全国高考实验题的态势、走向和备考对策,本文主要内容关键词为:态势论文,对策论文,全国高考论文,走向论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
物理是一门以实验为基础的学科,理所当然地成为高考中考查考生能力的一个重要方面。近年来,高考实验题以及与实验有关的基础题一直是考生争分的“主战场”。然而,不少师生面对“实验复习”却常常不知所措,成为教学的软肋,所以研究高考实验题的态势、走向和备考对策十分必要。
一、态势
1.近6年上海卷(以2001-2006年为例)实验题情况列表(表1)。
表1
2.近2年全国卷(以2005-2006年为例)实验题情况列表(表2)
表2
3.情况归纳分析
(1)上海卷测试内容频次
从表1可看到力学内容测试态势为:用各种仪器测力学量达5次;电学内容测试态势为:测电池的E和r、电磁感应现象、测小灯泡U-I;热学测试态势为:玻意耳定律、气体等压变化;光、原子学测试态势为:光电效应、薄膜干涉。
(2)全国各卷测试内容频次
从表2中可看到力学内容测试态势为:用各种仪器测力学量达5次;电学内容测试态势为:测电池的E和r、测电表内阻、多用电表使用、测小灯泡U-I、改装电流表;光、原子学内容测试态势为:双缝干涉测λ、测玻璃砖折射率。
(3)全国各地卷、上海卷共同测试内容重点(表3)
表3
力学
电学
光、原子学
应用打点计时器 测电池的E和r光电效应
单摆 电磁感应现象
平抛运动 测小灯泡特性
从近年来高考试卷实验考查情况看出:电学考查几率最高,其次是力学,然后是热学、光学。所以,最重要的部分是电学和力学,是实验高考的重点。实验题的实验原理,均为中学课本学过的知识,但又和课本知识不完全一样,照搬课本的几乎没有,都是对课本实验加以改造,常考常新,总是以新面孔“登卷亮相”于考生面前。
二、走向
为了说明走向,先将近年来全国高考实验题中所启迪的情况,作三级能力立意分类,现界定如下:
一级分类是指基础实验的基本原理、操作技能、过程及误差分析等常规实验能力;
二级分类是指基础实验的观察、建模、转换等能力;
三级分类是指实验的故障分析、科学探究、多元能力专题实验等能力。
1.上海卷能力立意分类表(表4)
表4
一级分类 频次二级分类频次三级分类
频次
亲身体验
2 身边物理建模 4 实验数据思辨1
实验误差思辨
3 观察与建模
2 科学探究方法1
课本实验迁移
2 实验图象建模 1 实验方法思辨1
科学课题DIS
实验操作思辨
1 转换待测量
1 1
探究过程
多元能力
实验原理思辨 2
双坐标图象解析
1 4
专题实验
实验过程思辨 1
实验装置思辨 5
表4中上海卷能力立意一级分类,以实验误差思辨、课本实验迁移、亲身体验为主。二级分类以实验装置思辨、身边物理建模为主,近年出现转换待测量和双坐标图象解析等新项。三级分类以多元能力专题实验为主,近年出现实验数据思辨、DIS探究过程等新项。
2.全国各地卷能力立意分类表(表5)
表5
一级分类 频次 二级分类 频次 三级分类
频次
亲身体验 13
观察与建模1实验方法思辨 1
科学课题
实验误差思辨 1实验图象建模 1 1
探究过程
多元能力
课本实验迁移 1实验图象迁移 1 6
专题实验
实验操作思辨 1实验装置思辨 1 实验电路设计 1
综合性多元能
实验原理思辨 21
力专题实验
仪器使用3
表5中全国各地卷能力立意一级分类中以亲身体验为大头,仪器使用、实验原理思辨为辅。二级分类也涉及实验图象建模、迁移,实验装置思辨。三级分类以多元能力专题实验为主,近年出现综合性多元能力专题实验等新项。
3.上海卷实验题命题趋势
上海卷实验能力立意虽然一级分类题不可或缺,但重心放在二级分类题,并出现趋向三级分类题走势。其中,以下几项引人注目。
(1)身边物理建模。激励学生领会物理课程的科学与社会价值,考查学生以物理模型法分析和观察周围事物的能力。
(2)实验装置思辨。引导学生依据待测物理量及实验原理,判断和决定需用的仪器及其量程。
(3)多元能力专题实验。在一个专题实验中,同时考查学生实验过程中观测、实验数据分析、误差分析、实验图象分析、实验方法选择、提取信息、完成实验等项能力。
4.全国各地卷实验题命题趋势
全国各地实验能力立意重心放在一级分类题,虽然二级分类题不可或缺,但出现趋向三级分类题新动向。其中,以下几项引人注目。
(1)亲身体验。引导学生做好课标要求的实验,把“学习作为一种经历”的理念深入人心。
(2)仪器使用。引导学生会用仪器,为将来的学习及终身教育打下基础。
(3)多元能力专题实验及综合性多元能力专题实验。把几项能力集合于一身或二项实验合二而一,以学习评价的多元性,促进学生全面发展。
总之,高考改革目前在考试形式制约下,尽可能全面地考查学生实验能力的总趋势是:
一是利用课程标准所列实验的原理、方法和器材重新组合、推陈出新;
二是把重点放在实验和器材测量的原理、选取、数据处理和结论获取的方法上;
三是适量编制设计性、探究性实验和物理学史上科学家用过的实验。
三、备考对策
近年来,实验考题的分数值、题量、题型已经基本稳定,得到各方的认可,应当在研究历年高考实验题的基础上,搞好实验板块的复习。一般实验题(除了少数外)的通过率在0.65~0.75之间,说明大量的都是难度中等的中档题,所以投入一定精力复习实验效果比较明显。要把实验教学重视起来,特别要让学生体验,指导学生分析实验现象、原理和设计思路。实验过程中蕴含了丰富的科学思想和方法,要让学生把实验原理、实验步骤结合起来考虑,明确每一步骤为什么要这样做,其中既要有科学方法又要有体验,如果实验没做就无从谈起,更不要说迁移了。要充分认识实验的重要性。不少学生做作业,解题很认真,但对待实验部分却很马虎。动一下手就想离开,或者看着别人动手,把数据拿来算一下就完事。
1.要全面复习实验
课本中的实验一定要亲手做,而且一定要认真做,要认真“想”。课本上的几个实验并不难做。但实验不能停留在做完、得到结论。更多的是要“想”问题:
(1)怎么做出来的?
(2)采用了什么方法?
(3)为什么这样做,依据什么知识、规律得出的?
(4)怎么会想到这种方法的?思路是什么?
(5)除此方法外,是否还有其他方法?比较几个方法的优劣,用变式实验引出新的结果。(例:测重力加速度g有多种方法,电路设计中有多种选择等等)
(6)实验任务目的能否变换一下,能得出什么结果?(找到变换方式)
(7)还要跳出本实验的限制。考虑到利用本实验的器材,经适当的补充和改动还能做什么实验?改变实验条件,达到同一实验目的还有哪些做法。要对实验原理、器材选取、数据分析、误差原因等做深入研究,用新手段完成原来的实验。如g的种种测法如:
(8)要关注课本中的彩页或插图,有些是实验室条件下无法进行的,但可利用彩图或插图出题。
(9)用学过的实验原理,解决身边的实际问题。可以适当选一些题练一练,思想上有一定的准备。这类题在高考中一旦出现,不会超越高中所学知识基础,只要静心想一想,总能找出实验思路。
2.抓住物理实验题分类特征,形成思路
物理实验题可分为三类。一是测量型:直接测量和间接测量;二是验证型;三是探究型。
(1)基本测量仪器的读数要熟练,经常会在高考题中出现,这些问题是不允许有失分的。为此要多接触这些器材,多次应用后就会熟练。有些被测量是动态的。
(2)数据分析表格化、图象化。从器材选择,原理设计,实物连图,数据记录,误差分析,减少误差的原理和方法等等都要有考查,而误差分析往往是最难的部分。
(3)在整卷试题中,不但有专门实验考题,是显性的,还有其他各大题中有实验基础要求的隐性题,也有相当的比例。要善于收集信息,理出问题进行解答。其中光学、原子学考题也要引起重视,这部分试题一般都和课本实验相同。对新增加的DIS实验要重视,因为新增加的实验尚未考过,容易出题。
(4)间接测量要变为直接测量需要一种转变方式,这是一种核心思路。这种核心思路在探究型实验中起着极其重要的作用,是高考中的难点、亮点。转变方式(要求量与可测量之间的转换),近年来出台有三种:
①利用物理规律进行转换
如上海卷2001年用力电转换器的电压测质量;2002年用光电脉冲测车速和行程;2004年利用照度,及比较法测灯泡发光强度I。
②利用图象进行转换
如上海卷2004年18题:研究灯泡电阻随温度而变化的特性,实验数据作图→电路图与图象→解析。
③利用模型进行转换
如2006年江苏卷13题:通过改装电流表来测电源E、r。
总之,要明确一个主流思想:以平时实验为基础(不拘泥于教材和考纲考察的实验知能水平)。其核心思路为:
要求量转换方式
可测量
物理实验是发现和验证物理规律的源泉,可通过物理图象来探究和认识自然界的物理规律。同时,物理实验是建立物理模型的基础。因此,物理实验中的测量量都与上述三者(物理规律、物理模型、物理图象)紧密相关,反过来又成为通向未知世界转换方式的桥梁。明确了这一层,才能有效地进行实验复习与备考。
(周恩光先生对本文提供了一些很好的意见,谨此致谢!)