高三物理实验复习的几点思考

摘要：高考物理实验试题考查学生对实验器材的选择、作用和读数，实验目的、原理和步骤、数据处理及误差分析等基本内容，又考查学生用学过的实验原理、方法设计实验方案解决新的实际问题。刚进入高三的学生对实验的目的、原理缺乏深刻的理解；对实验所需器材不能正确把握；数据的分析、处理比较粗糙；对实验缺乏设计和想象力。如何提高高三物理实验复习课教学的有效性和针对性，帮助学生构建起综合实验体系，形成一定的应变能力，本文对近年来高考物理实验试题的特点进行分析，进而提出高三实验复习教学中的教学方法和策略。

关键词：物理；实验复习；教学方法；策略

物理学是一门以实验为基础的学科，物理理论的建立和规律的发现都要以实验作为唯一的检验标准，中学物理实验在发展学生思维、培养学生能力、指导学生掌握科学的研究方法和培养实事求是的科学态度等方面都起着举足轻重的作用。

近年来高考的物理实验试题在卷面上的分值来看相对稳定，约占15％，共18分。实验考查的目标在考查实验器材的选择、作用和读数、实验的目的、原理和步骤、数据处理及误差分析等基本内容的同时又考查学生从学过的实验原理、方法，设计实验方案解决新的实际问题，这类题型形式多样，难度较高，突出考查学生的综合运用能力。如何提高高三物理实验复习的有效性和针对性呢?下面先分析近年来高考物理实验试题的特点，然后谈谈在高三实验复习中采用的教学方法和策略。

一、高考实验试题的特点

高考实验能力具体要求是：能发现(探究)问题、提出问题，并制定解决方案；能明确实验目的；能理解实验原理和方法；能控制实验条件；能运用(能力)已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验。会使用仪器；会观察、分析实验现象；会记录、处理(能力)实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价。根据这一要求，近三年高考实验试题表现出以下特点：

(1)从物理实验试题的来源来看

①教材中的演示实验和物理学史上的经典实验

为了再现科学家研究问题的思想、方法，让学生了解物理学的发展历程，教材中的演示实验、介绍的科学家探究方法、迷你实验室或信息窗都有可能作为实验试题的情景出现。例如：薄膜干涉(2008上海高考)和卡文迪许扭秤实验(2010上海高考)等。

②考试内容要求的学生实验及其拓展

除了考查基本测量仪器的使用、测量类实验和验证性实验等考试内容要求的学生实验外，一些探究性实验、设计性实验等实验试题是对原有的学生实验进行拓展和提高。

总之，力学、电学部分的实验无论是在分值的安排，还是试卷题型的分布，一直是实验考查的重点内容，但处于选修内容的学生实验也不能轻易忽视，理应引起重视。

(2)从物理实验试题的类别来看

①实验原理的考查

从基本仪器的工作原理、物理量的测量、验证、设计实验的原理、探索实验的变量控制，画实验的原理图等多种形式进行考查。

②实验仪器的使用

要求知道仪器的构造、明确仪器的操作规程、掌握基本测量工具和实验器材的读数及使用。

③实验器材的选择

从给定的实验器材中确定所需的、需要补充的、题中遗漏的器材，还有替换不合理的器材等等。

④实验步骤的确定

在掌握正确的实验步骤的基础上，能给试题中的实验步骤排序、改错、补漏等。

⑤实验器材的安装调试

按正确的顺序安装实验器材、按电路图连接实物、明确实验的注意事项等。

⑥实验数据的处理、实验结果的分析

利用公式或图像处理数据得出实验结论，反过来从图象中获取相关实验数据分析实验现象，分析误差产生的原因，有效数字的确定也是高考关注的重点。

总之，高考实验考查中试图创设一种真实的实验情景，考查学生真实的实验能力，将做过实验的学生和没有做过实验的学生区分开来，让不熟悉实验原理、仪器、基本操作的考生难于完成。

二、实验复习中采用的教学方法和策略

高一、高二的学生普遍存在对做实验缺乏认真的态度，进入高三的学生对实验知识的遗忘大。具体来说学生对实验的目的、原理缺乏深刻的理解；对实验所需器材不能正确把握；数据的分析、处理比较粗糙；对实验缺乏设计和想象力。如何帮助学生构建起综合实验体系，形成一定的应变能力，下面谈谈在高三实验复习中采用的一些教学方法和策略。

1　循序渐进，引导学生建立实验框架

根据高考实验题的特点，既要把握力电学实验的复习重点，又要兼顾对每个实验都进行较为系统的复习，包括教材中的演示实验和迷你小实验。因而第一轮复习要按章节顺序进行，首先，在复习前让学生自己先对实验进行阅读复习。其次，根据该实验的特点，从实验的共性、难点、考查的热点等因素进行分析讲述。第三，设置实验专项复习，对实验进行分类归纳，并适时引入设计实验的思想。第四，组织学生参看学生实验及演示实验的视频。第五，在平时的单元及阶段测验中，对复习过的实验进行滚动测试加以强化。

2　稳中求变，重视学生的实验迁移能力

近年来高考特别重视考察学生的实验迁移能力，这类试题是对考试说明规定的实验加以拓展创新的试题。一般来说实验原理不会超过基本知识的范围，所用的实验仪器和实验方法是考试说明规定实验中所要求的。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。常见的有：

①实验器材的拓展

即能否用其它器材替换实验中的相关器材而达到相同目的

②实验方案(原理)的拓展

即能否将某种熟知的实验原理迁移到新情境问题中

③实验数据处理方法的拓展

即能否采用不同的处理方法处理同一个实验数据，并比较和评判不同的处理方法的优劣。

例如测定电源电动势和内阻可从下面不同侧面进行拓展：(a)用电流表和电阻箱测电源电动势与内阻(安阻法)如图1；(b)用电压表和电阻箱测电源电动势与内电阻(伏阻法)如图2；(c)用两只电压表测电源电动势与内阻如图3、图4等。

总之，一般情况下电流表测量电流，电压表测量电压，但在有些特殊情况下两者功能是可以置换的。

3　重视实验思想方法及原理的理解和掌握，提高学生实验设计的能力

物理实验中常见的思想方法有：等效方法、累积法、控制变量法、留迹法等，实验方法及步骤、仪器的选择、数据的处理等一切与实验有关问题是从实验原理中派生出来，只要抓住实验的原理，理解实验原理和方法的确切含义、适用条件，问题就会迎刃而解。

实验设计中要求考生运用学过的实验方法，自行设计一个新的实验方案，包括设计实验原理、选择实验器材、安排实验步骤、设计数据处理的方法及分析实验误差。它是建立在理解实验原理和方法，是在学生完成学生实验的基础之上，因此学生必须在掌握考试说明所列的实验，才能将实验原理和方法迁移到新的实验问题中，不断提升设计新的实验的能力。

实验设计的关键是根据实验目的、实验器材等确定实验原理，从而确定测量的物理量及安排实验步骤。若实验器材不足，可由试题给出的器材进行替代转化为需要的器材。例如：2010福建高考的测量待测电阻的实验题。

4　重回实验室进行实验，提高形象思维的水平

在比较系统的复习了所有的实验以后，除了在每次单元考试中还要不失时机地对学生的掌握情况进行考查，在实验专项复习和临考前，还要组织学生重回实验室，实验室要展示所有的学生实验(含演示实验)的仪器，让学生面对实验装置回忆实验的原理，看看有哪些器材，为什么要选用这些器材?实验的步骤怎样?实验中应注意哪些问题?引起误差的原因是什么?思考可通过哪些措施减少误差?并要求学生针对自己的实际情况，选择部分实验再动手做做，以加深印象。

随着高考物理实验试题对能力要求的不断提高，试题在考查基本实验技能的同时，利用学生实验进行迁移、拓展和创新的试题不断出现，其综合性和灵活性在不断地增强。但是实验原理和实验方法是基本不变的。因此，在高三物理实验复习中，应抓住基本技能理解和掌握，重视学生的实验迁移和思维能力的培养，只有这样才能“以不变应万变”，找到解决问题的出路。

参考文献：

[1]教育部考试中心编写组，普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)[M]，北京：高等教育出版社,2010

[2]福建省教育厅高考考试说明编写组，福建省理科综合考试说明[M]，福州：福建教育出版社，2010

[3]孙亚玲，课堂教学有效性标准研究[M]，北京：教育科学出版社，2008

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