【摘 要】本文是筆者在結合近五年的高三教學實踐以及對近幾年高考試題的總結分析的經驗基礎之上,對高三物理實驗專題的復習進行反思,針對高三物理實驗專題的教學提出復習策略。
【關鍵詞】物理實驗;高三復習;教學策略
物理實驗教學是一個重要方面,高考也非常注重對物理實驗的考察。由于實驗板塊題型變化多,能夠考查學生的探究能力、解決問題的能力、處理信息的能力、篩選信息的能力等等,當然,也變成令學生感覺比較怕的一個專題,如何帶領學生突破這個瓶頸,掌握實驗題的解答技巧,成為大家共同的期待。
筆者在總結自己高三教學的實踐經驗基礎上,結合近幾年高考對實驗的考察,對高三實驗專題的復習提出自己的備考建議。
1.研究考試說明,研究考綱
只有充分研究考試說明和考綱,才能對需要考察的實驗內容和相應的知識爛熟于心,才能在教學中有的放矢,不至于做無用功。同時,也對考點的變化有所了解,不至于要求的沒復習,不要求的卻復習了。例如,2015年重慶物理考試說明與2016年納入全國卷之后的考試說明就不一樣,發生了變化,教師就應該根據考試說明對教學進行調整。
2.老師要總結實驗的類型,加強解題方法的指導
在中學物理教學中,根據不同的教學目的和要求,一般有以下幾種類型的實驗:測量型、驗證型、探究型和設計型,一般分為四類。考試的實驗內容為“一力一電”。
(1)測量型:這類實驗的目的是訓練實驗操作技能。長度測量(刻度尺讀數記錄等)和讀數(螺旋測微器、游標卡尺、多用表等)、實驗電路的連接、打點計時器、多用表的使用等。進行這類實驗時,應嚴格強調各種儀器的操作規范,務必使學生學會正確操作和使用,而對儀器的工作原理則不需詳細闡述。測量型題目難度多數為低檔題,比較容易。進行教學時應該讓學生熟悉儀器結構,學會使用和讀數。
(2)驗證型:這是驗證某些物理定律的實驗。驗證型實驗是要求學生定量分析實驗數據,得出實驗結論,將所獲得的實驗結論與所驗證的定律作比較,以達到驗證目的。如果實驗結論與物理定律有偏離,還應分析產生誤差的主要原因。學生對這類考題往往不會感到陌生,動手容易,題目難度不大,但是容易涉及函數和圖像結合的問題,而對于誤差分析和數據處理部分,或許會有令學生感到比較難以處理之處。對于這類實驗題,教會學生解決問題的思路與方法,是突破這類實驗的關鍵。筆者認為可以按照這樣的的思路進行教學指導——“弄清目的、分成兩半、分頭處理、問鼎等號、誤差允許、肯定成立、誤差分析、提升結果”,即14字方針:“弄清目的分兩段,分頭處理等號算”。
(3)探究型:研究某些物理規律的實驗。在新課教學時,探究的內容是安排在新課教學之前,而高三復習時的學生對所要探究的實驗內容已經熟悉,實質上是將探究型實驗變成了驗證型實驗。因此,筆者認為可以將探究型實驗按照成驗證型實驗來教學,不過按照探究型實驗進行答卷。
(4)設計型:設計型實驗是要求學生根據實驗目的自行設計實驗方案并進行實驗操作的實驗。這類實驗需要學生運用已有知識,結合題目給出的實驗目的和實驗器材等,自行設計實驗方法和實驗步驟等,對學生實驗能力的要求較高,屬于難度較大的實驗題。對這類實驗進行教學時,應注重平時對相關物理知識的理解,加強對實驗目的、原理、步驟等方面的分析,提高學生的實驗技能和素養。在講解實驗例題的時候,要帶領學生學會按照如下的思路對實驗進行分析:實驗目的——實驗原理——實驗方案——實驗步驟——實驗測量——實驗結果——實驗評估,弄清相互之間的邏輯關系,理清邏輯結構,理解邏輯推理。這樣有利于學生學會思考實驗、學會解決實驗問題的辦法,以至于在設計型實驗面前不會出問題。筆者認為可以按照如下方法突破這類實驗:利用實驗目的——結合所學知識——確定被測物理量——選定實驗儀器——設計實驗方案——確定實驗步驟。
3.統計近幾年物理實驗考查的知識點
例如,對全國卷II統計比較分析:
通過統計比較,弄清常考點,考試的重點,考試的方式,考試的模式特點等。通過統計,筆者做出如下的總結分析。
(1)考查特點:推陳出新,來源于教材而高于教材。實驗考查的內容和知識,都是教材上面的,也是教材實驗運用到的知識,但是所選取的素材卻不是在教材上直接拿取,尤其是電學,其往往容易利用生活中的事例為素材進行考察。也可能是一個新題,不過新題一般會與當年新的科學技術相聯系。由此說明,題目設計立足課標,體現能力立意,注重與生產生活的聯系。所以,筆者認為,即使是推陳出新,其蹤跡也是來源于教材,因此,在教學中就要緊扣教材,吃透教材,理解教材。學生才能夠在“萬變不離其宗”的考察模式中獲取勝利,如果是采取對教材上的內容死記硬背,照本宣科,而不變通,學生將不會在實驗上得到突破,這樣進行備考,無疑是失敗的。
(2)題目描述特點:近年對探究性實驗的考察有所加強,這是為了符合新課標的要求,從而往往會設置新的實驗情境,但是實驗的本質是不會變的。鑒于此,在教學中要設置新的實驗模式,讓學生多見一些創新實驗,通過對創新實驗的講解,教會學生如何突破這類實驗,如何解決這類問題,注重方法的總結和解題技能的訓練;由于這類實驗的本質是物理規律的應用,物理問題的解決,會以教材上的物理實驗為參照模式命題,利用的知識、方法、原理等不會變化,因此,解決問題的關鍵,還是更加需要對教材的實驗進行理解,而不是死記硬背;同時,也需要要對學生進行心理上的輔導。
(3)考察模式:一力一電,一般以電學實驗為主,但是也有“以力學實驗為主,電學為輔”的特殊情況。不過力學實驗一般比較簡單,電學實驗學生往往會感覺比較難。
(4)圖像考察:有時實驗會考察學生通過圖像讀取有用信息、獲取所需要的信息的能力。
(5)有效數字:對有效數字的考察是經常性的,這是教師應該注意的又一個重要的地方。
(6)連接電路實物圖:對電路的連接,需要弄清實驗原理、實驗步驟、電路結構以及將電路圖轉化為實物圖的能力。
(7)分析實驗結果:近幾年,都存在對實驗結果進行分析的試題,例如,故障分析、誤差分析,目的是為了考察學生對實驗結果評估的能力。
(8)選擇實驗儀器,優化實驗方案:在實驗里面,尤其是電學實驗,常常會涉及考查選取實驗儀器,配合實驗儀器連接電路,達到測量目的等。
4.考試方向的預測
在統計分析的基礎之上,對考試內容做出預測分析,以便教師的課堂教學更具針對性和指導性。
(1)試題的繼承性:根據高考題目具有穩定性的特點,因此,高考實驗題的命題模式不會突然轉變,而是逐漸變化。所以,考察的題目仍然會沿用當前模式——一力一電,考察的內容的方式,也會在一定程度上沿2016年的樣式。
(2)考查內容同樣會是基本的實驗內容:著重對實驗原理、實驗步驟、實驗結果評估、誤差分析、實驗電路圖等方面進行考查,對實驗結果的記錄——有效數字也有可能會繼續考查,所以要注重教學引導。
(3)對圖像的考查仍然可能繼續:因為圖像問題的考察一直是重點,考查學生收集信息、讀取信息、處理和篩選有用信息的能力等,這是新課標要求考查的方面。
(4)探究型實驗仍然是出題的重要方向:為了考查學生的探究能力,因此會在這方面出題,體現新課改思想。
(5)選擇實驗器材,優化實驗方案,評估實驗結果仍然可能會有所體現:選擇實驗器材和優化實驗方案,這是考查學生的實際能力,要求學生把握實驗細節,篩選有用信息。對實驗結果的誤差分析,是考查學生的交流評估能力,這也是新課標要求考查的方面,而這一能力只有在實驗中比較好體現,因此,故障分析、誤差分析和實驗方案改進等方面,仍然有可能進行考查。
(6)試題特點:筆者認為,實驗題肯定會秉持“立足教材而高于教材”的思想,體現考查學生的實驗能力,而不是記實驗的能力。考查學生能力的高低,這是新課標的主要特色,因此,筆者認為實驗依然會以教材的知識為陣地,運用新的實驗素材,結合生活中的物理,以體現“物理來源于生活”的思想。
(7)體現時代特色:新時代的學生,應該具有新時代的精神,為了讓學生關注科學技術的發展,體現物理給社會生產力帶來的巨大推動作用,物理試題的素材也有可能和當前科學技術相結合進行考察。
5.備考方法建議
通過真題分析,考點預測等,就可以制定相應的備考方略,這樣的備考既是有用的,也是明確的,更是有效的,高效的。例如,筆者在自己反思研究的基礎上,對實驗教學制定了如下的復習策略:
(1)依據考綱,立足教材,深入剖析:萬變不離其宗,我們要將考綱要求的實驗內容,仔細講解,深入剖析,弄清實驗原理、實驗目的、實驗步驟,分析實驗誤差等,要讓學生理解實驗,而不是背實驗。同時,復習不能有遺漏,也不能憑經驗感覺,只復習幾個“重點實驗”或“重點儀器”,而忽視了其他實驗。
(2)注意教學中介紹一些最近科學技術的發展。高考往往也會依托最新科技發展成果為命題素材,對學生進行物理知識技能的考查。因此,我們介紹一些這樣的素材給學生,可能會對他們有幫助,例如,太空授課、神州飛船等最新進展。
(3)注重提升學生對不同類實驗的解答技巧的指導和培養。在教學中,要講解如何解答該類題,配合實驗教學指導講解,并出與之相類似的題目進行練習,讓學生感受體驗,這樣才能轉化為學生能力,也不能僅僅只是文字性總結,那樣不會轉化為學生的實際能力。例如,對探究性實驗題進行教學時,可以指導學生將遇到的題目先看清實驗目的,即探究內容,然后將探究的內容和所學過的實驗進行對比,找出探究實驗的原型,最后按照驗證型實驗進行實驗解答,不過按照探究型實驗模式進行書寫。
(4)針對考試預測的方向,逐一進行復習。對考試的預測,教師要針對性進行復習,在教學中加強對學生解題方法、解題能力的提高。
(5)重視新增考點。對于考試說明中的新增考點,教師在教學中也應該予以重視,在教學中同樣需要講解,不能放棄。
(6)對實驗進行變形拓展,提升學生能力。在教學中,可以不僅僅是講解實驗題本身,而是可以對實驗進行變形拓展,提升學生的創新能力和處理問題的能力。因為高考實驗都是對教材實驗進行合理的變通處理,然后讓學生進行解答。
(7)注重實驗方法的教學:在實驗中,我們經常用到一些實驗方法,例如等效替代法、控制變量法、累積法、轉化法、微笑放大法等等,我們要在教學中進行實驗方法的提煉總結,這樣有助于學生實驗能力的提升,進而提高學生處理實際問題的能力。
以上即是筆者對高三物理實驗專題復習提出的備考策略,以期對高三物理實驗專題復習提供一定的教學參考。