董友軍
《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱》明確指出物理學(xué)科考查五種能力,包括理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力及實驗?zāi)芰?。實驗?zāi)芰σ髮W(xué)生能獨立完成課本實驗,明確實驗?zāi)康模斫鈱嶒炘?,控制實驗條件,會用實驗儀器,處理實驗數(shù)據(jù),評價實驗結(jié)果,并能用課本實驗的理論、方法、儀器去處理新問題,設(shè)計新實驗。而在新課標(biāo)I卷理綜物理題中,物理實驗題是必考內(nèi)容。
一、物理實驗題概述
新課標(biāo)I卷理綜試卷,總計40題,物理實驗題安排在第22題和第23題,處于整個理綜試卷的居中位置。一個是力學(xué)實驗,一個是電學(xué)實驗。填空設(shè)置可以都填數(shù)值,也可以都填文字。難度安排從易到難,第22題較易,設(shè)置有三四個問題,第23題稍難,設(shè)置有六七個問題。實驗題總分為15分,第22題分值為6分或7分,第23題分值為9分或8分。第22題題目長度約300個字,第23題題目長度約350個字。具體情況如表1、表2所示。
二、物理實驗題的“形變”
1. 實驗?zāi)康淖兓?。近三年考查實驗?zāi)康牟煌?,前一年已?jīng)考查的實驗,后一年就不會再考。力學(xué)實驗:2013年測動摩擦因素,2014年測加速度與質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系,2015年測小車通過凹形橋最低點的速度。電學(xué)實驗:2013年測多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻×1kΩ擋內(nèi)部電路的電阻,2014年測電源電動勢和內(nèi)阻,2015年改裝和校對毫安表。
2. 實驗器材變化。實驗器材有傳統(tǒng)器材,也有先進(jìn)器材,有熟悉器材,也有陌生器材,若為陌生器材,題目必有暗示使用方法。如測量速度,常用紙帶和打點計時器測量,2013年用遮光板、光電門、數(shù)字毫秒計測量速度;2014年用位移傳感器(發(fā)射器)和位移傳感器(接收器)測量速度;2015年用壓力式托盤秤、凹形橋模擬器、玩具小車測量速度,因為壓力式托盤秤讀數(shù)比較陌生,所以在填托盤秤示數(shù)之前,已經(jīng)有托盤秤的讀數(shù)示范為“1.00kg”,暗示托盤秤的最小分度為0.1kg,且需要再估讀一位。
3. 實驗方法變化。測量相同的物理量,可以用不同的方法測量。如測量電源的電動勢和內(nèi)阻常用“伏安法”測量,2013年用“伏阻法”測量,2014年用“安阻法”測量。
4. 實驗范圍變化。近三年高考題物理實驗題,2014年為考試大綱規(guī)定的實驗:測小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系;2013年為考試大綱拓展的實驗:測物塊與水平桌面之間的動摩擦因素;2015年測量一個玩具小車通過凹形橋最低點時的速度,已經(jīng)超越了考試大綱的限制,出乎所有物理教師的預(yù)測。
三、物理實驗題的“神不變”
1. 原理應(yīng)用不變。近三年力學(xué)實驗,測量目的和裝置不同,但都需要應(yīng)用牛頓第二定律。近三年電學(xué)實驗,電路圖完全不同,但都需要用到閉合電路歐姆定律。學(xué)生抓住了實驗原理,就抓住了實驗靈魂,無論怎么考查,只要從原理上去思考,就能正確完成實驗填空。
2. 創(chuàng)新思維不變。分析近三年高考實驗題,無論是力學(xué)實驗,還是電學(xué)實驗,始終隱藏一個不變的思維,就是創(chuàng)新思維。創(chuàng)新是實驗的生命力,也是實驗的閃光點。高考實驗以課本實驗為基礎(chǔ),運用創(chuàng)新思維,發(fā)展課本實驗。如2014年測小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系,題目設(shè)置圖象關(guān)系、誤差原因、改進(jìn)措施、實驗條件四個填空,都完全來源于課本實驗“驗證牛頓運動定律”。
3. 精確意識不變。每年必考器材讀數(shù),2013年考游標(biāo)卡尺、多用電表、電壓表讀數(shù),2014年考電流表讀數(shù),2015年考托盤秤讀數(shù),雖然每年讀數(shù)的器材不斷變化,但有一點是不變的,就是培養(yǎng)學(xué)生的精確意識,即在器材最小分度后,還需要估讀,使實驗結(jié)果更加精確。有教師問我,現(xiàn)在電壓表和電流表都是數(shù)字表,可以直接顯示數(shù)據(jù),為何高考物理實驗題還需要考學(xué)生指針電壓表和指針電流表讀數(shù)?這顯然是放著現(xiàn)代科技不用,故意為難學(xué)生。我回答,你只看到了問題表面,考查學(xué)生指針電壓表和指針電流表讀數(shù),確實比較麻煩,但通過指針電壓表和指針電流表的讀數(shù),能簡單有效培養(yǎng)物理學(xué)的核心素養(yǎng)——精確意識。
4. 命題導(dǎo)向不變。實驗是物理的核心,沒有實驗就沒有物理。近三年實驗題,命題導(dǎo)向始終堅持:重視實驗的教師所教的學(xué)生得高分,輕視實驗的教師所教的學(xué)生得低分。如2013年電學(xué)實驗填空,選擇紅表筆與帶有電壓表的線路哪一端相連,若學(xué)生沒有親自動手連接過電路,就容易選擇錯誤。2015年力學(xué)實驗是測量小車通過凹形橋最低點的速度,筆者在教學(xué)《生活中的圓周運動》中的拱形橋時,自制如圖所示的教具,給學(xué)生演示并分析凸形橋最高點失重和凹形橋最低點超重的特點,學(xué)生再看到今年力學(xué)實驗題,在心里上一定不會產(chǎn)生畏懼感、陌生感,有利于學(xué)生完成實驗填空而得高分。
四、物理實驗題備課策略
高考實驗題,是課本實驗的拓展和創(chuàng)新,看似超越了課本實驗,但考查的實驗方法、實驗步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、注意事項卻是源自課本實驗,超越只是形式,實質(zhì)還是繼承。所以在高三物理實驗題備考時,教師還要注意以下幾點。
1. 原理清晰。原理是物理實驗的核心,是所有問題的出發(fā)點,也是解決問題的歸宿點。問題的來源是從原理中來,解決問題的方法要到原理中去。所以老師在復(fù)習(xí)過程中,要以原理為中心,分析器材選取、裝置連接、步驟先后、數(shù)據(jù)處理、誤差分析。
2. 方法多變。在講解課本實驗時,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計不同的實驗方法完成實驗?zāi)康?。如測量速度的方法有幾種?測量電阻的方法有幾種?只有方法多變,才能在高考題中穩(wěn)定情緒,沉著作答。
3. 實驗勤做。“紙上得來終覺淺,事非經(jīng)過難深知”。教師要帶學(xué)生去實驗室完成學(xué)生分組實驗,經(jīng)歷實驗的完整過程;把常用實驗器材放在教室,讓學(xué)生經(jīng)常去觀察器材,操作器材;自制實驗教具,把課本上的理論用實驗演示和驗證。
4. 文字準(zhǔn)確。高考實驗填空,文字表述出現(xiàn)潦草字或錯別字,記為0分,因此平時練習(xí)過程中,要求字跡工整,表述準(zhǔn)確。如彈簧秤豎直懸掛,“直”不能寫得太草,打點計時器兩個限位孔在“同一豎直線”上,而不能寫在“同一直線”上或“同一豎直面”上,“圖象”不能寫成“圖像”,“歐姆擋”不能寫成“歐姆檔”,“接通開關(guān)”不能寫出“打開開關(guān)”,“斷開開關(guān)”不能寫成“關(guān)閉開關(guān)”。
“不識高考真面目,只緣身在試題中”,物理實驗題,看似雜亂無章,實則亂中有序,掌握高考物理實驗題的“形變”與“神不變”,有利于提升高三備考效率。
責(zé)任編輯 羅 峰