李茹新
[摘? ?要]2018年北京高考理綜第20題考查了 “落體偏東”現(xiàn)象,文章對落體偏東成因及該題的建模過程進行評析和拓展,進而探討了該題的設(shè)計理念,在此基礎(chǔ)上對高中物理教與學(xué)及未來選拔性考試命題進行了分析。
[關(guān)鍵詞]北京高考;落體偏東;教師發(fā)展;核心素養(yǎng)
[中圖分類號]? ? G633.72? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2019)11-0055-02
自2004年北京自主命題以來,北京高考越來越重視對探究能力的考查,比如2013年、2014年的第20題,都涉及一些新知識,而且這些新知識“顛覆”了學(xué)生所學(xué)的相關(guān)知識。這就要求學(xué)生先對新知識進行學(xué)習(xí)和理解,并能以此為基礎(chǔ)聯(lián)系所學(xué)知識對生疏的新問題進行分析解答。2018年北京卷第20題如下。
【原題】根據(jù)高中所學(xué)知識可知,做自由落體運動的小球,將落在正下方位置。但實際上,赤道上方200 m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6 cm處。這一現(xiàn)象可解釋為,除重力外,由于地球自轉(zhuǎn),下落過程小球還受到一個水平向東的“力”,該“力”與豎直方向的速度大小成正比?,F(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋,考慮對稱性,上升過程該“力”水平向西,則小球()。
A. 到最高點時,水平方向的加速度和速度均為零
B. 到最高點時,水平方向的加速度和速度均不為零
C. 落地點在拋出點東側(cè)
D. 落地點在拋出點西側(cè)
一、分析與解
解法一:基于題目已給信息的常規(guī)解法
通過審題,我們了解到小球從赤道地面豎直上拋,相對于地面參考系并不是簡單的直線運動。因此我們將物體和實際運動分解為沿豎直和水平兩個方向。上升階段隨著豎直方向速度的不斷減小,我們可以知道小球受到向西的力不斷減小,在最高點時豎直速度減為零,小球水平方向不受力,水平方向加速度為零。下降階段,隨豎直方向速度增加,小球受到向東的水平力越來越大。因此小球在水平方向先向西做加速度減小的加速運動,再向西做加速度增大的減速運動。若規(guī)定水平向西為正方向,小球在水平方向運動的vx-t圖如圖1所示。故本題正確選項為D。
二、評價
本題在學(xué)生熟知的自由落體運動的基礎(chǔ)上,介紹了實際情況下因地球自轉(zhuǎn)而造成“落體偏東”現(xiàn)象。雖然絕大多數(shù)學(xué)生對此題涉及的知識并不熟悉,但可以根據(jù)題目中所給信息和已有知識對結(jié)果進行合理推測。知識層面上,此題重點考查了面對未知的知識和生活現(xiàn)象時,學(xué)生的探究過程及分析力學(xué)問題的一般性方法。主要涉及的知識點有運動的合成與分解,牛頓第二定律以及運動性質(zhì)的判斷等。能力層面上,本題主要考查探究能力??疾閷W(xué)生是否能夠通過閱讀題目中的信息獲取新知識,并結(jié)合已有的知識方法分析“小球從赤道地面豎直上拋” 這一新的物理情景。要求學(xué)生既有獲取和處理信息的能力,也有將實際問題抽象為物理模型的能力,還要有一定的邏輯推理能力。核心素養(yǎng)層面上,本題主要涉及物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究三個方面。要求學(xué)生有經(jīng)典物理的物質(zhì)觀,運動觀和相互作用觀,并用其解決實際問題。縱觀全國高考試卷,北京高考試題正是通過這樣獨具匠心的設(shè)置達到“以考促教,以考促學(xué)”的目的。此題是2018年北京高考命題的亮點,也是未來命題風(fēng)格變化的一種趨勢。這種趨勢,不僅有利于高等學(xué)校選拔人才,而且會對今后高中物理教與學(xué)方式的繼續(xù)變革起到一定的啟示作用。
三、啟示
通過上面的分析,不難看出本題的命題意圖旨在引導(dǎo)未來的中學(xué)物理教學(xué)要注意加強物理方法和物理思想的教學(xué)。如果在教學(xué)中,教師的“教”只停留在從知識到知識,學(xué)生的 “學(xué)”只是從公式到習(xí)題,那么就會覺得這道題對學(xué)生的能力要求很高。因此在物理課堂教學(xué)中,我們不僅要關(guān)注知識的獲得,更重要的是加強物理學(xué)科素養(yǎng)的滲透。只有在教學(xué)過程中按照課程理念,全面落實科學(xué)素養(yǎng),創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生實際的學(xué)習(xí)活動,優(yōu)化學(xué)習(xí)過程,才能最終有利于學(xué)生的發(fā)展。才能使學(xué)生具備適應(yīng)新時代發(fā)展所需的關(guān)鍵能力與必備品格。
隨著課程改革和高考改革的不斷深化,我們的教學(xué)方式也正逐步發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變。教師應(yīng)是學(xué)生發(fā)展的促進者。在實際教學(xué)中,教師應(yīng)注意創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生能主動地感受物理環(huán)境、認(rèn)識物理現(xiàn)象;應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生重視物理情景分析、物理模型的建立、物理概念內(nèi)涵的透徹理解。在落實高中物理知識與科學(xué)能力的同時,也能夠為學(xué)生的長遠發(fā)展做好過渡和鋪墊的工作,而要做好這幾點,適應(yīng)新形勢對教學(xué)的要求,就需要教師注重自身的學(xué)習(xí),不斷提升自己的教學(xué)科研能力。
(特約編輯 南? ?賓)