近四年浙江理综卷物理实验命题特点分析—— 谈实验复习教学的策略

何建东

（慈溪市杨贤江中学 浙江 宁波 315300）

物理实验能力是历年物理高考考查的热点内容.它是指学生通过实验操作理解、验证理论观点以及借助实验获得新的认识的能力，不仅是科学研究的重要一环，也是物理学科教学的重要一环.在实验能力考查中，实践关系和认识关系反映在能力方面，要求学生具有两种基本形式的能力：一是要改变实验对象的状态，正确使用实验仪器设备进行测量，对实验过程进行控制等实验操作能力；二是要了解实验原理，观察实验现象和记录数据，并对数据进行处理以得出结论等实验认识能力［1］.

在学生和实验对象的关系中，实践关系是最基本关系，在实验过程中起决定作用，因此实验操作能力是实验能力中的首要的能力.但实验认识能力具有相对独立性和反作用.这两种基本能力缺一不可，物理实验能力考查的是实验操作能力和实验认识能力［2］组合.

从近四年浙江省自主命题的理综物理实验考试情况分析，物理实验题的设计本着“源于教材而又不拘泥教材”的原则，已逐渐形成了具有区域特色的试题，强化了新情境下解决实验实际问题能力的考查.纵观四年的物理试题，实验题是学生得分率较低的试题之一，而且有逐年下降的趋势.对考生实验能力考查要求的提高直接影响了高中物理实验教学，作者总结了四年来浙江省物理试卷和样卷实验题考查情况，试图以窥一斑而知全豹，来谈谈实验复习教学的策略.

1 近四年浙江高考物理试卷与样卷实验题考查情况汇总

近四年浙江高考物理实验题汇总表如表1 所示.

表1 近四年实验题考查汇总

续表

2 近四年浙江省高考物理实验题考查特点与能力要求

从近四年浙江高考物理实验题考查情况分析，具有以下特点.

（1）注重对基本实验操作、方法和实验原理的考查

四年的高考试题和样卷试题共考查了13个实验，其中3个实验“练习使用多用电表“测绘小灯泡的伏安特性曲线”“测定电池的电动势和内阻”各考查了两次，但每次考查的侧重点均不一样.近四年的浙江省实验试题一般情况下为两题，从试题考查特点分析，通常情况下，第1个实验重点考查实验的操作、器材的选用及读数等，例如，2009年样卷22.Ⅰ.（1）多用电表测电阻操作方法；2009年试卷22.Ⅰ.（1）电路设计中的导线连接，（2）多用电表读数；2010年样卷22.Ⅰ.（1）探究做功与速度变化关系中的平衡阻力操作要点，Ⅱ.（1）画出实验电路图、器材选择；2010年试卷22.Ⅰ.（4）实验器材选用的要求（在选用钩码时需要考虑的因素）；2011 年样卷21.（1）器材选用、实验操作；2011年试卷21.实验器材选用及说明器材作用；2012年样卷21.（1）选择必要的器材及连线，（2）根据电压表和电流表的读数，计算电阻的阻值；22.（1）读数；2012年试卷22（2）读数并画出合力.在四年的试题中所涉及的“器材的选用、实验的基本操作”的试题考查意图却又并非仅仅是让学生直接选用器材即可，学生需要建立在对实验原理的正确理解基础上，体现得特别明显的，如2010年的“在选用钩码时需要考虑的因素”，2011年的在所提供的较多器材中让学生进行选用，器材的选用有不同的组合.这些考题能真实地考查学生对实验的实际操作能力.

（2）注重对实验数据处理能力的考查

对实验数据进行正确处理，得出相应实验结果是实验过程中的一个重要环节，从四年的考查情况分析，浙江省在实验考查中特别注重学生对实验数据的分析判断和运用作图法处理实验数据的能力，特别是近三年来的试题.如，2010年样卷22.Ⅰ.（2）匀速运动实验数据的判断及简要计算，（3）作图法处理实验数据，画出W－v图线，Ⅱ.（2）在U－I图线中读取E，r；2010年试卷21.Ⅰ.（2）比较判断分析两组实验数据的科学性，（3）作图法处理实验数据求劲度系数κ，Ⅱ.（1）作图法处理实验数据，画出U－I 图像；2011年样卷21.（2）实验数据的计算处理，（3）比较判断分析两组实验数据的科学性，22.（2）作图法画出U－I 图线，并求出E，r；2011年试卷22.（1）作图法处理实验数据画出U－x 图线；2012 年样卷22（3）分析小车的运动情况，并求出加速度的大小.

在考查实验数据处理能力上，命题特点：

1）往往是提供几组（两组或三组）实验数据，让学生对实验数据进行科学性比较分析.

2）应用作图法，描点连线（线性或非线性），注重考查内隐于实验中的物理规律.

（3）注重对实验图线分析解读的考查

实验图线的描点处理是仅得出相应实验结果的第一步，对所绘实验图线，进行正确的分析解读是得出相应实验结论的重要环节.纵观四年考查情况，对实验图线分析解读的考查意图显得尤为明显，如2010年样卷22.Ⅱ.（3）根据数据与图线判断实验过程中的存在问题；2010年试卷21.Ⅱ.测绘小灯泡伏安特性曲线实验考查中，（2）根据已知R－I 图线，要求学生比较分析R－I 曲线中电阻的三区间变化，分析电阻随温度变化的原因；2011年试卷22.探究导体电阻与其影响因素的定量关系中，（2）要求学生根据所绘图线，求出三段金属丝的电阻率，并进行比较.在对实验图线解读能力的考查上，注重学生的比较分析能力，并归纳得出相应的科学性结论.这些考查很明显地体现了高校对学生进一步学习的相应要求.

（4）注重对实验方法的考查，强调实验创新

四年来的实验题考查向对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等较高层次的能力要求转移，要求学生能将实验原理和方法进行迁移，考查新情境下的实验问题，并且能用学生实验中学过的方法进行简单的实验设计，完成相应物理量的测量.如，2009年“探究单摆周期与摆长的关系”实验题的考查；2010年“探究弹力和伸长的关系”实验题的考查；2011年“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”实验题的考查.同时，设计出合理的实验方案进行新情境下问题的解决，尽管在浙江省的试题中体现得并不明显，仅只有两题，即2009年样卷22.Ⅱ.与平抛运动相结合，设计用所给实验装置的其他测速度方法；2011年样卷22.（3）等效测量电路的简单设计，但这些实验的设计思想在全国卷及其他省市的高考卷中却有较多体现，如，2011年上海物理卷第29题测量实际电流表G1内阻r1的电路；2011年天津理综卷9（4）测量阻值约为25kΩ 的电阻Rx；2011年安徽理综卷21.Ⅱ（2）伏安法测量电阻，完成实验电路的连接等试题，仍要引起一定重视.

（5）注重对实验实际问题的考查

试题力图通过在笔试的形式下考查学生的实验与探究能力，并以此来鉴别学生独立解决处理实际实验问题的能力.试题命题特点建立在实验的实际情况上，如，2009年试题22.Ⅰ.（2）判断分析灯泡的冷热电阻实际问题；2010年试题探究弹力和伸长的关系时，21.Ⅰ.橡皮绳的弹性恢复特点，让学生根据实际的数据，判断甲同学所测的后几组伸长量明显不与弹力成正比，说明已超出弹性限度.这样的实验试题本身的难度不大，但对实验原理理解不透彻，学生必然茫然，无法应对.

3 物理实验复习教学策略

（1）注重实验原理的理解，重视基本仪器的使用［2］

实验原理是物理实验的灵魂.实验中具体的实验方法、步骤和器材的选用、数据的处理等都是从原理中衍生出来的.高考实验试题“源于教材，又高于教材”，如果学生能深刻理解类似实验的原理和设计思想，把所学的实验原理进行综合运用，就不难解决高考中相应的拓展性实验试题.同时，在历年的物理实验考查中，仪器的选用和正确的操作仍占有较大的比重，实验复习教学中，只有让学生掌握了仪器的构造与工作原理，才能使其准确地选用最恰当的仪器.所以，对于考试说明中所列的12个基本仪器的使用及读数，都要让学生真正地掌握和运用.

（2）重视实验数据分析处理和图线解读能力的训练

数据处理分析是实验的重要内容，包括数据的记录整理、计算分析和绘制图表等.中学物理实验中所涉及的数据处理的常用分析方法有列表法、图解法、逐差法等.其中在实验试题考查中最频繁的是图解法，方式上往往是先根据数据描点作图，再根据所得图线（线性或非线性）进行分析判断与比较，然后进行实验结论的归纳推理.因此，在培养学生对实验数据的分析与解读能力上，首先应根据实验的测量目的和原理，正确理解所要作的图像坐标轴的含义，理解所描图线的物理意义，剖析内含其中的数学关系，然后在理解图线物理意义的基础上对已描点的数据进行分析，如，是否有必要剔除错误数据？该图线应连接成光滑的直线（线性变化）、曲线（非线性变化）还是分段直线（曲线）？这些连接而成的图线遵循的规律是什么？说明了什么样的实验结论？

（3）重视物理实验思想方法的建立，注重迁移能力的提高

实验试题的考查讲到底是考查学生的实验思想方法和实验的迁移变化能力.在实验复习教学中要注重整理中学物理常用的思想方法，如等效法、替代法、控制变量法、留迹法、图解法等等，这样才能让学生领会这些方法.在具体的某个实验的复习教学中要让学生明确在这个实验中用了什么物理思想方法，该实验方法还可以怎样改进或替代，类似的实验方法还有哪些等等.在复习思路梳理中要注重培养学生的发散性思维能力、多角度思考问题的习惯，只在这样才能提高学生的迁移变化能力和解决新情境下物理实验问题的能力.

1 葛为民.2012年浙江省普通高考考试说明.杭州：浙江摄影出版社，2012.112～113

2 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准.北京：人民教育出版社，2003.51～52，65～66