浅谈现高考形式下高中物理实验复习策略
时间：2022-09-23 07:29:10
摘要：物理学是一门以实验为基础的学科，物理学所表达的定律，绝大多数是用实验探索得出来的。实验能力是高考物理考核的五大能力之一，它要求学生在理解的基础上独立完成“知识内容表”所列的实验，明确实验目的，理解实验原理，控制实验条件；会运用这些实验中学过的实验方法；会正确使用在这些实验中用过的仪器；会观察、分析实验现象，处理实验数据，并得出结论。实验题是最具活力与创造力的测试题型，能够体现学科特点，同时也是高考物理的热点内容，也是高考复习备考的重要内容，本文结合近几年高考实验试题分析对新课程背景下的物理实验复习策略进行阐述。
关键词：物理；实验；复习策略；高考
一、高考实验题的特点
近年来，高考中对实验的考察进一步加强了，实验题的命题形式越来越灵活，考察角度多变，设问方式新颖。针对高考实验题形式的灵活多变，物理实验题在理综考试中是必考、分值较高的内容，福建省历年分值为18分，考查2-3实验，考试的区分度很好，考生的得分率不高。针对历年情况，结合平时复习过程中与学生进行交流发现，并不是学生没有花时间在实验复习上，正是由于实验的重要性，许多学生花费了不少的时间与精力对实验目的、原理、步骤、注意事项、数据处理等等内容一遍遍重复，死记硬背，但考试结果却往往事与愿违，在考试中无法取得理解的分数，甚至针对试题中的新仪器、新测量元件、新的数据处理方式感到束手无策，一片茫然。例如：福建省 2012年测电源电动势实验中利用1/U-1/R图象进行数据处理，2013年硅光电池，等等，这样的学法显然与新课程改革下对学生探究能力的要求大相径庭，所以，针对以上现象，教师在实验课教学及实验复习当中应注重学生实验思维能力、发现问题和提出问题等探究能力的培养。
高考实验题明显发生变化，己跳出了课本分组实验的范围，不仅延仲到课本的演示实验中， 体现了对能灵活应用已学过的实验理沦、实验方法和实验仪器去处理问题的能力的考察。这就要求我们在复习中先要抓住基本实验的原理的理解。在进一步开拓学生实验思维、提高实验能力。
二、实验复习的主要策略
1.重视基本仪器的使用
仪器是实验的工具，我们对常用的物理仪器要熟练运用，这是实验的基础，任何时候都不过时，在这方面花些时间是必需的。高中物理实验中常见的有十几种仪器，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、电阻箱等等。这些仪器的使用每本复习用书上都有很详细的说明，必须引起足够的重视。例如，福建省2009游标卡尺测内径，2011游标卡尺读数、电阻箱读数，2012年螺旋测微器的读数，2013年电压表的读数，均考查的是基本仪器的读数方法。实验复习过程中应坚持全面复习，对每个器材的使用都要让学生了然于胸，掌握其构造原理、使用方法、选取量程、主要参数、读数等。特别是读数，反复练，反复讲，直到学生掌握。
2.注重实验原理，探索改进实验
从近几年各省份的高考物理实验试题的设置来看，特别重视实验能力的培养和提高，要求教师认真做好教材中的演示实验，学生认真做好教材中的分组实验，理解和掌握实验内容，在此基础上，能利用己学知识、原理和方法在题设的条件和情境下，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、设计实验数据处理方法及实验误差分析，逐渐提高实验迁移能力和设计、解决简单新颖实验情境的能力。
正是出于以上的考虑，教师在实验的复习中，应当引导学生们学会质疑，对实验设计原理、实验步骤、实验数据处理等方面勇于质疑，并针对实验中存在的问题进行改进。这才能真正的引导学生，将学生从被动地接受的地位解放出来，变为主动学习，并从中体会成功的喜悦，激发学生学习物理实验的热情，又能迅速提高学生的实验设计水平，激发学生独立性和创造力，体现新课改的精神。
例如：1.在“练习使用万用电表测电阻”的实验中，要求红“+”黑“-”连接插孔，当学生提出疑问，如果是红“-”黑“+”是否会影响测量，教师就可以因势引导，让学生充分掌握万用表欧姆档时的内部结构，进而分析测量原理，学生对仪器的认识就进入到更深层次。2.复习电学实验时，有时学生会问，既然内外接法测量电阻都会产生实验误差，那么有没有更好的测量电阻的方法？教师引导下，可以让学生对测量电阻的方法进行归纳总结，得出“等效替代法”“半偏法”“电势差法”“电桥法”如2013安徽高考题（图1）。
3.在复习“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”中，从演示实验入手，依次分析、逐步引导学生提出，是否可以利用气垫导轨替代长木板，从而不用平衡摩擦力这一步骤（图2），本实验系统误差产生的原因是细绳对小车的拉力不等于砂和砂桶的重力，为了减小误差，需满足M?m的条件，是否有更好的解决办法呢？教师可总结出改进方法，如以整体为研究对象，从实验原理方面加以改进；也可以从实验装置进行改进，以图3方式进行测量，或者重新设计实验，如图4所示。
3.重新组合实验板块，设置实验小专题
学习贵在总结，在物理实验总复习中，我们不应孤立地看待单个实验，通常在复习中，我们习惯于是把实验分成力学实验板块、电学实验板块、热学实验板块、光学实验板块等。实践中证明，我们不妨尝试从这些实验的原理、步骤、数据采集与处理方式的异同上，给这些实验分门别类，从而组成不同的实验板块，各种角度重新组合新的实验板块，比如按照测量型与验证型可把实验分成两大板块，按能进行图像处理数据和不能用图像处理数据又可以把实验分成两大板块等等。
各个实验间有些往往用到相同的器材，那么可以将它们归入一个个小专题中，使学生对器材的应用有更多的实例，也更利用培养学生迁移能力。例如本人在教学中尝试着将所有用到打点计时器的实验归纳整理为一个小专题。
同一方法能完成许多实验，如在光学实验中，可以设置专题“插针法测光学仪器的折射率”，不仅可以测两面平行的玻璃砖的折射率，也可以测三棱镜、半圆形玻璃砖等其他光学仪器的折射率。同一装置可以完成不同实验目的，如图5装置，可以完成与纸带有关的实验等；教师还可进一步分析打点计时器打出的纸带不仅可以测加速度和速度，还可以测量角速度，如图6所示。也可以通过不同装置，完成同一实验目的，如“探究恒力做功与动能改变关系实验，可以选择以下多种装置进行探究（图7）。
在电学实验板块复习过程中，可以结合“测量电源电动势和内电阻”这一实验，将电阻箱的应用、定值电阻的应用、误差分析、数据处理等电学实验中的难点利用多种测量电路进行引申拓展讲解（如图8）。
结合“描绘小灯光的伏安特性曲线”这一实验，将电表的选择、电路的选择、滑动变阻器的选择进行巩固复习等小专题的复习形式。这样进行归纳式的专题复习，有助于学生在整体上审视高中物理清晰的思想，才能更有效地为设计实验做好准备。
4.在物理实验中体现思维方法
高中物理实验中常用的物理思维方法有模型法、逆向思维法，等效替代法、累积法、控制变量法、放大法、估算法，假设法、留迹法、图像处理平均值法等，这要学生们能够领会，并能在每个实验中找出到底用了什么物理思维方法。比如“验证力的平行四边形定则”实验中的等效替代法；“用单摆测定重力加速度”实验中的理想化法；游标卡尺、放大镜、显微镜、示波器等仪器都是按放大原理制成的。在“验证动量守恒定律”的实验中就用了等效法（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。在实验复习中通过找各实验中的思维方法，能够让这些思维方法深入学生的脑海中，并在遇到的探索型高考物理实验题中加以运用。
三、实验复习过程中需要注意的问题
1.对于教材中及考纲中的各个实验，包括演示实验的实验原理、实验方法、主要实验步骤等要做到真正理解，融会贯通。高考的实验试题，一部分就是考查课本实验本身，另一部分则是考查运用在这些实验中学过的原理和方法，考查学生能否利用已学知识解决其它一些未做过的实验问题，这部分题目虽然难度较大，其基础及原来仍然来源于课本中所要求的实验。
2.实验数据的处理、实验误差的分析仍是体现学生物理实验能力的重要问题，因此有必要让学生真正掌握一些处理实验数据的方法，例如处理打点计时器纸带的方法、用图像方法处理实验数据的方法及““测量电源的电动势和内电阻”、“伏安法测电阻”等误差分析等都应引起教师足够的重视。
3.教师要关注新仪器，新科技在中学物理实验中的应用。如最新的物理学发展前沿相关知识，光电门的使用； DIS实验模型中力、速度、位移、电压、电流、温度传感器等现代化教学技术的应用。
4.对高考中的重点实验板块（福建省近五年均有考查电学实验），应分析重点考查的原因，由于电学实验选择面大，知识点多，考查范围广，可重点进行复习，精选精编练习进行巩固。在重点复习的同时，也要注意全面性，例如选修教材中的实验，验证动量守恒定律（选修3 -5）、油膜法测分子直径（选修3 -3）。
四、结论
总之，我们在物理实验复习过程中，既要注重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，注重对学生进行实验技能、实验方法和实验思想的培养，进而培养和提升学生观察现象、分析现象，以及发现问题、提出问题、解决问题的能力，这样才能达到以不变应万变的目的，就能提高学生利用基础知识的迁移，设计、创新的能力。若在高中实验复习上有所突破，必然对学生整体物理水平的提高有很大的促进作用，学才能更好的迎接高考、适应高考，在高考中取得满意的成绩。
参考文献：
[1] 张会贞. 谈新课程高中物理总复习策略[J]. 教育实践与研究（B），2013，05：66-67.
[3] 白彩霞. 高考物理实验复习的策略和方法
