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        高考物理中能力的考查要求及備考對策

        2020-06-28 01:59:54
        物理之友 2020年5期
        關(guān)鍵詞:命題運算考查

        (貴州省畢節(jié)第三實驗高級中學,貴州 威寧 553100)

        1 引言

        基礎(chǔ)教育改革已步入核心素養(yǎng)時代,2019年高考物理題形成了對核心素養(yǎng)進行考查的新局面。大量采用情境化試題,考查信息提取與加工、物理模型的建立與物理規(guī)律的應(yīng)用能力,淡化了復(fù)雜的數(shù)學運算,命題素材的選取顧及體、美、勞教育的需求?,F(xiàn)通過具體試題的剖析,探尋物理學科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的命題理念,揭示高考對觀察實驗?zāi)芰?、物理想象能力、物理思維能力、物理運算能力、運用物理知識和物理方法的能力等的考查要求,提出相應(yīng)的教學對策。

        2 實驗題經(jīng)創(chuàng)新改造,突顯對觀察、實驗?zāi)芰Φ目疾?/h2>

        《考試大綱》在“實驗?zāi)芰Α币笾杏小澳苓\用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器處理問題,包括簡單的設(shè)計性實驗”的表述,所以設(shè)計簡單的創(chuàng)新實驗是高考命題的新常態(tài)?!矮@取和處理信息,基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋”在今年高考試題中體現(xiàn)得淋漓盡致,意在增強實驗的開放性和探究性。

        例1(全國Ⅲ卷22題):甲、乙兩位同學設(shè)計了利用數(shù)碼相機的連拍功能測重力加速度的實驗。實驗中,甲同學負責釋放金屬小球,乙同學負責在小球自由下落的時候拍照。已知相機每間隔0.1s拍1幅照片。

        (1) 若要從拍得的照片中獲取必要的信息,在此實驗中還必須使用的器材是。(填正確答案標號)

        A. 米尺 B. 秒表

        C. 光電門 D. 天平

        (2) 簡述你選擇的器材在本實驗中的使用方法。

        (3) 實驗中兩同學由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm,則該地的重力加速度大小為g=m/s2。(保留2位有效數(shù)字)

        命題立意:本題是由人教版必修1第45頁“問題與練習”中“通過照片中石子的徑跡估算曝光時間”,結(jié)合“落體法測重力加速度”改編的,原理是“自由落體運動規(guī)律”,實驗方法是“留跡法”,用數(shù)碼相機替代打點計時器,數(shù)據(jù)處理方法還是“逐差法”,既具有引導(dǎo)教學“回歸教材”的功能,又體現(xiàn)了“能運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器處理問題,包括簡單的設(shè)計性實驗”的“觀察、實驗?zāi)芰Α笨疾橐蟆?/p>

        備考對策:實驗題是圍繞對學生的觀察、實驗?zāi)芰σ髞砻}的,往往不直接考查課本上的基本實驗,而是依據(jù)基本實驗及其器材,從實驗?zāi)康摹⒃?、方法、器材、?guī)程、數(shù)據(jù)處理、注意事項、誤差分析等方面進行改造、嫁接、遷移、整合,將學生熟悉的實驗情境與新的探究情境有機揉合在一起?;蛘呤菍滩膶嶒炦M行縱向和橫向拓展、延伸、挖掘,與教材習題或演示實驗中的基本規(guī)律相結(jié)合,全面考查學生的實驗?zāi)芰?。教學中要重視在課本實驗基礎(chǔ)上運用開放性問題訓(xùn)練學生,提升物理實驗?zāi)芰κ墙鉀Q實驗創(chuàng)新題的重要策略。要充分引導(dǎo)學生提高“聚合思維”“發(fā)散思維”和“類比思維”能力,每個實驗都盡可能向?qū)W生提出探尋新的實驗途徑的要求。比如還可用其他方法測定這個物理量嗎?依據(jù)什么物理原理,需要哪些器材,如何操作?結(jié)果的表達式是怎樣的?這個裝置還能測其他物理量嗎?如果沒有某個器材,能尋找到替代方案嗎?引起實驗誤差的原因有哪些?如何減小誤差?要在“控制變量法”“等效法”“比例系數(shù)法”“實驗驗證法”和“實驗歸納法”等物理方法的運用能力方面下功夫。

        3 引入了結(jié)構(gòu)不良試題,考查學生的物理想象能力、思維能力

        “結(jié)構(gòu)不良”試題是指沒有確定的已知量或已知條件不足,解決問題的途徑具有開放性的特點,解答時可能需要學生自己畫圖、建模、賦值,需根據(jù)生活經(jīng)驗,通常還涉及“假設(shè)法”“討論法”“估算法”等物理方法的應(yīng)用,對學生的物理想象能力和思維能力要求較高。

        例2(全國Ⅱ卷第21題):如圖1所示,兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定,所在平面與水平面夾角為θ,導(dǎo)軌電阻忽略不計。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直,在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放,兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進入磁場開始計時,到MN離開磁場區(qū)域為止,流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是( )。

        圖1

        命題立意:本題考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,導(dǎo)體棒MN進入磁場時,PQ到底已出磁場還是仍在磁場中不明朗,初始狀態(tài)不確定,呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)不良的特征。

        備考對策:在教學中要引導(dǎo)學生從物理學的視角認識自然,理解自然,建構(gòu)關(guān)于自然界的物理圖景。讓學生經(jīng)歷科學探究過程,體會科學研究方法,養(yǎng)成科學思維習慣,增強創(chuàng)新意識和實踐能力。要通過概念的形成、規(guī)律的得出、模型的建構(gòu)、知識的應(yīng)用等過程來培養(yǎng)學生分析、概括、抽象、推理等思維能力,利用一些情境化、結(jié)構(gòu)不良的原始物理問題來進行科學方法教育,可運用“賦值法”“假設(shè)法”“討論法”“估算法”,使科學方法教育顯性化,提高學生的核心素養(yǎng)。

        4 突顯對數(shù)學運算能力的考查

        數(shù)學運算能力是決戰(zhàn)高考的重要能力,它是在物理方法(圖形圖像法、微元法、極限分析法、模型法等)與具體方法(正交分解法、逐差法、矢量三角形法、矢量合成法、估算法、整體法與隔離法、對稱法、逆向分析法)融會貫通的基礎(chǔ)上,進行數(shù)學運算、表達的能力,是以學生對嚴密定量的物理認知結(jié)構(gòu)為前提的心智技能。

        例3(全國Ⅰ卷第17題):如圖2所示,等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成,固定于勻強磁場中,線框平面與磁感應(yīng)強度方向垂直,線框頂點M、N與直流電源兩端相接,已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F,則線框LMN受到的安培力的大小為( )。

        圖2

        A. 2FB. 1.5F

        C. 0.5FD. 0

        命題立意:本題考查通電直導(dǎo)線在勻強磁場中所受的安培力及其合成,涉及“等效法”及矢量運算法則的應(yīng)用,體現(xiàn)了對數(shù)學運算能力的考查要求。

        備考對策:要充分重視知識應(yīng)用過程中的運算能力的培養(yǎng),將科學方法與科學知識有機結(jié)合起來,讓學生形成良好的認知結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學生學會思考,要不斷督促學生在親歷、思考后,抓住物理公式和圖像的意義,進行邏輯推理、得出結(jié)論,將定性分析與定量計算有機結(jié)合起來,提升數(shù)學運算能力。

        5 采用情境化試題,考查學生運用物理知識和科學方法的能力

        情境化試題注重理論聯(lián)系實際,需要學生經(jīng)歷一個系統(tǒng)的思考過程,從反映生產(chǎn)、生活、體育、科技應(yīng)用等情境的圖片、圖像、圖形中獲取信息,并通過比較、分析、綜合、歸納、演繹等思維過程,形成清晰的物理圖景,構(gòu)建物理模型,把所學物理概念、規(guī)律與數(shù)學工具有機結(jié)合起來進行解答。

        圖3

        命題立意:本題考查了豎直上拋運動的規(guī)律和物理建模能力,同時也體現(xiàn)了“全面貫徹黨的教育方針,落實德智體美勞全面培養(yǎng)”的要求,引導(dǎo)基礎(chǔ)教育把強身健體意識融入學生發(fā)展成長之中,促進綜合素養(yǎng)的全面提升。

        備考策略:模型建構(gòu)是將隱藏在具體物理情境中的研究對象或過程進行簡化、抽象,從而形成中學物理教材中的基本物理模型的思維過程。解決物理問題的關(guān)鍵在于建構(gòu)物理模型,教學過程中要注重培養(yǎng)學生的模型建構(gòu)意識和能力,以便在具體問題情境中能夠獨立對物理現(xiàn)象進行抽象和概括,通過類比識別出能夠反映事物本質(zhì)特征和共同屬性的物理模型,再根據(jù)模型所對應(yīng)的解題方法進行解答。

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