近6年北京高考物理实验分析及命题趋势研究，本文主要内容关键词为：北京论文,命题论文,物理实验论文,趋势论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
全国普通高等学校招生统一考试大纲中提出要考查“设计和完成实验的能力”。近几年高考实验题的设计本着“来源于教材而不拘泥于教材”的原则，力图通过在笔试的形式下考查学生的实验能力，同时也希望通过考查一些简单的设计性实验来鉴别学生独立解决问题的能力。作者通过对近6年北京市高考物理实验的分析，总结推演出北京市在物理实验上的命题热点和趋势，并制定了行之有效的备考方案，希望对高中物理实验教学和学生备战高考给予一定的参考和指导。
一、近6年北京高考物理实验命题特点
从近6年北京高考物理实验来看，总的命题特点如下：
1.注重对基本实验操作、方法和原理的考查
近年来北京市实验题立意与定位均较好，引导教师和学生在教学和复习中重视实验的操作，要求实验的教学与复习，特别是验证性实验，不能简单地按课本的要求进行重复性的操作，更应注重对实验原理和方法的理解和应用。通常情况下第1个实验题重点考查实验的操作、读数和误差分析，第2个实验题一般是教材中重要学生实验的拓展或变通，主要考查电学实验的设计能力和实验“迁移”能力。
2004年考查了利用已有知识测量电流表的内阻，要求学生在掌握实验原理的基础上，正确选择测量器材。2005年实验题考查的是一道电学黑盒子问题，主要考查了电源、电阻及二极管主要特性，多用电表的用法及读数。2008年第1个实验题考查示波器的使用，要求提高学生的动手能力，掌握各旋钮的作用。
2.突出对实验探究能力的考查，坚持采用实验设计试题
近年来实验题向着侧重于考查对实验原理的理解、实验方法的灵活运用等更高层次的能力要求转变，要求考生运用学过的实验原理和方法，选择合适的仪器，设计出合理的测量电路去解决新的实验问题。比如2009年第1个实验题，考查了利用双缝干涉测量光的波长的实验。学生只有在熟练掌握了双缝干涉实验的基本原理的基础上，才能利用所给实验装置设计出双缝干涉实验。实验第2题，通过
图象的建立和分析，将“非线性”转化为“线性”问题，达到求解知识的目的。这2个实验不仅考查考生对实验目的、原理、方法的基本理解，还考查了实验能力和实验结论的分析过程。所以引导学生不能“死背”实验，要在已知实验和未知实验中，明确探究整个实验过程的重要性。
3.重视考查学生的实验创新能力
实验创新能力的考查一直是近年来考查的重点。利用已经熟练掌握的实验原理、方法以及设计思维，根据新给出的实验器材，制定出可行的设计方案，顺利完成创新性的实验设计，这是培养学生的实验创新能力的关键之所在。
2004年测量电流表的内阻实验题既不脱离当前中学物理实验教学的实际，又体现了对学生的实践能力和创新精神的考查。2007年第2个实验题研究小车在斜面上的运动，并根据速度—时间图象来判断物体的运动状态。这是对教材中研究小车在水平桌面上做匀加速直线运动的“迁移”。
以2004年实验题为例，图1为题目中给出的利用标准电流表
来测量待测电流表
的内阻的电路图。考试大纲中规定的19个实验中，有测量电源的电动势和内阻以及测量电阻丝的电阻率的电学实验，而没有测最电流表的内阻实验，该题为电学实验题的“迁移”，重点考查了学生的实验创新能力、替代法实验设计思维。通常我们将电流表内阻视为零，该题需要学生转变思想来测量电流表的内阻。该题第(1)问考查学生的实验动手能力，要求学生根据已给的电路图连接实物图。熟练掌握滑动变阻器的工作形式和连接方法，以及电流表的正负接线柱与电源正负极的连接。第(2)问实际上是采用替代法来测量待测电流表的内阻，采用2次简单的串联电路，前后2次保持滑动变阻器
阻值不变，使回路中电流保持为150μA，电阻箱
的阻值实际上即为待测电流表阻值。第(3)、(4)问为限流电阻
与滑动变阻器装置的选择问题，这需要详细考虑实验的安全性、满足实验要求和调节方便等细节问题。
图1
二、未来几年高考物理实验命题趋势
纵观近年来的高考考查情况，一些热点实验已基本形成，如基本仪器中的长度测量；力学中的研究匀变速直线运动和平抛物体的运动；电学中的测金属的电阻率（含伏安法测电阻）、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测电源的电动势和内阻、把电流表改装成电压表和用多用电表探索黑箱内的电学元件（重点：欧姆表的使用）；光学中的测定玻璃的折射率和用双缝干涉测定光的波长。值得注意的是，“一电一力”或“一电一光”或“一电一其他”的结构模式比较明显。未来几年北京高考物理实验命题趋势主要体现在以下几点：
1.继续着重考查学生对实验原理的理解
实验原理是实验的核心内容，紧抓实验原理，更易掌握实际操作过程中的规定、要求和注意事项。例如，设计性实验用到的是已学过的知识和使用过的器材，如果学生能深刻理解类似实验的原理、设计方法，能把所学的知识综合运用，是不难解决的。因此，我们在实验教学中，要有意识地强化对实验原理和方法的理解，将实验问题与有关理论知识结合起来思考，实时地将相关理论应用到相应的实验中。
2.仪器的选择、读数、数据处理及误差来源分析仍然是考查的热点
在历年的高考物理实验中，仪器的使用和选择占有较大比重，其难点为电学仪器的选择。长度的测量、电学参数测量的仪器是重点考查的对象。因此，对于刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器等长度测量工具，一定要熟练掌握它们的使用方法，会正确读数，该估读的一定要估读。对于电流表、电压表、多用电表，要熟练掌握各种电表的连接、选取量程、读数、仪器的构造及其工作原理等。只有熟练掌握了各种仪器设备的构造和工作原理，才能更迅速、准确地选择出最恰当的实验仪器。
3.重视设计性实验与探索性实验的考查，培养学生的创新性品质
从近几年的实验试题的设置来看，要求能够利用已学知识和方法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、选择数据的处理方法及实验误差分析，逐渐提高实验迁移能力和设计、解决简单新颖情境实验的能力。
2007年研究小车在斜面上运动情况的实验题如图2所示，该题考查学生的实验“迁移”能力，是一个非常好的创新性实验题。该题第(1)问是考查学生的实验器材选择问题，因为采用打点计时器来研究小车的运动情况，因此需要采取50Hz的交流电源，还需要刻度尺来测量。考查了学生对实验目的、实验方法与实验过程的掌握。第(2)问考查学生对刻度尺精度以及读数时的估读。第(3)问考查学生采用作图的手段来研究问题的能力，通过刻度尺读
各数值，作出
图象，实际上是对应一些点的v-t图象。考生要在熟练掌握匀变速直线运动规律的基础才能准确作出判断。第(4)问根据第(3)问所作出的图象，来判断小车的速度以及加速度，该问考查学生发现规律的能力。总体看来该题难度适中。如果进一步考查学生的实验探究能力，给出斜面的倾斜角度θ，让学生来求斜面和小车之间的滑动摩擦系数。这就加强了对学生创新性品质的考查，这些创新性品质应该是高三学生必须具备的。
图2
4.关注新课程的改革方向
在新课程改革的大背景下，高考对实验的考查已从简单的实验知识和操作技能转向考查实验思想、方法等综合实验素养和设计、创新等综合实验能力上，探索性实验的出现就是很好的体现。随着新课改的实施，探究性、设计性的实验题将成为高考的热点，平时实验中应注意发现问题、提出问题，并进行探究，每完成一次实验，必须再进行思考，完成该实验还有哪些新方案，该实验还有哪些其他用途，以此来提高探究和创新能力。
三、高考物理实验备考策略
物理实验在高考物理中占据非常大的比例，又是学生容易失分的难点所在。高考大纲中更是提出要着重考查学生“设计和完成实验的能力”，实验能力的考查历来是高考的重点。因此，高中物理实验的复习应引起考生高度重视。我们认为高考物理实验复习应该讲求如下策略：
1.注重原理，夯实基础，培养技能
实验原理是物理实验的核心内容。讲清实验基本原理是复习的重要环节，也是高三复习容易忽视之处。首先，应该明确实验的目的及依据的物理规律。其次，明确需要测量获得哪些实验数据来验证该物理规律。要得到这些实验数据，需要采用怎样的实验方法，选择哪些实验仪器和装置。然后确定操作步骤，选择处理实验数据的方法。最后，分析实验数据并得出结论，实验数据在误差允许的范围内是否能够验证相应的物理规律。如果实验数据超出了误差允许的范围，应该从实验中用到的仪器本身存在的误差、测量误差、细微的实验操作过程等方面进行分析。通过这种训练，使学生更深刻地理解物理实验的原理，熟练掌握相应的物理规律；通过对实验误差以及产生误差原因的分析，锻炼了学生的独立思考能力，培养了学生分析问题和解决问题的能力。
2.加强实际操作，提高动手能力
物理实验的首要特点是实践性。不亲自动手做实验，往往很难发现问题，很难真正理解问题。拿电学实验来说，有的学生感觉画电路图很容易，但在实物连接时却束手无策。高考中的电路实物连接题，就是把实际操作能力通过纸面上的画线展示出来，这种类型的题目错误率很高，说明学生实际操作能力较差，操作经验不足，需要严格认真的训练。建议学校实验室全面向学生开放，让学生利用课后的时间到实验室自己动手做实验。要求学生做到：对每个实验都要清楚实验所依据的物理规律是什么，要测量哪些物理量，如何操作等。不仅要懂得每一步的操作，而且要理解为什么进行这一步操作，哪些操作可以替代，哪些操作顺序可以颠倒。必要时，结合录像进一步规范学生的实验操作行为。
3.掌握设计实验的思想和方法，提高创新能力
近年高考特别重视考查学生的实验迁移能力，这类试题是对大纲规定的实验加以拓展创新的试题。但实验原理不会超过中学物理基本知识的范围，所用的实验仪器和实验方法是大纲规定实验中所介绍的。当然有的试题中会出现一些新的仪器，甚至会在题中简介它的作用和使用方法。很明显，实验设计是建立在理解实验原理和完成学生实验的基础之上。因此学生必须在熟练掌握大纲中所列的实验基础上，才能将实验原理和方法迁移到新的实验问题中，具有设计新的实验的能力。
4.全面复习，一个不漏
考纲上共19个学生实验，每个实验都要求学生一个不漏地认真掌握。从这几年的高考试题看，大多考题出自这些学生实验，即使有变动，也是源于课本的实验，只有掌握了基本的实验原理和方法，才能解决变化的题目。
5.重视演示实验和课本中附加的小实验，培养和提高学生的观察能力
近年高考已向演示实验和小实验拓展，如：自感现象、光电效应等实验题都是演示实验，演示实验在物理教学中有重要的示范作用，在培养学生实验能力方面有着不可替代的作用。小实验可以就地取材，如反冲实验，可以简单的利用气球、吸管和细线即可完成，形象、直观地将反冲现象展现出来。对培养学生的动手能力、分析能力、发现和探索问题的能力，具有独特的作用，将深奥的物理学原理和方法通过小小的实验演示出来。2005年北京卷第6题就考查了电磁感应的课堂演示实验。
6.关注新课程，用探究性实验培养科研能力
新课程标准将“物理实验”的提法变为“物理实验与科学研究”，使物理实验有了更深的含义。探究性实验对培养学生科研能力起到重要作用，随着新课标教材的全面推广和使用，探究性学习、探究能力将越来越受到关注。
在复习中，既要求基础知识的全面复习，又不能照搬课本，要注重培养学生的发散思维、创新能力。
总之，在新课程标准三维目标“知识与技能”，“过程与方法”“情感、态度与价值观”的基本思想指导下，在目前考试形式的制约下，高考改革尽可能全面考查学生实验思想方法、实验素养和实验能力的总趋势是：
(1)越来越贴近现实生活问题。对现实生活中常见的物理现象进行实验验证，考查学生利用所学知识解决实际问题能力。根据要解决的与实际生活相联系的问题，利用课程标准所列实验的原理、方法和器材，重新组合，推陈出新。
(2)仍将侧重对实验数据的处理能力及实验的多种思维方式的考查。对于基本内容的考查重点仍然放在实验和器材测量的原理、选取、数据处理和结论获取的方法上，考查形式新颖。
(3)重视实验思想方法的建立和“迁移”变化能力的提高。总体上设计性、探究性实验是考查的重点，目的是考查学生的实验探究能力及相关的一些实验能力，考查学生的实验思想方法和实验“迁移”能力。