李紫云
物理學是一門以實驗為基礎的科學,物理學中許多重要的定律、概念和理論都是通過實驗,并對大量的物理現象進行分析、歸納、比較和綜合后總結出來的,因此實驗相對來說是物理學里面的基石。如何攻克學生的這一薄弱的環(huán)節(jié)是復習物理里面的重中之重。
一、注重對基本實驗操作、方法和原理的掌握
近些年來的試題立意與定位均較好,一方面可以引導在教學和復習中重視實驗的操作,另一方面要求實驗的教學與復習,特別是驗證性實驗,不能只是簡單地按課本的要求進行重復性的操作,更應理解實驗的原理和方法。切合中學的教學實際,對中學的實驗教學與復習將起到良好的導向作用。注重對實驗原理、實驗方法的理解和應用,著重考查學生對基本實驗方法和遷移靈活運用能力,同時在其他題型中增加了以演示實驗和學生實驗為背景設計的試題。需要注意的是,現在的考試對實驗能力的考查要求有所提高。以往第一個實驗題考查重點在于實驗的操作和讀數,第二個實驗題一般是課本中的重要學生實驗的拓展或變式,主要考查電學實驗的設計能力,要求提高學生的動手能力,及學生在掌握實驗原理的基礎上,正確選擇測量器材和進行誤差分析,這在能力上的要求進一步提高。
二、繼續(xù)突出對實驗能力的考查,堅持采用實驗設計試題
近年來考試的實驗題已由側重于考查實驗儀器的使用、基本操作等最基礎的實驗能力,向著更側重于考查對實驗原理的理解、實驗方法的靈活運用等更高層次的能力要求轉變,要求考生運用學過的實驗原理和方法,選擇合適的儀器,設計出合理的測量電路去解決新的實驗問題,這些問題來源于課本,但不再拘泥于課本上規(guī)定的實驗,實驗試題與課本上完全相同的很少,基本上都對課本中原有的實驗進行了改編。通過考查一些簡單的設計性實驗來鑒別考生獨立解決新問題的能力和知識的遷移能力,也體現了新的課程改革對學生實踐能力和創(chuàng)新精神的要求,有利于引導中學物理教學重視基本實驗、常規(guī)實驗、變形實驗,重視培養(yǎng)和提高學生的實驗能力和素質。不僅要求考生掌握考綱所要求的基本實驗和基本儀器的使用,還要求考生能夠靈活地運用所學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題。
實驗能力的考查在物理中一直占有相當重要的地位,物理力圖通過在筆試的形式下考查學生的實驗能力,同時也希望通過考查一些簡單的設計性的實驗來鑒別學生獨立的解決新問題的能力,“遷移”能力。物理實驗試題從不同內容、不同層次、不同能力要求來考查學生的實驗能力,力圖較好的區(qū)分和鑒別不同水平學生的實驗能力。實驗試題的設計本著“來源于教材而不拘泥于教材”的原則,有利于引導中學物理教學重視基本實驗、常規(guī)實驗,注重培養(yǎng)和提高學生的實驗能力和素質。因此,未來以實驗考查估計將繼續(xù)突出實驗能力的考查,堅持采用實驗設計試題。同時要關注實驗題一個新的變化即考查課本上所列的一些探究性實驗,這正是新課程改革教材的特點,反映新課程探究的理念。
三、實驗復習的重點和基礎
1.基本儀器的使用
如:天平、彈簧秤、秒表、電流表、電壓表、打點計時器、螺旋測微器、游標卡尺、多用電表等;還要求了解這些儀器的基本結構,熟悉各主要部件的名稱,懂得工作(測量)原理,掌握合理的操作方法,更要會正確讀數,明確注意事項等。
2.實驗操作訓練
動手操作是實驗的核心,沒有操作過的實驗即使是最簡單的實驗題也不一定會解答完整。電路連線類實驗就屬于操作類實驗,但電路連線題的錯誤率歷年都很高,這說明考生的實際操作能力亟待加強。把實際操作通過紙畫畫線不述出來也是一種能力,必須通過實驗后的書面訓練進行強化。
3.一些處理實驗數據的簡單方法
如:列表法(把被測物理量分類列表表示出來)、平均值法(把待測物理量的若干次測量值相加后除以測量次數)、圖像法(把實驗測得的量按自變量和因變量的函數關系在坐標平面上用圖像直觀地顯示出來,然后連成平滑的曲線,畫出的圖像應盡量穿過較多的點,避免畫成拆線形狀)等,通過數據處理,往往可以從一些表面上難以覺察的、似乎毫無聯系的數據中找出內在的物理規(guī)律。
4.設計實驗的方法
實驗題已從考課本實驗向設計性實驗方面進行轉移,但實驗的原理、方法仍是課本實驗中所學過的,關鍵是將課本實驗的原理、方法轉變?yōu)樽约旱脑O計能力,并能用來解決某些新情景下的實驗問題,以提高自己的實驗設計和分析能力。解決此類問題的關鍵是由學過的物理學規(guī)律來確定實驗原理;由實驗原理來確定需測量的物理量;再據此選擇必要的測量儀器、實驗裝置、實驗步驟等。只有做到理論聯系實際,把儀器的使用、原理的理解、知識的遷移、方法的應用等與創(chuàng)新意識相結合才能正確地解決設計性實驗問題。正因為如此,可以預測設計性實驗題會繼續(xù)成為命題的重點和熱點。
5.演示實驗和課本中附加的小實驗
已向演示實驗和小實驗拓展,如:自感現象、光電效應等實驗題都是演示實驗,演示實驗在物理教學中有重要的示范作用,在培養(yǎng)學生實驗能力方面有著不可替代的作用,復習中要將所有演示實驗的原理、方法、數據處理方法等弄清楚,全面提升實驗能力。
四、實驗復習的幾點建議
1.加強學生對基本儀器使用能力的培養(yǎng)
對各種基本的實驗儀器要掌握其構造原理、使用方法、選取量程、連線、讀數等。特別是讀數,要明確哪些基本實驗儀器是需要估讀,哪些是不需要估讀。
2.加強學生實際操作訓練
實物連線,實驗步驟排序、糾錯、補漏,實驗誤差的排除、錯誤的糾正等。這些都是實際作用的全真模擬,如果學生沒有動手做過這些實驗就不可能答好這些問題。復習中,可開放學校的實驗室,讓學生重溫實驗的實際操作。
3.加強學生對實驗數據的分析處理能力的訓練
對實驗數據進行正確的處理,從而得出正確的實驗結果,是實驗全過程的一個重要的環(huán)節(jié)。主要有三個方面。
(1)分析推理:(2)數據處理方法:(3)誤差分析。
實驗方法及步驟、儀器的選擇、數據的處理等一切與實驗有關問題是從實驗原理中派生出來,只要抓住實驗的原理,理解實驗原理和方法的確切含義、適用條件、許多問題就會迎刃而解。