近几年高考全国Ⅰ卷物理实验试题分析及教学启示*

袁卫民

(保定第二中学 河北 保定 071000)

余胜军

(保定市教育科学研究所 河北 保定 071000)



近几年高考全国Ⅰ卷物理实验试题分析及教学启示*

袁卫民

(保定第二中学 河北 保定 071000)

余胜军

(保定市教育科学研究所 河北 保定 071000)

对2012～2015年高考全国Ⅰ卷物理实验试题进行分析与总结；试题的特点是注重考查常用测量仪器的使用及读数，注重考查实验操作，立足课本实验，侧重于实验设计；对教学的启示及建议是不能用实验习题代替实验，复习不能脱离课本实验，复习应重视提高实验数据处理能力，重视训练学生实验设计能力．

高考 实验试题 教学启示

物理是以实验为基础的学科，它以实验为依托，通过观察实验，总结规律从而得到物理学的定律，因此物理学的研究与发展都离不开实验．实验能力是物理学习中的一种重要的能力，物理高考历来重视考查实验能力，通过统计分析近几年的高考全国Ⅰ卷试题可以看出，物理实验除了考查《考试说明》要求的实验，还有一些设计型的实验．要求学生能根据要求灵活运用已学过的知识、方法和仪器，设计简单的实验方案，并处理相关的实验问题．

下面对近几年高考全国Ⅰ卷物理实验试题进行分析，并谈一谈实验试题对我们教学的启示．

1 近几年实验试题的基本分布

通过对2012～2015年高考全国Ⅰ卷物理实验部分的分析与总结，绘制表1．

表1 对2012～2015年高考全国Ⅰ卷物理实验部分的分析与总结

2 实验试题特点分析

(1)注重考查常用测量仪器的使用及读数

游标卡尺、螺旋测微器的读数问题，是历年高考中考查频率较高的知识点，2012年、2013年均有考查；另外也经常涉及电流表、电压表、欧姆表等读数问题，2013年、2014年均有考查，2015年又涉及托盘秤的读数．涉及读数问题要求会用有效数字表达直接测量的结果．因此要求学生必须熟练掌握基本仪器的使用方法、操作细节、读数要求等，才能正确解答这些基本问题．

(2)注重考查实验操作

实验操作能力是学生真正的动手做实验，参与实验过程必备的能力．各种测量仪器的实用及读数、分析实验条件、实物连接、作图、数据处理等都很好地考查了学生在实际做实验的操作能力及思考问题的能力．例如2014年第22题，通过关于验证牛顿第二定律的实验，考查由图像判断物理量的关系，对实验结果进行分析，实验条件的探究与改进等，很好地考查了学生的实验操作能力．

(3)立足课本实验

实验的基本原理和方法是考查的核心，大多数实验试题均源于课本上的学生实验．例如2014年第23题的原形就是教材中的学生实验“测电源电动势和内电阻”．因此学生要能独立完成考纲中所列实验，具备独立完成实验的能力.

1)明确实验目的和要求；

2)理解实验原理，掌握实验方法、步骤；

3)会控制实验条件和使用实验仪器；

4)会观察解释实验现象，会记录，处理实验数据；

5)会分析和评价实验结果，并得出合理的实验结论．

(4)侧重于实验设计

近几年的高考题重点考查学生设计实验的能力，要求学生能根据要求灵活运用已学过的物理结论、实验方法和仪器设计简单的实验方案并处理相关的实验问题．例如2015年第22题关于超重和圆周运动的考查，不是考纲要求的内容，但实验的理论基础是教材所要求掌握的内容，实验装置台秤是常见的实验装置，小车在凹形桥中的运动是常见的物理模型．对设计实验，学生需要正确的理论分析，将理论与实验相结合分析实验原理和过程，突出考查了学生实验设计和探究能力．

实验设计能力是学生综合实验能力高低的体现．设计实验方案是进行科学探究的重要环节，是衡量学生科学探究能力高低的重要指标．实验设计考查了学生选择器材的能力，拟定实验方案、优化实验方案的能力，同时也使学生学会分析可行性因素即实验设计能反映学生自主独立的思考问题．

3 实验试题的启示及教学建议

2012年至2015年全国Ⅰ卷物理实验试题的特点的分析，对我们的物理实验教学有一定的启示．

(1)实验教学不能用实验习题代替实验

高考实验题的情景很新颖，但实验试题中涉及的基本知识和实验技能的要求仍然立足于课本实验，以强调基本实验操作、实验方法、实验设计及实验数据处理能力是高考实验命题的“落脚点”．因此，在物理实验教学中，教师应重视实验基本功的训练，培养学生实验基本操作能力．物理实验基本功是指实验的基本理论、基本方法和基本技能．教师要充分重视课本的每一个演示实验和分组实验，中学物理教学大纲要求的分组实验一定要做，而不能用实验习题代替实验．若平时教学不重视实验，使学生的实验能力停留在低层次上，只会“纸上谈兵”，这些都会导致高考实验题丢分．

(2)实验复习不能脱离课本实验

高考实验题从考查方式看，常考常新，命题形式灵活，考查角度多变，但基本实验原理、实验思想和实验方法，都能在课本实验中找到原形，因此在高三备考中应以掌握课本上的基本实验为核心，在此基础上再向外延伸，而不能脱离课本实验，只做实验试题．高考实验是通过变化了的实验情景考核规定实验的理解及基本原理、基本方法，因此高三复习必须立足课本实验，重点从实验原理、器材、步骤、数据处理、误差分析等深入分析每个实验，并且课本实验复习与实验习题有机结合，提高学生的实验能力．

(3) 实验复习重视提高实验数据处理能力

(4)实验复习重视训练学生实验设计能力

实验设计是科学探究的一个重要环节．物理实验复习中可通过创设问题情境，让学生思考应怎样设计实验，为什么这样设计，能否换一种方法，在此基础上，通过不同的实验方案，深刻理解实验原理，培养学生实验设计能力，并且让学生明确实验设计的基本思路．

例如在复习验证牛顿运动定律实验时，为了有效培养学生的实验设计能力、数据处理能力，可设计如下的教学案例．

实验目的：测量打点计时器对纸带的阻力．

实验器材：打点计时器、纸带、电源、小车、小桶、砝码、带滑轮的平板、直尺、天平．

分析及最优方案：

实验模型：与验证牛顿第二定律的情景相似(如图1所示)．

图1

实验原理：设小桶的质量为m，小车的质量为M，对纸带的阻力为f阻，小车受到的摩擦力为f0.绳中的张力为T.对小桶和小车受力分析并由牛顿第二定律列方程

小桶

mg-T=ma

小车

T-f阻-f0=Ma

两式相加

mg-f阻-f0=(M+m)a

则

F= f阻+f0=mg-(M+m)a

即由m，M和a可求F(总阻力)，而

F= f阻+μMg

式中μ未知、f阻未知.

实验方法：

1)计算法：需测两组数据即两次(M1和M2)可计算f阻.

2)作图法：多次测量，在坐标纸上标出测量点，作F-M图线(一次函数关系)，则截距即为f阻,如图2所示．

图2

学生解此实验题比较困难，一方面是没有建立物理情景，另一方面则是不知如何处理数据，选用图像法处理数据，不但直观简捷，还可减小实验误差．

根据上面案例分析我们可以认识到以下两点：

(1)创建实验情境、确定实验原理是解答实验设计题的基础.

(2) 确定实验过程、选择合适的方法是解答实验设计题的关键．

总的说来，实验设计题就是在学生实验基础上多了几个“难点”，但和学生实验是密切相关的；同时更注重了学生的发散思维、求异思维等创新能力的培养．因此在平时学习中要加强设计实验的学习，注意方法，加强训练．

*保定市教育科学研究“十二五”规划课题“高考物理实验、复习及答题思路的研究”的研究成果，课题编号：152045

2016-01-05)