董友軍 王磊 朱建平

摘 要：本文從“變”與“不變”的視角，分析2019年全國(guó)Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷實(shí)驗(yàn)題.變的是外形，包括實(shí)驗(yàn)器材變化、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)變化、填空方式變化、實(shí)驗(yàn)來(lái)源變化等;不變的是實(shí)質(zhì)，包括原理應(yīng)用不變、創(chuàng)新思維不變、精確意識(shí)不變、命題導(dǎo)向不變等.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新思維;核心素養(yǎng);物理實(shí)驗(yàn)題

文章編號(hào)：1008-4134（2019）17-0056中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

2019年物理考試大綱實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?，可以概括為兩個(gè)層次：其一為“能說(shuō)層”，即能說(shuō)明考綱所列實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方法、條件、器材、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、結(jié)論等;其二為“會(huì)用層”，即會(huì)使用考綱所列實(shí)驗(yàn)的原理、方法、器材去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).雖然高考實(shí)驗(yàn)?zāi)昴晗喈?，但能力要求年年相同，筆者從“變”與“不變”的視角，分析2019年全國(guó)高考物理Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷實(shí)驗(yàn)題，受到很大的啟發(fā).

1 高考實(shí)驗(yàn)題概述

全國(guó)高考理綜試卷總計(jì)38題，物理實(shí)驗(yàn)題為第22題、第23題，位于整個(gè)理綜試卷的中間位置.若按照試題順序作答，此時(shí)學(xué)生考試已經(jīng)進(jìn)行了約40分鐘，思維正處于理綜考試的最佳階段，對(duì)完成實(shí)驗(yàn)題十分有利.第22題為力學(xué)實(shí)驗(yàn)，分值為5分，字?jǐn)?shù)較少，Ⅰ卷和Ⅲ卷沒(méi)有實(shí)驗(yàn)裝置圖，2～3個(gè)填空，每空難度一般不大;第23題為電學(xué)實(shí)驗(yàn)，分值為10分，字?jǐn)?shù)較多，Ⅰ卷、Ⅱ卷、Ⅲ卷都有實(shí)驗(yàn)裝置圖，4～6個(gè)填空，每空難度逐漸加大.具體情況見(jiàn)表1、表2.

目的研究物塊沿傾斜長(zhǎng)木板加速下滑的運(yùn)動(dòng)測(cè)鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)測(cè)重力加速度

原理vt2=xt

Δx=x2-x1=at2f=uN、F=maΔx=x2-x1=at2Δx=x2-x1=at2

器材已知（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、刻度尺）已知（米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）部分已知（數(shù)碼相機(jī)）

步驟無(wú)已知部分已知

數(shù)據(jù)部分已知部分已知部分已知

填空1.最先打出的點(diǎn)2.C點(diǎn)的速度（有效數(shù)字）3.物塊加速度（有效數(shù)字）1.動(dòng)摩擦因數(shù)表達(dá)式2.動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)值（保留小數(shù)）1.必須使用器材（4選1）2.簡(jiǎn)述使用方法3.重力加速度（有效數(shù)字）

描述字母、數(shù)值字母文字、數(shù)值

類(lèi)型考綱實(shí)驗(yàn)拓展實(shí)驗(yàn)課本實(shí)驗(yàn)

來(lái)源實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)必修1第二章第6節(jié)做一做：用數(shù)碼相機(jī)研究自由落體運(yùn)動(dòng)

2 高考實(shí)驗(yàn)題的“變”

所謂“變”，就是高考實(shí)驗(yàn)與考綱實(shí)驗(yàn)相比，其外形變了，主要包括實(shí)驗(yàn)器材變化、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)變化、填空方式變化、實(shí)驗(yàn)來(lái)源變化等.

2.1 實(shí)驗(yàn)器材變化

對(duì)于同一個(gè)物理量，可以用不同的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量.高考實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材有傳統(tǒng)器材也有先進(jìn)器材，有熟悉器材也有陌生器材，若為陌生器材，題目必有介紹其使用方法.如力學(xué)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量加速度，Ⅰ卷、Ⅱ卷用比較傳統(tǒng)的器材——打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)量，Ⅲ卷用比較先進(jìn)的器材——數(shù)碼相機(jī)和米尺測(cè)量，由于數(shù)碼相機(jī)是陌生器材，因此題目中有交代數(shù)碼相機(jī)的相關(guān)原理為“已知相機(jī)每隔0.1s拍1幅照片”;電學(xué)實(shí)驗(yàn)中限流器材：Ⅰ卷用電阻箱，Ⅱ卷、Ⅲ卷用滑動(dòng)變阻器.

2.2 數(shù)據(jù)呈現(xiàn)變化

高考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有的直接呈現(xiàn)、有的則間接呈現(xiàn).如力學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于紙帶兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的長(zhǎng)度數(shù)據(jù)，Ⅰ卷需要根據(jù)米尺刻度讀出兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，Ⅱ卷是給出每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的長(zhǎng)度，再相減才得到兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，Ⅲ卷直接給出了兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度.

2.3 填空方式變化

高考實(shí)驗(yàn)設(shè)置的填空，變化多樣，有連線、有選擇、有字母、有數(shù)值、有文字，且數(shù)值有要求保留有效數(shù)字、有要求保留幾位小數(shù).這里需要特別提醒：連線沒(méi)有連上接線柱的為0分;字母大小寫(xiě)出錯(cuò)誤的為0分;文字有錯(cuò)別字的為0分;數(shù)值沒(méi)有單位的為0分;未遵守有效數(shù)字或幾位小數(shù)要求的為0分.

2.4 實(shí)驗(yàn)來(lái)源變化

筆者根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)源把高考實(shí)驗(yàn)分為三類(lèi)：一是考綱實(shí)驗(yàn)，即高考實(shí)驗(yàn)的考查目的與考試大綱列出的實(shí)驗(yàn)基本相同;二是課本實(shí)驗(yàn)，即高考實(shí)驗(yàn)的考察目的與物理課本出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)基本相同;三是拓展實(shí)驗(yàn)，即高考實(shí)驗(yàn)是從考試大綱列出的實(shí)驗(yàn)或物理課本出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)拓展而來(lái).如Ⅰ卷力學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于考綱實(shí)驗(yàn)，與考試大綱所列實(shí)驗(yàn)一基本相同;Ⅲ卷力學(xué)實(shí)驗(yàn)就是屬于課本實(shí)驗(yàn)，與必修1第二章第6節(jié)“做一做”的用數(shù)碼相機(jī)研究自由落體運(yùn)動(dòng)完全相同;Ⅱ卷電學(xué)實(shí)驗(yàn)屬于拓展實(shí)驗(yàn)，是由考試大綱所列實(shí)驗(yàn)九——描繪小電珠的伏安特性曲線拓展而來(lái).全國(guó)卷總計(jì)6個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中考綱實(shí)驗(yàn)1個(gè)，拓展實(shí)驗(yàn)2個(gè)（根據(jù)考綱實(shí)驗(yàn)拓展而來(lái)），課本實(shí)驗(yàn)3個(gè).

3 高考實(shí)驗(yàn)的“不變”

所謂“不變”，就是高考實(shí)驗(yàn)與考綱實(shí)驗(yàn)相比，其實(shí)質(zhì)不變，主要包括原理應(yīng)用不變、創(chuàng)新思維不變、精確意識(shí)不變、命題導(dǎo)向不變等.

3.1 原理應(yīng)用不變

高考實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，最初都是從原理開(kāi)始，雖然實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、?shù)據(jù)各異，但原理不變.如全國(guó)高考物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)器材、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)都不同，但實(shí)驗(yàn)原理都要用到Δx=x2-x1=at2;全國(guó)高考物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)題，雖然電路圖完全不同，但實(shí)驗(yàn)原理都要用到E=U+Ir.學(xué)生抓住了實(shí)驗(yàn)原理，就抓住了實(shí)驗(yàn)靈魂，無(wú)論怎么考查，只要從原理上去思考，就找到了解題的方向，便可以正確完成實(shí)驗(yàn)填空.

3.2 創(chuàng)新思維不變

物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，其中科學(xué)思維是指基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判，進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力與品質(zhì)，就是指創(chuàng)新思維.創(chuàng)新是實(shí)驗(yàn)的生命力，也是實(shí)驗(yàn)的閃光點(diǎn).高考實(shí)驗(yàn)，都是以考綱實(shí)驗(yàn)和課本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，從而引導(dǎo)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)：既要重視考綱實(shí)驗(yàn)和課本實(shí)驗(yàn)，也要對(duì)考綱實(shí)驗(yàn)和課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生遷移能力和創(chuàng)新思維.認(rèn)真分析全國(guó)高考6個(gè)物理實(shí)驗(yàn)題，無(wú)論是力學(xué)實(shí)驗(yàn)，還是電學(xué)實(shí)驗(yàn)，都始終堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維.如Ⅲ卷力學(xué)實(shí)驗(yàn)——用數(shù)碼相機(jī)測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)加速度，就考查了學(xué)生創(chuàng)新思維; Ⅰ卷電學(xué)實(shí)驗(yàn)題——微安表改裝為電流表，雖然是課本實(shí)驗(yàn)，但設(shè)置的問(wèn)題，與課本存在很大不同，也充分體現(xiàn)了考查學(xué)生創(chuàng)新思維.

3.3 精確意識(shí)不變

物理實(shí)驗(yàn)，精確意識(shí)非常重要，所謂精確，就是指實(shí)驗(yàn)誤差很小.這里有必要準(zhǔn)確區(qū)分一下，準(zhǔn)確就是指完全符合標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)誤差.對(duì)于真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)，難以做到準(zhǔn)確，只能力求精確.全國(guó)高考物理3套試卷，物理實(shí)驗(yàn)題要求保留有效數(shù)字，這就是培養(yǎng)學(xué)生的精確意識(shí);還有涉及到器材讀數(shù)，如Ⅰ卷有刻度尺讀數(shù)、微安表讀數(shù)，在器材最小分度后，還需要估讀，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確，也是培養(yǎng)學(xué)生的精確意識(shí).記得曾有物理老師問(wèn)筆者：“現(xiàn)在電壓表和電流表都是數(shù)字表，可以直接顯示數(shù)據(jù)，為何高考物理實(shí)驗(yàn)題還需要考學(xué)生指針電壓表和指針電流表讀數(shù)” ？筆者回答：“您只看到了問(wèn)題表面，考查學(xué)生指針電壓表和指針電流表讀數(shù)，確實(shí)比較麻煩，但通過(guò)指針電壓表和指針電流表的讀數(shù)過(guò)程，能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的精確意識(shí)”.

3.4 命題導(dǎo)向不變

實(shí)驗(yàn)是物理的核心，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有物理.實(shí)驗(yàn)題命題導(dǎo)向始終堅(jiān)持：鼓勵(lì)教師帶領(lǐng)學(xué)生做完考綱實(shí)驗(yàn)和課本實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，并讓重視實(shí)驗(yàn)的老師所帶的學(xué)生得高分，而輕視實(shí)驗(yàn)的老師所帶的學(xué)生得低分.如Ⅰ卷、Ⅱ卷電學(xué)實(shí)驗(yàn)都考查實(shí)物連線就是引導(dǎo)教師帶學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，只要學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室親自動(dòng)手做過(guò)，對(duì)于實(shí)物連線題肯定比沒(méi)有動(dòng)手做過(guò)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生得分高.

4 高考實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議

高考實(shí)驗(yàn)一般都是考綱實(shí)驗(yàn)或課本實(shí)驗(yàn)的拓展，看似超越了考綱實(shí)驗(yàn)或課本實(shí)驗(yàn)，但高考實(shí)驗(yàn)考查的實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、注意事項(xiàng)卻是源自考綱實(shí)驗(yàn)或課本實(shí)驗(yàn)，超越只是形式，本質(zhì)還是繼承.根據(jù)以上分析，提出以下實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議.

4.1 研究高考

不研究高考，就如同在濃霧中前行，容易迷失方向.研究高考，主要是研究高考政策、研究高考試卷.高考政策是高考的最高指示，高考的所有內(nèi)容，其意圖就是要落實(shí)高考政策，如 “一體四層四翼的高考評(píng)價(jià)體系”.高考試卷是落實(shí)高考政策的載體，高考政策有些抽象，而高考試卷比較具體，研究高考試卷，使物理教學(xué)更加具體、便于操作，如廣東高中物理教師，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注全國(guó)高考物理卷，可以縱向比較最近五年全國(guó)Ⅰ卷，也可以橫向比較某一年的全國(guó)Ⅰ卷、全國(guó)Ⅱ卷、全國(guó)Ⅲ卷，找出其內(nèi)在規(guī)律，提高教學(xué)效率.

4.2 原理清晰

原理是物理實(shí)驗(yàn)的核心，是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的出發(fā)點(diǎn)，也是解決問(wèn)題的歸宿點(diǎn).問(wèn)題的來(lái)源是從原理中來(lái)，解決問(wèn)題的方法要回到原理中去.所以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要以原理為中心，由原理去選取器材、組合裝置、確定步驟、處理數(shù)據(jù)、分析誤差等.如測(cè)量加速度，就始終圍繞原理Δx=x2-x1=at2去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題.

4.3 方法多變

方法是指人們?yōu)榱苏J(rèn)識(shí)世界和改造世界等目的而采用的、并可以將它應(yīng)用于其它類(lèi)似情境中的某一類(lèi)手段或途徑的統(tǒng)稱(chēng).愛(ài)圖斯坦說(shuō)：“走出校門(mén)后，把學(xué)校里學(xué)的知識(shí)全部忘記，剩下的東西就是教育”，這里“剩下的東西”，應(yīng)該指的就是科學(xué)方法.物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于某個(gè)物理量的測(cè)量，可以設(shè)計(jì)不同的方法，通過(guò)不同方法的設(shè)計(jì)，提升學(xué)生對(duì)物理方法應(yīng)用的靈活性.如要測(cè)量某導(dǎo)體的電阻，可以用多用電表的歐姆擋測(cè)量、可以用電壓表和電流表測(cè)量，也可以用電阻箱與電壓表或電流表測(cè)量等方法.

4.4 器材多種

測(cè)量某個(gè)物理量，可用的實(shí)驗(yàn)器材很多，既用常規(guī)器材測(cè)量，也用高端器材測(cè)量，讓學(xué)生掌握不同器材的使用方法.如測(cè)量時(shí)間，可以用秒表、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電火花計(jì)時(shí)器、光電門(mén)等;測(cè)量長(zhǎng)度，可以用米尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等.在測(cè)量過(guò)程中，了解測(cè)量工具的原理，并掌握其測(cè)量方法、讀數(shù)規(guī)則等.

4.5 實(shí)驗(yàn)勤做

提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，最有效的措施就是讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn).在做中學(xué)，在學(xué)中做，古人說(shuō)“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”，說(shuō)的就是這個(gè)道理.老師要帶學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室完成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的完整過(guò)程;把常用實(shí)驗(yàn)器材放在教室，讓學(xué)生經(jīng)常去觀察器材、操作器材;自制實(shí)驗(yàn)教具，把課本上的理論用實(shí)驗(yàn)演示和驗(yàn)證.

4.6 表述準(zhǔn)確

高考實(shí)驗(yàn)填空，有字母填空和文字填空，這就要求學(xué)生書(shū)寫(xiě)要字跡工整，表述準(zhǔn)確.如L不能寫(xiě)成l，M不能寫(xiě)成m等;彈簧秤豎直懸掛，“直”不能寫(xiě)得太潦草;打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩個(gè)限位孔在“同一豎直線”上，而不能寫(xiě)在“同一直線”上或“同一豎直面”上;“歐姆擋”不能寫(xiě)成“歐姆檔”;“接通開(kāi)關(guān)”不能寫(xiě)成“打開(kāi)開(kāi)關(guān)”;“斷開(kāi)開(kāi)關(guān)”不能寫(xiě)成“關(guān)閉開(kāi)關(guān)”等等.

“不識(shí)高考真面目，只緣身在試題中”，物理實(shí)驗(yàn)題，看似雜亂無(wú)章，實(shí)則亂中有序，掌握高考物理實(shí)驗(yàn)題的“變”與“不變”，有利于提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率.

參考文獻(xiàn)：

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