近四年浙江理綜卷物理實驗命題特點分析
—— 談實驗復(fù)習(xí)教學(xué)的策略

何建東

（慈溪市楊賢江中學(xué) 浙江 寧波 315300）

物理實驗?zāi)芰κ菤v年物理高考考查的熱點內(nèi)容.它是指學(xué)生通過實驗操作理解、驗證理論觀點以及借助實驗獲得新的認(rèn)識的能力，不僅是科學(xué)研究的重要一環(huán)，也是物理學(xué)科教學(xué)的重要一環(huán).在實驗?zāi)芰疾橹校瑢嵺`關(guān)系和認(rèn)識關(guān)系反映在能力方面，要求學(xué)生具有兩種基本形式的能力：一是要改變實驗對象的狀態(tài)，正確使用實驗儀器設(shè)備進行測量，對實驗過程進行控制等實驗操作能力；二是要了解實驗原理，觀察實驗現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理以得出結(jié)論等實驗認(rèn)識能力［1］.

在學(xué)生和實驗對象的關(guān)系中，實踐關(guān)系是最基本關(guān)系，在實驗過程中起決定作用，因此實驗操作能力是實驗?zāi)芰χ械氖滓哪芰?但實驗認(rèn)識能力具有相對獨立性和反作用.這兩種基本能力缺一不可，物理實驗?zāi)芰疾榈氖菍嶒灢僮髂芰蛯嶒炚J(rèn)識能力［2］組合.

從近四年浙江省自主命題的理綜物理實驗考試情況分析，物理實驗題的設(shè)計本著“源于教材而又不拘泥教材”的原則，已逐漸形成了具有區(qū)域特色的試題，強化了新情境下解決實驗實際問題能力的考查.縱觀四年的物理試題，實驗題是學(xué)生得分率較低的試題之一，而且有逐年下降的趨勢.對考生實驗?zāi)芰疾橐蟮奶岣咧苯佑绊懥烁咧形锢韺嶒灲虒W(xué)，作者總結(jié)了四年來浙江省物理試卷和樣卷實驗題考查情況，試圖以窺一斑而知全豹，來談?wù)剬嶒瀼?fù)習(xí)教學(xué)的策略.

1 近四年浙江高考物理試卷與樣卷實驗題考查情況匯總

近四年浙江高考物理實驗題匯總表如表1 所示.

表1 近四年實驗題考查匯總

續(xù)表

2 近四年浙江省高考物理實驗題考查特點與能力要求

從近四年浙江高考物理實驗題考查情況分析，具有以下特點.

（1）注重對基本實驗操作、方法和實驗原理的考查

四年的高考試題和樣卷試題共考查了13個實驗，其中3個實驗“練習(xí)使用多用電表“測繪小燈泡的伏安特性曲線”“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”各考查了兩次，但每次考查的側(cè)重點均不一樣.近四年的浙江省實驗試題一般情況下為兩題，從試題考查特點分析，通常情況下，第1個實驗重點考查實驗的操作、器材的選用及讀數(shù)等，例如，2009年樣卷22.Ⅰ.（1）多用電表測電阻操作方法；2009年試卷22.Ⅰ.（1）電路設(shè)計中的導(dǎo)線連接，（2）多用電表讀數(shù)；2010年樣卷22.Ⅰ.（1）探究做功與速度變化關(guān)系中的平衡阻力操作要點，Ⅱ.（1）畫出實驗電路圖、器材選擇；2010年試卷22.Ⅰ.（4）實驗器材選用的要求（在選用鉤碼時需要考慮的因素）；2011 年樣卷21.（1）器材選用、實驗操作；2011年試卷21.實驗器材選用及說明器材作用；2012年樣卷21.（1）選擇必要的器材及連線，（2）根據(jù)電壓表和電流表的讀數(shù)，計算電阻的阻值；22.（1）讀數(shù)；2012年試卷22（2）讀數(shù)并畫出合力.在四年的試題中所涉及的“器材的選用、實驗的基本操作”的試題考查意圖卻又并非僅僅是讓學(xué)生直接選用器材即可，學(xué)生需要建立在對實驗原理的正確理解基礎(chǔ)上，體現(xiàn)得特別明顯的，如2010年的“在選用鉤碼時需要考慮的因素”，2011年的在所提供的較多器材中讓學(xué)生進行選用，器材的選用有不同的組合.這些考題能真實地考查學(xué)生對實驗的實際操作能力.

（2）注重對實驗數(shù)據(jù)處理能力的考查

對實驗數(shù)據(jù)進行正確處理，得出相應(yīng)實驗結(jié)果是實驗過程中的一個重要環(huán)節(jié)，從四年的考查情況分析，浙江省在實驗考查中特別注重學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析判斷和運用作圖法處理實驗數(shù)據(jù)的能力，特別是近三年來的試題.如，2010年樣卷22.Ⅰ.（2）勻速運動實驗數(shù)據(jù)的判斷及簡要計算，（3）作圖法處理實驗數(shù)據(jù)，畫出W－v圖線，Ⅱ.（2）在U－I圖線中讀取E，r；2010年試卷21.Ⅰ.（2）比較判斷分析兩組實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)性，（3）作圖法處理實驗數(shù)據(jù)求勁度系數(shù)κ，Ⅱ.（1）作圖法處理實驗數(shù)據(jù)，畫出U－I 圖像；2011年樣卷21.（2）實驗數(shù)據(jù)的計算處理，（3）比較判斷分析兩組實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)性，22.（2）作圖法畫出U－I 圖線，并求出E，r；2011年試卷22.（1）作圖法處理實驗數(shù)據(jù)畫出U－x 圖線；2012 年樣卷22（3）分析小車的運動情況，并求出加速度的大小.

在考查實驗數(shù)據(jù)處理能力上，命題特點：

1）往往是提供幾組（兩組或三組）實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行科學(xué)性比較分析.

2）應(yīng)用作圖法，描點連線（線性或非線性），注重考查內(nèi)隱于實驗中的物理規(guī)律.

（3）注重對實驗圖線分析解讀的考查

實驗圖線的描點處理是僅得出相應(yīng)實驗結(jié)果的第一步，對所繪實驗圖線，進行正確的分析解讀是得出相應(yīng)實驗結(jié)論的重要環(huán)節(jié).縱觀四年考查情況，對實驗圖線分析解讀的考查意圖顯得尤為明顯，如2010年樣卷22.Ⅱ.（3）根據(jù)數(shù)據(jù)與圖線判斷實驗過程中的存在問題；2010年試卷21.Ⅱ.測繪小燈泡伏安特性曲線實驗考查中，（2）根據(jù)已知R－I 圖線，要求學(xué)生比較分析R－I 曲線中電阻的三區(qū)間變化，分析電阻隨溫度變化的原因；2011年試卷22.探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系中，（2）要求學(xué)生根據(jù)所繪圖線，求出三段金屬絲的電阻率，并進行比較.在對實驗圖線解讀能力的考查上，注重學(xué)生的比較分析能力，并歸納得出相應(yīng)的科學(xué)性結(jié)論.這些考查很明顯地體現(xiàn)了高校對學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的相應(yīng)要求.

（4）注重對實驗方法的考查，強調(diào)實驗創(chuàng)新

四年來的實驗題考查向?qū)嶒炘淼睦斫?、實驗方法的靈活運用等較高層次的能力要求轉(zhuǎn)移，要求學(xué)生能將實驗原理和方法進行遷移，考查新情境下的實驗問題，并且能用學(xué)生實驗中學(xué)過的方法進行簡單的實驗設(shè)計，完成相應(yīng)物理量的測量.如，2009年“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗題的考查；2010年“探究彈力和伸長的關(guān)系”實驗題的考查；2011年“探究導(dǎo)體電阻與其影響因素的定量關(guān)系”實驗題的考查.同時，設(shè)計出合理的實驗方案進行新情境下問題的解決，盡管在浙江省的試題中體現(xiàn)得并不明顯，僅只有兩題，即2009年樣卷22.Ⅱ.與平拋運動相結(jié)合，設(shè)計用所給實驗裝置的其他測速度方法；2011年樣卷22.（3）等效測量電路的簡單設(shè)計，但這些實驗的設(shè)計思想在全國卷及其他省市的高考卷中卻有較多體現(xiàn)，如，2011年上海物理卷第29題測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的電路；2011年天津理綜卷9（4）測量阻值約為25kΩ 的電阻Rx；2011年安徽理綜卷21.Ⅱ（2）伏安法測量電阻，完成實驗電路的連接等試題，仍要引起一定重視.

（5）注重對實驗實際問題的考查

試題力圖通過在筆試的形式下考查學(xué)生的實驗與探究能力，并以此來鑒別學(xué)生獨立解決處理實際實驗問題的能力.試題命題特點建立在實驗的實際情況上，如，2009年試題22.Ⅰ.（2）判斷分析燈泡的冷熱電阻實際問題；2010年試題探究彈力和伸長的關(guān)系時，21.Ⅰ.橡皮繩的彈性恢復(fù)特點，讓學(xué)生根據(jù)實際的數(shù)據(jù)，判斷甲同學(xué)所測的后幾組伸長量明顯不與彈力成正比，說明已超出彈性限度.這樣的實驗試題本身的難度不大，但對實驗原理理解不透徹，學(xué)生必然茫然，無法應(yīng)對.

3 物理實驗復(fù)習(xí)教學(xué)策略

（1）注重實驗原理的理解，重視基本儀器的使用［2］

實驗原理是物理實驗的靈魂.實驗中具體的實驗方法、步驟和器材的選用、數(shù)據(jù)的處理等都是從原理中衍生出來的.高考實驗試題“源于教材，又高于教材”，如果學(xué)生能深刻理解類似實驗的原理和設(shè)計思想，把所學(xué)的實驗原理進行綜合運用，就不難解決高考中相應(yīng)的拓展性實驗試題.同時，在歷年的物理實驗考查中，儀器的選用和正確的操作仍占有較大的比重，實驗復(fù)習(xí)教學(xué)中，只有讓學(xué)生掌握了儀器的構(gòu)造與工作原理，才能使其準(zhǔn)確地選用最恰當(dāng)?shù)膬x器.所以，對于考試說明中所列的12個基本儀器的使用及讀數(shù)，都要讓學(xué)生真正地掌握和運用.

（2）重視實驗數(shù)據(jù)分析處理和圖線解讀能力的訓(xùn)練

數(shù)據(jù)處理分析是實驗的重要內(nèi)容，包括數(shù)據(jù)的記錄整理、計算分析和繪制圖表等.中學(xué)物理實驗中所涉及的數(shù)據(jù)處理的常用分析方法有列表法、圖解法、逐差法等.其中在實驗試題考查中最頻繁的是圖解法，方式上往往是先根據(jù)數(shù)據(jù)描點作圖，再根據(jù)所得圖線（線性或非線性）進行分析判斷與比較，然后進行實驗結(jié)論的歸納推理.因此，在培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析與解讀能力上，首先應(yīng)根據(jù)實驗的測量目的和原理，正確理解所要作的圖像坐標(biāo)軸的含義，理解所描圖線的物理意義，剖析內(nèi)含其中的數(shù)學(xué)關(guān)系，然后在理解圖線物理意義的基礎(chǔ)上對已描點的數(shù)據(jù)進行分析，如，是否有必要剔除錯誤數(shù)據(jù)？該圖線應(yīng)連接成光滑的直線（線性變化）、曲線（非線性變化）還是分段直線（曲線）？這些連接而成的圖線遵循的規(guī)律是什么？說明了什么樣的實驗結(jié)論？

（3）重視物理實驗思想方法的建立，注重遷移能力的提高

實驗試題的考查講到底是考查學(xué)生的實驗思想方法和實驗的遷移變化能力.在實驗復(fù)習(xí)教學(xué)中要注重整理中學(xué)物理常用的思想方法，如等效法、替代法、控制變量法、留跡法、圖解法等等，這樣才能讓學(xué)生領(lǐng)會這些方法.在具體的某個實驗的復(fù)習(xí)教學(xué)中要讓學(xué)生明確在這個實驗中用了什么物理思想方法，該實驗方法還可以怎樣改進或替代，類似的實驗方法還有哪些等等.在復(fù)習(xí)思路梳理中要注重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維能力、多角度思考問題的習(xí)慣，只在這樣才能提高學(xué)生的遷移變化能力和解決新情境下物理實驗問題的能力.

1 葛為民.2012年浙江省普通高考考試說明.杭州：浙江攝影出版社，2012.112～113

2 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京：人民教育出版社，2003.51～52，65～66