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摘 要:分析近三年新课标I卷理综物理实验题,发现物理实验题是“形变”而“神不变”。“形变”包括实验目的变化、实验方法变化、实验器材变化、实验范围变化;“神不变”包括原理应用不变,创新思维不变,精确意识不变,命题导向不变。
关键词:新课标I卷;物理实验题;形变;神不变
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)5-0051-3
在教育部制定的《普通高等学校招生全国统一考试大纲》中,明确指出物理学科考查五种能力,包括理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及实验能力。实验能力要求学生能独立完成课本实验,明确实验目的,理解实验原理,控制实验条件,会用实验仪器,处理实验数据,评价实验结果,并能用课本实验的理论、方法、仪器去处理新问题,设计新实验。而在新课标I卷理综物理题中,物理实验题也是必考内容。
1 物理实验题概述
新课标I卷理综试卷,总计40题,物理实验题安排在第22题和第23题,处于整个理综试卷的居中位置。一个是力学实验,一个是电学实验。填空设置可以都填数值,也可以都填文字。难度安排从易到难,第22题较易,第23题稍难。实验题总分为15分,第22题分值为6分或7分,第23题分值为9分或8分。第22题题目长度约300个字,第23题题目长度约350个字。具体情况如表1、表2所示。
1)实验目的变化
近三年考查的实验目的不同,前一年已经考查的实验,后一年就不会再考。力学实验部分:2013年测动摩擦因数,2014年测加速度与质量的对应关系,2015年测小车通过凹形桥最低点的速度。电学实验部分:2013年测多用途电表内电池的电动势和电阻×1 kΩ挡内部电路的电阻,2014年测电源电动势和内阻,2015年改装和校对毫安表。
2)实验器材变化
实验器材有传统器材,也有先进器材,有熟悉的器材,也有陌生器材,若为陌生器材,题目必暗示使用方法。如测量速度,常用紙带和打点计时器测量。2013年用遮光板、光电门、数字毫秒计测量速度;2014年用位移传感器(发射器)和位移传感器(接收器)测量速度;2015年用压力式托盘秤、凹形桥模拟器、玩具小车测量速度。因为压力式托盘秤读数比较陌生,所以在填托盘秤示数之前,已经有托盘秤的读数示范为“1.00 kg”,暗示托盘秤的最小分度为0.1 kg,且需要再估读一位。
3)实验方法变化
测量相同的物理量,可以用不同的方法测量。如测量电源的电动势和内阻常用“伏安法”测量。2013年用“伏阻法”测量,2014年用“安阻法”测量。
4)实验范围变化
近三年高考题物理实验题,2014年为考试大纲规定的实验:测小车加速度a与钩码的质量m的对应关系;2013年为考试大纲拓展的实验:测物块与水平桌面之间的动摩擦因数;2015年测量一个玩具小车通过凹形桥最低点时的速度,已经超越了考试大纲的限制,出乎所有物理老师的预测。
3 物理实验题的“神不变”
1)原理应用不变
近三年的力学实验,测量目的和装置不同,但都需要应用牛顿第二定律。近三年的电学实验,电路图完全不同,但都需要用到闭合电路欧姆定律。学生抓住了实验原理,就抓住了实验灵魂,无论怎么考查,只要从原理上去思考,就能正确完成实验填空。
2)创新思维不变
分析近三年的高考实验题,无论是力学实验,还是电学实验,始终隐藏着一个不变的思维,就是创新思维。创新是实验的生命力,也是实验的闪光点。高考实验以课本实验为基础,用创新的思维,拓展课本实验。如2014年测小车加速度a与钩码的质量m的对应关系,题目设置图像关系、误差原因、改进措施、实验条件4个填空,都完全来源于课本实验——“验证牛顿运动定律”。
3)精确意识不变
每年必考器材读数,2013年考游标卡尺、多用电表、电压表读数,2014年考电流表读数,2015年考托盘秤读数。虽然每年读数的器材是变化的,但有一点不变,就是培养学生的精确意识,即在器材最小分度后,还需要估读,使实验结果更加精确。曾有同事问笔者,现在电压表和电流表都是数字表,可以直接显示数据,为何高考物理实验题还需要考学生指针电压表和指针电流表读数?这显然是放着现代科技不用,故意为难学生。笔者回答,你只看到了问题的表面。考查学生指针电压表和指针电流表读数,确实比较麻烦,但通过指针电压表和指针电流表的读数,能简单有效地培养物理学的核心素养——精确意识。
4)命题导向不变
实验是物理的核心,没有实验就没有物理。近三年的实验题,命题导向始终坚持:重视实验的老师所带的学生得高分,轻视实验的老师所带的学生得低分。如2013年的电学实验填空,选择红表笔与带有电压表的线路哪一端相连。若学生没有亲自动手连接过线路,就容易选择错误而得低分。2015年的力学实验,测量小车通过凹形桥最低点的速度。笔者在上“生活中的圆周运动”一课中的拱形桥时,自制如图1所示的教具,给学生演示并分析凸形桥最高点失重和凹形桥最低点超重。若笔者所教学生在看到今年力学实验题,在心里上一定不会产生畏惧感和陌生感,有利于学生完成实验填空而得高分。
4 物理实验题备课策略
高考实验题,是课本实验的拓展和创新。看似超越了课本实验,但考查的实验方法、实验步骤、数据处理、误差分析、注意事项却是源自课本实验,超越只是形式,实质还是继承。所以,在高三物理实验题备考时,还要注意以下几点:
1)原理清晰。原理是物理实验的核心,是所有问题的出发点,也是解决问题的归宿点。问题的来源是从原理中来,解决问题的方法要到原理中去寻找。所以,老师在复习过程中,要以原理为中心,分析器材选取,装置连接,步骤先后,数据处理,误差分析。
2)方法多变。在讲解课本实验时,引导学生设计不同的实验方法完成实验目的。如测量速度的方法有几种?测量电阻的方法有几种?只有方法多变,才能在高考题中稳定情绪,沉着作答。
3)勤做实验。“纸上得来终觉浅,事非经过难深知”。老师要带学生去实验室完成学生分组实验,经历实验的完整过程;把常用实验器材放在教室,让学生经常去观察器材,操作器材;自制实验教具,把课本上的理论用实验演示和验证。
4)文字准确。高考实验填空,文字表述出现狂草字或错别字,记为0分,因此平时练习过程中,要求字迹工整,表述准确。如弹簧秤竖直悬挂,“直”不能写得太草,打点计时器两个限位孔在“同一竖直线”上,而不能写成在“同一直线”上或“同一竖直面”上,“欧姆挡”不能写成“欧姆档”,“接通开关”不能写成“打开开关”,“断开开关”不能写成“关闭开关”。
“不识高考真面目,只缘身在试题中”,物理实验题,看似杂乱无章,实则乱中有序。掌握高考物理实验题的“形变”与“神不变”,有利于提升高三复习效率。
关键词:新课标I卷;物理实验题;形变;神不变
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)5-0051-3
在教育部制定的《普通高等学校招生全国统一考试大纲》中,明确指出物理学科考查五种能力,包括理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及实验能力。实验能力要求学生能独立完成课本实验,明确实验目的,理解实验原理,控制实验条件,会用实验仪器,处理实验数据,评价实验结果,并能用课本实验的理论、方法、仪器去处理新问题,设计新实验。而在新课标I卷理综物理题中,物理实验题也是必考内容。
1 物理实验题概述
新课标I卷理综试卷,总计40题,物理实验题安排在第22题和第23题,处于整个理综试卷的居中位置。一个是力学实验,一个是电学实验。填空设置可以都填数值,也可以都填文字。难度安排从易到难,第22题较易,第23题稍难。实验题总分为15分,第22题分值为6分或7分,第23题分值为9分或8分。第22题题目长度约300个字,第23题题目长度约350个字。具体情况如表1、表2所示。
1)实验目的变化
近三年考查的实验目的不同,前一年已经考查的实验,后一年就不会再考。力学实验部分:2013年测动摩擦因数,2014年测加速度与质量的对应关系,2015年测小车通过凹形桥最低点的速度。电学实验部分:2013年测多用途电表内电池的电动势和电阻×1 kΩ挡内部电路的电阻,2014年测电源电动势和内阻,2015年改装和校对毫安表。
2)实验器材变化
实验器材有传统器材,也有先进器材,有熟悉的器材,也有陌生器材,若为陌生器材,题目必暗示使用方法。如测量速度,常用紙带和打点计时器测量。2013年用遮光板、光电门、数字毫秒计测量速度;2014年用位移传感器(发射器)和位移传感器(接收器)测量速度;2015年用压力式托盘秤、凹形桥模拟器、玩具小车测量速度。因为压力式托盘秤读数比较陌生,所以在填托盘秤示数之前,已经有托盘秤的读数示范为“1.00 kg”,暗示托盘秤的最小分度为0.1 kg,且需要再估读一位。
3)实验方法变化
测量相同的物理量,可以用不同的方法测量。如测量电源的电动势和内阻常用“伏安法”测量。2013年用“伏阻法”测量,2014年用“安阻法”测量。
4)实验范围变化
近三年高考题物理实验题,2014年为考试大纲规定的实验:测小车加速度a与钩码的质量m的对应关系;2013年为考试大纲拓展的实验:测物块与水平桌面之间的动摩擦因数;2015年测量一个玩具小车通过凹形桥最低点时的速度,已经超越了考试大纲的限制,出乎所有物理老师的预测。
3 物理实验题的“神不变”
1)原理应用不变
近三年的力学实验,测量目的和装置不同,但都需要应用牛顿第二定律。近三年的电学实验,电路图完全不同,但都需要用到闭合电路欧姆定律。学生抓住了实验原理,就抓住了实验灵魂,无论怎么考查,只要从原理上去思考,就能正确完成实验填空。
2)创新思维不变
分析近三年的高考实验题,无论是力学实验,还是电学实验,始终隐藏着一个不变的思维,就是创新思维。创新是实验的生命力,也是实验的闪光点。高考实验以课本实验为基础,用创新的思维,拓展课本实验。如2014年测小车加速度a与钩码的质量m的对应关系,题目设置图像关系、误差原因、改进措施、实验条件4个填空,都完全来源于课本实验——“验证牛顿运动定律”。
3)精确意识不变
每年必考器材读数,2013年考游标卡尺、多用电表、电压表读数,2014年考电流表读数,2015年考托盘秤读数。虽然每年读数的器材是变化的,但有一点不变,就是培养学生的精确意识,即在器材最小分度后,还需要估读,使实验结果更加精确。曾有同事问笔者,现在电压表和电流表都是数字表,可以直接显示数据,为何高考物理实验题还需要考学生指针电压表和指针电流表读数?这显然是放着现代科技不用,故意为难学生。笔者回答,你只看到了问题的表面。考查学生指针电压表和指针电流表读数,确实比较麻烦,但通过指针电压表和指针电流表的读数,能简单有效地培养物理学的核心素养——精确意识。
4)命题导向不变
实验是物理的核心,没有实验就没有物理。近三年的实验题,命题导向始终坚持:重视实验的老师所带的学生得高分,轻视实验的老师所带的学生得低分。如2013年的电学实验填空,选择红表笔与带有电压表的线路哪一端相连。若学生没有亲自动手连接过线路,就容易选择错误而得低分。2015年的力学实验,测量小车通过凹形桥最低点的速度。笔者在上“生活中的圆周运动”一课中的拱形桥时,自制如图1所示的教具,给学生演示并分析凸形桥最高点失重和凹形桥最低点超重。若笔者所教学生在看到今年力学实验题,在心里上一定不会产生畏惧感和陌生感,有利于学生完成实验填空而得高分。
4 物理实验题备课策略
高考实验题,是课本实验的拓展和创新。看似超越了课本实验,但考查的实验方法、实验步骤、数据处理、误差分析、注意事项却是源自课本实验,超越只是形式,实质还是继承。所以,在高三物理实验题备考时,还要注意以下几点:
1)原理清晰。原理是物理实验的核心,是所有问题的出发点,也是解决问题的归宿点。问题的来源是从原理中来,解决问题的方法要到原理中去寻找。所以,老师在复习过程中,要以原理为中心,分析器材选取,装置连接,步骤先后,数据处理,误差分析。
2)方法多变。在讲解课本实验时,引导学生设计不同的实验方法完成实验目的。如测量速度的方法有几种?测量电阻的方法有几种?只有方法多变,才能在高考题中稳定情绪,沉着作答。
3)勤做实验。“纸上得来终觉浅,事非经过难深知”。老师要带学生去实验室完成学生分组实验,经历实验的完整过程;把常用实验器材放在教室,让学生经常去观察器材,操作器材;自制实验教具,把课本上的理论用实验演示和验证。
4)文字准确。高考实验填空,文字表述出现狂草字或错别字,记为0分,因此平时练习过程中,要求字迹工整,表述准确。如弹簧秤竖直悬挂,“直”不能写得太草,打点计时器两个限位孔在“同一竖直线”上,而不能写成在“同一直线”上或“同一竖直面”上,“欧姆挡”不能写成“欧姆档”,“接通开关”不能写成“打开开关”,“断开开关”不能写成“关闭开关”。
“不识高考真面目,只缘身在试题中”,物理实验题,看似杂乱无章,实则乱中有序。掌握高考物理实验题的“形变”与“神不变”,有利于提升高三复习效率。