傅依鶴
(福建省仙游現代中學 莆田市 351200)
物理是一門實驗科學。新的物理理論是建立在實驗的基礎上,同時理論的發展也必須經過實驗的驗證才能夠被公認,可見實驗對物理學的重要性。在高考物理試卷中實驗也是重要組成部分,以高考福建省試卷為例,至2009年以來實驗部分固定在理科綜合試卷第19題,通常分為兩小題,以選擇或填空的形式出現。分值為18分,占物理總分的15%。實驗部分所占分值很高,區分度也很高,是學生得分不高的地方。因此在進行了一輪復習的基礎上,高考物理實驗部分應該進行第二輪的復習,而且是二輪復習的重點。那么應該如何進行高考物理實驗第二輪復習進而讓學生通過復習掌握更扎實的實驗綜合能力,取得更好的成效。
高考第二輪復習臨近高考,模擬考試多、時間緊。實驗部分的復習大多情況下也是通過專題訓練進行。而實驗復習停留在教室里肯定沒有進入實驗室的效果。因此對高考物理實驗第二輪復習應該把課堂從教室搬到實驗室,讓學生走進實驗室。按考試大綱要求把刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點計時器、彈簧測力計、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等基本實驗儀器按長度測量儀器、電學實驗儀器等分類方法,在一個實驗室中分若干組。讓學生在開放的實驗室中逐一通過實物更好地去了解這些基本儀器的原理和構造,通過實際動手使用這些基本實驗儀器,從而提高正確使用這些基本儀器的能力。
在領會了基本儀器使用技能的基礎上,讓學生了解考試大綱要求的14個必考實驗的目的、原理,搞清實驗所需要器材、實驗步驟,并設計好實驗記錄表格。為了提高實驗效率,例如可以把必考實驗中的研究勻變速直線運動、驗證牛頓運動定律、探究動能定理及驗證機械能守恒定律四個實驗所涉及到的實驗儀器放在一起,讓學生按實驗方案選取對應所需的儀器進行實驗,提高學生恰當選擇實驗儀器的能力,也在一定程度上減輕實驗室的壓力。當然也可以把測定金屬的電阻率、描繪小電珠的伏安特性曲線、測定電源的電動勢和內阻、練習使用多用電表及傳感器的簡單使用這五個電學實驗的儀器都放在一起,讓學生自己動手去選擇需要哪種量程的電流表、電壓表;是選電阻箱還是選擇滑動變阻器。當電學儀器選好后測量電路是選擇電流表內接法還是電流表外接法??刂齐娐分械幕瑒幼冏杵魇沁x擇分流式接法還是限壓式接法。在教室只能數學推理,實驗室里儀器就在眼前可以真正做到試觸,確實體會,加深理解。
在恰當選擇實驗儀器的基礎上,學生按實驗方案動手安裝和調試實驗儀器進行實驗。這樣學生對實驗步驟也會有更深刻的體會和理解。在實驗中出現的實際問題如故障等進行當場解決,進而進行總結,在考試中對故障分析就會得心應手。同時對實驗中的注意事項也會有更清晰認識,如在研究勻變速直線運動實驗中應先給打點計時器通電后釋放小車;實驗后先斷開電源,后取下紙帶這一注意事項,學生真的自己動手實驗了,就會有所體會,記憶深刻并養成良好的實驗習慣。
同時,認真觀察實驗現象做好實驗記錄,把實驗數據記錄在實驗前設計好的表格中。當然每個分組成員都要動手實驗去體會,也要做到人人都有機會記錄,而不是個別同學只當記錄員。
對實驗中,觀察、測量記錄的數據經過處理,才可以揭示相關物理量之間的關系。實驗的數據處理過程,確實是要一絲不茍、嚴謹認真的。甚至有時確實是非常枯燥乏味的。但是,很多物理結論就是在這種枯燥乏味的實驗數據處理后得出的,這個過程就應該培養學生鍥而不舍的科學探索精神、敏銳的洞察力,這對培養學生的分析解決實驗問題的能力,是非常重要的。高考物理實驗部分也經常涉及到數據處理能力的考查,因為實驗數據處理是比較高的實驗技能和能力要求,而列表法、作圖法、逐差法、平均值法是幾種常用的數據處理方法。通過系統的高考物理實驗二輪復習讓學生清楚這幾種實驗數據處理方法的各自的優點,知道什么情況下選擇哪種處理方法。例如在研究勻變速直線運動實驗中,選擇逐差法處理數據去求小車的加速度,利用的數據多,就可以盡量減少偶然誤差。當然有時候一個實驗中不止可以用到一種方法,研究勻變速直線運動實驗還可以用作圖法進行數據處理也很直觀、簡便,通過求圖像的斜率也可以求加速度。應該在高考物理實驗二輪復習中,培養學生學會選擇正確的實驗數據處理方法去進行實驗數據處理的素質和能力。
對數據分析不能僅從數學的角度出發,應該從尊重客觀實際出發對實驗數據進行實事求是的分析、最后得出相關的實驗結論。對待自己的相關實驗結論要有信心,不要盲目相信別人的結論,甚至通過弄虛作假更改實驗數據。應該冷靜地對得出的實驗結論進行分析和正確評價,同時正確看待實驗中存在的誤差,懂得通過數據分析知道誤差的來源,知道根據實際情況提出自己的見解,改進實驗方案減少誤差,從而提高學生在實驗中分析、解決問題的能力和素養,培養學生嚴肅認真的科學態度。進而在高考物理實驗題涉及數據處理相關問題不失分或少失分。
歷年來電學實驗始終是實驗部分考查的重點,每年必考且占實驗部分18分中的12分之多。分值很高,應該做好電學實驗復習。電學實驗不僅要求考生掌握五個電學實驗的基本原理,還要求學生具有知識遷移,進行簡單實驗設計的分析綜合能力,注重靈活應用的實驗能力考查,是實驗題里綜合程度較高的題目。對學生而言是難題,區分度很高,容易失分。電學實驗雖然難,可是在把握電學實驗基本原則的情況下,可以很好地激發學生的學習信心,進而取得電學實驗復習的良好效果。首先,根據需要制定明確的實驗目的,而一個實驗目的往往有多種思路,在高考物理實驗二輪復習中,應注重培養學生應用所學的電學知識和實驗理論做到把握實驗方案的安全性、可行性、簡便性原則去選擇合適的測量電路、控制電路,制定合理的實驗方案。高考電學實驗也經常涉及到實驗器材的選擇考查,讓學生把握在實驗方案確定后,做到保障實驗器材安全性、科學性、方便性、精確性原則去選取實驗器材,讓學生在實驗室中按實驗方案動手操作連接電路進行實驗,培養學生在考試中涉及連接電路實物圖的能力。讓學生養成在做電學實驗時,先檢查電路,再閉合開關的良好實驗習慣。同時電學實驗也應該培養學生應用基本的數據處理常用幾種方法,特別是作圖法。進行正確的數據處理,提高實驗方案精確度,盡可能減小實驗的誤差,并得出相應的結論。
總之,高考物理實驗二輪復習專題訓練是重要的,而實驗要有操作性,應該讓學生進入實驗室。學生通過自己的體驗讓學生的主動性、主體性體現出來,培養學生動手實驗能力,探索高考實驗復習新模式,調動學生實驗復習積極性,提高學生實驗綜合素養和能力,取得良好的高考物理實驗二輪復習效果。
[1]金毅.高中物理學生實驗.人民教育出版社,1994.6
[2]任麗華.世紀攻略·物理實驗.延邊人民出版社,2009.9
[3]新課程實驗教材精粹選評 (高中物理卷)人民教育出版社,2010.6.