江西 曾慶田

隨著新高考課程改革的全面推廣，高考由“知識能力立意”評價向“知識為基、能力為重、素養(yǎng)導向、價值引領(lǐng)”評價轉(zhuǎn)變。在這種大環(huán)境下，高考物理實驗題更加具有開放性、靈活性，也更加突出關(guān)鍵能力的考查。在高三階段應如何有針對性地、高效地引領(lǐng)學生進行電學實驗復習？筆者整理了有關(guān)電學實驗的考查思路，并歸納總結(jié)了科學有效的復習方法，以提高備考效率。

一、一個中心話題——電阻

1.測電阻

在《2019年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱》中必考的電學實驗共5個，這5個電學實驗都涉及電路，或用到電壓表和電流表等儀器，或研究電壓和電流等物理量。盡管這5個電學實驗考查形式多樣，但是萬變不離其宗，即電學實驗題型都圍繞一個中心問題“測電阻”。

2.電壓(流)表的本質(zhì)是電阻

圖1

圖2

二、兩種電路和數(shù)據(jù)處理

1.部分電路

圖3

對實驗數(shù)據(jù)進行處理求電阻值時，在高中階段需重點掌握平均值法和圖像法。圖像法是指分別以實驗中兩個變化的物理量為自變量和因變量，根據(jù)部分電路歐姆定律擬合成線性函數(shù)，通過圖像的截距或斜率等信息求解電阻或其他物理量。

實驗一和實驗二不管是采用哪種方法測電阻，系統(tǒng)誤差的分析都比較簡單，即判斷被測電阻的電壓值和電流值是否存在誤差，這也是減少系統(tǒng)誤差的思考方向。

2.閉合電路

表一

實驗五是傳感器的簡單應用，傳感器是指能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等物理量并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的另一個物理量(通常是電壓、電流等電學量)的元件。常見的有電流傳感器和電壓傳感器，還有光敏電阻和熱敏電阻(它們的阻值會隨外界條件的變化而改變)，再比如霍爾元件和力傳感器(能夠把感應到的物理量直接通過電壓的變化體現(xiàn)出來)。總之，這5個電學實驗都與部分電路或閉合電路存在緊密的聯(lián)系。

三、“三問”實驗教學法拓展學生實驗思維

高三進行實驗復習時，教師常常感慨：“復習過的內(nèi)容沒有考，考的又沒有復習過，有時即使出現(xiàn)了復習過的原題學生也做錯。”這是因為電學實驗是一個很廣泛的問題，其目的是解決某個問題，由于實驗內(nèi)容和實驗目的不同，實驗方案也就不同，且現(xiàn)在的高考試題更具靈活性和開放性，所以師生對電學實驗的復習感到難以把握。

為此，在電學實驗復習中要牢牢牽住實驗的“牛鼻子”，即我們要做什么。為了尋找實驗的“牛鼻子”，我們模仿哲學家柏拉圖的終極三問：“我從哪里來？我是誰？到哪里去？”我們在復習時也對每個實驗提出三個問題：“實驗要做什么？實驗要怎么做？實驗做好了嗎？”，如表二所示。

表二

實驗“三問”的第一問是要做什么。實驗教學要開門見山，讓學生明白實驗要測量什么、探究什么或驗證什么。提問要直指實驗的中心任務，促使學生尋找解決這一問題的思路和實驗方法，對實驗復習進行聯(lián)想回憶。并從心理上暗示學生復習不僅是回顧常規(guī)實驗，更是深層次尋找解決問題的思路和方法，這樣才能增強實驗復習的探索性和實驗設(shè)計的創(chuàng)造性，讓學生的科學思維得到很好的發(fā)散訓練。

實驗“三問”的第二問是要怎么做。教師通過提問題激發(fā)學生為解決某一問題采取具體的行動，提出的問題有根據(jù)什么實驗原理、要設(shè)計怎樣的實驗方案、進行幾步具體的實驗操作、實驗要注意哪些操作細節(jié)、怎樣設(shè)計采集實驗數(shù)據(jù)的表格等。電學實驗復習中常帶領(lǐng)學生進行探索性的思考，可以激發(fā)學生的想象力和創(chuàng)造力。這些問題會讓學生明白無論是經(jīng)典實驗還是創(chuàng)新實驗，實驗設(shè)計思路都是一樣的，科學探究的基本環(huán)節(jié)和流程也是相同的，也讓學生明白科學探究并不是遙不可及。這樣可以激發(fā)學生對實驗的興趣，可以拓展學生的實驗思維，也可以提升學生的科學探究能力。

實驗“三問”的第三問是做好了嗎。實驗結(jié)束時一句簡單的提問，是對自己實驗過程和細節(jié)的反思。電學實驗復習中多問學生這些問題，結(jié)果準確嗎？有多大的實驗誤差？誤差產(chǎn)生的原因？怎么減小實驗誤差？學生慢慢地就學會了反思和總結(jié)，實驗思維變得更加嚴謹。

實驗是物理學的基礎(chǔ)，也是落實物理學科核心素養(yǎng)最好的載體。建議在實驗復習時以實驗“三問”教學法為指導，以課本常規(guī)實驗為依托，在實驗室實施開放、靈活、嚴謹?shù)膶嶒灲虒W，讓學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題；通過實驗提升學生的基本技能，使學生領(lǐng)會基本思路，掌握基本方法，提高學生的實驗能力，增強合作意識；練就符合高中課程要求的實驗本領(lǐng)，為學生的終身發(fā)展打下扎實的基礎(chǔ)。

四、高考真題指明實驗復習方向

通過對2021年全國高考物理試題(部分省市是學業(yè)水平考試試題，缺少重慶卷)的電學實驗部分進行統(tǒng)計，如表三所示，筆者發(fā)現(xiàn)電學實驗的基本原理是部分(或閉合)電路歐姆定律，實驗目的基本上是運用各種方法測電阻。

表三

五、復習建議

1.回歸教材實驗，關(guān)注課本上演示實驗和課后習題，閱讀教材中的插圖

回歸教材重視基礎(chǔ)實驗，關(guān)注課本上演示實驗和課后習題、閱讀教材中的插圖等內(nèi)容。2019版普通高中教科書中更加突出了實驗教學內(nèi)容。其中，“實驗”為同學們增加動腦、動手操作的實踐活動；“演示”為老師展示、供大家觀察的實踐活動，實驗現(xiàn)象能引發(fā)思考和促進交流；“做一做”是小型的動手操作類活動，目的是引發(fā)思考、體驗感悟；“拓展學習”體現(xiàn)彈性，屬于選學選做的內(nèi)容，主要內(nèi)容是知識的拓展、延伸，或者是用傳感器、計算機等設(shè)備自動記錄和處理數(shù)據(jù)的實驗。實驗教學時要重視教材的作用，帶領(lǐng)學生重視教材中與實驗相關(guān)的內(nèi)容的學習。

2.強化實驗儀器的使用，掌握實驗原理和實驗方法，形成科學思維

實驗復習中，教師應注意落實基礎(chǔ)實驗及研究方法的培養(yǎng)。首先是讓學生在實驗中反復操作常用儀表，加深對常用儀器的印象，學會基本儀器的使用，把各種測量工具的讀數(shù)多讀幾次，悟出道理；其次是讓學生掌握常規(guī)實驗的原理，如部分(閉合)電路歐姆定律、電表改裝的原理、電流表的內(nèi)外接法、滑動變阻器限流和分壓的接法等；最后是讓學生掌握基本實驗方法，如控制變量法、伏安法、等效替代法、半偏法等。只有這樣才能為突破創(chuàng)新類實驗打下堅實的基礎(chǔ)。

3.強化實驗教學，提升科學探究能力

實驗復習中要以科學問題為導向，引導學生從“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力。近幾年高考物理試題以生活、生產(chǎn)和科技為設(shè)計背景的實際情境試題大幅增加。平時為學生提供一些聯(lián)系實際(如科技突破，人工智能和機器人)的物理實驗題，加強新穎的實驗情境設(shè)置，引導學生有所思考、有所發(fā)現(xiàn)、有所聯(lián)想，萌發(fā)出科學問題；或在實驗復習教學中創(chuàng)設(shè)既定的任務，通過在完成任務中運用科學思維，讓學生自己提出要探究的科學問題。

實驗復習時要給學生提供實驗動手的機會，提高學生制訂計劃的能力。培養(yǎng)學生把自己提出的科學問題分解為幾個獨立的小問題，并選擇恰當?shù)姆椒?gòu)思探究計劃；培養(yǎng)學生學會從原理、器材、信息收集技術(shù)、信息處理方法等方面形成探究計劃；學會通過查詢相關(guān)資料完善探究計劃。

實驗復習和教學中還要加強運用數(shù)學方法處理實驗數(shù)據(jù)的能力與分析實驗誤差能力的培養(yǎng)。只有讓學生去實驗室親手做實驗、測量數(shù)據(jù)、演算，并用圖像等方法處理實驗數(shù)據(jù)，才能在實驗過程中提升用現(xiàn)有知識進行科學論證和解釋的能力。

4.強化實驗交流合作，培養(yǎng)科學態(tài)度和責任