陶昌宏
今年的北京高考物理試卷在繼承首都命題優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上,進一步開闊思路,探索考試內(nèi)容的改革,是一份內(nèi)涵豐富的試卷,體現(xiàn)了物理學的大氣、基礎(chǔ)、普適、實用、親切、簡潔之美。
試題分析
今年的物理試卷具有如下鮮明特點:
1.注重對基礎(chǔ)知識的考查
今年的試卷繼續(xù)保持了注重對基礎(chǔ)知識的考查。
例如第13題:處于n = 3能級的大量氫原子,向低能級躍遷時,輻射光的頻率有:
A.1種 B.2種
C.3種 D.4種
本題考查了原子物理中的基礎(chǔ)知識,學生要掌握和理解原子能級和躍遷的概念。
又如第22題:如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,在磁場中做勻速圓周運動。不計帶電粒子所受重力。
(1)求粒子做勻速圓周運動的半徑R和周期T;
(2)為使該粒子做勻速直線運動,還需要同時存在一個與磁場方向垂直的勻強電場,求電場強度E的大小。
這是一道學生熟悉的題目,這個問題情境教學中經(jīng)常用到。本題考查了帶電粒子在勻強磁場中、在勻強電場中的運動等內(nèi)容,學生要能正確處理力和運動的關(guān)系。
2.堅持對能力的考查
今年的試題重點考查了物理學中的理解能力、推理能力、實驗?zāi)芰?、?yīng)用能力和探究能力。在對上述能力進行考查的基礎(chǔ)上,又對閱讀能力、書面表達等能力進行了考查。
例如第19題:某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻,他們提出的實驗方案中有如下四種器材組合。為使實驗結(jié)果盡可能準確,最不可取的一組器材是:
A.一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器
B.一個伏特表和多個定值電阻
C.一個安培表和一個電阻箱
D.兩個安培表和一個滑動變阻器
這是北京市物理試卷中的一個相對穩(wěn)定的題型,即以實驗的方式闡述一個選擇題。以實驗方式闡述的選擇題一般不給出具體的數(shù)值,但要求學生定性分析,有時需要學生由進行定量或半定量的推理得到結(jié)論。這類問題對學生來說有一定的難度,學生要掌握實驗原理和實驗方法,掌握實驗技能,會處理實驗數(shù)據(jù)等。本題要求學生掌握伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的原理和方法,要能夠準確的應(yīng)用閉合電路的歐姆定律、部分電路的歐姆定律,要能夠根據(jù)現(xiàn)有器材設(shè)計測量電路,畫出電路圖,而且還要有舉一反三的能力,是一道有較好區(qū)分度的題。
又如第24題:(1)動量定理可以表示為,其中動量p和力F都是矢量。在運用動量定理處理二維問題時,可以在相互垂直的x、y兩個方向上分別研究。
例如,質(zhì)量為m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后彈出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是v,如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。
a.分別求出碰撞前后x、y方向小球的動量變化、;
b.分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉?/p>
(2)激光束可以看作是粒子流,其中的粒子以相同的動量沿光傳播方向運動。激光照射到物體上,在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時,也會對物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個實例,激光束可以像鑷子一樣抓住細胞等微小顆粒。
請在下面兩種情況下,分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向。
a.光束①和②強度相同;
b.光束①比②的強度大。
第(1)問讓學生嘗試解決二維碰撞的相關(guān)問題。學生從解決熟悉的一維碰撞問題到解決生疏的二維碰撞問題,是有一定跨度的。試題考查學生的理解能力、推理能力、應(yīng)用能力和探究能力。
第(2)問將二維碰撞問題應(yīng)用在科技方面的一個具體情境中,突出考查了探究能力,要求學生通過閱讀和觀察獲取新知識、新方法;從新穎的物理情境中發(fā)現(xiàn)物理問題,提出研究思路或解決方案,構(gòu)建適當?shù)奈锢砟P?,并?yīng)用恰當?shù)难芯糠椒ǖ贸鼋Y(jié)論。在考查上述能力的同時,還考查了閱讀能力、書面表達能力等。
此題篇幅并不太大,但信息量很大,涉及的物理詞匯較多,學生通過閱讀要建構(gòu)相應(yīng)的物理模型,要確定解決問題的方案,要形成分析說明的表達方式(包括表達式、圖像、文字等),這對學生來說帶有一定的挑戰(zhàn)。
3.注意聯(lián)系實際
聯(lián)系實際是物理教學的重要內(nèi)容。
例如第20題:霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述,是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于、的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)。某科研機構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明,在靜穩(wěn)的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內(nèi),PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時間變化。
據(jù)此材料,以下敘述正確的是:
A.PM10表示直徑小于或等于的懸浮顆粒物
B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力
C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動
D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大
霧霾問題是一個社會熱點問題,也是聯(lián)系實際的問題。本題從物理學的角度認識霧霾,學生要建構(gòu)相應(yīng)的物理模型,并從動力學、運動學的角度進行分析,給出合理的微觀解釋。本題還涉及熱學知識以及知識的遷移,因為對于布朗運動,學生熟知的是懸浮在液體中的微粒所做的無規(guī)則運動,將布朗運動遷移到氣體中是有難度的。
命題建議
2016年北京高考物理試卷是一份內(nèi)涵豐富的試卷。但我認為,北京市高考物理試卷仍有進一步優(yōu)化和改進的空間。下面我將以學習和欣賞的目光對本試卷提出個人的一些建議,僅供參考。
1.題目的設(shè)問和敘述方式應(yīng)更明確
例如第20題,其中的A選項可以優(yōu)化,因為A選項稍不小心就會被認為是正確的,因為題目給出PM10的直徑小于或等于。而與有時容易混,有時容易算錯。對于高考這樣一項重要考試,應(yīng)盡量不出那些只要考生稍不小心就遺憾終身的問題。又如,在本試卷的八個選擇題中,兩個選擇題的題干用了否定陳述句,如“下列說法不正確的是”“最不可取的一組器材是”……高考命題中應(yīng)盡量不用否定陳述句。高考試題的題干最好用肯定的語言進行陳述,這樣可以顯示試卷的大氣,對學生也是一種愛護。高考物理試卷有理由、有能力成為一套沒有任何非本質(zhì)、非目的的干擾項試卷。
2.“分析論證”和“分析說明”要適當減少
今年的試題中“分析論證“和“分析說明”顯得多了一些。學生在進行分析論證和分析說明時,要運用邏輯推理、文字敘述、數(shù)學表達、圖像展示等多種方式和手段,這無疑考查了學生的綜合能力,為了選拔學生,高考試卷中應(yīng)該有這種問題。但是,一份試卷中有四個“分析論證”和“分析說明”的問題,就顯得多了一些。因為平時的物理教學進行演繹的多,歸納的少;定量的多,定性分析的少。面對試卷中的“分析論證”和“分析說明”,很多學生會感到有勁使不出來。因此我認為,高考要有分析說明的問題,但不要過多。試題要和平時的教學有機地結(jié)合起來,這樣才能使高考在選拔學生的同時為學生搭建一個展示的平臺,讓學生在學習物理學、學習科學的過程中獲得成功感和成就感。這也是使學生信物理、用物理、愛物理、愛科學的重要途徑之一。
教學建議
1.注重基礎(chǔ)
在知識更新速度如此之快的時代,要進一步做好物理教學,我認為注重基礎(chǔ)是永恒的選擇。只有打好基礎(chǔ)、提高能力,才能面對各種變化,才能有持續(xù)發(fā)展的能力。
物理學的基礎(chǔ)包括物理現(xiàn)象、物理概念、物理實驗、物理規(guī)律、物理理論。而建構(gòu)物理概念、認識物理規(guī)律是物理教學的重要內(nèi)容,是基礎(chǔ)性內(nèi)容。注重基礎(chǔ)說起來容易做起來難,有些教師就只是向?qū)W生介紹概念,而不是引導(dǎo)學生建構(gòu)概念。因為,在教師這里物理概念和規(guī)律已經(jīng)沒那么難了,殊不知學生卻是第一次接觸新知識。
物理概念高度抽象,讓學生建構(gòu)概念,就是要讓學生有清晰的感知和正確的表象。物理規(guī)律揭示物理概念之間的因果關(guān)系,因此使學生認識規(guī)律,就要做好實驗,讓學生看到事實。建構(gòu)概念、認識規(guī)律是學好物理課程的基礎(chǔ),自然成為物理教學的重要內(nèi)容。
2.聯(lián)系實際
物理教學要聯(lián)系實際。一方面,讓學生看到物理學的價值,看到物理學給人類帶來的物質(zhì)財富和精神享受,看到物理學在指導(dǎo)實踐過程中的巨大作用。另一方面,要聯(lián)系實際引導(dǎo)學生從實際情境中提出有價值的問題,建構(gòu)相應(yīng)的物理模型,設(shè)計研究問題、解決問題的方案,培養(yǎng)學生研究問題和解決問題的意識和能力,培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力。
在聯(lián)系實際的過程中,運用物理學知識解釋實際問題能夠有效地加深對物理概念和規(guī)律的理解,并能夠讓學生感悟到物理學的概念、規(guī)律不是一個個名詞,不是一個個符號,而是有實際意義的、有科學價值的。學生只有真見物理、真用物理,才能真信物理,才能愛物理,才能愛科學。
3.深入實踐《物理教學的基本特征》教學理論模型
在教學實踐中,要深入實踐《物理教學的基本特征》的教學理論模型。教學理論模型的核心內(nèi)容是:“物理教學要堅持以創(chuàng)設(shè)問題情境為切入點,以觀察實驗(事實)為基礎(chǔ),以培養(yǎng)學生思維能力為核心,以提升學生探究能力為重點的基本特征?!逼渲械年P(guān)鍵詞是情境、實驗、思維、探究。
物理教學是一個實際、復(fù)雜、變化、新鮮、多元、獨特的系統(tǒng),面對這樣一個復(fù)雜系統(tǒng),教學理論模型會給我們帶來啟迪和操作性啟示。我們按照規(guī)律進行教學,就能夠享受物理學帶給我們的快樂,就能展現(xiàn)物理學的魅力與神奇,能夠有效地提高教學質(zhì)量。