近10年湖北高考物理实验题分析*

本文为2015年湖北省教育厅人文社会科学研究项目“青少年科学素养进阶发展的理论研究与实践”成果之一.

近10年湖北高考物理实验题分析*

*本文为2015年湖北省教育厅人文社会科学研究项目“青少年科学素养进阶发展的理论研究与实践”成果之一.

(长江大学物理与光电工程学院，湖北荆州434023)

摘要：本文以近10年湖北高考物理实验题为研究对象，运用内容分析法，对实验题题型、考查范围、考查主要知识点三个方面进行分析，结果表明，实验题题型以设计型和测量型为主；考查范围以力学和电学为主；考查主要知识点以基本仪器的操作使用及实验数据的分析处理为主.

关键词：高考物理；物理实验题；分析

物理是一门以实验为基础的学科，《普通高中物理课程标准》明确指出：高中物理课程一定要“突出物理学科特点，发挥实验在物理教学中的重要作用”.因此实验一直是高考考查的重点，其分值占理综物理试题总分值的15%左右.本文以近十年湖北高考物理实验试题为研究对象，运用内容分析法，对实验题题型、考查范围、考查主要知识点三个方面进行了系统分析，以有利于广大教师和考生了解湖北省高考物理实验试题的命题特点.

1近10年湖北高考物理实验试题基本情况分析

通过网络搜索的方式找到2005—2014年湖北高考理综试题，挑选出其中的物理实验试题，从分值、实验题型、考查范围、实验内容、考查主要知识点五个维度进行统计，具体情况如表1.

表1　近十年湖北省高考物理实验试题考查知识点统计表

续表

根据上表，本研究对实验题型、考查范围和考查主要知识点三方面展开具体分析如下.

(1) 实验题型

按照实验题题型的一般划分，将实验题划分为测量题型、验证题型、演示题型和设计题型四类，其中测量题型侧重考查物理实验知识的基础与技能、实验原理、实验方法的掌握、基本测量仪器的使用和读数等；验证题型同时考查识记、理解、推理、分析综合等多层次能力；演示题型侧重考查实验原理、实验方法的掌握，以及学生思维逻辑能力和推理能力；设计题型具有综合性、开放性、探索性和创造性等特点，侧重考查学生自主探究和解决实际问题的能力.由于某些年份的实验试题考查了多个内容和多种题型，为了保证结果的客观性，本研究统计出所有试题类型的总数，即20题，并计算出各类型所占总数的百分比.其中，测量题型共有5道，占总题量的25%；验证题型共有2道，占总题量的10%；演示题型共有3道，占总题量的15%；设计题型共有10道，占总题量的50%.结果表明，设计型、测量型实验题型为考查重点，特别是2009年湖北高中新课改实施以后，除2010出现了一道力学演示型实验题外，2011年至2014年全都采用设计型和测量型题型.

(2) 考查范围

按照物理学的传统划分，将考查范围分为力学、热学、光学、电学和原子物理学.热学、原子物理学在高中物理实验中属于选修模块，因此高考实验题不涉及该范围内容.本研究统计出涉及各范围的实验试题的分值之和(即169分)，并计算出其占十年实验试题总分值的百分比，并用饼图表示(如图1).近10年的物理实验题包括光学、力学和电学，对电学实验的考查比率最高，为56%，其次是力学为41%，光学的比率仅为3%.

(3) 考查主要知识点

近十年实验试题主要考查基本仪器使用和读数、实验原理和操作方法、数据处理及误差分析.其考查主要知识点所表现的特点有：基本仪器的使用和读数是每年的必考内容，且以长度测量仪(游标卡尺、螺旋测微器)和电表的读数为考查重点，高考中实验选用的仪器都是学生实验中经常使用的，例如电压表、电流表、滑动变阻器、游标卡尺等；近十年来高考物理实验题在考查知识点的同时注重考查能力，要求学生能够根据实验题目给出的信息明确实验目的，理解实验原理和方法，能控制实验条件，会使用仪器，会观察、分析实验现象，会记录、处理实验数据，并得出结论；能用已学过的物理原理、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验.

2典型高考实验试题分析

例1(2012年，12分)：图2中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场.现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向.所用部分器材已在图2中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关.此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线.

(1) 在图中画线连接成实验电路图.

(2) 完成下列主要实验步骤中的填空

① 按图接线.

② 保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1.

③ 闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_____；然后读出_____，并用天平称出_____.

④ 用米尺测量_____.

(3) 用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_____.

(4) 判定磁感应强度方向的方法是：若_____,磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里.

评析：本题属于设计题型，考查电学知识，通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向，完成实验电路图.问题(1)主要检验学生运用已知的实验原理和方法，挑选所需的实验器材完成实验电路设计，连接实验电路图.问题(2)和(3)主要考查闭合电路连接方式的掌握情况，需要学生进行灵活分析，根据实验目的得出相应的实验数据，利用公式法计算电路待测物理量.问题(4)要求学生做到具体问题具体分析.

例2(2014年，6分)：某同学利用图3所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图(如图4).实验中小车(含发射器)的质量为200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回答下列问题：

(1) 根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成________(填“线性”或“非线性”)关系.

(2) 由图4可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是

.

(3) 若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_____，钩码的质量应该满足的条件是_____.

评析：本题属于测量题型，考查力学知识，通过已有的实验装置探究加速度与物体质量的关系，进而验证物体加速度与作用力的关系，重点考查学生对实验原理、实验方法的掌握.问题(1)考查学生实验图像的分析理解能力，能够从图像中获得相应的实验结论.问题(2)和(3)重点考查学生对实验原理、实验方法的掌握，根据实验题目给定的条件进行分析推理，结合实验目的给出正确的解答方法，同时也考查学生的迁移扩展能力.

3总结与建议

近十年湖北高考物理实验题分析表明，实验题型包括测量型、设计型、演示型和验证型，其中测量型和设计型是考查重点；考查范围包括力学、光学和电学，以力学和电学为主，且每年均考查了电学这一范围；考查主要知识点以基本仪器的操作使用及实验数据的分析处理为主.实验题大多都源于教材，重视对基本概念和规律的考查，重视对学生理论联系实际能力的考查.

总体来看，湖北省近十年高考实验试题的设计符合课程标准和考试大纲对实验的要求，对实验教学也具有引领性.实验教学应重视物理基础知识的理解与掌握，培养学生的创新思维，用所学过的物理实验原理和方法去设计一些与学生实验类似的实验，加强实践、操作训练.

参考文献:

[1] 孟芳.全国20年物理高考实验试题的分析[D].重庆：重庆师范大学,2010.

[2] 崔乃忠，叶双等.对近年高考物理实验试题的分析[J].教学与管理，2008，(13)：51~53.

[3] 黄黎树，方正华.高考物理实验试题结构特点分析[J].物理实验，2007，(5)：35~41.

·试题研究·

通讯作者：李小青张静*张静(1982—)女，汉族，湖北荆州人，博士，副教授，主要从事物理课程与教学论研究.