傅依鹤
(福建省仙游现代中学 莆田市 351200)
物理是一门实验科学。新的物理理论是建立在实验的基础上,同时理论的发展也必须经过实验的验证才能够被公认,可见实验对物理学的重要性。在高考物理试卷中实验也是重要组成部分,以高考福建省试卷为例,至2009年以来实验部分固定在理科综合试卷第19题,通常分为两小题,以选择或填空的形式出现。分值为18分,占物理总分的15%。实验部分所占分值很高,区分度也很高,是学生得分不高的地方。因此在进行了一轮复习的基础上,高考物理实验部分应该进行第二轮的复习,而且是二轮复习的重点。那么应该如何进行高考物理实验第二轮复习进而让学生通过复习掌握更扎实的实验综合能力,取得更好的成效。
高考第二轮复习临近高考,模拟考试多、时间紧。实验部分的复习大多情况下也是通过专题训练进行。而实验复习停留在教室里肯定没有进入实验室的效果。因此对高考物理实验第二轮复习应该把课堂从教室搬到实验室,让学生走进实验室。按考试大纲要求把刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等基本实验仪器按长度测量仪器、电学实验仪器等分类方法,在一个实验室中分若干组。让学生在开放的实验室中逐一通过实物更好地去了解这些基本仪器的原理和构造,通过实际动手使用这些基本实验仪器,从而提高正确使用这些基本仪器的能力。
在领会了基本仪器使用技能的基础上,让学生了解考试大纲要求的14个必考实验的目的、原理,搞清实验所需要器材、实验步骤,并设计好实验记录表格。为了提高实验效率,例如可以把必考实验中的研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理及验证机械能守恒定律四个实验所涉及到的实验仪器放在一起,让学生按实验方案选取对应所需的仪器进行实验,提高学生恰当选择实验仪器的能力,也在一定程度上减轻实验室的压力。当然也可以把测定金属的电阻率、描绘小电珠的伏安特性曲线、测定电源的电动势和内阻、练习使用多用电表及传感器的简单使用这五个电学实验的仪器都放在一起,让学生自己动手去选择需要哪种量程的电流表、电压表;是选电阻箱还是选择滑动变阻器。当电学仪器选好后测量电路是选择电流表内接法还是电流表外接法。控制电路中的滑动变阻器是选择分流式接法还是限压式接法。在教室只能数学推理,实验室里仪器就在眼前可以真正做到试触,确实体会,加深理解。
在恰当选择实验仪器的基础上,学生按实验方案动手安装和调试实验仪器进行实验。这样学生对实验步骤也会有更深刻的体会和理解。在实验中出现的实际问题如故障等进行当场解决,进而进行总结,在考试中对故障分析就会得心应手。同时对实验中的注意事项也会有更清晰认识,如在研究匀变速直线运动实验中应先给打点计时器通电后释放小车;实验后先断开电源,后取下纸带这一注意事项,学生真的自己动手实验了,就会有所体会,记忆深刻并养成良好的实验习惯。
同时,认真观察实验现象做好实验记录,把实验数据记录在实验前设计好的表格中。当然每个分组成员都要动手实验去体会,也要做到人人都有机会记录,而不是个别同学只当记录员。
对实验中,观察、测量记录的数据经过处理,才可以揭示相关物理量之间的关系。实验的数据处理过程,确实是要一丝不苟、严谨认真的。甚至有时确实是非常枯燥乏味的。但是,很多物理结论就是在这种枯燥乏味的实验数据处理后得出的,这个过程就应该培养学生锲而不舍的科学探索精神、敏锐的洞察力,这对培养学生的分析解决实验问题的能力,是非常重要的。高考物理实验部分也经常涉及到数据处理能力的考查,因为实验数据处理是比较高的实验技能和能力要求,而列表法、作图法、逐差法、平均值法是几种常用的数据处理方法。通过系统的高考物理实验二轮复习让学生清楚这几种实验数据处理方法的各自的优点,知道什么情况下选择哪种处理方法。例如在研究匀变速直线运动实验中,选择逐差法处理数据去求小车的加速度,利用的数据多,就可以尽量减少偶然误差。当然有时候一个实验中不止可以用到一种方法,研究匀变速直线运动实验还可以用作图法进行数据处理也很直观、简便,通过求图像的斜率也可以求加速度。应该在高考物理实验二轮复习中,培养学生学会选择正确的实验数据处理方法去进行实验数据处理的素质和能力。
对数据分析不能仅从数学的角度出发,应该从尊重客观实际出发对实验数据进行实事求是的分析、最后得出相关的实验结论。对待自己的相关实验结论要有信心,不要盲目相信别人的结论,甚至通过弄虚作假更改实验数据。应该冷静地对得出的实验结论进行分析和正确评价,同时正确看待实验中存在的误差,懂得通过数据分析知道误差的来源,知道根据实际情况提出自己的见解,改进实验方案减少误差,从而提高学生在实验中分析、解决问题的能力和素养,培养学生严肃认真的科学态度。进而在高考物理实验题涉及数据处理相关问题不失分或少失分。
历年来电学实验始终是实验部分考查的重点,每年必考且占实验部分18分中的12分之多。分值很高,应该做好电学实验复习。电学实验不仅要求考生掌握五个电学实验的基本原理,还要求学生具有知识迁移,进行简单实验设计的分析综合能力,注重灵活应用的实验能力考查,是实验题里综合程度较高的题目。对学生而言是难题,区分度很高,容易失分。电学实验虽然难,可是在把握电学实验基本原则的情况下,可以很好地激发学生的学习信心,进而取得电学实验复习的良好效果。首先,根据需要制定明确的实验目的,而一个实验目的往往有多种思路,在高考物理实验二轮复习中,应注重培养学生应用所学的电学知识和实验理论做到把握实验方案的安全性、可行性、简便性原则去选择合适的测量电路、控制电路,制定合理的实验方案。高考电学实验也经常涉及到实验器材的选择考查,让学生把握在实验方案确定后,做到保障实验器材安全性、科学性、方便性、精确性原则去选取实验器材,让学生在实验室中按实验方案动手操作连接电路进行实验,培养学生在考试中涉及连接电路实物图的能力。让学生养成在做电学实验时,先检查电路,再闭合开关的良好实验习惯。同时电学实验也应该培养学生应用基本的数据处理常用几种方法,特别是作图法。进行正确的数据处理,提高实验方案精确度,尽可能减小实验的误差,并得出相应的结论。
总之,高考物理实验二轮复习专题训练是重要的,而实验要有操作性,应该让学生进入实验室。学生通过自己的体验让学生的主动性、主体性体现出来,培养学生动手实验能力,探索高考实验复习新模式,调动学生实验复习积极性,提高学生实验综合素养和能力,取得良好的高考物理实验二轮复习效果。
[1]金毅.高中物理学生实验.人民教育出版社,1994.6
[2]任丽华.世纪攻略·物理实验.延边人民出版社,2009.9
[3]新课程实验教材精粹选评 (高中物理卷)人民教育出版社,2010.6.