近四年浙江理綜卷物理實驗命題特點分析
—— 談實驗復習教學的策略

何建東

（慈溪市楊賢江中學 浙江 寧波 315300）

物理實驗能力是歷年物理高考考查的熱點內容.它是指學生通過實驗操作理解、驗證理論觀點以及借助實驗獲得新的認識的能力，不僅是科學研究的重要一環，也是物理學科教學的重要一環.在實驗能力考查中，實踐關系和認識關系反映在能力方面，要求學生具有兩種基本形式的能力：一是要改變實驗對象的狀態，正確使用實驗儀器設備進行測量，對實驗過程進行控制等實驗操作能力；二是要了解實驗原理，觀察實驗現象和記錄數據，并對數據進行處理以得出結論等實驗認識能力［1］.

在學生和實驗對象的關系中，實踐關系是最基本關系，在實驗過程中起決定作用，因此實驗操作能力是實驗能力中的首要的能力.但實驗認識能力具有相對獨立性和反作用.這兩種基本能力缺一不可，物理實驗能力考查的是實驗操作能力和實驗認識能力［2］組合.

從近四年浙江省自主命題的理綜物理實驗考試情況分析，物理實驗題的設計本著“源于教材而又不拘泥教材”的原則，已逐漸形成了具有區域特色的試題，強化了新情境下解決實驗實際問題能力的考查.縱觀四年的物理試題，實驗題是學生得分率較低的試題之一，而且有逐年下降的趨勢.對考生實驗能力考查要求的提高直接影響了高中物理實驗教學，作者總結了四年來浙江省物理試卷和樣卷實驗題考查情況，試圖以窺一斑而知全豹，來談談實驗復習教學的策略.

1 近四年浙江高考物理試卷與樣卷實驗題考查情況匯總

近四年浙江高考物理實驗題匯總表如表1 所示.

表1 近四年實驗題考查匯總

續表

2 近四年浙江省高考物理實驗題考查特點與能力要求

從近四年浙江高考物理實驗題考查情況分析，具有以下特點.

（1）注重對基本實驗操作、方法和實驗原理的考查

四年的高考試題和樣卷試題共考查了13個實驗，其中3個實驗“練習使用多用電表“測繪小燈泡的伏安特性曲線”“測定電池的電動勢和內阻”各考查了兩次，但每次考查的側重點均不一樣.近四年的浙江省實驗試題一般情況下為兩題，從試題考查特點分析，通常情況下，第1個實驗重點考查實驗的操作、器材的選用及讀數等，例如，2009年樣卷22.Ⅰ.（1）多用電表測電阻操作方法；2009年試卷22.Ⅰ.（1）電路設計中的導線連接，（2）多用電表讀數；2010年樣卷22.Ⅰ.（1）探究做功與速度變化關系中的平衡阻力操作要點，Ⅱ.（1）畫出實驗電路圖、器材選擇；2010年試卷22.Ⅰ.（4）實驗器材選用的要求（在選用鉤碼時需要考慮的因素）；2011 年樣卷21.（1）器材選用、實驗操作；2011年試卷21.實驗器材選用及說明器材作用；2012年樣卷21.（1）選擇必要的器材及連線，（2）根據電壓表和電流表的讀數，計算電阻的阻值；22.（1）讀數；2012年試卷22（2）讀數并畫出合力.在四年的試題中所涉及的“器材的選用、實驗的基本操作”的試題考查意圖卻又并非僅僅是讓學生直接選用器材即可，學生需要建立在對實驗原理的正確理解基礎上，體現得特別明顯的，如2010年的“在選用鉤碼時需要考慮的因素”，2011年的在所提供的較多器材中讓學生進行選用，器材的選用有不同的組合.這些考題能真實地考查學生對實驗的實際操作能力.

（2）注重對實驗數據處理能力的考查

對實驗數據進行正確處理，得出相應實驗結果是實驗過程中的一個重要環節，從四年的考查情況分析，浙江省在實驗考查中特別注重學生對實驗數據的分析判斷和運用作圖法處理實驗數據的能力，特別是近三年來的試題.如，2010年樣卷22.Ⅰ.（2）勻速運動實驗數據的判斷及簡要計算，（3）作圖法處理實驗數據，畫出W－v圖線，Ⅱ.（2）在U－I圖線中讀取E，r；2010年試卷21.Ⅰ.（2）比較判斷分析兩組實驗數據的科學性，（3）作圖法處理實驗數據求勁度系數κ，Ⅱ.（1）作圖法處理實驗數據，畫出U－I 圖像；2011年樣卷21.（2）實驗數據的計算處理，（3）比較判斷分析兩組實驗數據的科學性，22.（2）作圖法畫出U－I 圖線，并求出E，r；2011年試卷22.（1）作圖法處理實驗數據畫出U－x 圖線；2012 年樣卷22（3）分析小車的運動情況，并求出加速度的大小.

在考查實驗數據處理能力上，命題特點：

1）往往是提供幾組（兩組或三組）實驗數據，讓學生對實驗數據進行科學性比較分析.

2）應用作圖法，描點連線（線性或非線性），注重考查內隱于實驗中的物理規律.

（3）注重對實驗圖線分析解讀的考查

實驗圖線的描點處理是僅得出相應實驗結果的第一步，對所繪實驗圖線，進行正確的分析解讀是得出相應實驗結論的重要環節.縱觀四年考查情況，對實驗圖線分析解讀的考查意圖顯得尤為明顯，如2010年樣卷22.Ⅱ.（3）根據數據與圖線判斷實驗過程中的存在問題；2010年試卷21.Ⅱ.測繪小燈泡伏安特性曲線實驗考查中，（2）根據已知R－I 圖線，要求學生比較分析R－I 曲線中電阻的三區間變化，分析電阻隨溫度變化的原因；2011年試卷22.探究導體電阻與其影響因素的定量關系中，（2）要求學生根據所繪圖線，求出三段金屬絲的電阻率，并進行比較.在對實驗圖線解讀能力的考查上，注重學生的比較分析能力，并歸納得出相應的科學性結論.這些考查很明顯地體現了高校對學生進一步學習的相應要求.

（4）注重對實驗方法的考查，強調實驗創新

四年來的實驗題考查向對實驗原理的理解、實驗方法的靈活運用等較高層次的能力要求轉移，要求學生能將實驗原理和方法進行遷移，考查新情境下的實驗問題，并且能用學生實驗中學過的方法進行簡單的實驗設計，完成相應物理量的測量.如，2009年“探究單擺周期與擺長的關系”實驗題的考查；2010年“探究彈力和伸長的關系”實驗題的考查；2011年“探究導體電阻與其影響因素的定量關系”實驗題的考查.同時，設計出合理的實驗方案進行新情境下問題的解決，盡管在浙江省的試題中體現得并不明顯，僅只有兩題，即2009年樣卷22.Ⅱ.與平拋運動相結合，設計用所給實驗裝置的其他測速度方法；2011年樣卷22.（3）等效測量電路的簡單設計，但這些實驗的設計思想在全國卷及其他省市的高考卷中卻有較多體現，如，2011年上海物理卷第29題測量實際電流表G1內阻r1的電路；2011年天津理綜卷9（4）測量阻值約為25kΩ 的電阻Rx；2011年安徽理綜卷21.Ⅱ（2）伏安法測量電阻，完成實驗電路的連接等試題，仍要引起一定重視.

（5）注重對實驗實際問題的考查

試題力圖通過在筆試的形式下考查學生的實驗與探究能力，并以此來鑒別學生獨立解決處理實際實驗問題的能力.試題命題特點建立在實驗的實際情況上，如，2009年試題22.Ⅰ.（2）判斷分析燈泡的冷熱電阻實際問題；2010年試題探究彈力和伸長的關系時，21.Ⅰ.橡皮繩的彈性恢復特點，讓學生根據實際的數據，判斷甲同學所測的后幾組伸長量明顯不與彈力成正比，說明已超出彈性限度.這樣的實驗試題本身的難度不大，但對實驗原理理解不透徹，學生必然茫然，無法應對.

3 物理實驗復習教學策略

（1）注重實驗原理的理解，重視基本儀器的使用［2］

實驗原理是物理實驗的靈魂.實驗中具體的實驗方法、步驟和器材的選用、數據的處理等都是從原理中衍生出來的.高考實驗試題“源于教材，又高于教材”，如果學生能深刻理解類似實驗的原理和設計思想，把所學的實驗原理進行綜合運用，就不難解決高考中相應的拓展性實驗試題.同時，在歷年的物理實驗考查中，儀器的選用和正確的操作仍占有較大的比重，實驗復習教學中，只有讓學生掌握了儀器的構造與工作原理，才能使其準確地選用最恰當的儀器.所以，對于考試說明中所列的12個基本儀器的使用及讀數，都要讓學生真正地掌握和運用.

（2）重視實驗數據分析處理和圖線解讀能力的訓練

數據處理分析是實驗的重要內容，包括數據的記錄整理、計算分析和繪制圖表等.中學物理實驗中所涉及的數據處理的常用分析方法有列表法、圖解法、逐差法等.其中在實驗試題考查中最頻繁的是圖解法，方式上往往是先根據數據描點作圖，再根據所得圖線（線性或非線性）進行分析判斷與比較，然后進行實驗結論的歸納推理.因此，在培養學生對實驗數據的分析與解讀能力上，首先應根據實驗的測量目的和原理，正確理解所要作的圖像坐標軸的含義，理解所描圖線的物理意義，剖析內含其中的數學關系，然后在理解圖線物理意義的基礎上對已描點的數據進行分析，如，是否有必要剔除錯誤數據？該圖線應連接成光滑的直線（線性變化）、曲線（非線性變化）還是分段直線（曲線）？這些連接而成的圖線遵循的規律是什么？說明了什么樣的實驗結論？

（3）重視物理實驗思想方法的建立，注重遷移能力的提高

實驗試題的考查講到底是考查學生的實驗思想方法和實驗的遷移變化能力.在實驗復習教學中要注重整理中學物理常用的思想方法，如等效法、替代法、控制變量法、留跡法、圖解法等等，這樣才能讓學生領會這些方法.在具體的某個實驗的復習教學中要讓學生明確在這個實驗中用了什么物理思想方法，該實驗方法還可以怎樣改進或替代，類似的實驗方法還有哪些等等.在復習思路梳理中要注重培養學生的發散性思維能力、多角度思考問題的習慣，只在這樣才能提高學生的遷移變化能力和解決新情境下物理實驗問題的能力.

1 葛為民.2012年浙江省普通高考考試說明.杭州：浙江攝影出版社，2012.112～113

2 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準.北京：人民教育出版社，2003.51～52，65～66