近五年全國(guó)新課標(biāo)理綜物理卷實(shí)驗(yàn)試題分析及教學(xué)啟示

江西 李紅偉（特級(jí)教師） 魏 勤

近五年全國(guó)新課標(biāo)理綜物理卷實(shí)驗(yàn)試題分析及教學(xué)啟示

江西 李紅偉（特級(jí)教師） 魏 勤

揭示高考實(shí)驗(yàn)命題趨勢(shì)，指導(dǎo)高三實(shí)驗(yàn)備考復(fù)習(xí)。

物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，在物理概念的形成、物理規(guī)律的掌握過(guò)程中都具有十分重要的作用；物理實(shí)驗(yàn)也是歷年高考的熱點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)。物理實(shí)驗(yàn)考試所反映出來(lái)的物理原理、物理過(guò)程和方法等內(nèi)容，不僅能夠全方位地考查出學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握情況，還能較好地考查學(xué)生的理解、邏輯思維和探究推理等各方面的能力。因此，分析近五年全國(guó)新課標(biāo)物理卷實(shí)驗(yàn)試題的命題思想和考查要求，對(duì)于指導(dǎo)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析綜合能力、創(chuàng)新能力，以及對(duì)提高高考實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)效率都有著重要的意義。

一、近五年全國(guó)新課標(biāo)理綜物理卷實(shí)驗(yàn)試題分析（略，詳見(jiàn)本期第6頁(yè)）

二、近五年全國(guó)新課標(biāo)理綜物理卷實(shí)驗(yàn)試題命題特點(diǎn)

1.新課標(biāo)理綜試卷物理學(xué)科占110分，其中實(shí)驗(yàn)試題15分，所占分值比例為13.6%。實(shí)驗(yàn)試題以力電組合形式呈現(xiàn)，幾乎都是一小一大的格局。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，近5年10套試卷中力學(xué)實(shí)驗(yàn)占72分，電學(xué)實(shí)驗(yàn)占73分，基本儀器使用單獨(dú)成題考查占5分，力電實(shí)驗(yàn)考查比例相當(dāng)。試題閱讀量和信息量都較大，5年10套試卷平均字?jǐn)?shù)超過(guò)500字。實(shí)驗(yàn)試題通過(guò)填空、選擇、連線、作圖等題型進(jìn)行考查。命題重點(diǎn)主要是基本儀器的使用、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)線路（包括電路圖和實(shí)物連線）及數(shù)據(jù)處理等。

2.實(shí)驗(yàn)試題主要考查了《課程標(biāo)準(zhǔn)》中科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟮摹胺治雠c論證”“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)”“制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”和“評(píng)估”四項(xiàng)要素，而對(duì)“提出問(wèn)題”“猜想與假設(shè)”和“交流與合作”三項(xiàng)要素在實(shí)驗(yàn)試題中基本沒(méi)有體現(xiàn)。

3.實(shí)驗(yàn)試題容易把真實(shí)的實(shí)驗(yàn)器材或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中的某時(shí)刻狀態(tài)作為實(shí)驗(yàn)題的背景，由此提出問(wèn)題來(lái)進(jìn)行命題考查，以達(dá)到關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的獲取過(guò)程，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)把握的目的。實(shí)驗(yàn)試題的背景學(xué)生比較熟悉，均是由學(xué)生熟知的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，甚至經(jīng)典習(xí)題改編而來(lái)（如圖1至圖6所示），這消除了學(xué)生考試焦慮感，有利于學(xué)生將真實(shí)的實(shí)驗(yàn)水平發(fā)揮出來(lái)。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

三、近五年全國(guó)新課標(biāo)理綜物理卷實(shí)驗(yàn)試題的考查情況

1.重視對(duì)學(xué)生正確使用基本儀器的考查

“會(huì)正確使用基本儀器”是指了解基本儀器的構(gòu)造、明確其工作原理、掌握其操作方法并能對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行正確的讀數(shù)，等等。近5年新課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)試題中對(duì)基本儀器的讀數(shù)及基本操作每年都要進(jìn)行考查，如2012年考查了螺旋測(cè)微器讀數(shù)，2013年卷Ⅰ考查了20分度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)及多用電表的讀數(shù)和操作，2014年卷Ⅰ考查了電流表讀數(shù)，2015年卷Ⅰ考查了托盤(pán)秤的讀數(shù)，等等。另外在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑動(dòng)變阻器的分壓式或限流式連接，電流表、電壓表的操作使用，幾乎每年也都考查到，這些也要求考生熟練掌握各種儀器的使用方法，操作規(guī)程，正確地進(jìn)行測(cè)量和讀數(shù)。

2.重視對(duì)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析處理能力的考查

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確地分析與處理，從而得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論，是實(shí)驗(yàn)的重要目的。數(shù)據(jù)處理的方法一般有列表法和作圖法，其中使用作圖法由于處理數(shù)據(jù)直觀、誤差小，易發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和求某些物理量，已成為高考最常見(jiàn)的考查熱點(diǎn)。近5年新課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)多次對(duì)學(xué)生的作圖能力、識(shí)圖能力進(jìn)行了考查，如2014年卷Ⅱ探究彈簧勁度系數(shù)k與長(zhǎng)度關(guān)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出1/k-n圖象探究物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律，考查學(xué)生的作圖能力，分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力及探究能力；2016年卷Ⅲ探究a與F的關(guān)系，利用a-n圖象求小車(chē)（空載）的質(zhì)量，并指出沒(méi)有平衡摩擦力a-n圖象將如何變化，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解能力、識(shí)圖能力和誤差分析能力。

3.重視對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、探究能力的考查

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，運(yùn)用已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的假設(shè)性思維和實(shí)踐活動(dòng)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在高考中的出現(xiàn)，將實(shí)驗(yàn)考查推向了頂峰，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢龈叩囊??？v觀近5年高考新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)試題，都有相應(yīng)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)融在其中，并且命題的方式也相當(dāng)廣泛，如2016年卷Ⅰ通過(guò)組裝熱敏電阻報(bào)警系統(tǒng)，要求學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和新的信息解決實(shí)際問(wèn)題，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)能力和探究能力的考查。

四、高考實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)備考策略

1.重視實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)動(dòng)手能力的培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)操作是為了得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此動(dòng)手操作是實(shí)驗(yàn)的主體，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，實(shí)驗(yàn)也就失去了它本身的意義。在高考實(shí)驗(yàn)備考復(fù)習(xí)過(guò)程中，為了加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，應(yīng)該強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)，抽出一定時(shí)間組織、指導(dǎo)學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室將考綱要求的實(shí)驗(yàn)重做一遍。在近5年高考新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)試題中，電路連線的試題較多，都是考查實(shí)際操作能力的典型實(shí)驗(yàn)題，但發(fā)現(xiàn)學(xué)生做這些試題出錯(cuò)率很高。這一方面說(shuō)明學(xué)生的實(shí)際操作能力差，動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)不足；另一方面還說(shuō)明在平時(shí)教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生把實(shí)際操作通過(guò)紙面上的畫(huà)線表達(dá)的能力，沒(méi)有得到針對(duì)性的訓(xùn)練。

2.加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析與處理能力的培養(yǎng)

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，是實(shí)驗(yàn)的目的。這類(lèi)試題多是給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如給定標(biāo)好長(zhǎng)度的紙帶，給定數(shù)據(jù)表，讓考生從這些數(shù)據(jù)中得出結(jié)論；考生必須學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)處理的方法，切實(shí)用好圖象法、列表法、解析法、觀察法等。特別要掌握好圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)方法，即能夠根據(jù)已知的數(shù)據(jù)通過(guò)描點(diǎn)、連線作出圖線，再利用作出的圖線分析推理得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

3.注意適度對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展和延伸

高考物理實(shí)驗(yàn)題很少有和課本上實(shí)驗(yàn)一模一樣的問(wèn)題，但大都是源于教材，只是稍有變化；對(duì)于這類(lèi)實(shí)驗(yàn)試題，好多學(xué)生解題時(shí)感覺(jué)無(wú)從下手，其最主要的原因往往與沒(méi)有真正理解教材中實(shí)驗(yàn)的原理有關(guān)，這就要求我們?cè)趯?shí)驗(yàn)備考復(fù)習(xí)時(shí)要將精力放在教材中的基本實(shí)驗(yàn)，要認(rèn)真體會(huì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)意圖，著重去思考這些實(shí)驗(yàn)有哪些可以拓展延伸的地方，不僅“知其然”，更要“知其所以然”。如在復(fù)習(xí)長(zhǎng)度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)時(shí)，可延伸游標(biāo)卡尺的“放大”原理；在復(fù)習(xí)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，可延伸測(cè)量速度、加速度的多種方法；在復(fù)習(xí)描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)時(shí)，可延伸描繪其他線性與非線性元件的伏安特性曲線；在復(fù)習(xí)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，可延伸到其他測(cè)定方案設(shè)計(jì)。

4.重視實(shí)驗(yàn)知識(shí)的歸納與總結(jié)

高三備考復(fù)習(xí)，目的是掌握更加豐富的學(xué)科知識(shí)，使知識(shí)體系系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化，同時(shí)物理思維能力也得以加強(qiáng)。因此，復(fù)習(xí)應(yīng)該站在更高的角度，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)知識(shí)加以歸納、總結(jié)。如可以利用紙帶串聯(lián)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，即利用紙帶可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、探究動(dòng)能定理、測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)、測(cè)量重力加速度、測(cè)小車(chē)的功率、測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等；如測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，可以利用電流表和電壓表測(cè)量、利用電流表和電阻箱測(cè)量、利用電壓表和定值電阻測(cè)量、利用電流表和定值電阻測(cè)量、利用兩只電壓表測(cè)量、利用兩只電流表測(cè)量等方法；如測(cè)量電阻可以用伏安法，還可以用半偏法、等效法、直接用歐姆表測(cè)量法等方法。

5.注意物理習(xí)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)價(jià)值的挖掘

分析近5年高考物理實(shí)驗(yàn)試題，發(fā)現(xiàn)很多設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的原型就是來(lái)源于物理習(xí)題。如2012年利用電流天平測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，2015年卷Ⅰ測(cè)小車(chē)過(guò)凹橋最低點(diǎn)速度，2016年卷Ⅰ利用熱敏電阻組裝報(bào)警系統(tǒng)，2016年卷Ⅲ進(jìn)行有關(guān)安培力的實(shí)驗(yàn)，這些試題都有平時(shí)做過(guò)的習(xí)題痕跡，有的甚至就是課本中的練習(xí)題進(jìn)行改編而來(lái)。因此，在平時(shí)教學(xué)復(fù)習(xí)過(guò)程中，應(yīng)注意物理習(xí)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)價(jià)值的挖掘，有條件可以開(kāi)展物理習(xí)題教學(xué)實(shí)驗(yàn)化理論與實(shí)踐的專(zhuān)題研究。

6.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的遷移和靈活運(yùn)用，是實(shí)驗(yàn)素質(zhì)和綜合能力的集中體現(xiàn)，也是創(chuàng)新精神的體現(xiàn)，更是高考的考查熱點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)。例如，可以把教材中的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)改為探究性的實(shí)驗(yàn)，把演示實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，把課后習(xí)題改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，等等。盡量創(chuàng)造條件通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生解決物理問(wèn)題的能力。當(dāng)然，還必須讓學(xué)生做一些有關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的題目，達(dá)到加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)思想的遷移應(yīng)用能力培養(yǎng)的目的。

（作者單位：江西省全南縣全南中學(xué)）