吳多星

摘 要：電學實驗題是高考必考題型，通過對2015年浙江高考理綜一道電學實驗題的不同角度的剖析，闡述物理實驗習題的命題立意和考查角度。

關鍵詞： 電學實驗題；命題立意；考查角度

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）4-0062-2

原題

圖1是小紅同學在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗的實物連接圖。

（1）根據圖1在虛線框中畫出實驗電路圖；

（2）調節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數如圖2中的①②③④所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V。所示讀數為：

①__________②__________③__________④__________。兩組數據得到的電阻分別為__________和__________。

試題分析

原題是2015年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（浙江理綜卷）物理試題的第22題——電學實驗題，原題考查的是描繪小燈泡的伏安特性曲線。試題整體難度不大，主要考查實物連接圖和電路原理圖的轉換以及電學基本儀器（電壓表和電流表）的讀數、實驗數據的處理。

第（1）小問考查實物連接圖和電路原理圖的轉換，從圖1中可以看出滑動變阻器的連接方式是分壓式，電流表的連接方式是外接法，電路圖如圖3所示，第（1）小問屬于簡單題。

第（2）小問考查電學基本儀器（電壓表和電流表）的讀數以及實驗數據的處理能力。結合圖1和圖2可以看出，圖2中的①②是電流表的儀表盤，圖2中的③④是電壓表的儀表盤，結合電流表和電壓表的讀數原理可得①②的讀數是0.10 A、0.24 A，③④讀數是2.0 V、0.27 V。流過小燈泡的電流隨著小燈泡兩端電壓的增大而增大，小燈泡的電阻會隨著溫度的增大而增大，兩組數據得到的電阻分別為2.7 Ω和8.3 Ω，第（2）小問屬于中檔題。

立意分析

原題中第（1）小問考查學生對小燈泡的伏安特性曲線測量電路的理解，由于本實驗要求獲得多組數據且電壓和電流從零開始變化，故滑動變阻器的連接方式是分壓式，由于小燈泡的電阻較小，為盡量減小電流表對測量電路的影響，電流表的連接方式是外接法，本實驗對電壓表和電流表的量程也有具體要求，電壓表應選0～3 V，電流表應選0～0.6 A，在學生了解上述信息后才能更好地將實物連接圖轉換成對應的電路原理圖。

原題中第（2）小問考查電學實驗基本儀器的讀數，但圖2中不能直接看到電壓表和電流表的標志。命題人摒棄了原來給出具體的電表純粹考查學生的讀數能力的命題思維，而是一次給出4個儀表盤，讓學生有點摸不著頭腦，第（2）小問考查學生綜合處理問題的能力。結合圖1中電壓表和電流表的量程選擇以及刻度盤的刻度特點，需要判斷出圖2中的①②是電流表的儀表盤，圖2中的③④是電壓表的儀表盤，結合電流表和電壓表的讀數原理解決讀數問題。但這并沒有結束，命題人筆鋒一轉，轉移到了伏安法測電阻，兩組數據得到的電阻分別為多少，這又讓學生摸不著頭腦，①和③④中的哪個對應？②和③④中的哪個對應？本題再次考查學生的應變能力和具體問題具體分析的能力，要想解決問題需要學生結合小燈泡的伏安特性曲線以及小燈泡的電阻隨著溫度變化的規(guī)律，利用電阻的定義式求出不同電壓下的電阻的值。

原題中第（1）小問和第（2）小問環(huán)環(huán)相扣，前后呼應，不僅考查基本儀器的讀數和伏安法的理解，還考查了學生對實驗細節(jié)的關注和實驗數據變化規(guī)律的梳理能力，本題難度不大，但區(qū)分度較高。本題雖然沒有繪制伏安特性曲線，但解決第（1）小問和第（2）小問的過程中已經滲透了伏安特性曲線的應用，有利于鑒別學生的實驗能力和思維水平的差異。

另類分析

1. 高中物理實驗應有明確的實驗目的，在真正做實驗前，應結合實驗器材和實驗原理構建實驗原理圖，有了實驗原理圖才能更好地構建實驗電路圖，也就是說實驗原理圖在先，而實驗電路圖在后，這是正常的實驗思維。而本題卻先給出了實驗電路圖，讓學生結合電路圖畫出實驗原理圖，雖然從思維上這是可逆的，無可厚非，但若從人的認知理論和實驗習慣來看，本題第（1）小問的設計不妥，它違背了人們認識問題和解決問題的常規(guī)流程，只是為了考查而考查。

2. 關于小燈泡的伏安特性曲線的實驗原理圖，很多學生直接就能構建出來，不一定要根據圖1中的實物圖連接再去轉換，這樣第（1）小問的考查功能又大打折扣，不少學生直接借助記憶背誦就能畫出圖3所示的原理圖，第（1）小問的考查再次流于形式，沒有思辨能力和分析問題能力的滲透考查。

3. 學生正常做實驗過程中，調節(jié)電路后立即讀取電壓表和電流表的讀數并記錄數據，此時電壓表和電流表兩表的讀數是一一對應的，一般不會混淆，這也是基本的實驗素養(yǎng)和操作流程。而本題又反其道而行之，故意遮住電壓表和電流表的標志，給出4個刻度盤讓學生自己分析得出電壓表和電流表的讀數，雖然這樣處理有利于考查學生的綜合能力和整合意識，但畢竟不符合實驗操作的便利性原則，第（2）小問的讀數考查有點故弄玄虛，故意設套讓學生鉆，這樣不利于科學精神的培養(yǎng)和科學思維品質的訓練。

4. 第（2）小問完成4個讀數后又進一步考查數據的對應關系的理解和計算，學習需結合小燈泡電阻的變化特點對應處理數據，是對問題的深化考查，前面學生已經暈頭轉向，關于兩組數據得到的電阻的計算是否有點難為學生，而且4個讀數具有對應的唯一性，那么兩組數據得到的電阻的值也應該具有唯一性，而參考答案卻是有范圍的，這也是不妥的。

5. 總之，原題從考查學生對小燈泡的伏安特性曲線的理解和實驗細節(jié)的關注以及基本實驗器材讀數方面來看是個好題，而且前后呼應，層層遞進。原題若從物理實驗的流程和操作素養(yǎng)以及科學精神的培養(yǎng)角度來說又有很多瑕疵甚至不妥，所以命題人在命制試題時既要考慮考查的角度也要考慮科學性這一方面，這樣才可能接近完美。

參考文獻：

[1]孟擁軍.電學實驗設計的思維流程探討[J].中學物理教學參考，2009，38（6）：50-52.

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[3]李勝強.從兩道力學實驗題談起[J].物理教學探討，2015，33（4）：61-63.（欄目編輯 王柏廬）