源于实验，高于实验——从2005年高考实验考查看命题特点及2006年复习策略，本文主要内容关键词为：高于论文,命题论文,策略论文，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。
近年来，随着素质教育的不断深入，高考命题已从知识立意转化为能力立意，随着新一轮的课程改革全面展开，新一轮的高考改革，对学生学习能力的要求愈来愈重视，材料新颖、构思巧妙、立意超前、甄别能力强的新实验题将不断涌现。笔者对2005年高考的各套试题中的实验题进行了认真分析、比较和研究，感觉2005年高考实验题的一个突出特点是：实验过程充分体现了科学思维和科学方法，强调实验能力的考查，在以往注重考查实验方法迁移的基础上，能力要求有了很大提高，突出了实验的创新能力。即所谓“源于实验，高于实验”。下面就2005年的高考实验题的考查分布情况、命题特点及2006年实验复习策略提出笔者之拙见。
一、2005年高考实验考查分布情况列表（见表1）
表1 2005年高考卷中实验题的分布情况列表
附图
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二、2005年高考实验题命题特点
1.基本仪器的使用仍是实验考查的基础
客观地说，每一个实验都离不开实验仪器，这些仪器的准确使用，是学生完成有关物理实验的必备的最基本的能力。不管上一年度考查到仪器的使用题目分值的多寡，我们都要对常用的物理仪器熟练运用，这是实验的基础，是实验的工具，任何时候都不过时。常见的13种仪器：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。对这些仪器规范、安全地使用，不要仅仅停留在会读数上（经常考查的是游标卡尺和螺旋测微器的读数），而应该从通过使用器材进一步理解实验原理、实验方法，能够独立迁移、运用和创新，单单从电流表、电压表（内接、外接法）、滑动变阻器（限流、分压）而言，就有无穷无尽的变化。纵观近两年的高考题，电学实验几乎都用到电流表、电压表、滑动变阻器，而力学和光学实验经常会用到游标卡尺和螺旋测微器的读数。
2.重视对实验数据的处理
对实验数据的处理，是对学生实验能力的较高层次上的检测。只有根据实验原理、要求以及制约条件，对实验现象进行理性的分析认识，运用学过的物理知识和有关的数学方法，如解析法、图像法、列表法等，正确处理实验数据，得出合理的结论。包括如何去掉有误差的实验数据，如何整理有效数字。这就要求学生学会数据处理的方法，像如何根据给定的数据在坐标图上找点，如何根据这些点连线，如何利用得出的图线分析推理出实验结论（见表2）。
3.电阻的测量成为考查的焦点（见表3）
伏安法测电阻是电学测量的最基本方法，欧姆定律及闭合电路的欧姆定律是伏安法测电阻的知识基础，从考查知识的角度出发，通过考查伏安法测电阻就能有效地学习电学基础知识。伏安法测电阻常涉及电流表内、外接法的选择与滑动变阻器限流、分压式的选择，前者是考虑减小系统误差，后者是考虑电路的安全及可读取的数据量。同时，常用到串并联电路中电压分配与电阻的关系等电学基本知识。从考查实验方法的角度看，电阻的测量常用到比例法、半偏法（迁移为
满偏、满偏法）、替代法等物理方法，并在迁移过程中进一步深化为设置一些困难让学生去克服，如没有电流表或电压表等，这就要求学生根据实验要求及提供的仪器，发挥思维迁移，将已学过的电学知识和实验方法灵活应用于新情境中。这样，就有效地考查了学生设计和完成实验的能力。
表2 2005年高考实验数据处理方法列表
试卷及题号 内容 数据处理方法
全国理综卷Ⅰ.22测定电源的电动势和内电阻 解析法
全国理综卷Ⅱ.22测电流表的内阻
解析法
全国理综卷Ⅲ.22测电压表的内阻
解析法
广东物理综卷11 研究匀变速直线运动
解析法
上海物理卷15.17,18 15.一定质量的气体的压强与体积的关系 列表法、图像法、解析法
17.电路故障分析 列表法、解析法
18.探究性实验列表法、图像法
11.探究弹力和弹簧伸长的关系 列表法、图像法、解析法
江苏物理卷11.1212.电流表的改装和校对解析法
表3 2005年高考实验电阻测量方法列表
附图
4.电学实验仍是考查的重点
从2005年的高考物理和理科综合试卷看，对电学实验的考查成为实验的重中之重，这不是偶然而是必然。这是因为：(1)电学实验不仅考查了大纲和考试说明所要求的独立完成实验的能力和实验设计能力，同时也有效地考查了电学基础知识，它所具备的双重效果自然受到命题者的青睐。(2)理科综合试卷由于受到考试时间和试卷长度的限制，试卷所能考查的知识点数量受到限制，大多数试卷都未对恒定电流一章的知识点另外单独设题考查，电学实验有效地完成了考查恒定电流的使命，同时为试卷考查其他的知识点留出了空间。(3)电学实验题尤其是设计电学实验题富于变化，能够考查实验方法、实验技能的迁移，为命题者提供了广阔的空间。纵观近两年高考题，题目年年翻新，没有一个是照抄照搬课本上的实验，都是源于教材而高于教材，立足课本实验的基础知识、基本技能、基本实验方法，考查知识迁移能力、创新完成实验的能力。2005年除天津理科综合试卷外，其他试卷都对电学实验进行了考查。
5.设计实验能力是实验能力考查的长期稳定的大趋势
设计和完成实验的能力是理科综合考试中考查的五大能力之一。在高考理科综合的考试大纲中对设计和完成实验的能力有明确的说明：(1)独立完成实验的能力；(2)能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、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。教育部最新制定的《普通高中物理课程标准》（实验）中对科学探究和物理实验能力做出要求。在课程改革的大背景下，当前高考对实验的考查和实验操作的模仿，转向了考查实验思想、方法等综合实验素养和设计、创新等综合实验能力上。即让学生用已学过的知识、技能、原理和方法，在题设情境下，按照题设要求独立完成实验方案，恰当选择实验器材，合理安排实验步骤，正确处理实验数据及进行实验误差分析等。新课程标准对科学探究和实验能力的要求是很高的，目前高考中的设计实验也只能说是初步达到它的要求。因此，将设计实验能力作为实验能力考查的重中之重，是一种必然，是一种大趋势。全国理综卷Ⅰ1.22、全国理综卷Ⅲ.22、上海物理卷15.17.18、广东物理卷12、江苏物理卷12都是考查实验设计、探究能力和创新能力的题目。
三、2006年高考实验复习策略
1.加强实验基本能力的培养训练
(1)强化基本物理仪器的使用
实验技能离不开实验理论的指导。任何复杂或简单的实验都离不开使用实验器材，我们在教学和复习中，对《考试大纲》中要求会使用的13种仪器，应让学生明确仪器的用途，了解其基本结构和测量原理，掌握他们的安全操作方法，正确进行观察、测量和读数，人人必须独立完成规定的19个学生实验。在实验教学中要严格规范化训练，培养使用基本仪器的技能，养成良好的实验习惯和严谨的科学态度。
(2)强化动手能力培养
动手操作是实验的主体，没有实验操作过程实验也就失去了它本身的意义。为了加强学生感性认识，强化动手能力培养，可以拿出一定时间开放实验室，变封闭实验室为实验室“超市”，让学生自由到实验室看一看，摸一摸，做一做，哪个仪器不会用，摸那个；哪个实验不会做，做那个。同时，针对不同类型的实验，可采取以下实验课复习模式：针对仪器的使用型实验，可采取示范—练习—总结法（如螺旋测微器、游标卡尺、示波器、秒表、打点计时器、温度计、电阻箱、多用电表的使用）；对观察描绘型实验，采取观察—分析—总结法（如电场中等势线的描绘）；对测量物理量的实验，采取引导—实验—分析法（如电阻的测量）；对于验证性实验采取理论—实验—综合法（如验证动量守恒定律）。在近两年的高考中，电路连线题较多，它实际就是典型的考查实际操作能力的实验试题，这种题目出错率很高，一方面说明学生的实际操作能力差，实际实验的经验不足；另一方面把实际操作能力通过纸面上的画线表达出来，也是一种能力，也应进行相应的训练。
(3)强化对实验数据分析处理能力的训练
实验的操作过程是为了得出实验数据，对实验数据进行分析处理，这才是实验的目的。这类题目多是给出实验数据，例如给定标好长度的纸带，给定数据表，让学生从这些数据中得出结论。这就要求学生学会数据处理的方法，像如何根据给定的数据在坐标图上找点，如何通过这些点画线，如何利用得出的图线分析推理出实验结论的图像法，再如解析法、列表法、观察法等。
2.深刻理解、熟练掌握实验原理
完成相同的实验，可以有不同的实验方法。例如电阻的测量，可以用伏安法，也可以用替代法、等效法、半偏法、满偏法等，关键是对实验原理和实验目的的理解。实验原理是实验的核心和灵魂，实验方法、实验步骤、仪器的选择、数据的处理等一切实验的问题都是为实验原理服务的。只要紧紧抓住实验原理，许多问题就会迎刃而解。只要弄懂了实验原理，实验操作过程中的一些规定、要求、注意事项就变成了生动的知识，而不是死板教条。
3.以挑战者的眼光挑剔书本上的实验
在近两年的物理高考实验中，我们已经感受到高考物理改革的方向了，它不再是简单地照抄课本上的实验，而是对原实验给予改造、改进和创新。这给我们一个启示：不要把课本上的实验奉若神灵，要以挑战者的眼光重新审视书本上的老式实验装置和方法。在平常的学生分组实验、演示实验中，我们对教科书中设计的许多方面还可进一步改进。因为教科书的实验在设计的过程中要考虑到地区差异，实验原理尽量简明，实验方法尽量简单，器材尽量不使用现成的，但同学们能够找到材料并能想法解决的等因素。比如验证动量守恒定律实验中的被碰小球为什么一定要放在很难立得住的小柱子上；验证机械能守恒定律的实验中没有必要从第一个点就开始计时（即没有必要取第一个和第二个两点间距离为2mm），我们完全可以从后面的计数点中取两个点算出速度与高度来验证守恒定律，没有必要管第一个点准确与否……因此，在物理实验教学中，要学生们学会改进——在所用实验器材上改进，在实验设计原理上改进，在实验步骤上改进，在实验数据处理上改进，在误差分析方法上改进。这种变学生从被动地接受灌输为主动探究学习的教学思路，既可提高学生参与学习与研究物理实验的学习热情，又能迅速提高学生的实验设计水平和对物理学的理解程度。当我们摆脱对书本的依赖与迷信时，其独立性和创造力就被大大地激发出来了。这无论对当前的高考应试还是对未来走向社会都是一笔极大的财富。
4.在实验中、实验习题中融会物理思维方式
在物理学习中，许多习题的设计与实验的设计是相同的，它们的区别只是出题的角度不同罢了，让学生找一找，改一改，必能收到好的效果。另外，在实验中常用的物理思维方法如等效法、累积法、控制变量法、留迹法、图像处理法、平均值法，学生必须能够领会，并能在每个实验中找出到底运用了什么物理思维方式。比如在验证动量守恒定律的实验中就运用了等效法（用位移代替速度）、累积法（重复打了许多点）、留迹法（用复写纸留下小球落地后的点）等物理思维方法。能够让这些思维方法深入学生的脑海中，并能够随时迁移应用，将来能有效应用于可能遇到的探索性、创新性高考物理实验题。有的教师只注重知识的传授，忽略了物理思想方法的传授；只注重题目的解答讲解，忽略了解题所用思想方法的讲解；只看到解题技巧的短期效应，忽略了思想方法的潜在作用。教师不能站在方法论的高度给学生以指导，学生当然不知道哪怕是最简单的物理思想方法，更谈不上迁移和应用，这极大地禁锢了学生的创新思维。
5.注意实验设计、探究能力和创新能力的培养
实验设计是近两年高考热点也是得分难点，是实验素质和综合能力的集中体现，是在理解实验原理的基础上的对实验方法的迁移和灵活运用，也是创新精神的体现。在实验教学和习题教学中，要有意识地培养学生的创新意识。如可以把验证性的实验改为探索性的实验，把演示实验改为探索性实验，把课后习题改为学生实验等。同时要尽量创造条件，让学生动手多做实验，让学生自选课题、设计实验、改进或创新实验，并对实验进行探究，培养学生创新意识和创新精神，训练学生用实验解决物理问题，真正明白每一个实验的目的、原理，使学生的实验能力进一步提高，并教给学生正确表达的方法，以扩展学生的思维空间及实验能力的应用范围。创造条件做一些设计实验和实验设计题目，注意实验原理和设计思想的迁移应用。同时注意培养学生的探究精神，学生的实验探究应该把重点放在以下四个方面：(1)通过探究满足学生的探究欲望；(2)通过探究获得对一些问题的理解；(3)通过探究培养科学思维能力，锻炼问题解决能力、合作与交流能力，培养科学的价值观和科学态度与精神，获得解决问题的科学方法。(4)逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解（科学探究是人类与宇宙之间的对话，科学是人类对宇宙的解读)，并按照中学物理实验问题解决的心理机制五环节（问题表征，问题解析，设计实验方案，实施实验方案，检验、反思与调整），切实提高学生物理实验的问题解决能力。