艾 蒂

(北京市朝陽(yáng)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 北京 100012)

韓敘虹

(北京市第八十中學(xué) 北京 100012)

高中物理知識(shí)按內(nèi)容分為力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和近代物理5大部分.其中，力學(xué)和電學(xué)是物理學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，更是高中物理的核心主干知識(shí).而熱學(xué)、光學(xué)和近代物理等被稱為非主干知識(shí)，它們?cè)谖锢韺W(xué)中同樣占據(jù)著舉足輕重的地位.為了讓學(xué)生在高中階段就能形成完整的物理體系，學(xué)好熱學(xué)、光學(xué)和近代物理等非主干知識(shí)內(nèi)容成為高中物理學(xué)習(xí)中不可或缺的重要一環(huán)，且這部分知識(shí)的廣度和深度都很大，有人這樣形象地表述這部分內(nèi)容在物理高考中的地位：“披著”非主干的“衣”，考的是主干的“核”.

教育部在2017年頒布了物理學(xué)科核心素養(yǎng)課程標(biāo)準(zhǔn)，2020年做了課標(biāo)修訂，同年北京迎來(lái)了第一屆的新高考.根據(jù)核心素養(yǎng)課標(biāo)的要求，新高考注重考查“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”4個(gè)方面.注重考查重要的物理概念、規(guī)律的理解以及運(yùn)用情況，要求試題的任務(wù)情境與生產(chǎn)生活、科技發(fā)展等緊密聯(lián)系；要關(guān)注物理學(xué)前沿與成果應(yīng)用；要探索設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)相關(guān)的問(wèn)題情境，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生應(yīng)用物理學(xué)知識(shí)綜合解決實(shí)際問(wèn)題能力的考查；要強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的考查，能較好地區(qū)分學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的水平[1].新高考形勢(shì)下高中物理非主干知識(shí)的考查有什么特點(diǎn)？命題趨勢(shì)是什么？?jī)?nèi)容如此之多的非主干知識(shí)，廣大考生應(yīng)如何復(fù)習(xí)備考？

1 2019-2021年高考北京物理試題非主干知識(shí)考查內(nèi)容統(tǒng)計(jì)和分析

1.1 非主干知識(shí)落點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

2019-2021年高考北京物理試題非主干知識(shí)落點(diǎn)統(tǒng)計(jì)如表1所示.

表1 非主干知識(shí)統(tǒng)計(jì)

續(xù)表1

1.2 非主干知識(shí)特色題目分析

(1)2019年題目分析

2019年第14題：該題考查了干涉圖樣與衍射圖樣的對(duì)比，雖然是基礎(chǔ)性題目，但仍然突出綜合性.讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，既要關(guān)注縱向?qū)W習(xí)，更要學(xué)會(huì)橫向?qū)Ρ龋阎R(shí)進(jìn)行聯(lián)系，深入思考，綜合看待問(wèn)題.第19題：該題考查光電效應(yīng)相關(guān)知識(shí)，與以往考查I-U圖像不同，該題以數(shù)據(jù)表格的形式呈現(xiàn)；學(xué)生需要從表格中提取信息，分析信息；選項(xiàng)A和B是利用數(shù)據(jù)直接進(jìn)行比較，選項(xiàng)C和D則根據(jù)數(shù)據(jù)得到的規(guī)律進(jìn)行新的推理.

(2)2020年題目分析

2020年第1題：該題以觀察日常生活和實(shí)驗(yàn)中的光學(xué)現(xiàn)象為背景，引導(dǎo)考生觀察現(xiàn)象，獨(dú)立思考，理論聯(lián)系實(shí)際.第3題：該題以第五代移動(dòng)通信技術(shù)為背景，引導(dǎo)考生關(guān)注國(guó)家科技發(fā)展，關(guān)注科技在人類生活中的重要作用.第10題：該題考查考生利用圖像信息(圖像出自教材)結(jié)合對(duì)分子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中作用力及能量變化進(jìn)行推理和判斷，對(duì)考生的科學(xué)思維能力進(jìn)行了比較具體的考查.

(3)2021年題目分析

2021年第1題：該題以硼中子俘獲治療技術(shù)為背景，源自前沿技術(shù)應(yīng)用，讓考生了解科學(xué)在促進(jìn)人類健康生活方面發(fā)揮的作用.第2題：該題針對(duì)同一情境，多角度設(shè)計(jì)問(wèn)題.以光束射入半圓形玻璃磚的情境為任務(wù)載體，從光的折射率、波長(zhǎng)、傳播速度、干涉現(xiàn)象等方面設(shè)計(jì)選項(xiàng)，考查考生對(duì)光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的整體認(rèn)識(shí).第14題：該題以“北京高能光源”為背景，是我國(guó)前沿科技發(fā)展的最新成就.考查發(fā)光機(jī)理、氫原子電離、光的衍射和電子能量變化等規(guī)律，在新舊知識(shí)密切聯(lián)系的關(guān)鍵處創(chuàng)設(shè)有效的問(wèn)題情境，激勵(lì)考生主動(dòng)探索新知.

2 北京高考物理非主干知識(shí)試題特點(diǎn)和命題趨勢(shì)

2.1 考查對(duì)物理概念和規(guī)律的鑒別及其相互關(guān)系的理解

非主干知識(shí)對(duì)概念、規(guī)律的考查，不僅需要學(xué)生理解概念、規(guī)律的內(nèi)涵和外延，還要理解概念、規(guī)律與相關(guān)概念、規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系.以2019年高考北京為例，第14題考查光的干涉和光的衍射的比較，第15題考查溫度、內(nèi)能、分子的平均動(dòng)能等概念的辨析，第19題考查光子能量、光電子最大初動(dòng)能，光電流、光照強(qiáng)度等概念的相互關(guān)系.以上考題都需要學(xué)生有清晰、系統(tǒng)的物理觀念，如果學(xué)生對(duì)這些概念、規(guī)律的認(rèn)識(shí)只流于表面，很容易造成混淆而不能得出正確的結(jié)果.

2.2 選擇題各選項(xiàng)考查知識(shí)點(diǎn)不同 內(nèi)容的覆蓋面廣

另一方面，非主干知識(shí)的廣度大且與今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容相適應(yīng)，筆者發(fā)現(xiàn)北京高考物理選擇題的每個(gè)選項(xiàng)都涵蓋了不同的知識(shí)點(diǎn)，在高考考查中有提升覆蓋面的作用. 2021年第14題：以“北京高能光源”為背景考查，4個(gè)選項(xiàng)分別考查發(fā)光機(jī)理、氫原子電離、光的衍射、電子能量變化.2021年第4題：以比較45 ℃的水和100 ℃的水蒸氣為背景考查，4個(gè)選項(xiàng)分別考查分子的平均動(dòng)能、內(nèi)能、分子速率、熱運(yùn)動(dòng).2020年第10題：以分子力隨分子間距離變化圖像為背景考查，4個(gè)選項(xiàng)分別考查分子間作用力、分子勢(shì)能、分子動(dòng)能.

2.3 多數(shù)題目簡(jiǎn)單 個(gè)別難題的難度體現(xiàn)在不同角度

非主干知識(shí)在高考的考查中有著多數(shù)題目簡(jiǎn)單、個(gè)別題較難的特點(diǎn)和趨勢(shì)，并且難題的難度體現(xiàn)在不同的角度.除2019年的第19題和2021年的第14題外，其他題目都比較簡(jiǎn)單.2019年第19題考查“光電管”的難度在于核心素養(yǎng)水平層次、知識(shí)要求的深度及廣度上，要求學(xué)生能對(duì)綜合性物理問(wèn)題進(jìn)行分析和推理，恰當(dāng)使用證據(jù)證明物理結(jié)論，能靈活應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題.2021年第14題考查“北京高能光源”的難度在于試題情境的復(fù)雜性和新穎性，同步輻射光是學(xué)生從未接觸過(guò)的新概念，也是有一定問(wèn)題性、真實(shí)性和開(kāi)放性的試題情境，要求學(xué)生在新穎試題情境中能提煉有用信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和推理.

3 非主干知識(shí)復(fù)習(xí)備考策略----全面覆蓋 重點(diǎn)突破

北京高考物理非主干知識(shí)試題廣度之大使得學(xué)生在備考過(guò)程中要做到全面復(fù)習(xí).由于大部分題目比較簡(jiǎn)單，使得我們?cè)趥淇歼^(guò)程無(wú)須像新課一樣面面俱到，而要更注重各概念、規(guī)律之間的聯(lián)系，注重知識(shí)的橫向比較，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò).個(gè)別題目較難，使得我們?cè)趥淇歼^(guò)程要抽取具有代表性的核心物理概念、規(guī)律、思想和方法等內(nèi)容加強(qiáng)復(fù)習(xí).總結(jié)一句話：全面覆蓋，重點(diǎn)突破.具體體現(xiàn)在以下3個(gè)方面.

(1)知識(shí)為串，思維為線，開(kāi)啟“按線索驥”的自主復(fù)習(xí)模式

自主復(fù)習(xí)可以使學(xué)生更好地理解自己所學(xué)的內(nèi)容，其效果遠(yuǎn)強(qiáng)于教師主講、學(xué)生聽(tīng)課的復(fù)習(xí)方式.自主復(fù)習(xí)模式主要有4步：布置任務(wù)，專題分工，學(xué)生主講，教師補(bǔ)充.學(xué)生可以根據(jù)教師提供的復(fù)習(xí)線索，整理知識(shí)點(diǎn)以系統(tǒng)復(fù)習(xí)非主干知識(shí).在學(xué)生“按線索驥”的過(guò)程中，要求學(xué)生不僅要回憶相應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容，還要比較概念、規(guī)律之間的區(qū)別和聯(lián)系，整合、融通知識(shí)，補(bǔ)充、完善知識(shí)體系，從而最終達(dá)成全面復(fù)習(xí)的目的.

比如，教師可以提供以下幾個(gè)復(fù)習(xí)線索.

1)熱學(xué)線索：物體的組成→分子的大小→分子的運(yùn)動(dòng)→分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律→分子之間的作用力→氣體壓強(qiáng)→分子的能量→物體的內(nèi)能→物體的溫度→熱力學(xué)第一定律→熱力學(xué)第二定律→氣體實(shí)驗(yàn)定律→固體→液體.

2)光學(xué)線索：光的折射→光的全反射→光的干涉→光的衍射→光的偏振→電磁振蕩→電磁場(chǎng)與電磁波→無(wú)線電波→電磁波譜.

3)近代物理學(xué)線索：電子→原子結(jié)構(gòu)模型→原子核→核力→結(jié)合能→衰變→裂變、聚變→黑體輻射→能量子→光電效應(yīng)→康普頓效應(yīng)→光的波粒二象性→粒子的波動(dòng)性.

(2)錄制微視頻，開(kāi)展微專題教學(xué)，突破重難點(diǎn)

在非主干知識(shí)內(nèi)容中選取比較有代表性的核心內(nèi)容，如光電效應(yīng)、波爾模型和氫光譜、氣體壓強(qiáng)和碰撞、非主干中的能量問(wèn)題等，將這些重點(diǎn)內(nèi)容通過(guò)微專題的方式展開(kāi)教學(xué)(考慮專題設(shè)置過(guò)大易造成復(fù)習(xí)的空洞性和低效性，微專題增強(qiáng)了對(duì)細(xì)節(jié)的深入思考，實(shí)效性和針對(duì)性則更強(qiáng)).以針對(duì)光電效應(yīng)這一內(nèi)容為例，可以進(jìn)一步進(jìn)行細(xì)微拆分成若干個(gè)微專題，如①光電效應(yīng)現(xiàn)象和解釋、②光電效應(yīng)的極限頻率、③影響光電流大小的因素、④光電子的最大初速度、⑤光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋、⑥光電效應(yīng)方程、⑦用光電管研究光電效應(yīng)等，針對(duì)每一個(gè)微專題再錄制微視頻.當(dāng)然，也可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，依據(jù)薄弱點(diǎn)合理設(shè)置微專題，如學(xué)生中普遍認(rèn)為光電效應(yīng)相關(guān)的圖像分析較難，教師可設(shè)置光電效應(yīng)圖像的微專題，內(nèi)容包含最大初動(dòng)能和入射光頻率圖像，遏止電壓與入射光頻率圖像，光電流與電壓圖像等.

(3)非主干知識(shí)部分的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)和梳理

高考試題中非主干知識(shí)部分涉及的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)有4個(gè)：測(cè)量玻璃的折射率，用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)量光的波長(zhǎng)，用油膜法估測(cè)油酸分子的大小，探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系.對(duì)于非主干知識(shí)的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的拓展上，不需要過(guò)多的關(guān)注，但要注重實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理等的復(fù)習(xí)，要重視實(shí)驗(yàn)中涉及的物理方法和物理思想.對(duì)這4個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，均要做到以下4個(gè)方面.

1)實(shí)驗(yàn)前的思考.包括對(duì)測(cè)量估計(jì)、儀器選擇、方案合理性思考、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè).使學(xué)生能明確實(shí)驗(yàn)的目的，理解實(shí)驗(yàn)原理和方法，能控制實(shí)驗(yàn)條件，能靈活應(yīng)用已學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法解決問(wèn)題.

2)對(duì)實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)操作的思考.主要有對(duì)原理的解釋，為何選擇儀器(考慮是否有可替代性)，以及若選擇替代對(duì)精度影響、數(shù)據(jù)讀取、處理方法的選擇、誤差來(lái)源的分析及減少誤差等，這是實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的核心內(nèi)容，也是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn).

3)完成后的思考.如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，是否有其他替代方案.

4)對(duì)實(shí)驗(yàn)整體的邏輯性思考[2].

4 總結(jié)

通過(guò)對(duì)北京新高考的研究，筆者探索出關(guān)于高三非主干知識(shí)的復(fù)習(xí)策略，希望能給物理同仁們的高三復(fù)習(xí)教學(xué)帶來(lái)一些啟示.在當(dāng)前“雙減”“的教育背景下，要求教師要深入思考減負(fù)增效的教育教學(xué)舉措，在課堂教學(xué)中不斷提升教學(xué)質(zhì)量，以期實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成.