于永建 司德平
2014年的新課標(biāo)物理高考大綱已經(jīng)頒布,其中的試卷結(jié)構(gòu)、題型設(shè)置及五大能力要求等均未有多大變化,但內(nèi)容要求卻有較大的調(diào)整。這些變化會(huì)對(duì)2014年物理高考產(chǎn)生怎樣的影響?本文從以下幾方面談一下這個(gè)問題。
一、2014年物理考試大綱的變化
1.增加的內(nèi)容
選修模塊3-5:在主題“碰撞與動(dòng)量守恒”下增加“動(dòng)量定理”并作Ⅱ級(jí)要求。
2.刪除的內(nèi)容
選修模塊3-5:在主題“原子核”的說明中,刪除“不要求計(jì)算有關(guān)半衰期的問題”。
3.變化的內(nèi)容
選修模塊3-2:在主題“交變電流”中,知識(shí)點(diǎn)“理想變壓器”由要求“Ⅰ”變?yōu)橐蟆阿颉保?/p>
選修模塊3-4:在主題“光”中,說明“1.相對(duì)折射率不作考試要求”變?yōu)椤?.相對(duì)折射率作要求”;
選修模塊3-5:在主題“碰撞與動(dòng)量守恒”中,說明“只限于一維兩個(gè)物體的碰撞”變?yōu)椤爸幌抻谝痪S”。
二、大綱變化解讀
1.選修模塊3-5內(nèi)容的增減解讀及可能引起的命題改變
以往“碰撞與動(dòng)量守恒”部分命題以計(jì)算題為主,多從動(dòng)量和機(jī)械能的結(jié)合上設(shè)置,研究對(duì)象為兩個(gè)或兩個(gè)以上的多體問題(盡管考綱過去“只限于一維兩個(gè)物體的碰撞”,但也經(jīng)常超綱,如2013全國課標(biāo)卷2的相關(guān)考題,研究對(duì)象為三個(gè)),難度中等稍偏上,比以往大綱卷的難度明顯降低。如今增加“動(dòng)量定理”并作為Ⅱ級(jí)要求,將“只限于一維兩個(gè)物體的碰撞”變?yōu)椤爸幌抻谝痪S”,這就為多體、多過程問題的命制“松綁”了,也就是說今后命制多體問題更加名正言順。動(dòng)量定理的考查,要從動(dòng)量定理的證明及其與動(dòng)量守恒定律關(guān)系上加以關(guān)注,要會(huì)用動(dòng)量定理解決單體、多體問題及變質(zhì)量問題。
值得一提的是,在電磁感應(yīng)中,安培力的沖量與電量有關(guān),電量又與磁通量的變化有關(guān)。動(dòng)量定理在計(jì)算有關(guān)安培力的沖量時(shí)往往會(huì)使問題變得簡(jiǎn)單,這是一個(gè)應(yīng)該關(guān)注的地方。
過去在此部分命題,若只考動(dòng)量守恒則過于簡(jiǎn)單,不得不把必考部分的能量問題牽扯進(jìn)來。如今調(diào)整后,命題的自由空間加大,除了可滲透能量外,還可直接在本單元內(nèi)部從動(dòng)量守恒與動(dòng)量定理的結(jié)合上來設(shè)題。至于考綱所言的“只限于一維”,最好還是引導(dǎo)學(xué)生定性地感悟一下斜碰的一些特點(diǎn),2013年江蘇卷的第5題就是一例,如圖1。由此可見高考命題也不一定完全拘泥于“綱”,復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意進(jìn)行必要的滲透。
圖1
在主題“原子核”的說明中,刪除“不要求計(jì)算有關(guān)半衰期的問題”,亦即半衰期的計(jì)算將來出填空題或者選擇題是可以的(如利用14C估算古墓的年代),單獨(dú)出計(jì)算題的可能性不大。
2.選修模塊3-4內(nèi)容的調(diào)整解讀與可能引起的命題變化
選修模塊3-4的主題“光”中,說明“1.相對(duì)折射率不作考試要求”變?yōu)椤?.相對(duì)折射率作要求”??忌⒁馐裁词窍鄬?duì)折射率和絕對(duì)折射率。尤其以光導(dǎo)纖維為例,需知道內(nèi)芯的折射率和外套的折射率的數(shù)量關(guān)系。
3.選修模塊3-2考綱要求的變化及解讀
在主題“交變電流”中,知識(shí)點(diǎn)“理想變壓器”由要求“Ⅰ”變?yōu)橐蟆阿颉保布词怯稍瓉淼摹傲私夂驼J(rèn)識(shí)”上升到“理解與應(yīng)用”,考生需加強(qiáng)對(duì)變壓器的原理、交流電形成過程、遠(yuǎn)距離輸電的復(fù)習(xí)。
三、考試說明的題型示例解讀
1.重視人文素養(yǎng)與物理思想方法的滲透
科學(xué)史、物理思想方法對(duì)學(xué)生的教育影響具有延時(shí)價(jià)值,今后的物理高考命題,還會(huì)繼續(xù)關(guān)注??茖W(xué)史要從時(shí)代背景及科學(xué)家用到的思想方法、受誰的什么啟發(fā)、提出什么假設(shè)、經(jīng)歷怎樣的曲折、取得何成就等方面加以關(guān)注。如開普勒發(fā)現(xiàn)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的曲折經(jīng)歷,牛頓又是如何在開普勒、哈雷、胡克等的啟發(fā)下發(fā)現(xiàn)萬有引力定律等等,要從“過程與方法”上理解和復(fù)習(xí),要在“情感態(tài)度價(jià)值觀”上有所體驗(yàn)、感悟、收獲,如科學(xué)研究的艱辛和實(shí)事求是的態(tài)度等。
等效法、對(duì)稱思想、類比、補(bǔ)償、特殊值檢驗(yàn)等“物理思想方法猜想探究性試題”已經(jīng)初現(xiàn)端倪。
2.貼近生活實(shí)際,從生活走向考題,從考題走向社會(huì),“STS-EL”試題受到空前重視
29個(gè)題型示例中,“STS-EL”(科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、生活)試題占了13個(gè),是繼2013年來聯(lián)系實(shí)際類試題占比例最高的一次。復(fù)習(xí)中應(yīng)該對(duì)強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)、霍爾元件、磁懸浮、遠(yuǎn)距離輸電、直線電機(jī)與電磁推動(dòng)問題、電磁阻尼、“嫦娥”號(hào)與“玉兔”號(hào)、冬奧會(huì)滑雪等實(shí)際模型中的物理規(guī)律運(yùn)用引起重視。
3.傳感器、DIS實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)試題要會(huì)數(shù)據(jù)處理,看圖象會(huì)得結(jié)論,并進(jìn)行評(píng)價(jià)
傳感器在電路中的連接、DIS實(shí)驗(yàn)圖象的處理、科學(xué)探究的七要素要會(huì)要熟。
4.信息題要求考生“即學(xué)即用”,是考查遷移能力,在全新的情境中解決問題能力的好題
通過信息題有利于實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理在中學(xué)的滲透和銜接,敦促學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力,因此近年一直為高考命題者所青睞。2014《考試說明》中對(duì)此亦有體現(xiàn),如題型示例10的“球殼定理”。此題作為2012年課標(biāo)卷的第21題,當(dāng)年的難度系數(shù)為0.117,是包括計(jì)算壓軸題在內(nèi)最難的一個(gè)題。這是信息題的典型特征之一。
5.重視題給信息圖形化,數(shù)據(jù)處理與規(guī)律闡釋圖象化的新特色
圖象的直觀性、圖形提供信息的豐富性受到高考命題者的偏愛,幾乎無圖不成物理卷。圖象翻譯能力、讀圖能力的訓(xùn)練不可忽視。
6.注意數(shù)學(xué)課改可能引起的新變化
圖象的線性回歸是一種數(shù)學(xué)能力,也是探究物理規(guī)律進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一種思想方法。數(shù)學(xué)課改除了將線性回歸下放到高中以外,微積分等內(nèi)容也有滲透。對(duì)此不可忽視。相關(guān)原創(chuàng)例題和分析及信息題,筆者在北師大《高中數(shù)理化》2014年第4、5、6期有三期連載論述,可參考,此處不再舉例。
四、整體變化趨勢(shì)與案例分析
整體看來,高考物理的要求提高了,內(nèi)容范圍拓寬了,命題的自由度擴(kuò)大了,需要復(fù)習(xí)的內(nèi)容和深度也要做出相應(yīng)的變化。如,擬選3-4的同學(xué),要增加對(duì)相對(duì)折射率的概念的認(rèn)識(shí)與理解,增加在此方面的訓(xùn)練。
例1.如圖2所示,光導(dǎo)纖維是利用全反射傳導(dǎo)光信號(hào)的裝置。纖維內(nèi)芯材料的折射率n1=1.3,外層材料的折射率n2=1.2。試求: