劉玉樹
實(shí)驗(yàn)題是高考理科綜合物理試題中的重要部分,試題的設(shè)計(jì)本著“來源于教材而不拘泥于教材”的原則,既有利于引導(dǎo)同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中重視課本中的基本實(shí)驗(yàn)。又注重對(duì)學(xué)生觀察能力、分析能力、動(dòng)手能力、設(shè)計(jì)能力等綜合素質(zhì)的考查。因此在高考復(fù)習(xí)中怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)習(xí)就顯得尤為重要,現(xiàn)從近三年的高考實(shí)驗(yàn)試題分析入手談高考物理實(shí)驗(yàn)命題特點(diǎn)及綜合合復(fù)習(xí)策略。
一、近三年高考實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容統(tǒng)計(jì)及特點(diǎn)分析
2高考物理實(shí)驗(yàn)命題特點(diǎn)
(1)考查的題型結(jié)構(gòu)趨勢(shì)為“一分二”,即一道大題中包含兩個(gè)小題,其中第1小題考的是基本實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)或課本上要求的基本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、步驟的理解和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,第2小題則是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)遷移能力的考查,常以設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)來體現(xiàn),內(nèi)容主要在電學(xué)實(shí)驗(yàn)方面。特別是對(duì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電阻(包括電表內(nèi)阻)測(cè)量的考查已成為考試的熱點(diǎn)。
(2)高考實(shí)驗(yàn)命題素材主要來自于教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn),這正體現(xiàn)了高考命題的大趨勢(shì),不脫離教材而又不拘泥于教材。
(3)加重對(duì)近年新增的《練習(xí)使用示波器》、《用多用表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件》、《傳感器的應(yīng)用》、《用雙縫干涉測(cè)光的波長》等幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的考查。如2006年全國卷I第1小題的《雙縫干涉測(cè)光的波長》就是對(duì)新增實(shí)驗(yàn)考查的體現(xiàn)。
二、2007年高考物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)策略
1熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)儀器的原理和使用是實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)
要求會(huì)正確使用的十三種基本實(shí)驗(yàn)儀器有:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、溫度計(jì)、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等。特別是刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器的正確讀數(shù),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、溫度計(jì)、電流表、電壓表、多用電表的正確使用等。例如,2005年全國理綜Ⅱ第22題游標(biāo)卡尺的正確讀數(shù),全國理綜Ⅲ第22題螺旋測(cè)微器的正確讀數(shù)等;考查的都是基本儀器的正確讀數(shù)方法和基本技能。
2重視在理解基礎(chǔ)上掌握考試大綱要求的基本實(shí)驗(yàn)
教材中從“長度的測(cè)量”到“用雙縫干涉測(cè)光的波長”等一共19個(gè)實(shí)驗(yàn)是考試大綱所要求的,是同學(xué)們必須掌握的基本學(xué)生實(shí)驗(yàn),尤其應(yīng)注重對(duì)其實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理等方面的掌握。如2005年全國理綜卷I第22題第2小題,考查測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,來源于課本的分組實(shí)驗(yàn),但題目中電源的電動(dòng)勢(shì)大于電壓表的最大量程,故要串聯(lián)一定值電阻起分壓作用。但計(jì)算時(shí)把它看成內(nèi)阻來處理就與課本實(shí)驗(yàn)一樣。該題充分體現(xiàn)了高考物理實(shí)驗(yàn)命題的方向:立足于課本但不拘泥于課本。這給了我們實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)--+重要的啟示:不要背離書本,靈活應(yīng)用書本上的實(shí)驗(yàn),我們要從知識(shí)與技能、過程與方法等多方面培養(yǎng)學(xué)生,提高他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑP杼嵝淹瑢W(xué)們的是在注重?zé)狳c(diǎn)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的同時(shí)應(yīng)充分關(guān)注近幾年考試大綱中新增加的幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn),如練習(xí)使用示波器,用多用表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件、傳感器的應(yīng)用、用雙縫干涉測(cè)光的波長等等。
3關(guān)注教材演示實(shí)驗(yàn)和課后閱讀材料的小實(shí)驗(yàn)
高考實(shí)驗(yàn)考查除學(xué)生實(shí)驗(yàn)外,有時(shí)也以教材演示實(shí)驗(yàn)和閱讀材料中的小實(shí)驗(yàn)為命題,命題形式為選擇題或?qū)嶒?yàn)填空題。這充分體現(xiàn)出高考試題圍繞教材和生活、生產(chǎn)實(shí)際命題的重點(diǎn)。筆者認(rèn)為,教材中的演示實(shí)驗(yàn)或閱讀材料中的小實(shí)驗(yàn)值得關(guān)注:繩波的演示、x射線管、“水流星”節(jié)目、研究擺的共振、布朗運(yùn)動(dòng)的觀察、反沖現(xiàn)象、單擺的振動(dòng)圖象、靜電屏蔽、平行板電容器、研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律的研究、測(cè)定反應(yīng)時(shí)間、緩沖裝置的模擬、研究向心力、電容式傳感器等。
4重視實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作能力的訓(xùn)練
除了要學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用外,還應(yīng)當(dāng)重視實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的訓(xùn)練,動(dòng)手操作是實(shí)驗(yàn)的主體,沒有操作過程便沒有實(shí)驗(yàn),所以考前應(yīng)開放實(shí)驗(yàn)室,保證學(xué)生能夠有充足的時(shí)間走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),要讓學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),而不是只站在旁邊看實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)操作過程中提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。由于現(xiàn)在的高考還不能讓學(xué)生在考場上動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。而只能通過卷面來體現(xiàn),畫電路圖、實(shí)物圖、電路連線題等就是考查學(xué)生實(shí)際操作能力的實(shí)驗(yàn)題,所以在訓(xùn)練學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的同時(shí),還應(yīng)當(dāng)訓(xùn)練學(xué)生如何把已經(jīng)獲取的實(shí)際操作能力在試卷上、紙面上表達(dá)出來。如2005年全國理綜卷Ⅱ第22題第2小題考的是根據(jù)測(cè)量電流表的內(nèi)電阻的電路圖在實(shí)物圖上連線。
5加強(qiáng)新的物理情景下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是近年高考實(shí)驗(yàn)試題的熱點(diǎn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題是對(duì)考生實(shí)驗(yàn)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查,從近幾年的高考物理實(shí)驗(yàn)試題的設(shè)置來看,特別重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)和提高,讓學(xué)生能利用已學(xué)知識(shí)、原理和方法在題設(shè)的條件和情境下,按照題設(shè)的要求制定出實(shí)驗(yàn)方案,選擇實(shí)驗(yàn)器材、安排實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差分析。近年高考中尤以電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為多,對(duì)學(xué)生而言,這類實(shí)驗(yàn)試題難度較大。如何培養(yǎng)考生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,筆者認(rèn)為,首先要深刻理解、掌握課本上列出的基本實(shí)驗(yàn),因?yàn)樗麄兪窃O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),只有對(duì)基本實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材的選擇、安裝、實(shí)驗(yàn)操作、步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、處理、實(shí)驗(yàn)誤差的分析和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等諸方面都掌握較熟練,才能順利完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題。其次,要重視用已學(xué)過和掌握的實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀⒎椒▉眍惐确治霾⒃O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題有利于激勵(lì)學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)造思維、開發(fā)學(xué)生的智力,能有效考查考生實(shí)驗(yàn)方面的綜合能力和創(chuàng)薪能力,因此該類試題的比重在今后的高考中將會(huì)越來越大。如要測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,而題目中沒有設(shè)置電流表。這樣的實(shí)驗(yàn)如何設(shè)計(jì)?如果我們聯(lián)想到教材中有“半偏法”測(cè)電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,就可以根?jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理和方法。類比分析用“半偏法”測(cè)量電壓表的內(nèi)阻,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然都是用同一方法,但實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)電路完全不同,減少實(shí)驗(yàn)誤差的原理也不同,這就要求設(shè)計(jì)者有自己的思想和解決問題的辦法。如2006年全國理綜卷I第22題第2小題考的是根據(jù)給定的器材選擇實(shí)驗(yàn)器材并設(shè)計(jì)測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖。
6重視物理實(shí)驗(yàn)思想方法的建立
在物理實(shí)驗(yàn)中常用的物理思想方法有:理想實(shí)驗(yàn)法、等效法、累積法、替代法、控制變量法、留跡法、圖像法等,如果學(xué)生能夠領(lǐng)會(huì)這些方法,并能知道在各個(gè)實(shí)驗(yàn)中用了什么物理思想方法。在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中通過找出各實(shí)驗(yàn)中的思維方法,并使這些思維方法深入學(xué)生的腦海中,這樣做可以大大提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和解決新穎物理實(shí)驗(yàn)題的能力。
總之,實(shí)驗(yàn)試題得分的高低是直接影響物理學(xué)科得分高低的關(guān)鍵因素之一,對(duì)于高三復(fù)習(xí)階段的學(xué)生,一定要十分重視物理實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)。既要熟練掌握大綱所列出的19個(gè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),又不拘泥于這19個(gè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),貴在知識(shí)的遷移,注重實(shí)驗(yàn)遷移能力和發(fā)散性思維能力的培養(yǎng)。能靈活應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問題是我們實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的最終目標(biāo)。