潘岳松

摘 要：針對考生在高考實(shí)驗(yàn)題答題過程中存在的典型錯誤，物理教學(xué)在形式上要讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，真做實(shí)驗(yàn)；在方式上要提倡“做中學(xué)”教學(xué)模式；在內(nèi)容上要注意夯實(shí)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)基本能力；在設(shè)計(jì)上要求教師自身加強(qiáng)研究，從而真正提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc綜合素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高考實(shí)驗(yàn)；操作能力；物理原理

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）11（S）-0049-3

筆者有幸參加了2014年江蘇物理高考試卷第10題的閱卷工作，該題為“實(shí)驗(yàn)測量一種合金的電阻率”。相比往年，題目立足基礎(chǔ)，考查的形式和內(nèi)容均有所創(chuàng)新，即更加重視學(xué)生對實(shí)驗(yàn)基本操作、基本原理、基本方法的考查。在閱卷過程中，一部分考生給出了正確且有特色的回答，反映了這部分考生有較好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)；與此同時(shí)，試卷也反映出不少考生在實(shí)驗(yàn)讀數(shù)、操作、分析、設(shè)計(jì)與改進(jìn)等方面的能力亟待加強(qiáng)。

1 題 目（2014年江蘇高考卷第10題）

某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量一種合金的電阻率。（1）用螺旋測微器測量合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖1所示的部件 （選填“A”、“B”、“C”或“D”）。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為 mm。

（2）圖2是測量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開關(guān)，將滑動變阻器的滑片移到最左端的過程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中 （選填圖中表示接線柱的數(shù)字）之間出現(xiàn)了 （選填“短路”或“斷路”）。

（3）在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為2.23 V和38 mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為58.7 Ω。為了更準(zhǔn)確地測出合金絲的阻值，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，對實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn)？ 請寫出兩條建議。

2 解 析

本題主要考查了電學(xué)基本儀器的使用、電路故障分析、實(shí)驗(yàn)誤差分析等問題。

（1）應(yīng)轉(zhuǎn)動鎖緊手柄部件B；合金絲的直徑為0.0 mm+0.41 mm+0.000 mm=0.410 mm。

（2）滑動變阻器滑片移動電流表示數(shù)很小，說明電路電阻非常大，電壓表幾乎滿偏，那么電壓表所測兩端之間應(yīng)為斷路。因此，答案應(yīng)該是7、9 間斷路。

（3）①電壓表電阻與被測電阻大小比例接近，應(yīng)該把電流表改為內(nèi)接；②在測量物理量時(shí)，往往會多次測量，求平均值，可以增加準(zhǔn)確度。

3 考生典型錯誤分析

3.1 概念不清

將滑動變阻器在電路中的分壓式、限流式接法與安培表的外接、內(nèi)接接法混淆。

3.2 原理不明

對伏安法實(shí)驗(yàn)原理不清楚；對螺旋測微器各部分名稱及其功能不清楚；審題不清，沒注意到“不更換實(shí)驗(yàn)器材”這個前提條件；在實(shí)驗(yàn)改進(jìn)建議中，出現(xiàn)將電阻絲拉直，讓電表指針指向刻度盤中央線附近，快速測量，將伏特表、安培表串聯(lián)，將安培表與合金絲串聯(lián)，將滑動變阻器并聯(lián)接入電路，去掉滑動變阻器，滑動變阻器與金屬絲串聯(lián)等答案，顯得生搬硬套，不倫不類。

3.3 讀數(shù)不準(zhǔn)

在讀數(shù)時(shí)，錯的較多的有：①0.41（不會估讀一位）；②0.400（不會看動尺刻度）；③0.910（不能判斷固定尺上0.5 mm刻度線是否露出）；④4.10、41.0、410.0、4.100（單位不準(zhǔn)）；⑤0.820（將動尺刻度示數(shù)乘以2，誤以為測量的是半徑）；以及如0.460、41、5.410、0.541、0.905、5.820等（前述兩個或兩個以上錯因的疊加）。

3.4 操作不會

考生對旋緊螺旋測微器什么部件不清楚；不會實(shí)物連線，連線中有4-5，5-6，5-9，6-8，7-11，11-12等接法，其原因有未搞清楚安培表內(nèi)、外接法的區(qū)別，未考慮正、負(fù)接線柱正確連法等。

3.5 表述模糊

具體包括表述過簡（如用內(nèi)接法、外接法，多次實(shí)驗(yàn)、串接、并接、用限流式等）；表述冗長（敘述文字過多）；表述重復(fù)（如已經(jīng)表明了安培表內(nèi)接，還要具體指出哪根線接哪個接線柱）；表述不規(guī)范（內(nèi)安法）；文字錯誤（如試（實(shí)）驗(yàn)、安倍（培）表、側(cè)（測）量、螺竿（桿）、移動滑動變阻器的滑塊（片）等）。

4 正確有特色的作答

在閱卷過程中，有部分考生不僅能夠給出正確的答案，還能給出在儀器操作注意事項(xiàng)或減少誤差方面的更好舉措，反映出這部分考生有著較好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。如：①計(jì)算多組電壓、電流值，用圖像法求電阻值；②多次測量，強(qiáng)調(diào)每次讀數(shù)后立即斷開開關(guān)，防止合金絲的溫度變化導(dǎo)致電阻率變化；③安培表內(nèi)接，然后將測量結(jié)果減去0.3 Ω（雖然題目中電流表內(nèi)阻是約為0.3 Ω，但減去后誤差應(yīng)該更?。?。

5 對今后物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)建議

本題難度并不大，但從閱卷情況看，不少考生得分不夠理想，這與我們?nèi)粘Ｎ锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)在一定程度上對學(xué)生基本操作、基本規(guī)范的重視程度不夠有關(guān)，需引起重視。

5.1 教學(xué)在形式上要讓學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，真做實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要真做實(shí)驗(yàn)，不能以“講實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”來代替“做實(shí)驗(yàn)”。教師“講實(shí)驗(yàn)”是一種“重知識”教學(xué)觀的反映，表現(xiàn)為教師條目式的詳細(xì)列舉包括操作在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)中的各個注意事項(xiàng)，學(xué)生再純粹大量、反復(fù)記憶。這種做法學(xué)生未必能切身體會，深刻領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)中程序性的知識，一旦遇到情景新穎的題目，他們往往就會手足無措。如命題者對本題中的三個細(xì)節(jié)，即螺旋測微器的操作、電路故障的排查及誤差的分析均考出了新意，可以明顯區(qū)分出哪些考生是真正動手做過實(shí)驗(yàn)的，哪些考生是在“紙上做實(shí)驗(yàn)”的。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教學(xué)觀上要從“重知識”向“重能力”方向轉(zhuǎn)變，教師需要意識到，實(shí)驗(yàn)是需要動手去做的。學(xué)生會操作基本儀器，會設(shè)計(jì)基本電路，會實(shí)物連線，會判斷基本故障，這些能力也只有在實(shí)驗(yàn)室中才能得到有效地培養(yǎng)。

5.2 教學(xué)在方式上要提倡“做中學(xué)”教學(xué)模式

教學(xué)要提倡“做中學(xué)”教學(xué)模式，杜絕“灌輸式”教學(xué)模式。讓學(xué)生從“死記硬背”實(shí)驗(yàn)各個條目轉(zhuǎn)向?qū)W生的自主探究、合作交流，注重實(shí)驗(yàn)過程，真正讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理等過程；在此基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析、故障排除等問題。學(xué)生有真實(shí)的體驗(yàn)探究過程、分析判斷過程和解決實(shí)驗(yàn)中問題的過程，對實(shí)驗(yàn)感同身受，一定能打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，切實(shí)提升物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

5.3 教學(xué)在內(nèi)容上要注意夯實(shí)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)基本能力

首先，要讓學(xué)生理解基本概念，學(xué)會基本規(guī)范與專業(yè)的表達(dá)。如在本題中，學(xué)生只有對滑動變阻器的分壓、限流式接法，安培表的內(nèi)、外接法等基本概念及儀表讀數(shù)等都搞清楚，才能談得上進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)還要學(xué)生學(xué)會用規(guī)范、簡明、準(zhǔn)確的專業(yè)術(shù)語表達(dá)物理思想，學(xué)生只有學(xué)會用物理語言說話，在表述物理觀點(diǎn)時(shí)才能做到言簡意賅，一語中的。

其次，要讓學(xué)生理解基本原（下轉(zhuǎn)第53頁）（上接第50頁）理，知道實(shí)驗(yàn)的來龍去脈，以避免表達(dá)時(shí)生搬硬套情況的出現(xiàn)。學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)過程中的基本原理、常見問題處理、基本數(shù)據(jù)處理、基本誤差分析都要有清楚的認(rèn)識，只有牢牢打好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，才能以不變應(yīng)萬變。

第三，要適當(dāng)運(yùn)用變式，設(shè)計(jì)一些開放性、拓展性問題，讓學(xué)生通過解決這些新問題，理解原理在各種情境下的應(yīng)用及變形，真正內(nèi)化實(shí)驗(yàn)原理，從而在實(shí)驗(yàn)判斷能力、設(shè)計(jì)能力、操作能力等方面都能有實(shí)質(zhì)性地提高。

第四，要指導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理及操作進(jìn)行反思。學(xué)生可能對于實(shí)驗(yàn)的原理、操作已經(jīng)比較熟悉，但是他們的知識還是條塊式地呈現(xiàn)在他們腦海中，尚未融會貫通。如果學(xué)生能對原理及操作進(jìn)行反思，他們領(lǐng)悟的會更深刻、理解的更充分。比如螺旋測微器的讀數(shù)教學(xué)，不是學(xué)生掌握規(guī)則要領(lǐng)，會讀數(shù)就大功告成。教學(xué)中還可以讓讀數(shù)正確的同學(xué)指出讀數(shù)錯誤同學(xué)的錯因，他們通過辨析正確答案與錯誤答案的異同之處，理解得會更加深刻。

5.4 教學(xué)在設(shè)計(jì)上要求教師自身加強(qiáng)研究

經(jīng)過廣泛了解，筆者發(fā)現(xiàn)不少物理教師對螺旋測微器的A部分是什么及其功能也說不清楚。一部分物理老師對于C和D部分涉及的粗調(diào)、微調(diào)，測微螺桿旋進(jìn)、旋出與旋鈕的順時(shí)針、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)系也不是特別清楚。反映到教學(xué)中就是學(xué)生對這些知識點(diǎn)掌握的缺失，因此，教師自身要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的研究。經(jīng)過教師的研究，一些原先意想不到的問題會暴露出來，而這些問題也正是促進(jìn)學(xué)生探究、理解的絕佳素材。

（欄目編輯 陳 潔）

5.2 教學(xué)在方式上要提倡“做中學(xué)”教學(xué)模式

教學(xué)要提倡“做中學(xué)”教學(xué)模式，杜絕“灌輸式”教學(xué)模式。讓學(xué)生從“死記硬背”實(shí)驗(yàn)各個條目轉(zhuǎn)向?qū)W生的自主探究、合作交流，注重實(shí)驗(yàn)過程，真正讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理等過程；在此基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析、故障排除等問題。學(xué)生有真實(shí)的體驗(yàn)探究過程、分析判斷過程和解決實(shí)驗(yàn)中問題的過程，對實(shí)驗(yàn)感同身受，一定能打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，切實(shí)提升物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

5.3 教學(xué)在內(nèi)容上要注意夯實(shí)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)基本能力

首先，要讓學(xué)生理解基本概念，學(xué)會基本規(guī)范與專業(yè)的表達(dá)。如在本題中，學(xué)生只有對滑動變阻器的分壓、限流式接法，安培表的內(nèi)、外接法等基本概念及儀表讀數(shù)等都搞清楚，才能談得上進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)還要學(xué)生學(xué)會用規(guī)范、簡明、準(zhǔn)確的專業(yè)術(shù)語表達(dá)物理思想，學(xué)生只有學(xué)會用物理語言說話，在表述物理觀點(diǎn)時(shí)才能做到言簡意賅，一語中的。

其次，要讓學(xué)生理解基本原（下轉(zhuǎn)第53頁）（上接第50頁）理，知道實(shí)驗(yàn)的來龍去脈，以避免表達(dá)時(shí)生搬硬套情況的出現(xiàn)。學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)過程中的基本原理、常見問題處理、基本數(shù)據(jù)處理、基本誤差分析都要有清楚的認(rèn)識，只有牢牢打好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，才能以不變應(yīng)萬變。

第三，要適當(dāng)運(yùn)用變式，設(shè)計(jì)一些開放性、拓展性問題，讓學(xué)生通過解決這些新問題，理解原理在各種情境下的應(yīng)用及變形，真正內(nèi)化實(shí)驗(yàn)原理，從而在實(shí)驗(yàn)判斷能力、設(shè)計(jì)能力、操作能力等方面都能有實(shí)質(zhì)性地提高。

第四，要指導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理及操作進(jìn)行反思。學(xué)生可能對于實(shí)驗(yàn)的原理、操作已經(jīng)比較熟悉，但是他們的知識還是條塊式地呈現(xiàn)在他們腦海中，尚未融會貫通。如果學(xué)生能對原理及操作進(jìn)行反思，他們領(lǐng)悟的會更深刻、理解的更充分。比如螺旋測微器的讀數(shù)教學(xué)，不是學(xué)生掌握規(guī)則要領(lǐng)，會讀數(shù)就大功告成。教學(xué)中還可以讓讀數(shù)正確的同學(xué)指出讀數(shù)錯誤同學(xué)的錯因，他們通過辨析正確答案與錯誤答案的異同之處，理解得會更加深刻。

5.4 教學(xué)在設(shè)計(jì)上要求教師自身加強(qiáng)研究

經(jīng)過廣泛了解，筆者發(fā)現(xiàn)不少物理教師對螺旋測微器的A部分是什么及其功能也說不清楚。一部分物理老師對于C和D部分涉及的粗調(diào)、微調(diào)，測微螺桿旋進(jìn)、旋出與旋鈕的順時(shí)針、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)系也不是特別清楚。反映到教學(xué)中就是學(xué)生對這些知識點(diǎn)掌握的缺失，因此，教師自身要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的研究。經(jīng)過教師的研究，一些原先意想不到的問題會暴露出來，而這些問題也正是促進(jìn)學(xué)生探究、理解的絕佳素材。

（欄目編輯 陳 潔）

5.2 教學(xué)在方式上要提倡“做中學(xué)”教學(xué)模式

教學(xué)要提倡“做中學(xué)”教學(xué)模式，杜絕“灌輸式”教學(xué)模式。讓學(xué)生從“死記硬背”實(shí)驗(yàn)各個條目轉(zhuǎn)向?qū)W生的自主探究、合作交流，注重實(shí)驗(yàn)過程，真正讓學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理等過程；在此基礎(chǔ)上，再讓學(xué)生歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析、故障排除等問題。學(xué)生有真實(shí)的體驗(yàn)探究過程、分析判斷過程和解決實(shí)驗(yàn)中問題的過程，對實(shí)驗(yàn)感同身受，一定能打下堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，切實(shí)提升物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

5.3 教學(xué)在內(nèi)容上要注意夯實(shí)基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)基本能力

首先，要讓學(xué)生理解基本概念，學(xué)會基本規(guī)范與專業(yè)的表達(dá)。如在本題中，學(xué)生只有對滑動變阻器的分壓、限流式接法，安培表的內(nèi)、外接法等基本概念及儀表讀數(shù)等都搞清楚，才能談得上進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)還要學(xué)生學(xué)會用規(guī)范、簡明、準(zhǔn)確的專業(yè)術(shù)語表達(dá)物理思想，學(xué)生只有學(xué)會用物理語言說話，在表述物理觀點(diǎn)時(shí)才能做到言簡意賅，一語中的。

其次，要讓學(xué)生理解基本原（下轉(zhuǎn)第53頁）（上接第50頁）理，知道實(shí)驗(yàn)的來龍去脈，以避免表達(dá)時(shí)生搬硬套情況的出現(xiàn)。學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)過程中的基本原理、常見問題處理、基本數(shù)據(jù)處理、基本誤差分析都要有清楚的認(rèn)識，只有牢牢打好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，才能以不變應(yīng)萬變。

第三，要適當(dāng)運(yùn)用變式，設(shè)計(jì)一些開放性、拓展性問題，讓學(xué)生通過解決這些新問題，理解原理在各種情境下的應(yīng)用及變形，真正內(nèi)化實(shí)驗(yàn)原理，從而在實(shí)驗(yàn)判斷能力、設(shè)計(jì)能力、操作能力等方面都能有實(shí)質(zhì)性地提高。

第四，要指導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理及操作進(jìn)行反思。學(xué)生可能對于實(shí)驗(yàn)的原理、操作已經(jīng)比較熟悉，但是他們的知識還是條塊式地呈現(xiàn)在他們腦海中，尚未融會貫通。如果學(xué)生能對原理及操作進(jìn)行反思，他們領(lǐng)悟的會更深刻、理解的更充分。比如螺旋測微器的讀數(shù)教學(xué)，不是學(xué)生掌握規(guī)則要領(lǐng)，會讀數(shù)就大功告成。教學(xué)中還可以讓讀數(shù)正確的同學(xué)指出讀數(shù)錯誤同學(xué)的錯因，他們通過辨析正確答案與錯誤答案的異同之處，理解得會更加深刻。

5.4 教學(xué)在設(shè)計(jì)上要求教師自身加強(qiáng)研究

經(jīng)過廣泛了解，筆者發(fā)現(xiàn)不少物理教師對螺旋測微器的A部分是什么及其功能也說不清楚。一部分物理老師對于C和D部分涉及的粗調(diào)、微調(diào)，測微螺桿旋進(jìn)、旋出與旋鈕的順時(shí)針、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)系也不是特別清楚。反映到教學(xué)中就是學(xué)生對這些知識點(diǎn)掌握的缺失，因此，教師自身要加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的研究。經(jīng)過教師的研究，一些原先意想不到的問題會暴露出來，而這些問題也正是促進(jìn)學(xué)生探究、理解的絕佳素材。

（欄目編輯 陳 潔）