅]

Analysisontheexperimentalquestionsinthe2017collegeentranceexaminationI

DONG You-jun1, LI Yue-ming2

(1.Shantou Experimental School, Shantou 515041, China; 2.Baixin Middle School, Shantou 515041, China)

From the perspective of physical core attainment, the experimental questions in the 2017 college entrance examination I were analyzed. The questions were from the textbook and higher than the textbook, it primarily examined the students’ ability of knowledge migration, and guided teachers to implement the physical core attainment.

college entrance examination; experimental question; knowledge migration; core attainment

2017-06-17

广东省教育科学规划重点课题(No.2017ZQJK038)

董友军(1976-)，男，湖南衡阳人，汕头市实验学校一级教师，学士，从事中学物理教学工作.

G633.7

：B

：1005-4642(2017)09-0057-04