李獻

在近年高考物理試題中，實驗題一直占有較大的比重，其考查的內(nèi)容早已跳出單純的學(xué)生實驗范疇，從考查原理、步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析，逐步過渡到要求考生用學(xué)過的實驗原理、方法解決新穎靈活的實驗問題。實驗題的類別也在不斷擴展，除了基本儀器的使用和驗證性實驗等傳統(tǒng)考查內(nèi)容外，還擴充了探究性實驗和設(shè)計性實驗的內(nèi)容，強化了對考生創(chuàng)新能力及探究能力的考查。分析試題特點，對高考備考有重要意義。

一、實驗題特點分析

1.試題結(jié)構(gòu)相對成熟， 呈現(xiàn)“一小一大” 模式

近三年的實驗題基本由“一個電學(xué)”變?yōu)椤耙淮箅娡弦恍×Α?，或“一大力拖一小電”模式（?012年安徽卷、海南卷、廣東卷），基本體現(xiàn)“力電均衡”，各省市都在朝著這個方向變化。小實驗考查學(xué)生獨立完成實驗的能力，注重對實驗原理、實驗步驟等的考查；大實驗考查探究的過程，關(guān)注對能力的考查，常常是大綱規(guī)定實驗的適度遷移與創(chuàng)新。從近幾年實驗題的命題趨勢來看，實驗題第2小題往往有較大的難度和較高的區(qū)分度。

2.信息量大，且題型多變，注重對步驟及儀器使用的考查

近三年各個省市的實驗題字數(shù)都在400字以上，且都配有表格或圖像，呈現(xiàn)方式靈活，以選擇、填空、作圖或計算等形式出現(xiàn)，題型多變。在2012年的高考試題中，基本儀器使用的考查3次，力學(xué)部分實驗考查7次，電學(xué)部分實驗考查了10次。全國14套試題幾乎覆蓋了考試說明中的所有學(xué)生實驗及重要規(guī)律的演示實驗。注重對實驗操作步驟、基本儀器的使用考查。命題者試圖創(chuàng)設(shè)一種真實的實驗情境，通過紙筆型的考試，考查學(xué)生的動手實驗?zāi)芰Γ钊肟疾閷W(xué)生對實驗原理、儀器與基本操作的掌握情況，如2012年江蘇卷對“多用電表”操作的考查獨具特色。2012年的14套試題中對一些基本儀器的使用和讀數(shù)均有涉及，如彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器等。

3.重視對實驗數(shù)據(jù)處理的考查，關(guān)注學(xué)生實驗素養(yǎng)

如誤差理論、有效數(shù)字、精確度等，《考試說明》指出能運用已學(xué)過的物理理論、實驗方法和所給的實驗儀器去解決問題，包括簡單的設(shè)計性實驗。近三年試題均有對實驗知識應(yīng)用類的考查，要求會運用學(xué)過的實驗思想方法解決創(chuàng)新型實驗問題，以便探索實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)處理的方法。如2012年上海卷第29題，課本實驗中用是一種線性處理的思想，而命題者則跳出課本，用圖線，要求學(xué)生在原有周期公式的基礎(chǔ)上，得出新的公式，找到圖線與縱軸截距。

4.設(shè)計探究性實驗題成為熱點，問題有適當(dāng)?shù)拈_放性

所謂探究性試題是指通過設(shè)置特定的情境，引導(dǎo)考生圍繞某個具體問題綜合運用所學(xué)知識和方法，對有關(guān)理論或?qū)嶋H物理問題展開探索、進行研究，通過選取實驗手段控制實驗條件，觀察物理現(xiàn)象，收集實驗數(shù)據(jù)，然后對信息進行處理（包括代數(shù)運算和圖像分析），創(chuàng)造性地得出科學(xué)結(jié)論的試題。此類試題是在應(yīng)對全球新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的時代背景下，為了體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于“注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”等課改理念，促進“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀”這一三維目標(biāo)的實現(xiàn)而命制的。如2012年安徽卷“測繪小燈泡伏安特性曲線”的電路設(shè)計與實驗過程的補充；2012年北京卷與山東卷對電阻及電阻率測量電路的設(shè)計等。

5.試題綜合性明顯加強，呈現(xiàn)出兩“大融合”的趨勢

縱觀近年試題，綜合性明顯加強，出現(xiàn)以紙帶為載體的力學(xué)實驗的融合和以多用電表與伏安曲線為載體的電學(xué)實驗的融合。新課程考試大綱中規(guī)定11個必考實驗，其中力學(xué)實驗6個，電學(xué)部分5個，力學(xué)實驗包括研究勻變速直線運動、探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系、驗證力的平行四邊形定則、驗證牛頓運動定律、探究動能定理與驗證機械能守恒定律。力學(xué)實驗中有4個實驗與紙帶有關(guān)，利用紙帶可以直接測量研究對象的時間和位移，可以間接計算出研究對象的速度和加速度，若結(jié)合其他物理量的測量，還可以測量與速度、加速度有聯(lián)系的相關(guān)量，如質(zhì)量、力、功率、功、動能、沖量、動量、重力勢能、動摩擦因數(shù)、轉(zhuǎn)速等。所以，在近三年高考試題中出現(xiàn)了以“紙帶”為媒介的力學(xué)實驗大融合，如2012年的江蘇卷第11題以驗證牛頓運動定律的實驗裝置來測定動摩擦因數(shù)；2011年海南卷第14題以驗證牛頓運動定律的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。

總之，在大綱規(guī)定的11個必考實驗基礎(chǔ)上進行重組、改進與創(chuàng)新，旨在考查考生是否熟悉這些常規(guī)實驗器材，是否真正動手做過這些實驗，是否能靈活運用學(xué)過的理論、實驗方法、儀器去處理、分析、研究或探究未做過的實驗，包括設(shè)計比較簡單的實驗等。側(cè)重考查考生的實驗設(shè)計能力、實驗探究能力、對圖像的分析解讀能力、實驗數(shù)據(jù)的處理能力及創(chuàng)新與遷移能力。對能力要求全面，且層次較高是歷年高考中的難點。

二、備考策略

1.整合兩大實驗，掌握基本技能

一是整合力學(xué)6個實驗， 可將其分為三類： 一類與

紙帶相關(guān)（含4個實驗），應(yīng)掌握速度、加速度的求法；二類是驗證力的平行四邊形定則；三類是探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。二是整合電學(xué)5個實驗，可將其分為四類：一類是測電學(xué)物理量，如測量電阻率、電壓、電流、電阻、電動勢、內(nèi)阻、功率或電功；二類是儀器使用類，如螺旋測微器、多用電表、傳感器；三類是器材選擇與實驗方法選擇；四類是實驗數(shù)據(jù)的處理方法選擇。同時，要牢固掌握每一個實驗的原理、實驗方法、儀器使用、操作步驟、數(shù)據(jù)處理方法、誤差分析與改進方法等。

2.靈活處理改進型實驗，提升答題能力

如可以用探究牛頓運動定律的實驗儀器探究動能定理；可以用安阻法、伏阻法、安安法、伏伏法、等效法等測定電源的電動勢和內(nèi)阻，只是實驗原理的方法、實驗器材有所改進。如2010年全國卷Ⅱ考查“替代法”測電阻，2011年海南卷第14題利用傾斜氣墊導(dǎo)軌來驗證機械能守恒，2012年新課標(biāo)卷的測磁感應(yīng)強度。

3.轉(zhuǎn)移分析“發(fā)展型實驗”

以教材實驗為背景，測量與原實驗相關(guān)的物理量（如摩擦力、空氣阻力、功率、角速度）或探究一些與原實驗相關(guān)的新關(guān)系（如探究滑動摩擦力與斜面傾角的關(guān)系），這樣就形成了發(fā)展型實驗。處理這類問題時，應(yīng)在原來實驗的原理上，向新的物理量、物理關(guān)系或物理規(guī)律進行轉(zhuǎn)移、遷移或聯(lián)想，如2010年四川卷考查“探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度的關(guān)系”，2011年山東卷考查“測電源的輸出功率”，2012年山東卷由紙帶分析運動，進而考查測定動摩擦因數(shù)。

4.重視能力的訓(xùn)練，加強反思

首先重視練習(xí)。能力形成與問題解決密切相關(guān)。精選典例，剖析解題思維歷程，關(guān)注思維的結(jié)點與突破點，討論交流、規(guī)范解題表述。一個完整的解題過程就是一個創(chuàng)造性的再學(xué)習(xí)過程，是將知識結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為技能結(jié)構(gòu)的過程。在練習(xí)中，評價和反思是關(guān)鍵。其次重視變式訓(xùn)練。訓(xùn)練自己一題多解、多題一解、一題發(fā)散等發(fā)散思維。例如在連接線路的訓(xùn)練中，利用同樣的電學(xué)元件，改變供電電路、改變元件位置、改變設(shè)計要求、增減新元件，如換單刀雙擲開關(guān)等做多元訓(xùn)練。第三，重視錯誤。一個錯誤答案只是錯誤信息系統(tǒng)的一部分，此系統(tǒng)還包含幾類可能的錯誤。隨知識能力結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，昔日累積的“小錯誤”也會隨之變化?！板e誤”也是一種學(xué)習(xí)方式，是知識結(jié)構(gòu)完善、能力結(jié)構(gòu)發(fā)生層級躍遷的最有效臺階。

（責(zé)任編輯易志毅）