廣東省廣州市教育研究院(510030) 董友軍

江蘇省揚州市江都中學(xué)(225200) 袁登山

高考物理試卷,立足“導(dǎo)向教學(xué)”,即表示高考物理試卷如同高中物理教學(xué)“指揮棒”,無論是高中、初中物理教學(xué),還是小學(xué)科學(xué)教學(xué),都應(yīng)該緊隨這個“指揮棒”。任何超越高考難度的教學(xué),既沒有教育價值,也違背教育規(guī)律,其結(jié)果就是“應(yīng)試教育”“加重負(fù)擔(dān)”。中共十八屆三中全會公報指出：“深化教育領(lǐng)域綜合改革”“標(biāo)本兼治減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)”。作為高中物理一線教師,應(yīng)該主動貫徹十八屆三中全會精神,研究高考試卷、分析試題特點、把握試題導(dǎo)向,努力做到難度適宜、有的放矢、課堂高效。本文以近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題例,分析試題特點,總結(jié)命題規(guī)律,從而提高備考效率,達到減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)的目標(biāo)。

1 高考真題

1.1 2016年全國1卷電學(xué)實驗題

在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),已知U約為18V,Ic約為10mA；流過報警器的電流超過20mA時,報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,在60℃時阻值為650.0Ω。

(1)在答題卡上完成如圖1所示的待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線。

圖1 待連接電路

(2)在電路中應(yīng)選用滑動變阻器____(填“R1”或“R2”)。

(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng).

電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一定的阻值,根據(jù)實驗要求,這一阻值為____Ω；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于____(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是__________。

將開關(guān)向____(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至____。

(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報警系統(tǒng)即可正常使用。

1.2 2017年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題

某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性。所使用的器材有：小燈泡 L(額定電壓3.8V,額定電流0.32 A)；電壓表 V(量程3V,內(nèi)阻3kΩ)；電流表 A(量程0.5A,內(nèi) 阻 0.5 Ω)；固定電阻R0(阻值1000Ω)；滑動變阻器R(阻值0～9.0Ω)；電源E(電動勢5V,內(nèi)阻不計)；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。

(1)實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,畫出實驗電路原理圖。

(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖2(a)所示。由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻____(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率____(填“增大”“不變”或“減小”)。

(3)用另一電源E0(電動勢4V,內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成如圖2(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為____W,最大功率為____W(結(jié)果均保留2位小數(shù))。

1.3 2018年全國1卷電學(xué)實驗題

圖2 小燈泡伏安特性曲線及實驗電路圖

某實驗小組利用如圖3(a)所示的電路探究在25～80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性。所用器材有：置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25℃時的阻值)為900.0Ω；電源E(6V,內(nèi)阻可忽略)；電壓表V(量程150mV)；定值電阻R0(阻值20.0Ω),滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)；電阻箱R2(阻值范圍0～999.9Ω)；單刀開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2。

實驗時,先按圖3(a)連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0℃。將S2與1端接通,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0；保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0；斷開S1,記下此時R2的讀數(shù)。逐步降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0℃。實驗得到的R2-t數(shù)據(jù)見表1。

表1 R2-t數(shù)據(jù)

回答下列問題：

(1)在閉合S1前,圖3(a)中R1的滑片應(yīng)移動到____填“a”或“b”)端。(2)在圖3(b)的坐標(biāo)紙上補齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點,并做出R2-t曲線。

(3)由圖3(b)可得到RT在25～80℃范圍內(nèi)的溫度特性。當(dāng)t＝44.0 ℃時,可得RT＝_____Ω。

(4)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖3(c)所示,該讀數(shù)為_____Ω,則手心溫度為_____℃。

圖3 實驗示意圖

2 試題分析

在教育部制定的考試大綱中,近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題的“內(nèi)容”和“說明”都沒有變化,見表2。

對近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題進行拆開分析,具體情況見表3。

通過比較表格內(nèi)容,得出近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題存在如下特點。

2.1 特點一：以綱為本,考點組合

近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題,以考試大綱為本,組合考試大綱多個實驗,創(chuàng)設(shè)新的實驗情境,考查學(xué)生電學(xué)實驗相關(guān)知識。如2016年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題是實驗七與實驗十一組合、2017年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題是實驗八與實驗九組合、2018年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題是實驗八與實驗十一組合。

表2 近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題內(nèi)容和說明

表3 近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題分析

2.2 特點二：依據(jù)素養(yǎng),確定目的

近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題,都是依據(jù)物理核心素養(yǎng)來確定考查實驗?zāi)康?。物理核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面。如2016年主要依據(jù)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”確定考查“熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)”；2017年主要依據(jù)“科學(xué)思維”確定考查“研究小燈泡的伏安特性”；2018年主要依據(jù)“科學(xué)探究”確定考查“探究在25～80℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性”。

2.3 特點三：原理穩(wěn)定,方法單一

近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題,其實驗原理穩(wěn)定,即都是閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律。電學(xué)實驗題的測量對象滿足部分電路歐姆定律、整個電路滿足閉合電路歐姆定律,因此,電學(xué)實驗題無論形式怎么變,其原理總是不變的。近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題,實驗方法單一,即都用到等效替代法。如2016年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題通過等效替代法,用電阻箱顯示的阻值來確定熱敏電阻報警器需要的阻值；2017年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題通過等效替代法,用小量程的電壓表串聯(lián)一個定值電阻,組成一個滿足實驗要求的大量程的電壓表；2018年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題通過等效替代法,用電阻箱顯示的阻值來確定熱敏電阻的阻值。

2.4 特點四：對象變化,測量創(chuàng)新

近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題,既“研究對象”發(fā)生變化,又“測量電路”推陳出新。如2016年電學(xué)實驗題的研究對象是報警器,用電阻箱測量熱敏電阻的阻值；2017年電學(xué)實驗題的研究對象是小燈泡,用電壓表和固定電阻組合來測量小燈泡的電壓,用電流表和電壓表組合來測量小燈泡電流；2018年電學(xué)實驗題的研究對象是熱敏電阻,用電壓表和定值電阻來確定電路中的電流不變,用電阻箱來確定熱敏電阻的阻值。

2.5 特點五：設(shè)問基礎(chǔ),重在綜合

近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題,設(shè)置的問題以基礎(chǔ)知識、基本技能為主,考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解能力和基本技能的應(yīng)用能力。如2016年設(shè)問 “滑動變阻器的選用”、2017年設(shè)問 “從伏安特性曲線判斷電阻”、2018年設(shè)問 “由函數(shù)圖像,已知溫度求電阻”等,都是屬于考查基礎(chǔ)知識。又如2016年設(shè)問 “電路連線”、2017年設(shè)問 “電路設(shè)計”、2018年設(shè)問 “滑動變阻器滑片位置”等等,都是屬于考查基本技能。雖然設(shè)問都是基礎(chǔ)知識,但要在高考實驗題中取得好成績,就必須對基礎(chǔ)知識進行整合,具有綜合應(yīng)用能力。如2016年的設(shè)問 “滑動變阻器的選用”、2017年的設(shè)問 “電路設(shè)計”、2018年的設(shè)問 “滑動變阻器滑片位置”,這些問題都需要綜合考慮,才能正確解答。

3 備考建議

根據(jù)以上近3年全國Ⅰ卷力學(xué)實驗題的主要特點,提出以下備考建議。

3.1 依照考試大綱,明確教學(xué)難易

物理考試大綱,是教育部對物理高考試卷做出的權(quán)威規(guī)定,包括考試內(nèi)容和要求層次。近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題都是依照物理考試大綱進行命制,沒有超出教學(xué)大綱規(guī)定的考查范圍和要求層次。因此在備考過程中,應(yīng)該嚴(yán)格遵循物理考試大綱的指導(dǎo),準(zhǔn)確把握物理考試大綱的要求,明確課堂教學(xué)的難易,并力求做到課后練習(xí),難易比例恰當(dāng),適合不同學(xué)生。對物理考試大綱中沒有的考點,不要進行無邊地拓展,因為內(nèi)容拓展太多,是造成學(xué)生負(fù)擔(dān)過重,壓力過大的主要因素。

3.2 熟悉核心素養(yǎng),分辨考查目標(biāo)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn) (2017年版)》中指出,高考物理試題都是 “依據(jù)物理課程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求”進行命制,注重考查物理核心素養(yǎng)的四個方面,且 “每個試題立意明確,清楚指向物理學(xué)科核心素養(yǎng)某個或多個方面,盡量明確到對具體要素的測試”。身為高中物理一線教師,應(yīng)該熟悉物理核心素養(yǎng)的相關(guān)內(nèi)容,分辨高考物理試題的考查目標(biāo)。有學(xué)生問為何每年都考電學(xué)實驗題?因為 “電”本身體現(xiàn)了一種重要的物理觀念——物質(zhì)觀念,雖然 “電”看不見、也摸不著,但卻是客觀存在的,具有物質(zhì)的本質(zhì)特征,所以電學(xué)實驗題是高考的必考內(nèi)容,即通過電學(xué)實驗的考查,可以培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。近3年全國Ⅰ卷的電學(xué)實驗題,主要通過等效替代法和實驗創(chuàng)新設(shè)計,考查學(xué)生的科學(xué)思維。在備考過程中,若能分辨每個高考題的考查目標(biāo),就可以挑選有針對性的練習(xí),做到有備無患,起到減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的效果。

3.3 挑選不同對象,運用不同方法

在平時電學(xué)實驗教學(xué)中,教師在引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗器材工作原理和使用方法的基礎(chǔ)上,應(yīng)該多選擇不同研究對象,并運用不同的方法進行測量,培養(yǎng)學(xué)生對知識的遷移能力。如測量某導(dǎo)體的電阻,可以用一個多用電表歐姆檔測量、可以用一個電壓表和一個電流表測量、可以用兩個電流表和一個定值電阻測量、可以用兩個電壓表和一個定值電阻測量等。這樣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,起到舉一反三的作用,從而減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)強度。

3.4 重視雙基訓(xùn)練,培養(yǎng)綜合能力

近3年全國Ⅰ卷電學(xué)實驗題難度適中,都是對基礎(chǔ)知識和基本技能的考查。部分電路歐姆定律和閉合電路歐姆定律是電學(xué)實驗創(chuàng)新設(shè)計的基礎(chǔ),也是電學(xué)實驗分析求解的起點,教師必須重視這些基礎(chǔ)知識的講解和指導(dǎo),力求每個學(xué)生都能夠理解和應(yīng)用。教師在備考過程中,要求學(xué)生對物理考試大綱規(guī)定的五個實驗相關(guān)理論基礎(chǔ)非常清楚,知道每一個物理量的求解方法,弄清實驗器材的設(shè)計原理,掌握實驗器材的使用方法以及注意事項,同時引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生對知識與技能的綜合應(yīng)用能力。若發(fā)現(xiàn)應(yīng)用存在的問題,就及時分析原因,糾正錯誤,并通過有針對性、有計劃性的練習(xí),達到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的效果。

減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),既是教育行政部門的要求,也是學(xué)生個人的需要。教師通過細(xì)分試題特點,可以調(diào)控試題難度、掌握教學(xué)深度,從而達到降低學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的目標(biāo)。作為一線物理教師應(yīng)該堅信：教師重分析,學(xué)生輕負(fù)擔(dān)。