焦健生
[摘 要]2021年江蘇物理新高考基于物理新課程標(biāo)準(zhǔn),依托高考評(píng)價(jià)體系,合理設(shè)置試題的知識(shí)及難度,巧設(shè)試題情境,立足基礎(chǔ)知識(shí),凸顯重點(diǎn)知識(shí),關(guān)注關(guān)鍵能力,重視學(xué)以致用,考查核心素養(yǎng)。文章對(duì)適應(yīng)性考試的部分試題進(jìn)行簡(jiǎn)評(píng),探尋物理新高考的命題思想、能力和素養(yǎng)要求,同時(shí)提出一些高考復(fù)習(xí)建議。
[關(guān)鍵詞]適應(yīng)性考試;評(píng)價(jià)體系;核心素養(yǎng);試題簡(jiǎn)評(píng);復(fù)習(xí)建議
[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058(2021)29-0040-04
2021年江蘇高考物理試題由江蘇省自主命題,試卷按要求沒(méi)有對(duì)外公布,但據(jù)考生反映,試卷傳承了江蘇2021年新高考物理適應(yīng)性考試(以下簡(jiǎn)稱適應(yīng)性考試)的命題思想,從試卷結(jié)構(gòu)到考查知識(shí)的分布及能力素養(yǎng)要求都沿襲了適應(yīng)性考試。本文對(duì)適應(yīng)性考試的試題進(jìn)行簡(jiǎn)評(píng),探尋物理新高考的命題思想、能力和素養(yǎng)要求,同時(shí)提出了一些高考復(fù)習(xí)建議。
2021年物理適應(yīng)性考試基于物理新課程標(biāo)準(zhǔn),特別是物理學(xué)科核心素養(yǎng),依托高考評(píng)價(jià)體系,合理設(shè)置試題考查的知識(shí)及難度,巧設(shè)試題情境,立足基礎(chǔ)知識(shí),凸顯重點(diǎn)知識(shí),關(guān)注關(guān)鍵能力,重視學(xué)以致用,考查核心素養(yǎng)??筛爬槿缦氯齻€(gè)特點(diǎn):一是貼近教材、貼近實(shí)際,試題呈現(xiàn)基礎(chǔ)性;二是創(chuàng)設(shè)情境、緊跟時(shí)代,試題背景情境化;三是突出重點(diǎn)、善于創(chuàng)新,試題考查素養(yǎng)化。
一、試卷結(jié)構(gòu)有較大變化,調(diào)整了題型及考試時(shí)間
全卷滿分100分,考試時(shí)間為75分鐘,分為單項(xiàng)選擇題和非選擇題(實(shí)驗(yàn)和計(jì)算),共有25問(wèn)。增加了單項(xiàng)選擇題的個(gè)數(shù),去掉了多項(xiàng)選擇題,值得注意是實(shí)驗(yàn)題依然是一道力學(xué)實(shí)驗(yàn),一道電學(xué)實(shí)驗(yàn),但第2道實(shí)驗(yàn)題多了 一個(gè)小計(jì)算。試題閱讀量較大,要求學(xué)生答題既要快速又要精準(zhǔn)。試題分布如下表所示。
從表中可看出知識(shí)面覆蓋比較廣,力學(xué)和電學(xué)依然是考查的重點(diǎn)內(nèi)容,力學(xué)約占39分,電學(xué)約占38分,熱、光、原約占23分。
二、認(rèn)準(zhǔn)新高考方向,基于評(píng)價(jià)體系,著力考查核心素養(yǎng)
《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》(以下簡(jiǎn)稱“評(píng)價(jià)體系”)給新高考指明了命題方向,新課標(biāo)、新課程、新教材與時(shí)俱進(jìn),給我們提供了物理教學(xué)的依據(jù)。
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”)指出要在教學(xué)中落實(shí)物理學(xué)科的四大核心素養(yǎng),即“物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”。評(píng)價(jià)體系對(duì)高考提出了“四層”和“四翼”的要求,即考查的內(nèi)容要有 “核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)”等四個(gè)特征,還要具有 “基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”等四個(gè)特點(diǎn)。
適應(yīng)性考試很好地體現(xiàn)了高考評(píng)價(jià)體系的要求和物理核心素養(yǎng)的落實(shí),試題設(shè)計(jì)情境化特征明顯,通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用,物理學(xué)科核心素養(yǎng)在學(xué)生解決真實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中得以達(dá)成。試題情境主要呈現(xiàn)生活化、科技化、圖像化,具有探究性和創(chuàng)新性。
1.試題情境“生活化”
物理來(lái)自于生活,又服務(wù)于生活。高考評(píng)價(jià)體系特別指出學(xué)習(xí)情境的重要性,要求學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)實(shí)踐問(wèn)題。
【適應(yīng)性考試第1題】如圖1所示,對(duì)稱晾掛在光滑等腰三角形衣架上的衣服質(zhì)量為M,衣架頂角為120°,重力加速度為g,則衣架右側(cè)對(duì)衣服的作用力大小為()。
本題以日常生活中晾衣為情境,要求分析其共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,學(xué)生要從給定的情境中提取有用信息,建立共點(diǎn)力平衡的物理模型,然后進(jìn)行受力分析和力的合成或分解,最終解出結(jié)果。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生既要有物質(zhì)觀念,又要有解決物理問(wèn)題的科學(xué)思維和能力。
2.試題情境“科技化”
物理學(xué)的發(fā)展,促進(jìn)了科技的進(jìn)步,科技進(jìn)步能促進(jìn)社會(huì)發(fā)展,增強(qiáng)國(guó)家的綜合實(shí)力。江蘇適應(yīng)性考試物理試題一如既往地重視將科技前沿發(fā)展的成果設(shè)置到試題情境中去,目的之一就是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的養(yǎng)成,讓學(xué)生既能知道物理學(xué)的實(shí)用性,又能產(chǎn)生獻(xiàn)身科技的欲望。
【適應(yīng)性考試第14題】我國(guó)中微子探測(cè)實(shí)驗(yàn)利用光電管把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。如圖2所示,A和K分別是光電管的陽(yáng)極和陰極,加在A、K之間的電壓為U?,F(xiàn)用發(fā)光功率為P的激光器發(fā)出頻率為[ν]的光全部照射在K上,回路中形成電流。已知陰極K材料的逸出功為[W0],普朗克常量為h,電子電荷量為e。
(1)求光電子到達(dá)A時(shí)的最大動(dòng)能Ekm;
(2)若每入射N個(gè)光子會(huì)產(chǎn)生1個(gè)光電子,所有的光電子都能到達(dá)A,求回路的電流強(qiáng)度I。
中微子探測(cè)器是一種觀測(cè)中微子的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,是高科技產(chǎn)品,試題將其中學(xué)生已知的光電管作為情境,考查學(xué)生光電效應(yīng)方面的知識(shí),學(xué)生閱讀試題后,一定能體會(huì)到高大上的科技產(chǎn)品中也有自己懂的知識(shí),從而增強(qiáng)學(xué)生的求知欲和不畏艱難的學(xué)習(xí)熱情。
3.試題情境“圖像化”
圖像是物理概念和物理規(guī)律表達(dá)的重要方式之一,是高考必出的題型之一,識(shí)圖、畫(huà)圖、用圖是理解和應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)題的方法之一,這是物理學(xué)科核心素養(yǎng)中重要的科學(xué)思維方式。江蘇適應(yīng)性考試8、9、11三道單選題及第12題的實(shí)驗(yàn)題均是以圖像為情境的試題。
【適應(yīng)性考試第8題】漁船上的聲吶利用超聲波來(lái)探測(cè)遠(yuǎn)方魚(yú)群的方位。某漁船發(fā)出的一列超聲波在[t=0]時(shí)的波動(dòng)圖像如圖3所示,圖4為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像,則()。
A. 該波的波速為1.5 m/s
B. 該波沿x軸負(fù)方向傳播
C. 0至1s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P沿x軸運(yùn)動(dòng)了1.5 m
D. 0至1s時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為2 m
本題是以波動(dòng)圖像和振動(dòng)圖像相結(jié)合的應(yīng)用型試題,識(shí)圖是解決本題的關(guān)鍵。以聲吶探測(cè)物體方位為情境,增添了物理實(shí)用性的味道。這也是評(píng)價(jià)體系中學(xué)科素養(yǎng)即“學(xué)習(xí)掌握、實(shí)踐探索、思維方法”要求達(dá)成的3個(gè)一級(jí)指標(biāo)。
4.試題具有“探究性”
高考評(píng)價(jià)體系把源于真實(shí)的研究過(guò)程或?qū)嶋H的探索過(guò)程,包括學(xué)習(xí)探索與科學(xué)探究過(guò)程中所涉及的問(wèn)題,稱之為“學(xué)習(xí)探索情境”??茖W(xué)探究能力作為物理學(xué)科的核心素養(yǎng)之一,多以實(shí)驗(yàn)題的形式進(jìn)行考查。
【適應(yīng)性考試第12題】用如圖5所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)[μ]。把左端帶有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,載有砝碼的木塊右端連接穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,左端連接細(xì)線,細(xì)線繞過(guò)定滑輪掛有槽碼,木塊在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng),通過(guò)紙帶測(cè)量木塊的加速度,并測(cè)出木塊與砝碼的總質(zhì)量M,槽碼的總質(zhì)量m,計(jì)算木塊與木板之間的摩擦力f。改變M和m進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。
(1)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟,正確順序是_________________;
①釋放木塊
②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
③將木板固定在水平桌面上
④調(diào)節(jié)滑輪高度,使細(xì)線與木板平行
⑤將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,并固定在木塊上
(2)實(shí)驗(yàn)打出的一段紙帶,如圖6所示,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz,圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫(huà)出,則木塊的加速度為m/s2;
(3)甲同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。
請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出[f-M]圖像___________________;
(4)已知重力加速度g=9.80 m/s2,可求得該木塊與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)[μ]=_________________;
(5)乙同學(xué)用(3)問(wèn)表中的數(shù)據(jù)逐一計(jì)算出每次測(cè)量的[μ]值,取其平均值作為測(cè)量結(jié)果。他發(fā)現(xiàn)該值比甲同學(xué)在(4)問(wèn)中得出的[μ]值大。你認(rèn)為哪位同學(xué)的結(jié)果更準(zhǔn)確,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由__________________________________。
本題對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的考查非常全面。學(xué)生解決本題需要經(jīng)歷“提出問(wèn)題,作出假設(shè),制訂方案,準(zhǔn)備裝置,獲取數(shù)據(jù),得出結(jié)論,回首反思,交流討論”八個(gè)過(guò)程。同時(shí)考查了學(xué)生實(shí)驗(yàn)原理的遷移能力。
5.試題具有“創(chuàng)新性”
是否能創(chuàng)新或破創(chuàng)新是高考選拔人才的重要手段,高考試題少不了創(chuàng)新。創(chuàng)新性試題往往有兩種呈現(xiàn)方式,一是學(xué)生未知的全新的情境,但情境中蘊(yùn)含了學(xué)生已知的物理知識(shí)和解決方法;二是由教材中知識(shí)情境改造而來(lái),學(xué)生似曾相識(shí),但又有所不同。創(chuàng)新性試題往往有個(gè)性化的、創(chuàng)造性的思路和見(jiàn)解,要求學(xué)生從不同角度分析和思考問(wèn)題。
【適應(yīng)性考試第16題】跑道式回旋加速器的工作原理如圖8所示。兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的邊界平行,相距為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向垂直紙面向里。P、Q之間存在勻強(qiáng)加速電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向與磁場(chǎng)邊界垂直。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從P飄入電場(chǎng),多次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,從位于邊界上的出射口K引出,引出時(shí)的動(dòng)能為[EK]。已知K、Q的距離為d。
(1)求粒子出射前經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)的次數(shù)N;
(2)求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
(3)如果在[Δt]時(shí)間內(nèi)有一束該種粒子從P點(diǎn)連續(xù)飄入電場(chǎng),粒子在射出K之前都未相互碰撞,求[Δt]的范圍。
本題是適應(yīng)性考試的最后一道壓軸題,具有較大的難度?;匦铀倨魇歉咧形锢泶艌?chǎng)一章中涉及電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的重要應(yīng)用儀器,學(xué)生對(duì)教材中的加速器的原理很熟悉,但本題中跑道式回旋加速器顯然與教材中的加速器有很大的不同,破解本題需要相當(dāng)高的能力和素養(yǎng)。
三、講究復(fù)習(xí)方法,重視深度學(xué)習(xí)和核心素養(yǎng)的達(dá)成
毋庸置疑,高考是教學(xué)的指揮棒,高考在發(fā)生變化,我們的教學(xué)也要順應(yīng)新高考變化。新高考是在高考評(píng)價(jià)體系指導(dǎo)下進(jìn)行命題的,聚焦在學(xué)生的核心素養(yǎng)上,從江蘇適應(yīng)性考試和其他省份的高考物理試卷來(lái)看,新高考非常注重從情境中獲取和解讀信息的能力,注重分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,注重物理思維和物理表達(dá)能力,注重探究和論證物理本質(zhì)的能力。針對(duì)新高考的變化,筆者提三條復(fù)習(xí)建議。
1.轉(zhuǎn)變復(fù)習(xí)觀念,改變一講到底的傳統(tǒng)教法
新課標(biāo)、新教材、新高考要求我們轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,日常教學(xué)中,應(yīng)以發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)為前提,高一、高二如此,高三復(fù)習(xí)也應(yīng)如此。過(guò)去,我們的教學(xué)更多的是先教給學(xué)生知識(shí),后培養(yǎng)或同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),素養(yǎng)似乎成了“附屬品”?,F(xiàn)在,我們要從學(xué)生發(fā)展的角度去審視知識(shí)、組織教學(xué),做到學(xué)生發(fā)展邏輯與學(xué)科知識(shí)邏輯有機(jī)統(tǒng)一。
倡導(dǎo)“深度學(xué)習(xí)”,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師是學(xué)生的導(dǎo)師,所以,高三復(fù)習(xí)要設(shè)定素養(yǎng)導(dǎo)向下的學(xué)習(xí)目標(biāo),圍繞引領(lǐng)性的學(xué)習(xí)主題,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題學(xué)習(xí)情境,讓學(xué)生自己思考問(wèn)題、建構(gòu)知識(shí)、解決問(wèn)題,這樣才能掌握好知識(shí)和方法,體會(huì)物理本質(zhì),獲得學(xué)習(xí)的快樂(lè)。
2.注重情境教學(xué),在情境中構(gòu)建物理概念、規(guī)律和模型。
2019年,國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)提出,積極探索基于情境的問(wèn)題導(dǎo)向的互動(dòng)式、啟發(fā)式、探究式、體驗(yàn)式等課堂教學(xué)。物理是基于生活、實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)的一門學(xué)科,物理教學(xué)更應(yīng)重視情境基點(diǎn)、問(wèn)題引領(lǐng),進(jìn)行富含科學(xué)思維和科學(xué)探究的探究式、體驗(yàn)式教學(xué)。
高三復(fù)習(xí)中的情境教學(xué)主要是結(jié)合具體的實(shí)際情境,建立物理模型并應(yīng)用物理知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題。復(fù)習(xí)時(shí)一是將知識(shí)和方法以問(wèn)題情境的方式呈現(xiàn)出來(lái),二是要聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的物理情境,從實(shí)際情境中構(gòu)建物理模型,實(shí)現(xiàn)情境與模型間的轉(zhuǎn)換。
【適應(yīng)性考試第5題】某生態(tài)公園的人造瀑布景觀如圖9所示,水流從高處水平流出槽道,恰好落入步道邊的水池中?,F(xiàn)制作一個(gè)為實(shí)際尺寸[116]的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度應(yīng)為實(shí)際的()。
本題提供了一個(gè)人造瀑布的生活情境,學(xué)生審題后,要將瀑布水平流出的情境轉(zhuǎn)化為物理運(yùn)動(dòng)模型,顯然可以確定為平拋運(yùn)動(dòng),然后還要將展示的模型與實(shí)際尺寸進(jìn)行換算。題目不難,屬中檔題,但如果欠缺將情境轉(zhuǎn)化為物理模型的能力,學(xué)生也會(huì)束手無(wú)策。
3.不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行大單元復(fù)習(xí)教學(xué)
我們倡導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)化、問(wèn)題內(nèi)容呈現(xiàn)情境化。大單元教學(xué)要脈絡(luò)分明,環(huán)環(huán)相扣,層層遞進(jìn),把握聯(lián)系。先要“高瞻遠(yuǎn)矚”,抓住一條知識(shí)主線,清楚本單元的知識(shí)點(diǎn);接下來(lái)“各個(gè)擊破”,夯實(shí)基礎(chǔ)概念和規(guī)律,掌握基本方法和技巧,并以情境為載體進(jìn)行問(wèn)題和習(xí)題訓(xùn)練;最后“織成網(wǎng)絡(luò)”,知識(shí)和方法在學(xué)生頭腦中已經(jīng)“根深蒂固”,思維和能力在學(xué)生學(xué)習(xí)中得以錘煉,核心素養(yǎng)在學(xué)生發(fā)展中得以養(yǎng)成。
以動(dòng)力學(xué)為例,其大單元教學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)框圖如圖10所示。
(1)第1次碰撞后[B]的速度[vB1];
(2)第1次碰撞后至第2次碰撞前,A、B間的最大距離;
(3)在B運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí),A、B的速度各為多大。
本題是一道綜合性習(xí)題,涉及牛頓第二定律或動(dòng)能定理、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量守恒定律等知識(shí),通過(guò)大單元復(fù)習(xí)教學(xué),學(xué)生心中有數(shù),手中有法。本題滲透的學(xué)科核心素養(yǎng)有物理觀念,如,加速度、位移、速度、功、動(dòng)能、動(dòng)量守恒等,學(xué)生必須對(duì)這些概念和規(guī)律深刻理解;有科學(xué)思維,運(yùn)動(dòng)模型、碰撞模型等的建構(gòu);有科學(xué)探究,其中包括了綜合分析、判斷、推理、書(shū)面表達(dá)等解決物理問(wèn)題的方法和能力。
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(責(zé)任編輯 易志毅)