《普通高中物理课程标准(实验)》明确指出：高中物理课程，在课程目标上注重提高全体学生的科学素养，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。针对高考，国家教育部考试中心颁布的《考试大纲》中明确指出：高考要以能力测试为主导，考查考生对所学基础知识、基本技能的掌握程度和综合运用所学知识分析、解决问题的能力，要重视理论联系实际，要重视对考生科学素养的考查。那么，在高考物理复习中如何提高学生的科学素养呢？应该用新课程理念指导高中物理复习，在分析学情和教情的基础上，有针对性地改进复习的教学方式和学习方式。
考生的答卷是平时教学及复习教学的一面镜子，能反射出教学的成功与不足。下面我从2007年高考理科综合能力测试(天津卷)物理试题考生作答的两个典型错误，谈对课堂教学的一些认识。
一、考生答题典型问题
例1：2007年高考理综(天津卷)物理第20题，题目是：A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内)，水银柱上升至图1所示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是
A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同
D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同
该题以考生熟悉的水银气压计为物理情境，考查了物体的内能、做功和热力学第一定律等知识。全面地考查了考生的理解能力、推理能力和分析综合能力。 本题思维的切入点应从功能关系的角度展开，该题中大气压做正功，而水银所受的重力做负功。由于进入两管内的水银体积相同，所以大气压对进入两管中的水银所做的功相同，又由于A管的玻璃泡高于B管，A管中的水银克服重力做功比B管多，所以B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量，因此选项B是正确的。
该题得分率仅有0.21，成为最难的题目之一，分析错误的原因是很多考生面对新情境的问题，无从下手，不能从功是能量变化量度的角度解答此题，或者是不能对大气压力和重力做功作出认真的分析，导致错解。
其实在平时教学过程中，类似的例子学生接触过很多，如以下两题：
题1：两个半径相同且用同种材料制成的铁球，A放在水平桌面上，B用细绳悬挂在空中(如图2所示)，两球初始温度相同，若使两球末温相同，哪个球吸收的热量多？
题2：图3中容器A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气压恒定。A、B的底部由带有阀门S的管道相连，整个装置与外界绝热。原先A中水面比B中的高，打开阀门使A中水逐渐流向B中最后达到平衡，在这过程中
A．大气压力对水做功，水的内能增加
B．水克服大气压力做功，水的内能减少
C．大气压力对水不做功，水的内能增加
D．大气压力对水不做功，水的内能不变
例2：2007年高考理综(天津卷)物理第22题第(1)小题，题目是：一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49 mm。用它测量某物体长度，卡尺示数如图4所示，则该物体的长度是 cm。
该题考查的是50分度游标卡尺，要求考生熟悉游标卡尺的读数方法，尤其要掌握游标尺的最小分度值，还要清楚有效数字的位数。准确读出50分度该游标卡尺的读数。
本题深入考查了学生对游标卡尺的掌握情况，如果不认真做实验，没有真正弄清原理，是不能解对此题的。从300份试卷的抽样统计数据看，该题的得分率仅有0.31。考生的典型错误是没有真正理解游标卡尺的测量原理和测量的精确度，没弄清该卡尺准确到0.02 mm，根本不会准确读取数据；另外游标尺上的“2”刻度正好和主尺刻度对齐，很多考生漏掉有效数字“0”，将4.120 mm,误认为是4.12 mm。
基本仪器的使用是考生必须掌握的内容，对于游标卡尺考生并不陌生，本题是教材上示例(10分度和20分度)的拓展，进一步考查了学生对游标卡尺测量原理的理解。50分度游标卡尺也应该是学生接触过的，教材在介绍了游标卡尺的测量原理及10分度和20分度尺的读数方法之后，以思考问题的形式呈现了类似的问题：有一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，它们的总长度为49 mm，它的每一分度与主尺的最小分度1 mm相差0.02 mm。你能说明这种游标卡尺的使用方法吗？用它测长度可以精确到多少？
从以上考生答题中的两个典型问题不难看出，很多考生对于平时熟悉的问题，在高考试卷中赋予新的情境或适当拓展就不能解决。为什么考生不能将平时掌握的模型迁移到高考试卷中来呢?这是一个值得思考的问题。
二、试卷典型问题分析
学生在这两题失误的主要原因，一是对陈述性知识(物理概念、规律)和程序性知识(解决物理问题的思路、方法)没有很好掌握；二是考生的能力与高考的要求还有一定差距。
这两题的得分率很低，从一个侧面也反映出，目前的高中物理教学特别是高三复习课的教学中，仍然存在着大量加课、题海战术、以教师为中心的现象，这样的教学方式势必会造成上述两个例子中所描述的情况。因为大量加课，使学生独立思考、小结、归纳等有利于增强能力的活动时间、空间被挤掉了，久而久之，就会扼杀学生自主学习意识，滋长了学生学习的依赖性和被动性，造成学生解决问题的能力下降。题海战术中，面对重复、过量的练习任务，学生对习题的完成就会缺少甚至没有解题后的反思，长此以往，就会阻碍学生解题素质(能力和习惯)的提高。另外，在以教师为中心的教学方式和学习方式中，教师讲解各种解题“方法”和各种类型题目的结论(称为二级结论)，学生死记这些“方法”和二级结论，使用这些“方法”和二级结论来套出其他题目的答案。当遇到难题时，学生不是(也往往不能)运用科学的思维方法求解问题，而是在头脑中搜索老师讲过的例题，其思维方式是回忆，而不是分析，由于学生的思维得不到锻炼，就会出现教师方法讲了三遍，但学生仍不能灵活掌握的现象。因为，相对概念、规律这类陈述性知识而言，方法、思路属于程序性知识，程序性知识的应用取决于能否将它自觉地迁移到新的情景，由于它比陈述性知识的迁移具有更大的跨度，因此讲方法并不一定能使学生掌握方法、运用方法。学生运用方法的前提是具有使用该方法的意识，意识来自于学生经历的相关过程。在课堂教学中，让学生经历一定的自主学习过程，并从中获得有益的体验，这是学生掌握解决问题的科学思路和方法所必须的。
因此，要夯实基础，培养学生能力，提高学生的科学素养，就要多给学生一些深入思考的时间和空间，少给一些雷同的模仿，把学生从"题海"中拉出来，让学生在融会贯通的道路上前行。
新课程重视学习过程的设计，倡导自主、合作、探究的学习方式，因此教学中要用新课程理念指导物理教学，有目的地让学生经历各种过程，从中获得体验，让学生在自主学习的过程中总结、领悟解决问题的思路，并在此基础上形成解决问题的意识和抽象出解决问题的方法，发展解决问题能力。
三、用新课程的理念指导高中物理复习
1．让学生经历基本知识和基本方法的复习过程
高考考能力，离不开知识的载体作用，离开了知识的积累也就无法形成能力，方法是构成能力的要素，没有对方法的掌握根本谈不上能力。要通过高考复习进一步提高学生的科学素养，就要使学生深刻地领会和掌握知识、建立知识结构、牢固地记住知识，并形成良好的认知结构，形成对问题的敏感性，用科学方法迅速抓住问题实质，灵活地运用知识和方法分析解决问题。要达到上述目标，思维导图是一种很好的实现手段。因为使用思维导图，可以把一长串枯燥的信息变成彩色的、容易记忆的、有高度组织性的图画，它与我们大脑处理事物的自然方式相吻合。因此思维导图可以增强使用者的超强记忆能力，增强使用者的立体思维能力(思维的层次性与联想性)，增强使用者的总体规划能力。学生自主绘制思维导图，可以对物理知识和物理思想从全局到细节都很好地把握，使思维过程向纵深发展。
思维导图是19世纪60年代英国著名心理学家在研究大脑的力量和潜能过程中发明的思维工具。思维导图就是用图表的形式把思维的过程可视化表象出来，从而促进思维过程更全面、更系统、更高效。
那么如何绘制思维导图呢？首先从白纸的中心开始画，用一幅图像或图画表达中心思想；连接中心图像和主要分枝，然后再连接主要分枝和二级分枝，接着再连二级分枝和三级分枝，依次类推；每条线上注明一个关键词。绘图时尽可能地使用多种颜色，使思维导图增添跳跃感和生命力，为创造性思维增添能量。
复习中可采用学生自主绘制思维导图的方法。每个章节学生自己画出物理概念、规律及其之间区别、联系的思维导图。对于每一章或一个单元后，学生可以共同总结、完善思维导图。也可以把讨论过程制作成思维导图，这样第二轮复习时，不仅对本章、本单元的内容了然于胸，而且当时的复习过程也会历历在目。教师要指导学生，绘制思维导图，并通过同学间的交流、讨论，要善于改进、扩展自己的思维导图。
2．注重理论联系实际
新课程倡导从生活走向物理，从物理走向社会。自然界及社会生活、生产中客观存在着许多物理问题，教师要注重对生活中物理现象的描述，形成原始物理问题。学生对生产和生活中的原始物理问题的解决过程能较好地提高自己运用物理知识和科学方法能力，从而提高思维能力。因为，生产和生活中的原始物理问题应该与什么物理知识发生联系，应该用什么物理概念和规律，采用什么物理模型解决问题，并不是一目了然的，需要学生对问题条件及其相互关系进行综合考虑，深化、活化对物理规律的理解，进行抽象和概括、推理和联想，并将已经掌握的知识和方法进行有效迁移，实现对问题的解决。学生在对联系生产、生活实际的物理问题的解决过程中，思维能力得到锻炼和提高。
3．加强物理实验复习
实验是物理知识体系中非常重要的部分，是实施素质教育重要手段，而实验能力的考查在高考中一直占有相当重要的地位(比例占到13%)。《考试大纲》中对学生实验能力考查的具体要求是：能独立完成知识内容表中所列的实验，能明确实验目的，能理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用实验仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论，能灵活地运用所学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。
每年的高考试题，实验题几乎都是得分最低的题目之一，因此高考物理复习应加强实验复习。
实验考查非常重视学生的操作能力，尽管是通过笔试的形式考实验，但实验试题命制总是希望把做过实验的和没有做过实验的、做过实验的和认真做过实验的加以区分，同时，不亲自做一做，很难发现问题，很难达到对问题的真正理解。因此，教师应要求学生把高中阶段做过的实验重新做一遍，要求学生用新的视角重新观察已做过的实验，要求他们要有新发现和收获。同时对每一个实验的目的、步骤、原理、仪器使用、观察分析、结果解释等都应掌握，并会设计简单的实验方案。
