解读《考试说明》 走出实验复习误区

张连之

(赣榆县教育局教研室,江苏赣榆 222100)

物理是一门以实验为基础的科学,物理实验是高中物理教学的重要内容.《普通高中物理课程标准》中明确提出:“在高中物理教学中,应该重视学生对物理实验的理解;重视学生实验技能的提高;认识物理实验在物理学发展过程中的作用.”《江苏省普通高中学业水平测试 2010物理科说明》(以下简称《考试说明》)中,对学生实验与探究能力也提出了明确要求.《考试说明》中,必考部分列出了 7个实验,均为Ⅱ级要求.它们是速度随时间的变化规律、力的平行四边形定则、加速度与物体质量、物体受力的关系、验证机械能守恒定律、决定导线电阻的因素、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量电源的电动势和内阻.如何实施实验教学,特别是如何复习实验是摆在我们面前的一个难题.下面我们从高考对实验考查的角度来解读这一问题.

1 2004～2009年江苏高考对物理实验的考查

表1

从2004年到2009年江苏高考自主命题已经走过了6个年头,经历了从不成熟走向成熟且趋于稳定的艰难历程.这几年对《考试说明》中列出来的7个实验直接考查的有:速度随时间的变化规律(2006、2010);探究加速度与物体质量、受力的关系(2009);验证机械能守恒定律(2008);测量电池的电动势和内阻(2006、2010);决定导线电阻的因素(2008、2009).间接考查的有:描绘小灯泡的伏安特性曲线(2004、2007).唯一没考查的仅有力的平行四边形定则.但这个实验作为矢量运算的“鼻祖”,具有不可替代的作用,对它也绝不能忽视.但从笔者了解的情况表明:有的学校、教师在复习时没有研究历年高考试题特别是江苏自主命题年份的高考试题或对高考试题研究的不到位,仅凭经验走入了实验复习的误区.下面笔者将其列举出来并加以剖析,以期达到警醒作用,希望有助于他们走出误区,在实验复习中少走弯路.

2 剖析成因走出误区

误区1:往年考过的今年不会再考

为了保证高考的公平、公正性.考试中心每年都精心挑选经验丰富的教授、名师用大约两个月的时间去命制高考试题.在命制之前还进行了培训,并提出明确要求:要原创.而且为了避免被“猜着”,还提供了大量的有一定影响的套卷,其中当然含有历年的高考真题.所以有的教师提出了“往年考过的今年不会再考”这一观点,并舍本取末的去研究“新题”.其实他忽视了一个问题,高考的原创性是不容质疑的,但不管怎么样原创还必须考热点内容、热点方法.例如:2008年考了探究电阻与截面积的关系,2009年又考了探究圆台状合金棒的电阻与长度、两底面直径的关系,内容、方法、能力基本相同.2009年考查了加速度与物体质量、物体受力的关系,2010年随即借用加速度与物体质量、物体受力的关系的实验装置去探究速度随时间的变化规律,方法能力自然基本相同.2004年考了电学元件的伏安特性曲线(二极管),2007年又考了电学元件的伏安特性曲线(类二极管)从方法、能力上都考查了作图法处理数据、判断、运用元件的特性等.2006年考了测量电源的电动势和内阻,用的是安阻法,2010年又考了测量电源的电动势和内阻,用的还是安阻法(阻值已知的电阻若知道电压相当于电流表),考查的方法、原理基本相同,况且都考查了线性函数关系.再如2005年考了测量电流表内阻(半偏法),2006年又考了测量电流表内阻(恒流替代法)方法虽有不同,但内容一样.因此不是“往年考过的今年不会再考”,而是往年考过的甚至是去年刚刚考过的今年很有可能变着花样再考一次.因此,在复习时应对《考试说明》中列出的实验深入研究,特别是历年考题变应着花样练练.

误区2:重实验设计轻数据处理

有的教师认为只要实验设计思想正确、方案出来了就行了,实验数据谁还不会处理?热衷于讲方法,安安法、伏伏法、伏阻法……方法当然重要,但数据处理也绝对不容忽视.《考试说明》对此也提出了较高要求“会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行一定的分析和评价”,高考也加大了对这一方面的考查,因为只有设计方案,没有数据处理、付诸于行动,再好的方案也只是“一纸空文”.处理实验数据主要有两种方法:列表法、作图法.其中作图法处理实验数据几乎每年都考,而用作图法处理实验数据,学生并不是我们想象的那样“驾轻就熟”.例如2007年描绘“类二极管”的伏安特性曲线,学生平均得分很低.因为拿到一个新的未知元件,摆在学生面前的是一系列问题.为了图像作的直观、有效、便于处理数据,横、纵坐标轴物理量、标度应该怎样选?图线是曲还是直?过不过原点?与横、纵坐标轴有没有交点?这些问题足以让学生“焦头烂额”.因此在复习过程中不仅不能轻视实验处理,而且还必须注重这方面的训练.特别是作图法处理实验数据,要让学生习惯于用作图法处理数据.

误区3:重探究结果轻结论应用

有的教师认为,在考场上面对那些似从相识又新颖的题目,那么短的时间内能探究出实验结果就不错了,谈何应用?已知新元件特性能灵活运用是新型人才必备的能力之一,高考是选拔人才的重要渠道,加大对这方面能力的考查也就不足为奇了.例如2007年描绘出电学元件的伏安特性曲线后,要求运用元件的特性再画出新的图像.《考试说明》明确提出“能运用所给的实验器材去解决问题,包括简单的设计性实验.”因此在平时的训练中,结合试题中出现的一些新元件,放手让学生自己去探究,加强这方面的训练.

误区4:重探究结果轻误差分析

对于误差,教师大多不重视.这一点,跟我们高中教学的整个体系有关,谈到物理就是几个理想模型质点、点电荷、刚体、理想气体……久而久之对误差自然就不够重视.其实误差是衡量实验设计是否成功的一个很重要的标准.因此,这两年也注重了对这方面的考查.例如.2008年验证机械能守恒定律,2009年探究加速度与物体质量、受力的关系.《考试说明》中指出“认识误差问题在实验中的重要性……能在某些实验中分析误差的主要来源”.这就要求我们在复习时,要重视误差问题,特别是考试说明中列出来的实验,要搞清楚误差的来源.

误区5:重课外新编实验轻课本上的实验

高考试题已完成了从记忆型向设计型过渡,极少再原原本本考课本上的实验.但决不意味着,我们可以抛开课本上的实验一味的钻研新编实验.高考试题无论怎样创新,都还是以课本实验为准绳的.2004年、2007年的描绘电学元件的伏安特性曲线,从方法到能力都来源于描绘小灯泡的伏安特性曲线;2008、2009年的探究电阻与截面积的关系、探究圆台状合金棒的电阻与长度、两底面直径的关系来源于决定导线电阻的因素;2009年探究加速度与物体质量、受力的关系;2010年探究速度随时间的变化规律更是如此……因此复习时还应以课本实验为载体,加以变式、拓展进行训练.

误区6:只复习《考试说明》中的实验,其他实验置之不理

《考试说明》列出来的7个实验毫无疑问是重中之重,但并不意味着其他的课本实验不考.以这7个实验为核心以实验方法、实验技能为桥梁涉及到的实验都有可能考到.例如,2008年验证机械能守恒定律就涉及到平抛实验,2005年用半偏法测电阻,2006年用恒流替代法测电阻,自然涉及到伏安法测电阻实验…….