基于高考评价体系的江苏近五年高考实验考题的分析与启示

陈嘉炜

江苏省苏州实验中学，江苏 苏州 215011

2019年，国务院办公厅印发《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》中明确规定“不再制定考试大纲”，因此，高中一线教师对高考评价体系的研究显得尤为重要。评价体系中的学科素养融汇国家课程标准中的核心素养要求和高校人才选拔要求中的素养内涵。构建了适合在考试中表达和测量的内容，包括3个一级指标和9个二级指标（图1）。本文基于高考评价体系，详细分析了近五年江苏高考实验考题的特点，并对实验教学提出教学和复习建议，期望起到抛砖引玉的作用。

图1 高考评价体系架构

1 近五年江苏高考实验考查的分析

2022年1月，江苏省教育厅发文提出关于加强和改进中小学实验教学的实施意见，进一步明确了实验教学在中小学教学中的重要性。不难推测，实验考查在2022年江苏高考中必然会有新的体现。纵观近五年江苏高考实验题，不难发现这些高考实验题很好地体现了高考评价体系中学科素养的各级指标，注重学习掌握，聚焦实践探究，体现思维方法，通过纸笔测试考查了学生的实验能力和科学探究素养。

1.1 “学习掌握”考查的分析统计

从表1的分析统计中可以看出，近五年江苏高考考查的9个实验题，有2个来自于学生分组实验，2个来自于教师演示实验，还有5个是教材实验的改造和创新实验。通过分析“学习掌握”指标的三个二级指标不难发现：江苏高考越来越注重实验仪器的使用，重视学生对真实实验的操作能力、数据处理及误差分析。分析这9个实验题的每个小题设置，有的题是按难度逐渐增加的顺序呈现，有的按从操作过程到数据处理到误差分析的实验过程顺序呈现，这些小题中有一些是基础题，有一些是创新题。无论是力学实验还是电学实验，都不是单一知识，而是涉及到多个知识点的融合贯通与应用创新。这些都体现出了评价体系“四翼”的“基础性、综合性、应用性、创新性”要求。

表1 近五年高考江苏卷实验题“学习掌握”指标分析统计表

1.2 “实践探索”考查的分析统计

物理实验离不开实践与探索。评价体系中明确指出“学习者应当能够根据实验目的和要求，设计合理的实验方案，进行正确的实验操作，科学收集、处理并解释实验数据；能够根据行为目标和面临的客观条件，设计或选择解决问题的最佳方案；能够对问题解决方案的合理性、可行性进行基于事实和逻辑的论证；能够根据方案的实践结果不断修正和改进方案；能够应用口头语言和书面语言进行沟通交流，准确表达自己的看法，通过合作解决问题”。根据实践探索的二级指标和体系中提出的内容和要求，结合《普通高中物理课程标准（2017年版）》中“学业质量水平”有关“科学探究”核心素养的描述，可以将“实践探索”具体划分为以下五种“实验关键能力”，即实验操作能力，数据收集、分析和处理能力，误差分析能力，反思和创新改进能力，书面表达能力。具体“实验关键能力”分析统计如表2所示。

表2 近三年高考江苏卷实验题“实验关键能力”分析统计表

从表2可以看出，在近三年考查的9个实验中，共考查了41个小问题，其中考查数据收集、分析和处理能力的问题最多，占总数的31.7%，其次是实验操作和误差分析能力，均占24.4%，书面表达能力的考查仅2018年1次。由此可见，在培养学生对实验数据的处理能力、误差分析能力的同时，也不能忽视学生真实实验操作能力和表达能力的培养。

1.3 “思维方法”考查的分析

评价体系的“思维方法”指标含有三个二级指标，分别为科学思维、人文思维和创新思维。高考实验题中对科学思维的考查无处不在。以高考力学实验为例，牛顿第二定律实验装置图（图2）在近十年内考查了多次。虽然实验装置类似，但每次利用本套装置考查的实验设问都有创新，需要学生进行一定的类比、分析才能解决问题。这在一定程度上锻炼了学生的科学思维和创新思维。在此基础上，把高考实验考查分成三个层次：

图2 牛顿第二定律实验装置

层次一，对教材要求实验的基本考查。包括实验原理的理解、实验仪器的正常使用、实验操作步骤的科学安排等。这是对学生进行实验操作的基本素养即人文素养的要求。

层次二，基于教材实验的创新实验考查。包括实验器材的选取、实验方案的改进、数据及误差分析等方面的创新和拓展，这属于创新思维的学科素养要求。

层次三，使用全新的实验仪器围绕新的实验目的进行实验探究和分析，需要学生将学习过的实验中的思想、方法进行迁移。这在实验考查中属于较高要求，需要学生在学过的知识中找出类似的原理进行分析才能解答，属于科学思维二级指标的要求。

2 近五年实验考题命题特点

通过对高考评价体系指标对照解读，分析实验考题主要有以下特点：

（1）重视实验原理，考查学生理解能力

实验原理是实验设计的依据和思路，要研究实验，只有先明确实验原理，才能真正掌握实验的关键及操作要点，进而进行实验设计、改造和创新。考查实验必将更加重视对实验原理的考查。

（2）重视实验操作，考查学生的动手能力

受考试形式的限制，高考试卷无法直接考查学生的动手能力，但可以用间接的方式考查学生是否会进行实验操作。

（3）重视数据处理，考查学生的分析能力

实验数据处理是一个实验中必不可少的部分。适应性考试较以往高考有很大的改变，让学生自己用刻度尺量纸带，并给出奇数个间隔，更符合真实实验操作过程，考查学生的变通能力；让学生根据数据绘制图像，并根据图像得到实验结论，是数据处理必不可少的步骤之一，也是高考高频出现的考查内容和方向。

（4）重视误差分析，考查学生的评价能力

实验误差是任何实验都不可避免的，而对误差进行分析是考查学生评价能力的重要方式。通过对误差的分析，可以促进学生的发散思维和批判性思维。一方面反映出对实验原理的理解程度，另一方面培养了学生的反思能力和创新能力。

（5）重视实验改进，考查学生的创新能力

适应性考试体现了创新导向，实验题最后一问以不同的设问方式，让学生从不同角度认识数据处理的方法，思考不同处理方法的差别和根源所在，鼓励学生主动思考，激发学生创新思维，把学生从标准答案中解放出来。通过增强实验题的开放性和探究性，考查学生的创新能力。

3 基于高考评价体系的实验考查教学建议

物理实验是研究物理学的重要方法之一。实验探究通常是整张试卷中最受关注的部分，因为这部分考题最能考查学生的创新能力，培养学生的发散思维。在平时教学中要注重实验教学的方式方法，使核心素养的培养真正能在课堂中落地生根。

3.1 通过创设问题，让学生真设计

实验原理和探究方法是一个实验的灵魂，实验原理的设计关系到整个实验的成败。建议在教学过程中，创设实验情境，精心设计问题，引导学生一步步解决实验过程中遇到的问题，并加以解决，使学生成为实验真正的“设计者”。

3.2 采用多种手段，让学生真操作

高考评价体系明确提出需要考查学生实践操作能力群，近几年高考越来越侧重于考查学生的动手能力，并在纸笔测试中体现得越来越明显。建议在教学过程中利用物理实验室或多媒体教室多种渠道，采用演示实验、分组实验、课堂小体验、课后小制作等各种方式，使学生成为实验真正的“操作者”。

3.3 组织团队合作，让学生真反思

课程标准要求学生能对实验结论用已有的物理知识进行解释，能撰写实验报告，对探究过程和结果进行交流反思，建议在以后的教学过程中，无论是理论探究还是实验探究，都可以给学生一个交流的平台，让他们充分展现自己的想法或观点，成为实验真正的“评价者”。