焦健生
[摘 要]2021年江蘇物理新高考基于物理新課程標準,依托高考評價體系,合理設(shè)置試題的知識及難度,巧設(shè)試題情境,立足基礎(chǔ)知識,凸顯重點知識,關(guān)注關(guān)鍵能力,重視學以致用,考查核心素養(yǎng)。文章對適應(yīng)性考試的部分試題進行簡評,探尋物理新高考的命題思想、能力和素養(yǎng)要求,同時提出一些高考復習建議。
[關(guān)鍵詞]適應(yīng)性考試;評價體系;核心素養(yǎng);試題簡評;復習建議
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2021)29-0040-04
2021年江蘇高考物理試題由江蘇省自主命題,試卷按要求沒有對外公布,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(以下簡稱適應(yīng)性考試)的命題思想,從試卷結(jié)構(gòu)到考查知識的分布及能力素養(yǎng)要求都沿襲了適應(yīng)性考試。本文對適應(yīng)性考試的試題進行簡評,探尋物理新高考的命題思想、能力和素養(yǎng)要求,同時提出了一些高考復習建議。
2021年物理適應(yīng)性考試基于物理新課程標準,特別是物理學科核心素養(yǎng),依托高考評價體系,合理設(shè)置試題考查的知識及難度,巧設(shè)試題情境,立足基礎(chǔ)知識,凸顯重點知識,關(guān)注關(guān)鍵能力,重視學以致用,考查核心素養(yǎng)??筛爬槿缦氯齻€特點:一是貼近教材、貼近實際,試題呈現(xiàn)基礎(chǔ)性;二是創(chuàng)設(shè)情境、緊跟時代,試題背景情境化;三是突出重點、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)整了題型及考試時間
全卷滿分100分,考試時間為75分鐘,分為單項選擇題和非選擇題(實驗和計算),共有25問。增加了單項選擇題的個數(shù),去掉了多項選擇題,值得注意是實驗題依然是一道力學實驗,一道電學實驗,但第2道實驗題多了 一個小計算。試題閱讀量較大,要求學生答題既要快速又要精準。試題分布如下表所示。
從表中可看出知識面覆蓋比較廣,力學和電學依然是考查的重點內(nèi)容,力學約占39分,電學約占38分,熱、光、原約占23分。
二、認準新高考方向,基于評價體系,著力考查核心素養(yǎng)
《中國高考評價體系》(以下簡稱“評價體系”)給新高考指明了命題方向,新課標、新課程、新教材與時俱進,給我們提供了物理教學的依據(jù)。
《普通高中物理課程標準(2017年版)》(以下簡稱“新課標”)指出要在教學中落實物理學科的四大核心素養(yǎng),即“物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任”。評價體系對高考提出了“四層”和“四翼”的要求,即考查的內(nèi)容要有 “核心價值、學科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識”等四個特征,還要具有 “基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”等四個特點。
適應(yīng)性考試很好地體現(xiàn)了高考評價體系的要求和物理核心素養(yǎng)的落實,試題設(shè)計情境化特征明顯,通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,引導學生學以致用,物理學科核心素養(yǎng)在學生解決真實問題的過程中得以達成。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”
物理來自于生活,又服務(wù)于生活。高考評價體系特別指出學習情境的重要性,要求學生能運用所學知識解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)實踐問題。
【適應(yīng)性考試第1題】如圖1所示,對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,要求分析其共點力平衡問題,學生要從給定的情境中提取有用信息,建立共點力平衡的物理模型,然后進行受力分析和力的合成或分解,最終解出結(jié)果。在這個過程中,學生既要有物質(zhì)觀念,又要有解決物理問題的科學思維和能力。
2.試題情境“科技化”
物理學的發(fā)展,促進了科技的進步,科技進步能促進社會發(fā)展,增強國家的綜合實力。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,目的之一就是促進學生科學態(tài)度與責任的養(yǎng)成,讓學生既能知道物理學的實用性,又能產(chǎn)生獻身科技的欲望。
【適應(yīng)性考試第14題】我國中微子探測實驗利用光電管把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。如圖2所示,A和K分別是光電管的陽極和陰極,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A時的最大動能Ekm;
(2)若每入射N個光子會產(chǎn)生1個光電子,所有的光電子都能到達A,求回路的電流強度I。
中微子探測器是一種觀測中微子的實驗設(shè)備,是高科技產(chǎn)品,試題將其中學生已知的光電管作為情境,考查學生光電效應(yīng)方面的知識,學生閱讀試題后,一定能體會到高大上的科技產(chǎn)品中也有自己懂的知識,從而增強學生的求知欲和不畏艱難的學習熱情。
3.試題情境“圖像化”
圖像是物理概念和物理規(guī)律表達的重要方式之一,是高考必出的題型之一,識圖、畫圖、用圖是理解和應(yīng)用物理知識解決問題的方法之一,這是物理學科核心素養(yǎng)中重要的科學思維方式。江蘇適應(yīng)性考試8、9、11三道單選題及第12題的實驗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探測遠方魚群的方位。某漁船發(fā)出的一列超聲波在[t=0]時的波動圖像如圖3所示,圖4為質(zhì)點P的振動圖像,則()。
A. 該波的波速為1.5 m/s
B. 該波沿x軸負方向傳播
C. 0至1s時間內(nèi),質(zhì)點P沿x軸運動了1.5 m
D. 0至1s時間內(nèi),質(zhì)點P運動的路程為2 m
本題是以波動圖像和振動圖像相結(jié)合的應(yīng)用型試題,識圖是解決本題的關(guān)鍵。以聲吶探測物體方位為情境,增添了物理實用性的味道。這也是評價體系中學科素養(yǎng)即“學習掌握、實踐探索、思維方法”要求達成的3個一級指標。
4.試題具有“探究性”
高考評價體系把源于真實的研究過程或?qū)嶋H的探索過程,包括學習探索與科學探究過程中所涉及的問題,稱之為“學習探索情境”??茖W探究能力作為物理學科的核心素養(yǎng)之一,多以實驗題的形式進行考查。
【適應(yīng)性考試第12題】用如圖5所示的實驗裝置測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)[μ]。把左端帶有滑輪的長木板平放在實驗桌上,載有砝碼的木塊右端連接穿過打點計時器的紙帶,左端連接細線,細線繞過定滑輪掛有槽碼,木塊在槽碼的牽引下運動,通過紙帶測量木塊的加速度,并測出木塊與砝碼的總質(zhì)量M,槽碼的總質(zhì)量m,計算木塊與木板之間的摩擦力f。改變M和m進行多次實驗。
(1)下列實驗操作步驟,正確順序是_________________;
①釋放木塊
②接通打點計時器電源
③將木板固定在水平桌面上
④調(diào)節(jié)滑輪高度,使細線與木板平行
⑤將紙帶穿過打點計時器的限位孔,并固定在木塊上
(2)實驗打出的一段紙帶,如圖6所示,打點計時器的工作頻率為50 Hz,圖中紙帶按實際尺寸畫出,則木塊的加速度為m/s2;
(3)甲同學測得的數(shù)據(jù)見下表。
請根據(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摩擦因數(shù)[μ]=_________________;
(5)乙同學用(3)問表中的數(shù)據(jù)逐一計算出每次測量的[μ]值,取其平均值作為測量結(jié)果。他發(fā)現(xiàn)該值比甲同學在(4)問中得出的[μ]值大。你認為哪位同學的結(jié)果更準確,請簡要說明理由__________________________________。
本題對學生科學探究能力的考查非常全面。學生解決本題需要經(jīng)歷“提出問題,作出假設(shè),制訂方案,準備裝置,獲取數(shù)據(jù),得出結(jié)論,回首反思,交流討論”八個過程。同時考查了學生實驗原理的遷移能力。
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,一是學生未知的全新的情境,但情境中蘊含了學生已知的物理知識和解決方法;二是由教材中知識情境改造而來,學生似曾相識,但又有所不同。創(chuàng)新性試題往往有個性化的、創(chuàng)造性的思路和見解,要求學生從不同角度分析和思考問題。
【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。兩個勻強磁場區(qū)域Ⅰ、Ⅱ的邊界平行,相距為L,磁感應(yīng)強度大小相等、方向垂直紙面向里。P、Q之間存在勻強加速電場,電場強度為E,方向與磁場邊界垂直。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從P飄入電場,多次經(jīng)過電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)后,從位于邊界上的出射口K引出,引出時的動能為[EK]。已知K、Q的距離為d。
(1)求粒子出射前經(jīng)過加速電場的次數(shù)N;
(2)求磁場的磁感應(yīng)強度大小B;
(3)如果在[Δt]時間內(nèi)有一束該種粒子從P點連續(xù)飄入電場,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鲆徽轮猩婕半妶黾铀俸痛艌銎D(zhuǎn)的重要應(yīng)用儀器,學生對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,破解本題需要相當高的能力和素養(yǎng)。
三、講究復習方法,重視深度學習和核心素養(yǎng)的達成
毋庸置疑,高考是教學的指揮棒,高考在發(fā)生變化,我們的教學也要順應(yīng)新高考變化。新高考是在高考評價體系指導下進行命題的,聚焦在學生的核心素養(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,注重分析問題和解決問題的能力,注重物理思維和物理表達能力,注重探究和論證物理本質(zhì)的能力。針對新高考的變化,筆者提三條復習建議。
1.轉(zhuǎn)變復習觀念,改變一講到底的傳統(tǒng)教法
新課標、新教材、新高考要求我們轉(zhuǎn)變教學觀念,日常教學中,應(yīng)以發(fā)展學生的核心素養(yǎng)為前提,高一、高二如此,高三復習也應(yīng)如此。過去,我們的教學更多的是先教給學生知識,后培養(yǎng)或同時培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng),素養(yǎng)似乎成了“附屬品”。現(xiàn)在,我們要從學生發(fā)展的角度去審視知識、組織教學,做到學生發(fā)展邏輯與學科知識邏輯有機統(tǒng)一。
倡導“深度學習”,讓學生成為學習的主人。學生是學習的主體,教師是學生的導師,所以,高三復習要設(shè)定素養(yǎng)導向下的學習目標,圍繞引領(lǐng)性的學習主題,創(chuàng)設(shè)問題學習情境,讓學生自己思考問題、建構(gòu)知識、解決問題,這樣才能掌握好知識和方法,體會物理本質(zhì),獲得學習的快樂。
2.注重情境教學,在情境中構(gòu)建物理概念、規(guī)律和模型。
2019年,國務(wù)院辦公廳關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見提出,積極探索基于情境的問題導向的互動式、啟發(fā)式、探究式、體驗式等課堂教學。物理是基于生活、實踐和實驗的一門學科,物理教學更應(yīng)重視情境基點、問題引領(lǐng),進行富含科學思維和科學探究的探究式、體驗式教學。
高三復習中的情境教學主要是結(jié)合具體的實際情境,建立物理模型并應(yīng)用物理知識和方法解決實際問題。復習時一是將知識和方法以問題情境的方式呈現(xiàn)出來,二是要聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的物理情境,從實際情境中構(gòu)建物理模型,實現(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)制作一個為實際尺寸[116]的模型展示效果,模型中槽道里的水流速度應(yīng)為實際的()。
本題提供了一個人造瀑布的生活情境,學生審題后,要將瀑布水平流出的情境轉(zhuǎn)化為物理運動模型,顯然可以確定為平拋運動,然后還要將展示的模型與實際尺寸進行換算。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,學生也會束手無策。
3.不失時機地進行大單元復習教學
我們倡導教學內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)化、問題內(nèi)容呈現(xiàn)情境化。大單元教學要脈絡(luò)分明,環(huán)環(huán)相扣,層層遞進,把握聯(lián)系。先要“高瞻遠矚”,抓住一條知識主線,清楚本單元的知識點;接下來“各個擊破”,夯實基礎(chǔ)概念和規(guī)律,掌握基本方法和技巧,并以情境為載體進行問題和習題訓練;最后“織成網(wǎng)絡(luò)”,知識和方法在學生頭腦中已經(jīng)“根深蒂固”,思維和能力在學生學習中得以錘煉,核心素養(yǎng)在學生發(fā)展中得以養(yǎng)成。
以動力學為例,其大單元教學的知識結(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運動到斜面底端時,A、B的速度各為多大。
本題是一道綜合性習題,涉及牛頓第二定律或動能定理、勻變速直線運動、動量守恒定律等知識,通過大單元復習教學,學生心中有數(shù),手中有法。本題滲透的學科核心素養(yǎng)有物理觀念,如,加速度、位移、速度、功、動能、動量守恒等,學生必須對這些概念和規(guī)律深刻理解;有科學思維,運動模型、碰撞模型等的建構(gòu);有科學探究,其中包括了綜合分析、判斷、推理、書面表達等解決物理問題的方法和能力。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
[1]? 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)[S].北京:人民教育出版社,2020:1.
[2]? 教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M]. 北京:人民教育出版社,2019:35-36.
[3]? 劉月霞.指向“深度學習”的教學改進:讓學習真實發(fā)生[J].中小學管理,2021(5):13-17.
[4]? 田成良.高考評價體系在高考試題中的體現(xiàn)及啟示[J].物理教師,2020(8):70-73+77.
(責任編輯 易志毅)