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实验高分取之有道

2013-07-19 11:07:01

实验能力在物理高考中一直占有相当重要的地位,物理高考力图通过在笔试的形式下考查同学们的实验能力,同时也希望通过考查一些简单的设计性的实验来鉴别同学们独立的解决新问题的能力、“迁移”能力。实验试题的设计本着“来源于教材而不拘泥于教材”的原则,有利于引导同学们在学习过程中重视基本实验、常规实验,注重培养和提高同学们的实验能力和素质。

 

然而,从高考得分统计结果看,实验题的得分情况并不理想,原因是多方面的,但最主要的原因还是传统的实验学习观造成的。长期以来,中学物理实验学习多侧重于“验证知识、形成概念、激发兴趣、培养技能”,比较忽视以实验为载体来培养多种能力和素质品质。而从目前的高考实验试题的命题趋势看,传统的实验观已越来越不适应新的高考理念了。从总体上来说,物理实验应包含:知识(形成概念、理解知识、掌握实验方法等)、技能(实验仪器、用品的操作和使用等)、能力(通过实验解决实际问题,以及解决实验中出现的问题等)、情感态度价值观(科学态度、科学精神,以及节约、安全、环保的意识等)等四项基本功能。

 

因此,在高三物理实验复习中,要行之有效地提高实验综合能力,在高考中取得满意的成绩,笔者给同学们提几点建议。

 

建议1 明确实验目的和要求全面把握中学物理实验

 

高中物理实验总体上分为四类:

 

1.基本仪器的使用:这类实验要求了解仪器的基本结构,熟悉各部分的名称,懂得工作(测量)原理,掌握合理的操作方法,会正确读数,明确注意事项。例如,2004年全国卷第22题通过提供螺旋测微器的测量示意图,考查同学们能否正确读数。该题考查的是基本仪器的读数方法。

 

2.测量性实验:这类实验要求明确被测物理量的含义,懂得实验原理,掌握正确的实验方法,并对实验结果能科学地进行误差分析。例如,2003年理综卷第23题通过“用伏安法测量电阻值R,并求出电阻率ρ0”为主题,从设计简单的实验方案、实验数据的处理方法、游标卡尺的读数等多个方面对学生的实验知识和能力进行了比较全面的考查。

 

3.验证性实验:这类实验要求明确验证规律,懂得实验原理,掌握实验步骤,能科学地进行实验误差分析。

 

4.研究性实验:这类实验在明确实验目的的同时,要能正确的选择实验方法,选择相应的实验器材,通过归纳整理,用科学的表达方式总结出研究的结论及规律。例如,2002年理综卷第29(Ⅰ)题(用“验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强P0)通过提供一定的实验装置和实验方法,要求学生用已给的和测量的物理量来表示P0的计算式。该题较好的体现了“立足于教材而不拘泥于教材”的精神,试题情景、方法取材于“验证玻意耳定律”,但又不同于教材,能够较好的鉴别同学们对“验证玻意耳定律”实验原理、方法的理解和迁移能力,反映了同学们理解问题、分析问题的能力。

 

建议2 熟悉常见考查方法及题型做到有的放矢成竹在胸

 

高考中实验考查的常用方法有以下四类:

 

1.对实验原理的考查。例如,2004年春招卷第222)题就是对“用单摆测定重力加速度”实验原理的考查,要求同学们能够理解实验原理,对用间接法测量的物理量,能够对公式熟练变形。

 

2.对实验步骤的考查。解答这类问题,一般是根据实验原理、目的构想出合理的步骤,在结合试题叙述进行解答。例如,2003年江苏卷第13题通过“测量多用电表直流内阻”,考查同学们简单设计实验、解决问题的能力。该题对同学们的实验能力要求较高,考查内容包括根据实验要求和给定实验仪器设计实验原理、作实验电路图、写出实验步骤、写出数学表达式并推导出结果,能够较好体现出同学们对相关的电学基本概念和规律、实验原理和方法等内容的理解和掌握情况。

 

3.实验操作题。实验题尽力想考查同学们的实验技能,但考试又限于笔试,就只能出一些与实验操作相近的题目,这类试题有:电路实物连接、插针确定光路、画出实验电路图等。例如,2002年上海卷第151)题要求同学们用实线当导线连接实物电路图。

 

4.实验误差。这类考试常见于研究匀变速直线运动纸带分析、单摆的振动周期、伏安法测电阻时的内、外接法。例如,2003年春招卷第273)题“用伏安法测电阻”,要求同学们选择适当的器材,并画出电路图。此题要求同学们能够正确选择安培表是内接还是外接,以减小系统误差。

 

建议3 掌握原理和方法重视实验数据的处理

 

1.按有效值数字规则读数。这类题目常见于螺旋测微器和游标卡尺的读数,对于螺旋测微器要求保留一位估读数字,而游标卡尺则是根据主尺与游标上对齐的刻度读数,没有估读数字。同学们应自己动手系统归纳。

 

2.列表法处理数据。这种方法便于随时检查测量结果的合理性,及时发现问题和分析问题,找出各量的规律性联系,求出经验公式等。例如,2003年上海卷第17题要求学生能够根据表格中的数据分析实验中出现的问题。

 

3.作图法处理数据。可根据图线找函数关系,确定图线方程,平滑曲线还具有多次测量取平均值的效果,有时可根据图线发现测量错误。例如,2003年理综卷第232)题要求学生能够根据图中的数据关系求出电阻值,并能剔除错误值。

 

建议4 重视设计性实验和探索性实验

 

从近几年的高考物理实验试题的设置来看,要求同学们特别重视实验能力的培养和提高,认真做好教材中规定的基本实验,理解和掌握实验内容,在此基础上,能利用已学知识、原理和方法在题设的条件和情境下,按照题设的要求制定出实验方案,选择实验器材、安排实验步骤、设计实验数据处理方法及实验误差分析,逐渐提高实验迁移能力和设计、解决简单新颖实验情境的能力。

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