高考物理实验与探究命题的规律和创新

第 1 页 共 3 页继承和创新实验与探究的命题特点为了了解学生学习物理的情况，把物理学分成电磁学、力学和运动学、机械波和光学、物理实验等四部分进行问卷调查，根据对 900 余名学生的统计结果表明：42%的同学认为电磁学最困难；39%的同学选择了物理实验； 10%选择了机械波和光学； 9%的同学选择了力学和运动学。可见学生对物理实验与探究明显有困惑。为此研究实验与探究的命题规律，了解创新的途径，寻找行之有效的复习方案迫在眉睫。一、安徽省物理实验与探究考什么根据2014 年普通高等学校招生全国统一考试安徽卷考试说明 （以下简称考试说明 ）安徽省理综物理的实验与探究包括八个力学实验和四个电学实验，按照实验类型可以划分为：测量性实验、验证性试验、探究性实验。测量性实验涵盖：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、打点计时器、秒表、电流表、电压表、多用电表、天平、弹簧测力计等。要求理解仪器的结构原理、规格、参数，灵活地使用仪器，能正确的读数（估读、有效数字等） 。验证性实验涵盖：验证力的平行四边形定则、验证牛顿第二定律、验证机械能守恒等。这类实验要求用实验的方法来验证已归纳、总结的结论，从而加深对物理规律适用条件和结论的理解。探究性的实验包括：探究弹力和弹簧伸长的关系、探究动能定理、探究平抛运动的规律、探究单摆的运动等。此类实验需要学生可以根据题给背景和条件自行建立实验方案、确定实验原理、选择恰当的器材、能采集实验数据并能处理分析，确定物理量之间的联系并揭示所包含的物理规律。探究性实验具有很强的创新空间。根据对 2008 年到 2013 年的高考统计表明，研究匀变速直线运动、验证力的平行四边形定则和探究平抛运动的规律未曾考察，验证机械能守恒定律于 2008 年和 2010 年考查两次，其余均已考查一次。测定电源的电动势和内阻于 2008 年、2009 年、2013 年考查三次，描绘小电珠的伏安特性曲线于 2010 年、2012 年考查两次，练习使用多用电表 2009 年、2011 年考查两次，测定金属的电阻率于 2013 年考查一次。游标卡尺于 2010 年考查了 20分度，2013 年考查了 10 分度。螺旋测微器于 2010 年和 2013 年考查了两次。多用电表于2009 年，2011 年考查了两次。刻度尺、秒表等未曾考查。实验与探究三年设置两小题考查，一题考查力学实验，一题考查电学实验。三年设置三小题考查，基本上以一道测量仪器的使用，一道力学实验，一道电学实验的模式。二、安徽省物理实验与探究怎么考结合近六年的全国部分高考真题、模拟题和今年的考试说明发现实验与探究的命题具有以下特点：1源于教 材、高于教材。从近六年命题情况发现几乎所有实验与探究 均来打点计时器纸带橡皮筋图 1 图 2第 2 页 共 3 页自于教材。如：2009 年探究力对物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图1 所示。2010 年利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图 2 所示。包括每年的电学实验几乎全部来自于教材原有的实验方案。半偏法、替代法、电桥平衡法、补偿法等均未曾考查。源于教材但又高于教材，如：2012 年的“验证牛顿第二定律”用砂和砂桶代替了钩码，从而让拉力可以在更小的范围内调节；2013 年螺旋测微器的调零问题，让实验更具有实际效果；2013 年“测定电池的电动势和内电阻”用定值电阻角色转换为电流表。2力求创新。高于教材是命题者的追求，创新更是命题者的梦想。力学的创新集中在（1）研究对象的改变。如：2008 年的“验证机械能守恒定律”利用系统代替单个物体，如图 3 所示。 “验证牛顿第二定律”可以选择小车、钩码作为系统为研究对象。 （2）测量工具的创新。如测量速度可以采用打点计时器，也可以利用光电门、频闪照片、传感器等。 （3）实验原理的创新。如利用“验证牛顿第二定律”结合天宫一号进行质量的测量，也可以利用牛顿第二定律测动摩擦因素。 （4）实验目的的创新。探究动能定理可以改为利用动能定理测动摩擦因素。 （5）实验环境的创新。利用气垫导轨代替长木板，利用自由落体代替匀加速直线运动等。 （6）电学实验围绕器材的角色转换展开，如：定值电阻角色转换为电流表或电压表；电流表角色转换为电压表；电压表角色转换为电流表等。 （7）背景材料的创新。如 2010 年第题的背景：太阳能是一种清洁、 “绿色”能源。在我国上海举办的 2010 年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能 电 池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电 池在没有光照时（没有储存电 能）的 I-U 特性。3体现做与不做实验的区别。通过实验的操作步骤、注意事项、数据的处理和分析等力求体现做与不做实验的区别。如：2008 年验证机械能守恒的第（2）和（3）问：为提高实验结果的准确程度，某小 组同学对此实验提出以下建 议：绳的 质量要 轻：在“轻质绳”的前提下， 绳子越长越好；尽量保 证物 块只沿竖直方向运动，不要 摇晃；两个物 块的 质量之差要尽可能小.以上建议中确实对提高准确程度有作用的是_。 （在答 题卡上对应区域填入选项前的编号）（3）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议： _。2013 年的第 II 题螺旋测微器的调零；第 III 题测定电池的电动势和内电阻的图线坐标原点的建立和图线的拟合。Ru12以下几个方面同样也可以较好的体现做与不做实验的区别：电火花打点计时器的点迹留在哪条纸带的哪个面？“测金属丝的电阻率”时如何测金属丝的长度？“验证牛顿第二定律”若 a 和 m2 成正比，构建怎样的图像？如何校对弹簧测力计？4体现实验与探究综合性。一道实验题包含多个实验目的，体现学科内的综合以及扩大考查的知识点的范围。如：2008 年第题包含电压表改装、测电阻、测定电源电动势和内阻等。三、安徽省物理实验与探究怎么复习图 3第 3 页 共 3 页结合实验与探究的命题规律和 2014 版考试说明对实验与探究的复习有以下建议：12014 版考试说明对于实验与探究部分未作任何改动，因此命题将维持以前风格，复习过程中重点回归教材，掌握各个实验的目的、原理、器材、步骤、数据的采集和处理分析、操作的注意事项以及如何减小误差等。2重点关注上海、江苏、全国卷等。考试说明关于实验与探究的题型示例涵盖上海 3题，全国 3 题，江苏 2 题，重庆 2 题等。这些题型示例充分体现创新思想，所以力求创新、变通是今年的命题努力的方向。 考试说明未出现游标卡尺和螺旋测微器，而且 2013 年已经考查。多用电表出现了三次，刻度尺出现一次。3重点关注“验证力的平行四边形定则”和“测定金属丝的电阻率” 。发挥集体的力量思考该实验如何改进和创新，并要求学生能熟练完成此实验。4复习过程可以“化整为零” 。所有的实验除了安排学生统一进行以外，还可以充分利用琐碎的时间，如：开放实验室；或每周安排一个实验，把器材搬到班级以便于学生利用闲暇时间进行操作；由学生设计实验方案并进行实际操作。实际操作过程尤为注意细节的把握。5众多试验进行合理的归类“化多为少” 。如：力学实验围绕打点计时器展开，电学实验不管是“测定金属丝的电阻率” 、 “描