2025年高考物理實(shí)驗復習新思路

　　物理實(shí)驗復習新思路
　　實(shí)驗能力是高考物理科要考核的五大能力之一，它要求學(xué)生能在理解的基礎上獨立完成“知識內容表”所列的實(shí)驗，明確實(shí)驗目的，理解實(shí)驗原理，控制實(shí)驗條件；會(huì )運用這些實(shí)驗中學(xué)過(guò)的實(shí)驗方法；會(huì )正確使用在這些實(shí)驗中用過(guò)的儀器；會(huì )觀(guān)察、分析實(shí)驗現象，處理實(shí)驗數據，并得出結論。

　　由于實(shí)驗的重要性，相信許多學(xué)生用在此方面上的時(shí)間與精力不會(huì )少，17個(gè)中學(xué)物理實(shí)驗的實(shí)驗目的、原理、步驟、注意事項、數據處理等等內容一遍遍重復，死記硬背，但這樣的學(xué)法與當前高考出題的方向已是大相徑挺。以2000年全國高考實(shí)驗題為例，沒(méi)有一個(gè)照搬課本中的實(shí)驗，特別是考驗證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗的題目（題目見(jiàn)本文附錄），其C項是測量小球的直徑的，按書(shū)本中的實(shí)驗方法這一步是必須的，若守舊不創(chuàng )新，沒(méi)有較強的遷移能力和獨立解決問(wèn)題的能力，則必然會(huì )選擇錯誤選項C。那么怎樣對待新高考中的物理實(shí)驗復習呢？在教學(xué)中該采取什么樣的應對措施呢？本人的體會(huì )是如下幾個(gè)方面。

　　一、基本儀器的使用仍是實(shí)驗的基礎。

　　不管上一年度有無(wú)考到儀器的使用，我們對常用的物理儀器要熟練運用，這是實(shí)驗的基礎，是實(shí)驗的工具，任何時(shí)侯都不過(guò)時(shí)。在這方面花些時(shí)間是必需的。常駐見(jiàn)的有十三種儀器，這十三種儀器是刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點(diǎn)計時(shí)器、彈簧稱(chēng)、溫度計、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等等。這些工具的使用每本復習用書(shū)上都有很詳細的說(shuō)明，本文不再多言。

　　二、要以挑戰者的眼光挑剔書(shū)本上的實(shí)驗。

　　從2000年度的全國物理高考卷中，我們應感受到高考物理改革的方向了，這不是簡(jiǎn)單的照抄課本上的實(shí)驗了，它給予的驗證動(dòng)量守恒的實(shí)驗裝置是對書(shū)本上權威的經(jīng)典裝置的改進(jìn)。這是對迷信權威者的嘲弄，是對創(chuàng )新者的呼喚。這給予了我們一個(gè)大膽的想象力，不要把書(shū)本上的實(shí)驗奉若神明，要以挑剔的眼光重新審視我們書(shū)本上的老式實(shí)驗方法。

　　其實(shí)在平時(shí)的學(xué)生分組實(shí)驗中，在教學(xué)演示實(shí)驗中，我們對教科書(shū)中設計的許多方面的差強人意是很不滿(mǎn)的，比如動(dòng)量守恒定律中的被碰球干嗎一定要放在那很難立得住的小支柱子上；驗證機械能守恒定律的實(shí)驗沒(méi)必要從第一點(diǎn)就開(kāi)始計時(shí)（即沒(méi)必要取第一和第二兩點(diǎn)間長(cháng)度為2mm），我們完全可以從后面的計數點(diǎn)中取兩個(gè)點(diǎn)算出速度與高度來(lái)驗證守恒定律，沒(méi)必要管第一點(diǎn)準確與否……但總覺(jué)得高考它就按書(shū)本上實(shí)驗裝置考，不敢與它有所沖突，害怕學(xué)生高考會(huì )吃虧，但從目前的發(fā)展趨勢看，這種擔心是沒(méi)有必要的，反而不利于學(xué)生的開(kāi)放式思維的發(fā)展。

　　正是出于以上的考慮，我覺(jué)得實(shí)驗的復習要打破常規，不應該再叫學(xué)生跟在書(shū)本的后面應該怎樣做不應該怎樣做，盡管我們不否認書(shū)本上的實(shí)驗是專(zhuān)家學(xué)者智慧的結晶，但思維被圈在這當中不是現代教育的要求。要學(xué)生們學(xué)會(huì )找毛病——找設計原理上的毛��；找實(shí)驗步驟上的毛��；找數據處理上的毛病，沒(méi)毛病也要想想能否改進(jìn)。這變學(xué)生從被動(dòng)地接受灌輸為主動(dòng)要學(xué)的一招，既提高了學(xué)生的參與學(xué)習與研究物理實(shí)驗的熱情，又能迅速提高學(xué)生的實(shí)驗設計水平與對物理學(xué)的理解程度，若找不到毛病也說(shuō)明書(shū)本中的實(shí)驗設計確實(shí)是出色的。當學(xué)生們擺脫對書(shū)本的依賴(lài)與迷信時(shí)，其獨立性和創(chuàng )造力就被大大地激發(fā)出來(lái)了。這無(wú)論對當前的高考復習還是未來(lái)走向社會(huì )都是極大的財富。

　　當然學(xué)生們開(kāi)始也許不適應這樣的教學(xué)改革，但這不要緊，可以先提示他們，比如對牛頓第二定律的驗證的實(shí)驗原理設計有無(wú)問(wèn)題，為什么不用彈簧稱(chēng)測拉力，彈簧稱(chēng)測拉力有何不妥；而為使小桶的力等于繩子的拉力，書(shū)本上要求小車(chē)的質(zhì)量遠遠大于提供拉力的小桶的質(zhì)量，這有無(wú)必要，我們是否可用學(xué)過(guò)的連接體的知識修正一下拉力的大小，從而擺脫這個(gè)限制。再比如對實(shí)驗步驟的設定，每個(gè)實(shí)驗都有可推敲之處，不應絕對化，死記硬背是沒(méi)必要的，很多步驟的前后順序是可以顛倒的（比如許多實(shí)驗的準備工作中的先后次序），要讓學(xué)生分析每一步驟在實(shí)驗中的必然性，是屬于準備階段還是實(shí)驗過(guò)程階段或數據處理階段，只要歸門(mén)別類(lèi)，前后順序自然明晰。當然我們也會(huì )發(fā)覺(jué)還有一些步驟是不得打亂的（比如打點(diǎn)計時(shí)器是先打點(diǎn)后放手還是先放手后打點(diǎn)等等），這種開(kāi)放式的討論要比老師講解給人的印象深刻得多了。當學(xué)生們適應這種學(xué)習方法時(shí)，學(xué)習將成為一種樂(lè )趣，因為他們不是書(shū)本的奴隸了，而是權威實(shí)驗的挑戰者，是評價(jià)實(shí)驗設計優(yōu)劣的法官，是成功的實(shí)驗發(fā)明者。

　　三、以多種視角重新審視和組合實(shí)驗板塊。

　　學(xué)習貴在總結，在物理實(shí)驗總復習中，我們不應孤立地看待一個(gè)個(gè)實(shí)驗，而應該從這些實(shí)驗的原理、步驟、數據采集與處理方式上的異同上，給這些實(shí)驗分門(mén)別類(lèi)，從而組成不同的實(shí)驗板塊。平時(shí)我們已經(jīng)自覺(jué)或不自覺(jué)地把實(shí)驗分成力學(xué)實(shí)驗板塊、電學(xué)實(shí)驗板塊、熱學(xué)實(shí)驗板塊、光學(xué)實(shí)驗板塊。但這樣的處理只是簡(jiǎn)單地重復了物理課本知識的體系，大多數情況下也是為了講解的方便，沒(méi)有多大的創(chuàng )意，對于學(xué)生思維的開(kāi)發(fā)和對實(shí)驗的科學(xué)思維方式的培養顯得很不夠的。

　　在此，我認為我們要在這些實(shí)驗的組合板塊中挖掘一些功能，培養學(xué)生一種實(shí)驗的常規意識，比如對于力學(xué)板塊，這是由驗證力的合成與分解、打點(diǎn)計時(shí)器的使用和測勻變速直線(xiàn)運動(dòng)加速度、驗證機械能守恒定律、驗證牛頓第二定律、驗證動(dòng)量守恒定律等實(shí)驗組成的一個(gè)大的實(shí)驗板塊，現在讓我們仔細去找找這些實(shí)驗與其它實(shí)驗板塊的區別。我們會(huì )發(fā)覺(jué)這些力學(xué)實(shí)驗無(wú)非就是在力F、速度V、加速度a、位移S、質(zhì)量m這幾個(gè)量上做文章而且已。然后我們看看這幾個(gè)量是怎么測出來(lái)的，今后我們可以用同樣的方式去處理類(lèi)似的探索式力學(xué)實(shí)驗。毫無(wú)疑問(wèn)，這些實(shí)驗告訴我們：位移用尺子量（提示學(xué)生高精確度該用什么量），質(zhì)量用天平（鼓勵學(xué)生思考大物體質(zhì)量用什么測），速度與加速度可用打點(diǎn)計時(shí)器測量，速度還可以用平拋的方式計算，而力的測定不能用彈簧稱(chēng)，因為不穩定，影響實(shí)驗的準確度……。讓學(xué)生們想想電學(xué)實(shí)驗板塊又能得到些什么呢？

　　我們還可以把視野再擴大一些，以各種角度重新組合新的實(shí)驗板塊，比如按測量型與驗證型可把實(shí)驗分成兩大板塊，按能進(jìn)行圖像處理數據和不能用圖像處理數據又可以把實(shí)驗分成兩大板塊。我們可以提示學(xué)生這樣劃分板塊，但把一個(gè)具體實(shí)驗歸類(lèi)于哪個(gè)板塊，這要學(xué)生自已思考，比如說(shuō)用圖像法處理數據，學(xué)生們熟悉的是驗證牛頓第二定律和測定電源電動(dòng)勢和內電阻的實(shí)驗，不過(guò)畫(huà)出的圖形必須是直線(xiàn)，否則不好處理（驗證牛頓第二定律的實(shí)驗中加速度與質(zhì)量成反比就是一個(gè)典型的例子，坐標軸改為質(zhì)量的倒數，從而畫(huà)出的是直線(xiàn)），這給予學(xué)生們思考的空間，其實(shí)還有許多實(shí)驗也是可以這樣處理的，它們都可以歸類(lèi)于用圖像法處理數據，比如用單擺測重力加速度的實(shí)驗，我們測的是周期T和擺長(cháng)L，再由公式來(lái)計算，書(shū)本上采用的是多測幾組再求平均值法，現在我們可以以L(fǎng)和T2/4л2為坐標軸，用測得的數據放入描點(diǎn)，畫(huà)直線(xiàn)求斜率即是g。類(lèi)似的還有一些，讓學(xué)生們想想驗證玻意耳定律是否也可這樣處理。

　　四、注意可轉為實(shí)驗的習題。

　　在物理上，許多習題的設計與實(shí)驗的設計是相通的，它們的區別只是出題的角度不同罷了，讓學(xué)生們找一找，一改，必能開(kāi)竅。比如高一物理（心修本）第一章的課外習題部分，其第11、12、13題（273-274頁(yè)）就很典型，而第17題（見(jiàn)本文附錄）的設計思想更是與物理實(shí)驗思路產(chǎn)生共鳴，它有效地克服了手拉彈簧稱(chēng)測拉力不準的弊病，事實(shí)上不論下面的長(cháng)木板是勻速還是變速均不會(huì )影響彈簧稱(chēng)的讀數。其實(shí)物理課本中每一章的課后習題部分都有可探討之處。幾何光學(xué)那一章尤其如此。

　　五、實(shí)驗也要融會(huì )物理思維方式

　　在實(shí)驗中常用的物理思想方法有等效法、累積法、控制某個(gè)變量法、留跡法、圖像處理平均值法，這要學(xué)生們能夠領(lǐng)會(huì )，并能在每個(gè)實(shí)驗中找出到底用了什么物理思惟方式。比如在驗證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗中就用了等效法（用位移代替速度）、累積法（重復打了許多點(diǎn)）、留跡法（用復寫(xiě)紙留下小球落地后的點(diǎn)）等物理思維方法。在實(shí)驗復習中通過(guò)找各實(shí)驗中的思維方法，能夠讓這些思維方法深入學(xué)生的腦海中，并用于那些可能遇到的探索型高考物理實(shí)驗題。

　　物理做為一門(mén)建立在實(shí)驗基礎之上的學(xué)科，我想若在實(shí)驗復習上有所突破必對學(xué)生整體物理水平的提高有很大的促進(jìn)作用。當然以上只是我的一家之言，有不妥之處，望同行們指點(diǎn)。

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