《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的“學(xué)業(yè)水平考試與命題建議”中提出“評價學(xué)生的物理核心素養(yǎng),應(yīng)盡量創(chuàng)設(shè)類型多樣的、具有一定復(fù)雜程度的、開放性的真實情境作為試題的任務(wù)情境”。2021年高考物理全國乙卷第18題,以2020年諾貝爾物理學(xué)獎的研究為背景,以科學(xué)家對恒星S2的觀測為情境,巧妙地把物理模型“藏”起來,情境與問題的結(jié)合程度高,能有效考查學(xué)生模型建構(gòu)能力和遷移創(chuàng)新能力。
【真題】科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進行了多年的持續(xù)觀測,給出1994年到2002年間S2的位置如圖1所示。科學(xué)家認為S2的運動軌跡是半長軸約為1 000 AU(太陽到地球的距離為1 AU)的橢圓,銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎。若認為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力,設(shè)太陽的質(zhì)量為M,可以推測出該黑洞質(zhì)量約為
圖1
( )
A.4×104MB.4×106M
C.4×108MD.4×1010M
1 試題評價
中心天體質(zhì)量的計算是高考中的重要考點,考查頻率是非常高的,在以前的考查中通常都是在行星或衛(wèi)星圍繞中心天體做勻速圓周運動的情景下進行,今年則是在恒星圍繞黑洞做橢圓運動的情境下進行,這和往年試題相比主要有以下不同。
此道高考題沒有直接給出恒星繞黑洞運動的周期,而是提供了長期的觀測結(jié)果,雖然從觀測結(jié)果很容易得到周期的近似值,但是卻能再現(xiàn)科研過程,體現(xiàn)理論聯(lián)系實際、體現(xiàn)物理與生產(chǎn)、生活、科技的聯(lián)系,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度。
此道高考題雖然僅僅是把原來的圓軌道變成橢圓軌道,但對能力和素養(yǎng)有更高的要求。在教材中是這樣說的:行星圍繞太陽的運動軌道與圓十分接近,在中學(xué)階段常按圓軌道處理。而我們在對其他天體的運動的研究中也通常繼承了這種做法,但由圖1可見,此軌道一定不能近似看成圓軌道,在以往的高考中也沒有出現(xiàn)過對橢圓軌道進行計算的試題。在教材中對開普勒第三定律中的常量只是說對所有行星都相同,也沒說與誰有關(guān)、有什么樣的關(guān)系,因此要完成對此常量的推導(dǎo)并加以應(yīng)用,從而完成本題的計算,需要一定的理解能力、推理能力,建構(gòu)模型能力。開普勒第三定律中的常量與誰有關(guān)是物理規(guī)律的確切含義,要能夠理解規(guī)律的適用條件,為了推導(dǎo)出此關(guān)系,要建立橢圓軌道與圓軌道的聯(lián)系,利用圓軌道的結(jié)論分析橢圓軌道的計算,實現(xiàn)信息的遷移和應(yīng)用,因此此題對學(xué)生能力的要求是很高的。
2 試題設(shè)計亮點
2.1 情境來源體現(xiàn)育人導(dǎo)向
高考考試內(nèi)容改革的方向不再是單純的選拔功能的優(yōu)化和提升,而是更加有意識地發(fā)揮考試在育人方面的導(dǎo)向功能。增強試題的育人功能,是當(dāng)前各類考試的重要價值取向,也是考試更好地服務(wù)教育教學(xué)的重要途徑?!?020年諾貝爾物理學(xué)獎”這一材料的選取,有利于引導(dǎo)和培育學(xué)生正確的價值觀,體現(xiàn)試題的育人導(dǎo)向。
2.2 利用比較法,巧妙設(shè)問
本題考查的知識點是萬有引力定律和開普勒第三定律。情境任務(wù)的設(shè)置直接與考查目標(biāo)相聯(lián)系,設(shè)置是否合理,關(guān)系試題的考查目標(biāo)能否得到實現(xiàn)。本題如果只考查“恒星S2繞黑洞做橢圓軌道的運動”,考查點只能是開普勒定律,這樣物理模型過于明顯,難以考查學(xué)生建構(gòu)模型的能力。試題給出了太陽的質(zhì)量,來求黑洞與太陽質(zhì)量的比值,這就要求學(xué)生同時建構(gòu)“恒星S2繞黑洞做橢圓軌道的運動”和“地球繞太陽運動”這兩個運動模型,并把兩個模型進行類比遷移。
3 教學(xué)啟示
3.1 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,讓學(xué)生經(jīng)歷規(guī)律建立的過程
科學(xué)家觀測銀河系中心附近的恒星S2,由此得出銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞的猜想,試題展示了這一科學(xué)探究情境,有沒有似曾相識的感覺呢?從第谷觀測行星獲取數(shù)據(jù),到開普勒研究數(shù)據(jù)得出開普勒三大定律,再到牛頓猜想得出萬有引力定律,經(jīng)歷的是相同的探究歷程!在新課教學(xué)中,如果沒有讓學(xué)生經(jīng)歷這樣的探究過程,而是簡單的教給學(xué)生萬有引力定律,然后讓學(xué)生大量刷題,學(xué)生遇到這樣的試題會感覺無所適從,不知怎么下手。所以,教師在新課教學(xué)中,應(yīng)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,讓學(xué)生經(jīng)歷規(guī)律建立的過程。
3.2 把握時代脈搏,將熱點話題轉(zhuǎn)化為教學(xué)情境
在高三復(fù)習(xí)備考中,教師除了狠抓學(xué)生基本功外,還應(yīng)關(guān)注社會熱點信息,挖掘社會熱點中的原始物理問題,將原始物理問題轉(zhuǎn)化為教學(xué)情境,開展教學(xué)活動,再將原始物理問題轉(zhuǎn)化為試題,讓學(xué)生有針對性地進行備考訓(xùn)練。
【作者的單位、姓名】福建省泉州市城東中學(xué) 康賢明
安徽省碭山中學(xué) 邵永
2021年是廣東省新高考改革方案實施的第一年,廣東省在新高考改革后第一次獨立命制物理試題。試題以豐富的情境化素材為載體,以必備知識和關(guān)鍵能力的考查為途徑,以學(xué)科核心素養(yǎng)的落實和核心價值的提升為目標(biāo),實現(xiàn)了高考從基于“考查內(nèi)容”的一維評價模式向“考查內(nèi)容、考查要求、考查載體”三位一體評價模式的轉(zhuǎn)變,而13題就是極具代表性的一題。
【真題】算盤是我國古老的計算工具,中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導(dǎo)桿上滑動,使用前算珠需要歸零,如圖2所示,水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置,甲靠邊框b,甲、乙相隔s1=3.5×10-2m,乙與邊框a相隔s2=2.0×10-2m,算珠與導(dǎo)桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.1?,F(xiàn)用手指將甲以0.4 m/s的初速度撥出,甲、乙碰撞后甲的速度大小為0.1 m/s,方向不變,碰撞時間極短且不計,重力加速度g取10 m/s2。
圖2
(1)通過計算,判斷乙算珠能否滑動到邊框a;
(2)求甲算珠從撥出到停下所需的時間。
【解析】解法1:能量的觀點+動量的觀點
(1)對于甲算珠滑向乙算珠的過程,根據(jù)動能定理:
對于甲乙兩算珠碰撞的過程,根據(jù)動量守恒定律:
mv+0=mv甲+mv乙②
對于碰撞后乙算珠滑行的過程,根據(jù)動能定理:
聯(lián)立①②③可得:s=0.02 m=s2,故乙算珠恰好滑到邊框a。
(2)碰撞后甲算珠的速度小于乙算珠的速度,故甲算珠一定在乙算珠之前停在固定導(dǎo)桿上。設(shè)碰撞前后甲算珠滑行的時間分別為t1、t2。
對于碰撞前后甲算珠的滑行過程,根據(jù)動量定理
-μmgt1=mv-mv0④
-μmgt2=0-mv甲⑤
聯(lián)立①②④⑤可得,甲算珠從撥出到停下所需的時間t=t1+t2=0.2 s
解法2:力的觀點+動量的觀點
(1)因甲乙兩顆算珠相同,其滑行時的加速度相同,設(shè)加速度為a,
根據(jù)牛頓第二定律:-μmg=ma⑥
對于碰撞前甲算珠滑行的過程,根據(jù)速度位移公式
對于甲乙兩算珠碰撞的過程,根據(jù)動量守恒定律
mv+0=mv甲+mv乙⑧
對于碰撞后乙算珠滑行的過程,根據(jù)速度位移公式
聯(lián)立⑥⑦⑧⑨可得:碰撞后乙算珠滑行的距離s=0.02 m=s2,故乙算珠恰好滑到邊框a。
(2)碰撞后甲的速度小于乙算珠的速度,故甲算珠一定在乙算珠之前停在固定導(dǎo)桿上。設(shè)碰撞前后甲滑行的時間分別為t1、t2。
對于碰撞前后甲算珠的滑行過程,根據(jù)速度公式
v=v0+at1⑩
0=v甲+at2
本題的創(chuàng)新點在于以算盤為素材來命題,緊密聯(lián)系生活實際,創(chuàng)設(shè)新穎的生活實踐情境。研究的運動過程為一個算珠做勻減速直線運動,然后與另一個算珠發(fā)生碰撞,碰后各自做勻減速直線運動直到停止。求解思路可以分為三步:首先,分析出碰撞前甲做勻變速直線運動,并求解出碰撞前的速度;然后分析甲和乙的碰撞過程,用動量守恒定律求解出甲乙碰后各自的速度;最后分別分析甲乙的運動情況,求解乙運動的位移以及甲運動的總時間。試題情境其實是比較復(fù)雜的,不過經(jīng)過命題者對于數(shù)據(jù)的精心設(shè)計,使得乙恰好沒有碰到邊框,考查到基本能力和素養(yǎng)的同時也降低了數(shù)學(xué)運算的難度。
1 試題評價
算盤被譽為“世界上最古老的計算機”,在我國的使用已有2 600多年,是我國古代勞動人民普遍使用的計算用具,并于2013年被聯(lián)合國教科文組織列入人類非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄。本題以算盤為載體,考查牛頓第二定律、動能定理、動量定理、動量守恒定律等必備知識和模型構(gòu)建、邏輯推理、信息加工等關(guān)鍵能力,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,提升學(xué)生的民族自豪感和文化自信,落實了立德樹人的根本任務(wù),彰顯了高考的育人功能。
2 教學(xué)啟示
2.1 創(chuàng)設(shè)物理情境、落實核心素養(yǎng)
物理情境是連接核心價值和學(xué)科核心素養(yǎng)的橋梁(如圖3)。在新課教學(xué)中通過生產(chǎn)生活中的真實場景,引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)物理問題,去粗取精,去偽存真,形成相應(yīng)的物理觀念,感悟研究物理問題的思維方法。在習(xí)題課和復(fù)習(xí)課教學(xué)中,選擇情境化試題,讓學(xué)生通過試題中的生活實踐情境或?qū)W習(xí)情境建構(gòu)相應(yīng)的物理模型,運用必備知識和關(guān)鍵能力解決實際問題,全面綜合的檢測學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)水平。但對試題的選取應(yīng)注意梯度的設(shè)置,應(yīng)以簡單情境為載體考查學(xué)生單一知識或技能的基礎(chǔ)性試題逐漸向以復(fù)雜情境為載體考查學(xué)生運用多種知識或技能的綜合性、應(yīng)用性及創(chuàng)新性試題過渡,以保護學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
圖3
2.2 滲透傳統(tǒng)文化、提升文化素養(yǎng)
高中物理課程應(yīng)結(jié)合學(xué)生年齡特點和學(xué)科特征,落實習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想,有機融入社會主義核心價值觀,中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化和社會主義先進文化教育內(nèi)容。2021年2月5日教育部印發(fā)的《中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化進中小學(xué)課程教材指南》中提出“3+2+N”全科覆蓋的學(xué)科安排方案,并對高中物理學(xué)科提出了具體要求。2021年高考物理廣東卷在情境設(shè)置方面很好的踐行了上述要求,不僅有傳統(tǒng)農(nóng)耕文化的曲轅犁和直轅犁的力學(xué)問題比較,還有傳統(tǒng)節(jié)日文化端午賽龍舟的運動學(xué)問題分析,也有以與“四大發(fā)明”相媲美的算盤為載體的運動學(xué)問題的綜合考查。教學(xué)中在充分利用課本原有傳統(tǒng)文化素材的基礎(chǔ)上,搜集與教學(xué)主題相符的傳統(tǒng)文化素材服務(wù)于教學(xué),發(fā)揮傳統(tǒng)文化的物理價值和育人價值,提升學(xué)生的文化素養(yǎng)。
2.3 通過一題多解、提高關(guān)鍵能力
一題多解是一種常見的教學(xué)手段,但一題多解并不是簡單的變形,而是對試題本身從不同角度的解讀,是創(chuàng)新思維和發(fā)散思維的具體表現(xiàn)。在習(xí)題課特別是高三復(fù)習(xí)課教學(xué)中,通過精選例題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身學(xué)習(xí)實際對某一問題從不同角度尋找多種解決方案,幫助學(xué)生完善知識結(jié)構(gòu),提高模型建構(gòu)、信息加工、邏輯推理、創(chuàng)新思維等關(guān)鍵能力。一題多解的練習(xí),使不同層次的學(xué)生面對物理問題時可以結(jié)合自身實際選擇最適合自己的解題方法,也有利于學(xué)生樹立學(xué)習(xí)物理的自信心。
【作者的單位、姓名】廣東省廣州市執(zhí)信中學(xué) 周攀
廣東省汕尾市海豐縣彭湃中學(xué) 李學(xué)智
【真題】某實驗小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻,器材有:一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻(阻值為R0)、一個電流表(內(nèi)阻為RA)、一根均勻電阻絲(電阻絲總阻值大于R0,并配有可在電阻絲上移動的金屬夾)、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺,無法測量電阻絲長度,但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上,利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實驗步驟如下:
(1)將器材如圖4連接:
圖4
(2)開關(guān)閉合前,金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的________端(填“a”或“b”);
(3)改變金屬夾的位置,閉合開關(guān),記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角θ和電流表示數(shù)I,得到多組數(shù)據(jù);
(4)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點繪圖,所得圖像如圖5所示,圖線斜率為k,與縱軸截距為d,設(shè)單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為r0,該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為E=________,r=________(用R0、RA、k、d、r0表示);
圖5
(5)為進一步確定結(jié)果,還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值r0。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗,在圖6方框中畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示);
圖6
(6)利用測出的r0,可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。
【解析】略
【試題評價】測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗是高中物理的重要實驗,在高中試題中出現(xiàn)頻率較高,是高中試題的熱點之一。12題雖屬于常規(guī)題,但有創(chuàng)新之處,源于教材而不限于教材,不是教材的伏安法,而是安阻法,圓形時鐘表盤和一根均勻電阻絲組成了電阻箱,一個定值電阻起保護作用,實驗的基本原理不變,仍是閉合電路的歐姆定律。要求考生畫電路圖,用圖像法處理實驗數(shù)據(jù),要根據(jù)題給電路利用物理規(guī)律列出方程,并且把方程變化為與圖像相符的函數(shù)關(guān)系式,最后求解問題,著重考查學(xué)生的基本技能和實驗探究能力,對學(xué)生遷移能力和創(chuàng)新能力要求較高。只有真正做實驗,真正做好試驗的學(xué)生在考試中才會得心應(yīng)手,不做實驗,只做實驗考試題,絕對不能解決問題。注重實驗考查,有利于引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)認真開展基礎(chǔ)性實驗,有利于培養(yǎng)學(xué)生扎實的實驗?zāi)芰Α?/p>
【變式】一課外小組的同學(xué)想要測量一個電源的電動勢及內(nèi)阻。準(zhǔn)備的器材有:電流表(0~200 mA,內(nèi)阻為12 Ω),電阻箱R(最大阻值為99.9 Ω),一個開關(guān)和若干導(dǎo)線。
圖7
圖8
湖南省2021年物理考試試卷的命制,嚴格遵循新課標(biāo)思想的考查方向,命題思路上體現(xiàn)了立德樹人、服務(wù)選拔、導(dǎo)向教學(xué)的立場,考查形式上,體現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、情境性和創(chuàng)新性。
【作者的單位、姓名】湖南省湘陰縣第一中學(xué) 楊宗禮
物理學(xué)科關(guān)鍵能力作為核心素養(yǎng)的重要組成部分,也是高中物理教學(xué)踐行核心素養(yǎng)的重要方面,而物理學(xué)科關(guān)鍵能力是否達標(biāo)則需要通過諸如“高考”等評價體系才能夠得到反饋和積極引導(dǎo),本文將聚焦從物理學(xué)科關(guān)鍵能力深入分析2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(甲卷)第24題,體會高考是怎樣考查學(xué)科關(guān)鍵能力、怎樣發(fā)展物理核心素養(yǎng)的,以期為一線教學(xué)給出幾點建議。
1.物理學(xué)科關(guān)鍵能力的內(nèi)涵
在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中,明確物理學(xué)科關(guān)鍵能力是物理核心素養(yǎng)的重要維度之一,《深化新時代教育評價改革總體方案》也要求2021年高考物理要充分依托《中國高考評價體系》,深化對學(xué)生關(guān)鍵能力的考查。而對于物理學(xué)科關(guān)鍵能力,北京師范大學(xué)物理學(xué)科教育研究團隊將其界定為學(xué)生順利進行物理學(xué)科的認識活動和問題解決活動所必需的、穩(wěn)定的心理調(diào)節(jié)機制,同時也作為回答“考什么”的“四層”之一,物理學(xué)科關(guān)鍵能力要求學(xué)生以學(xué)習(xí)理解能力、應(yīng)用實踐能力、遷移創(chuàng)新能力等三個方面為重點,提升自身素質(zhì),為將來適應(yīng)社會生活、高等教育和職業(yè)發(fā)展作準(zhǔn)備。綜上,物理學(xué)科能力是學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、探究能力和創(chuàng)新精神的統(tǒng)一體,是一種綜合性能力。
圖9
2.試題探討
2.1 真題再現(xiàn)及解答
【真題】如圖10,一傾角為θ的光滑斜面上有50個減速帶(圖中未完全畫出),相鄰減速帶間的距離均為d,減速帶的寬度遠小于d;一質(zhì)量為m的無動力小車(可視為質(zhì)點)從距第一個減速帶L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機械能與到達減速帶時的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn),小車通過第30個減速帶后,在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個減速帶后立刻進入與斜面光滑連接的水平地面,繼續(xù)滑行距離s后停下。已知小車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g。
圖10
(1)求小車通過第30個減速帶后,經(jīng)過每一個減速帶時損失的機械能;
(2)求小車通過前30個減速帶的過程中在每一個減速帶上平均損失的機械能;
(3)若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機械能大于之后每一個減速帶上損失的機械能,則L應(yīng)滿足什么條件?
【解析】(1)由題意可知,小車通過第30個減速帶后,每次經(jīng)過減速帶后的速度都相同,所以損失的機械能等于從上一個減速帶到當(dāng)前減速帶過程中減少的重力勢能。即:
ΔE1=mgdsinθ
2.2 試題所體現(xiàn)的學(xué)科關(guān)鍵能力探討
第24題屬創(chuàng)新類斜面問題,被考生戲稱為“網(wǎng)紅題目”,是典型的“老師好做,學(xué)生不好做”型試題,其目的在于考查學(xué)生關(guān)鍵能力是否達標(biāo),也同時檢驗學(xué)生能否對知識進行正向遷移,這道題能對高三畢業(yè)生形成較好的區(qū)分,是一道深挖經(jīng)典模型,結(jié)合生活實際,考查素養(yǎng)和能力相結(jié)合的綜合性好題,兼顧基礎(chǔ)性和綜合性!
2.2.1 學(xué)習(xí)理解能力
學(xué)習(xí)理解能力包括觀察記憶、概括論證、關(guān)聯(lián)整合3個能力維度,3個維度由低級到高級逐步遞進。第24題是選自生活中最為常見的“汽車過減速帶問題”,此類未經(jīng)模型化的生活實際也可稱為“原始物理問題”,本題旨在讓學(xué)生提取和辨識實際情境中的物理問題,具體來看——學(xué)生怎么樣才能把“汽車過減速帶問題”過渡到“斜面模型化問題”并充分挖掘潛在條件,最后通過動力學(xué)中的功能關(guān)系、能量守恒定律等核心物理概念和規(guī)律解決問題。通過考生反饋,大都認為這一題目是“讀題5分鐘,做題60秒”,也就意味著對題目信息的提取和辨識十分關(guān)鍵,由此可以看出本題更加關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)理解能力中概括論證、關(guān)聯(lián)整合這 2個維度的發(fā)展?fàn)顩r,這無疑是打破了以往高考題“側(cè)重觀察記憶能力要素”的常態(tài),這樣的細微變化能夠充分檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)理解能力并突出物理學(xué)科的基礎(chǔ)性,既注重對核心物理概念和規(guī)律的考查,也注重對試題考查的生活化。
2.2.2 應(yīng)用實踐能力
應(yīng)用實踐能力同樣對應(yīng)3個能力維度——分析解釋、推論預(yù)測、綜合應(yīng)用。歷來高考物理題目都注重對應(yīng)用實踐能力這一方面的考查,也就對學(xué)生的綜合應(yīng)用能力有著較高要求,不再是單一概念或規(guī)律的題型,該試題是對運動學(xué)相關(guān)知識、機械能、功、動能定理等核心物理概念和規(guī)律的綜合考查,要求學(xué)生從復(fù)雜的生活化問題當(dāng)中“抽絲剝繭”,這一過程要求學(xué)生有著較強的分析綜合能力和模型建構(gòu)能力,例如怎么分析原題目中“小車通過第30個減速帶后,在相鄰減速帶間的平均速度均相同”,并由此挖掘出“所損失的機械能等于從上一個減速帶到當(dāng)前減速帶過程中減少的重力勢能”,最后用已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識對物理問題進行解決。該題很好地保留了對“應(yīng)用實踐能力”的考查,有利于檢驗學(xué)生是否真正掌握這一方面的能力。
2.2.3 遷移創(chuàng)新能力
遷移創(chuàng)新能力可以分為直覺聯(lián)想、遷移與質(zhì)疑、建構(gòu)新模型這3個能力維度。而核心素養(yǎng)目標(biāo)的突出特征是對創(chuàng)新性的重視,創(chuàng)新性試題要求學(xué)生在“前所未有”的情境中仍然能夠利用已有知識或在已有知識基礎(chǔ)上建構(gòu)新知識,并在此基礎(chǔ)上思考并解決問題。例如本題所用機械能、功、動能定理等都是最基礎(chǔ)最常用的,會給人“如此簡單”的錯覺,但審題稍不注意就會出現(xiàn)模型建構(gòu)錯誤,從而產(chǎn)生似是而非的挫敗感,最終導(dǎo)致解題失敗。本題對于直覺聯(lián)想、遷移與質(zhì)疑、建構(gòu)新模型這3個能力維度都有所涉及,例如:能夠通過斜面模型“聯(lián)想”到即將采用“功能關(guān)系、能量、動能定理”等知識,且在面對“再熟悉不過”的斜面模型時,學(xué)生應(yīng)該迅速弄清當(dāng)前斜面模型與平時練習(xí)的斜面模型間的區(qū)別與聯(lián)系,保證知識的正向遷移,建立一個準(zhǔn)確的新“斜面”模型。由此可見,通過該題可以很好檢測學(xué)生“遷移創(chuàng)新能力”是否達標(biāo)。這一問題的解決過程,不但考查了學(xué)生對物理知識的掌握程度,更考查其創(chuàng)造性地應(yīng)用“模型建構(gòu)”的能力。
3.對一線教學(xué)的幾點建議
通過分析可以看出高考物理試題較好地體現(xiàn)了高考命題的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性和綜合性。而作為教學(xué)的反饋和評價方式,高考命題的走向以及考查方式對高中物理教學(xué)有引領(lǐng)和導(dǎo)向作用,直接影響著高中物理教學(xué)。高考作為國家選拔人才的重要手段,教育教學(xué)作為培養(yǎng)人才的主陣地,我們希望二者的配合相得益彰。通過對該題考查的物理學(xué)科關(guān)鍵能力分析,可得出這樣的結(jié)論——高考更加側(cè)重的是對信息搜索整理能力、生活化問題建構(gòu)能力、基礎(chǔ)知識應(yīng)用能力、演繹推理能力的考查。鑒于此,對一線教學(xué)給出以下幾點建議。
3.1 強化基礎(chǔ)性知識與規(guī)律的學(xué)習(xí)
教學(xué)遵循教育規(guī)律,回歸課程標(biāo)準(zhǔn)和教材,注重概念和規(guī)律的形成過程,應(yīng)更加關(guān)注物理概念和規(guī)律的“過去”與“未來”,對物理概念和規(guī)律的教學(xué),一定要創(chuàng)設(shè)科學(xué)的、生活化的情境,學(xué)生得知道規(guī)律和概念的來龍去脈,明確其內(nèi)涵與外延。
3.2 聯(lián)系生產(chǎn)生活,體現(xiàn)物理在日常生活中的作用
摒棄“題?!睉?zhàn)術(shù),創(chuàng)設(shè)與生產(chǎn)生活、科技前沿等方面緊密聯(lián)系的真實情境,注重從實際情境中獲取信息,提煉物理模型,使學(xué)生反復(fù)經(jīng)歷解決真實問題的過程,加強學(xué)生靈活運用所學(xué)物理知識分析解決問題的能力。
3.3 加強對信息獲取與整理能力的培養(yǎng)