李伟河北省武安市第一中学056300
认真分析近几年的高考物理实验试题,不难发现以下几个特点:注重基本实验仪器的使用和读数的考查;重视对有效数字的考查;突出了实验原理和方法的考查并将实验原理和方法的考查渗透于理论计算中;注重对实际操作的考查,体现了实践性,追求“只有动手做过实验才能得高分”的目标;注重考查实验的多种思想和数据的处理方法;注重课本基本实验所掌握的实验原理、技能的迁移,多以等效型、探索型、设计型出现。电学实验考查的频率最高,它要求学生能明确实验目的、理解实验原理、控制实验条件,会运用已学过的实验方法,会正确使用实验中用过的仪器,会观察分析实验现象、处理实验数据并得出结论。设计性实验是近几年的高考热点也是得分难点。因此,对物理实验的复习,笔者提出了以下建议:
一、加强对基本仪器的使用原理及读数的复习
基本实验仪器的使用和读数是实验的基础。《考试说明》中要求会正确地使用的基本仪器主要有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧称、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。特别是对刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的正确读数几乎每年都考。复习时一定要让学生了解仪器的基本结构,熟悉各部分的名称,深刻理解其测量原理,分清仪器是否要估读,掌握正确的读数方法,务必按有效数字规则读数。
二、加强对考纲规定的每个实验原理的理解和掌握,培养思维的变通性
原理是灵魂,目的是方向,充分理解了实验原理,才能进行适当变通,进行拓展和迁移;同时,还可以根据实验原理选择实验器材、安排实验步骤、进行误差分析等。
复习实验原理和方法时,可以按照以下五个环节来进行:1.实验要达到什么目的,要达到这个目的,依据什么物理规律,即实验原理的理解。2.根据实验原理,需要获得哪些数据,应作哪些测量,要得到这些数据用什么方法、选择哪些实验仪器和装置。3.根据仪器和装置的使用规则或实验要求,怎样完成实验以及操作过程中需要注意的事项。4.数据处理一般有平均值法和图像法,特别是用图像法处理数据:怎么画图?图像的物理意义是什么?为什么图像不过原点?为什么采用“化曲为直”?5.实验结论和误差分析还是依据实验原理和方法。
三、注重实验过程和操作,提高动手能力
动手操作是实验的主体,没有操作过程便没有实验。考生在根据电路图完成实物连线题目时错误率很高,说明考生实际操作能力较差、实际操作经验不足。因此,复习实验时,要真正摆脱“黑板上做实验”的做法,要到实验室里复习实验,去做高考实验题;根据电路图进行实物连接,特别是滑动变阻器分压接法,进行实操训练,提高动手能力。摸过那些实验器材,至少接线柱就不会再连错了;做过实验,有很多实验的细节也就可以知道。同时,还要注意强调实验作图和实验连图要规范,比如先铅笔后钢笔、先主干后支路、导线不交叉不穿越仪器等,操作和关键步骤的描述要注意规范、准确表达。
四、突出重点,围绕核心展开复习,提高复习效率
力学实验可以围绕“打点计时器和纸带处理”进行复习,以长度、速度、加速度的测量和计算以及相关内容展开。在复习打点计时器时,还可以有意识地进行思维的拓展。如:1.打点计时器的纸带记录了什么物理量?2.通过打点计时器的纸带可以算出什么物理量?各量是怎样计算的?3.用联想的方法拓宽思路:利用打点计时器,还可能测出哪些物理量?《考试说明》中规定的“测定金属的电阻率、测定电源的电动势和内阻、描绘小电珠的伏安特性曲线”等电学实验,其共同点的实质就是电阻的测量。因此对于电学实验,可以围绕“电阻测量及电路”进行复习,以控制电路、测量电路、仪表的选择和读数展开。
五、灵活选用实验器材,培养实验设计能力
选用实验器材一般应根据实验原理掌握“可行”、“精确”和“方便”的原则。“可行”是指选用的实验器材要能保持实验的正常进行;“精确”是指选用的实验器材要考虑尽可能减小实验误差;“方便”是指选用的实验器材要便于操作。根据解决问题的需要,已知内阻的电流表可当电压表使用,已知内阻的电压表可当电流表使用,电阻箱与电流表或电压表配合使用可用于测电压或电流等,均体现了仪器选择中的灵活性。
六、注重教材的演示实验和课后小实验,加强实验实际操作能力的培养与训练
随着高考改革的不断深入,高考考查的知识面越来越宽,仅靠一些学生分组实验已远远不够,近几年高考试题中不断出现演示实验、课后小实验。,如06年江苏卷考察了光电效应现象的演示实验、全国理综I卷考查了共振现象的演示实验等。所以复习实验时一定要全面了解所有的演示实验及课后小实验。学校实验室应尽可能地向学生开放,使学生能亲自动手做做所有演示实验、课后小实验及分组实验,在操作过程中提高实验能力。由于现在的高考还不能让学生在考场上动手操作实验,而只能通过卷面来体现,画电路图、实物图、电路连线题等就是考查学生实际操作能力的实验题。所以在训练实际动手能力的同时,还应训练学生如何把已经获取的实际操作能力在试卷上表达出来。
通过对基本演示、分组实验的复习、操作,应达到这样几个目的:一要掌握实验原理;二要学会误差分析;三要学会对实验数据的处理;四要掌握实验的思想方法,如“控制变量法”、“累积法”、“转换法”、“替代法”等。学习贵在知识迁移,要注重培养自己的知识迁移能力和发散思维能力,达到灵活应用所学知识解答遇到的各种问题的复习最终目标。