实验考题透析 培育核心素养——海南省普通高中基础会考实验考题分析

□ 海南省海南中学 叶民才

一、（2006—2017）年海南省高中物理会考实验题考查要点及题型

由表1可见，实验题分值每年单独设置为10分，比重稳定在总分的10﹪。实验题考核的形式以填空题和二选一的选择题为主（难度降低），考查的实验大部分直接来自课本学生分组实验、课堂演示实验等，重点考查学生对实验原理、实验方法、实验步骤操作、实验数据处理图像分析、实验误差分析、实验结论得出等。

表1 ：海南省高中物理会考实验题考查要点

年份 分值 实验名称 实验考核的要点 题型填空201010分填空①探究加速度与力、质量的关系填空自由落体模型位移公式、打点计时器使用的电流、根据纸带判断匀速还是变速运动201110分实验操作：拉橡皮条节点。至同一点的目的（二选一）、两条纸带平速度大小比较、匀速运动纸带平均速度和加速度的计算201310分201210分①探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系②用打点计时器研究小车做直线运动规律根据数据补充表格、根据图像判断弹力与弹簧伸长量的关系、打点计时器使用的电流、根据纸带判断运动情况、判断各点速度大小关系①探究a与F、m的关系②验证机械能守恒定律①自由落体测水井深②探究物体质量一定时，加速度与物体受力的关系201410分打点计时器使用的电流、实验方法、相邻计数点间的距离计算、由纸带判断运动是匀速还是匀变速、平均速度计算①验证力的平行四边形定则②练习使用打点计时器填空打点计时器的适用（启动）、分析纸带判定是否平衡摩擦；打点计时器电源、重物选择、实验原理：势能减少量等于动能增量填空

年份 分值 实验名称 实验考核的要点 题型2015 10分①验证力的平行四边形定则实验操作②探究小车速度随时间变化规律器材选择、纸带处理（求速度）、v-t图像两次拉伸橡皮条的要求实验操作、打点计时器使用的电流、分析纸带、瞬时速度通过平均速度求解、根据速度图象判断运动规律选择填空201610分①探究弹簧弹力及弹簧伸长量的关系胡克定律、弹簧弹性限度②练习使用打点计时器纸带判定运动性质、打点周期平均速度计算由F-x关系图得出胡克定律公式、由纸带判断运动情况、平均速度计算、相邻两计数点之间的时间计算选择填空201710分填空①验证力的平行四边形定则②探究加速度与力、质量的关系实验操作：两绳子夹角、结点拉到同一点；实验方法、根据图像判断加速度与质量的关系；根据纸带判断摩擦力是否平衡

二、“会考”物理实验题考核的要点分析及核心素养的培育

1.考核数据处理和分析，培养科学态度和科学精神。

从2006年起，十二年都考查打点计时器打纸带的问题。2008年虽然没有把纸带专项列在实验大题中，但是在当年的选择题第4题涉及到了打点计时器使用的电源和打出的纸带记录等信息。每年考查纸带问题的内容和形式几乎变化不大：一是考查打点计时器使用什么电源、电的频率是多少、根据计数点的个数计算时间间隔；二是根据纸带上打的点判断纸带的运动形式、两纸带的平均速度；三是根据纸带上的数据计算平均速度、计算瞬时速度、计算加速度（逐差法计算不要求）。

考题1（2016年第14题第2小题）某同学做“练习使用打点计时器”的实验，实验中得到两条纸带，如图1所示：

①两条纸带中 _______纸带表示的是减速运动（选填“甲”或“乙”）；

②已知纸带上相邻两个打印点的时间间隔为0.02s，在纸带上每5个打印点取一个计数点，依次标为A、B、C……，那么A、B两个计数点间的时间间隔T为_______s（选填“A”或“B”）；A.0.05 B.0.10

③测出计数点A、B间距离为_______，B、C间距离为___________

，则甲纸带上A、C两点间的平均速度为___________（选填“A”或“B”）。

此类问题解答的关键是：让学生理解打点计时器所使用电源是周期为0.02s的交变电流，打点计时器每隔0.02s打一个点，基于数据处理考虑通常每5个点取一个计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s。两个计数点间的平均速度等于这两个计数点的距离和时间间隔之比。另外两个计数点间的平均速度近似等于中间时刻的瞬时速度。根据纸带上的点是否均匀判断纸带是匀速还是变速，根据纸带上的点数据判断是加速还是减速。匀变速直线运动中两个计数点间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。若在此题中甲纸带为匀减速运动，甲纸带上A、C两点间的平均速度等于A、C两点间的距离（A、B间距离加上B、C间距离）除以于A、C两点间的时间间隔（A、B两点间的时间间隔加上B、C两点间的时间间隔）。在教学过程中要关注匀变速直线运动概念、规律的理解，强化学生对打点计时器打纸带实验的操作。此类实验培养了学生认真对待实验的态度，培养实事求是的科学态度和积极实践的科学精神。

2.考核实验方法、步骤及注意事项，培养科学探究能力。

物理实验的方法、具体操作及注意事项也是考查的重点，有利于学生形成良好的学习习惯。根据统计，十二年实验题中有八年考查到实验的具体操作细节、及实验目的和实验方法。

考题2（2017年第14题第1小题）如图2所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。

①第一次用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地水平拉橡皮条，将橡皮条与细绳的结点拉至位置O。两细绳所成夹角______（选填“A”或“B”）。

A.必须是90° B.不能太大也不能太小

②第二次用一个弹簧测力计钩住其中一个细绳套拉橡皮条，应将橡皮条与细绳的结点拉至__________（选填“A”或“B”）。

A.同一个位置O B.任意位置

此题考查了两个分力与合力等效替代实验方法，具体的实验操作必须根据实验目的进行。从历年题型思考，教学中要重视每个重要实验的目的、方法、操作步骤细节、注意事项等。有条件的情况下加强学生实验操作，才能使得学生对此类题从容、精确做答。此类问题要求学生能依照物理事实运用物理方法和已有知识进行科学论证。通过实验考查培养学生正确选择使用基本仪器得出物理规律、善于反思科学探究过程和结果的科学探究能力。

（三）考核实验误差，实验结论的得出，培养学生解决问题能力，促进物理观念的建构

历年会考中有多年考查了实验误差等注意事项和实验探究问题。

考题3（2012年第14题第1小题）选用天平、秒表和石块等器材，利用自由落体运动规律，可估测井口到水面的深度。若当地的重力加速度为g，则：

①还需测量的物理量是__________（选填:A.石块质量m B.石块由井口下落至水面的时间t）；

②可求得井口到水面的深度H=__________。

此实验中，石块不可避免地受到空气阻力，秒表测量不可避免存在人为误差。在平时的教学中，仔细启发学生分析具体实验的系统误差、偶然误差，思考减少误差的方法，从力的观点、能量的观点、模型化科学方法等培养学生的物理观念。

三、对“会考”物理实验复习教学的建议

纵观近十二年海南“会考”物理实验命题的情况，考核的内容大部分都是直接来自必修教材（或适当改编），还有部分知识点来自选修一系列课本（物理选修1-1），注重基础性和全面性。师生在会考复习过程中重点要以教材为主，掌握课本上的基本概念和基本规律，把课本上应知应会的实验全面复习一遍，明确实验目的、领会实验原理、把握实验方法、关注实验操作细节、掌握实验数据处理、探究得出结论和进行误差分析等。“会考”物理实验题基本、基础。教师应注意每个实验的基础知识教学、实验的基本技能训练，转变只重视笔试的教学观念。教师应多想办法激发学生实验学习的兴趣，让学生充分认识到物理是一门以实验为基础的重要学科，点亮学生的创新思维。教师平时必须多从核心素养的视角审视实验题教学与考纲，认真对待实验题研究，全面提高学生解决问题的能力。对“会考”实验题透析的目的是扎实有效地做好备考复习，更重要的是通过物理实验培养学生的科学态度与科学精神、科学思维、探究能力、物理观念等物理核心素养。