近五年全国新课标理综物理卷实验试题分析及教学启示

江西 李红伟（特级教师） 魏 勤

近五年全国新课标理综物理卷实验试题分析及教学启示

江西 李红伟（特级教师） 魏 勤

揭示高考实验命题趋势，指导高三实验备考复习。

物理实验是物理教学的基础，在物理概念的形成、物理规律的掌握过程中都具有十分重要的作用；物理实验也是历年高考的热点、重点和难点。物理实验考试所反映出来的物理原理、物理过程和方法等内容，不仅能够全方位地考查出学生对物理知识的掌握情况，还能较好地考查学生的理解、逻辑思维和探究推理等各方面的能力。因此，分析近五年全国新课标物理卷实验试题的命题思想和考查要求，对于指导中学物理实验教学，提高教师实验教学水平，培养学生实验分析综合能力、创新能力，以及对提高高考实验复习教学效率都有着重要的意义。

一、近五年全国新课标理综物理卷实验试题分析（略，详见本期第6页）

二、近五年全国新课标理综物理卷实验试题命题特点

1.新课标理综试卷物理学科占110分，其中实验试题15分，所占分值比例为13.6%。实验试题以力电组合形式呈现，几乎都是一小一大的格局。数据统计表明，近5年10套试卷中力学实验占72分，电学实验占73分，基本仪器使用单独成题考查占5分，力电实验考查比例相当。试题阅读量和信息量都较大，5年10套试卷平均字数超过500字。实验试题通过填空、选择、连线、作图等题型进行考查。命题重点主要是基本仪器的使用、实验操作、实验线路（包括电路图和实物连线）及数据处理等。

2.实验试题主要考查了《课程标准》中科学探究和实验能力要求的“分析与论证”“进行实验与收集证据”“制订计划与设计实验”和“评估”四项要素，而对“提出问题”“猜想与假设”和“交流与合作”三项要素在实验试题中基本没有体现。

3.实验试题容易把真实的实验器材或实验过程中的某时刻状态作为实验题的背景，由此提出问题来进行命题考查，以达到关注学生对知识的获取过程，考查学生对实验细节把握的目的。实验试题的背景学生比较熟悉，均是由学生熟知的经典实验，甚至经典习题改编而来（如图1至图6所示），这消除了学生考试焦虑感，有利于学生将真实的实验水平发挥出来。

图1

图2

图3

图4

图5

图6

三、近五年全国新课标理综物理卷实验试题的考查情况

1.重视对学生正确使用基本仪器的考查

“会正确使用基本仪器”是指了解基本仪器的构造、明确其工作原理、掌握其操作方法并能对测量结果进行正确的读数，等等。近5年新课标物理实验试题中对基本仪器的读数及基本操作每年都要进行考查，如2012年考查了螺旋测微器读数，2013年卷Ⅰ考查了20分度的游标卡尺读数及多用电表的读数和操作，2014年卷Ⅰ考查了电流表读数，2015年卷Ⅰ考查了托盘秤的读数，等等。另外在电学实验中，对滑动变阻器的分压式或限流式连接，电流表、电压表的操作使用，几乎每年也都考查到，这些也要求考生熟练掌握各种仪器的使用方法，操作规程，正确地进行测量和读数。

2.重视对学生的数据分析处理能力的考查

对实验数据进行正确地分析与处理，从而得出准确的实验结果或结论，是实验的重要目的。数据处理的方法一般有列表法和作图法，其中使用作图法由于处理数据直观、误差小，易发现错误数据和求某些物理量，已成为高考最常见的考查热点。近5年新课标物理实验多次对学生的作图能力、识图能力进行了考查，如2014年卷Ⅱ探究弹簧劲度系数k与长度关系，根据实验数据作出1/k-n图象探究物理实验规律，考查学生的作图能力，分析处理实验数据的能力及探究能力；2016年卷Ⅲ探究a与F的关系，利用a-n图象求小车（空载）的质量，并指出没有平衡摩擦力a-n图象将如何变化，考查学生对实验原理的理解能力、识图能力和误差分析能力。

3.重视对学生的实验设计能力、探究能力的考查

设计性实验是学生根据实验目的，运用已学过的实验方法、实验原理以及实验仪器进行设计和验证的假设性思维和实践活动。设计性实验在高考中的出现，将实验考查推向了顶峰，对学生的实验能力提出更高的要求。纵观近5年高考新课标实验试题，都有相应的设计性实验融在其中，并且命题的方式也相当广泛，如2016年卷Ⅰ通过组装热敏电阻报警系统，要求学生运用相关知识和新的信息解决实际问题，体现了对学生设计能力和探究能力的考查。

四、高考实验复习备考策略

1.重视实验操作，加强动手能力的培养

实验操作是为了得出实验数据，因此动手操作是实验的主体，没有实验操作过程，实验也就失去了它本身的意义。在高考实验备考复习过程中，为了加强感性认识，应该强化学生动手能力培养，抽出一定时间组织、指导学生到实验室将考纲要求的实验重做一遍。在近5年高考新课标实验试题中，电路连线的试题较多，都是考查实际操作能力的典型实验题，但发现学生做这些试题出错率很高。这一方面说明学生的实际操作能力差，动手做实验的经验不足；另一方面还说明在平时教学过程中对学生把实际操作通过纸面上的画线表达的能力，没有得到针对性的训练。

2.加强对实验数据分析与处理能力的培养

对实验数据进行分析与处理，是实验的目的。这类试题多是给出实验数据，如给定标好长度的纸带，给定数据表，让考生从这些数据中得出结论；考生必须学会数据处理的方法，切实用好图象法、列表法、解析法、观察法等。特别要掌握好图象法处理实验数据方法，即能够根据已知的数据通过描点、连线作出图线，再利用作出的图线分析推理得出实验结论。

3.注意适度对教材实验进行拓展和延伸

高考物理实验题很少有和课本上实验一模一样的问题，但大都是源于教材，只是稍有变化；对于这类实验试题，好多学生解题时感觉无从下手，其最主要的原因往往与没有真正理解教材中实验的原理有关，这就要求我们在实验备考复习时要将精力放在教材中的基本实验，要认真体会每个实验原理和设计意图，着重去思考这些实验有哪些可以拓展延伸的地方，不仅“知其然”，更要“知其所以然”。如在复习长度的测量实验时，可延伸游标卡尺的“放大”原理；在复习研究匀变速直线运动实验时，可延伸测量速度、加速度的多种方法；在复习描绘小灯泡的伏安特性曲线实验时，可延伸描绘其他线性与非线性元件的伏安特性曲线；在复习测电源电动势和内阻实验时，可延伸到其他测定方案设计。

4.重视实验知识的归纳与总结

高三备考复习，目的是掌握更加丰富的学科知识，使知识体系系统化、网络化，同时物理思维能力也得以加强。因此，复习应该站在更高的角度，有意识地引导学生对所学过的实验知识加以归纳、总结。如可以利用纸带串联力学实验，即利用纸带可以验证机械能守恒定律、探究动能定理、测定动摩擦因数、测量重力加速度、测小车的功率、测电动机的转速等；如测量电源电动势和内阻实验，可以利用电流表和电压表测量、利用电流表和电阻箱测量、利用电压表和定值电阻测量、利用电流表和定值电阻测量、利用两只电压表测量、利用两只电流表测量等方法；如测量电阻可以用伏安法，还可以用半偏法、等效法、直接用欧姆表测量法等方法。

5.注意物理习题的实验设计价值的挖掘

分析近5年高考物理实验试题，发现很多设计性实验的原型就是来源于物理习题。如2012年利用电流天平测量磁感应强度实验，2015年卷Ⅰ测小车过凹桥最低点速度，2016年卷Ⅰ利用热敏电阻组装报警系统，2016年卷Ⅲ进行有关安培力的实验，这些试题都有平时做过的习题痕迹，有的甚至就是课本中的练习题进行改编而来。因此，在平时教学复习过程中，应注意物理习题的实验设计价值的挖掘，有条件可以开展物理习题教学实验化理论与实践的专题研究。

6.加强实验设计能力的培养

实验设计是在理解实验原理的基础上对实验方法的迁移和灵活运用，是实验素质和综合能力的集中体现，也是创新精神的体现，更是高考的考查热点。在实验复习中，要有意识地培养学生的实验设计能力和创新意识。例如，可以把教材中的验证性的实验改为探究性的实验，把演示实验改为探究性实验，把课后习题改为学生实验，等等。尽量创造条件通过实验来训练学生解决物理问题的能力。当然，还必须让学生做一些有关实验设计的题目，达到加强学生实验原理和设计思想的迁移应用能力培养的目的。

（作者单位：江西省全南县全南中学）