蔡冬陽

一、力學試題基本情況
從必考知識點看,今年全國理綜三套卷都增加了動量考點,落實了考試內容改革的方向,但難度都不大,說明將選修3-5加入必考模塊,今年還處于過渡階段。力學選擇題的考查以基礎知識、主干知識和經典模型為主,天體運動問題首次沒有在國I卷中出現,應屬于正??键c輪換。國Ⅰ卷力學選擇題只有3題,力學分值有所減少。國Ⅰ、國Ⅱ卷壓軸題均由前2年動力學問題輪換為電磁學問題,國Ⅲ卷壓軸題則由電磁學問題輪換為動力學問題。在今年三套卷中,力學選擇題共有11小題,其中5道屬定性分析,6道屬定量計算。三套卷力學考點分布如下表:(括號內數字表示小題號)
二、強調“基礎性”,突出重點,考查必備知識
力學選擇題回避繁雜的計算和過高的數學要求,試題注重對物理基本概念、基本規律和基本實驗技能的考查,考查學生應有的必備知識。例如全國Ⅰ卷第14題,是動量守恒定律和動量概念的簡單考查,第22題是教材中學生實驗《研究勻變速直線運動》的延伸,屬于全國卷實驗題命題老套路(器材創新、知識基礎和方法常規),第24題是計算飛船的機械能和應用功能原理研究太空飛船返回地面時阻力做功問題;全國Ⅱ卷第14題是小環在光滑大圓環上下落的情境,考查力的方向和力是否做功的判斷,第16題是摩擦力計算和共點力平衡的考查;全國Ⅲ卷第14題是關于飛船繞地飛行的周期、速率、向心加速度和動能的簡單討論,第17題是對共點力平衡的考查;第22題選用教材中的學生實驗“驗證力的平行四邊形定則”,考查彈簧秤讀數和作圖法求合力,引導學生重視基本實驗的學習等。
上述幾個題目都是考查力學中的基本概念、規律和實驗,體現了高考要考“基礎性”問題,要考查主干知識和核心內容,學生應該具備知識儲備中的基礎性、通用性知識,具備適應大學學習或社會發展的基礎知識、基本能力和基本素養。
2018屆的備考復習首要是固本強基,整個高中物理力學核心內容包括力、運動和牛頓三大定律,要以典型例題為抓手,深度理解這三個板塊的基本概念(力、速度、加速度、功、功率、能量、動量和沖量等)和規律(牛頓運動定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理和機械能守恒定律等),從研究對象、研究角度、應用范圍和成立條件等加以區別辨析,培養學生具備鑒別似是而非的說法和錯誤觀點的能力;掌握力的平衡模型(靜態和動態)、運動模型(自由落體、平拋和圓周等)和牛頓運動定律的應用等解題方法和策略;掌握作圖法、化曲為直、等效法、對稱法、整體隔離法、極限法和圖象法等物理思想方法,全面夯實基礎。
三、強調“綜合性”,突出問題解決能力的要求,考查關鍵能力
試題在考查“基礎性”的同時,也對學生的理解和應用能力、運算能力及對解決綜合問題的能力進行了考查,檢查學生是否具備基于試題情境深入思考的問題解決能力,是否掌握了核心思維方法和關鍵能力。其中如全國Ⅲ卷第25題考查基本的板塊模型,但由于地面粗糙,運動中途會出現共速受力變化的情景,需要仔細分析,對于過程分析的有較高要求;全國Ⅰ卷第21題的考查運用矢量三角形討論動態平衡問題的數學方法解決能力,這是學生必須掌握的解決動態平衡的思維方法和數學手段;全國Ⅱ卷第24題考查力與運動關系、勻變速直線運動規律和冰球與運動員運動的等時性等綜合問題;第17題是機械能守恒和平拋運動的綜合應用,還需用求極值的數學方法判斷;全國Ⅲ卷第16題是對重心、機械能變化及功能關系綜合考察。
上述的幾個力學題目設計了學科內板塊知識間的交叉與綜合或是推理能力、分析能力及利用數學方法解決物理問題能力的綜合,增強考試內容的綜合性,考查學生綜合運用學科知識、思維方法,分析和解決問題的能力,對學生的題意解剖能力、建模能力和分析綜合能力都有一定的要求,體現了高考要考“綜合性”問題和關鍵能力。
分析綜合能力是高考能力要求最高的一種能力,備考復習過程要著力培養學生遇到具體問題時,要仔細讀懂題意,了解明顯的和隱含的已知條件,抓住題目中的關鍵詞句,把文字、圖像轉化為形象的物理過程,建立研究對象運動變化的物理模型,把一個復雜問題分解為若干較簡單的問題,找出它們之間的聯系。推理能力也是研究物理過程不可缺少一種重要能力,備考復習過程要通過經典范例著力培養學生能夠根據已知的知識和物理事實、條件,弄清其中的物理狀態、物理過程和物理情境,找出起重要作用的因素及有關條件,運用科學思維方法,從定性和定量兩個方面進行科學推理和判斷。復習時要打破章節界限,加強歸納總結,串接各知識板塊間的聯系;要選擇有典型性、綜合性、靈活性的典例練習,真正做到由題及類,觸類旁通;要熟練掌握連接體模型、板塊模型等相互作用間物體的特點和解題套路。
基于3-5模塊列為必考內容,且今年已平穩度過適應期,用動量的觀點解題將是今后命題重要取向,復習時要加強對動量定理和動量守恒定律的理解和運用;動量、能量思想是貫穿整個物理學的基本思想,應用動量和能量的觀點求解的問題,是力學三條主線中的兩條主線,靈活性大,綜合性強,要掌握彈簧模型、滑動類模型、碰撞模型、反沖等為構件的綜合題解題思路和方法,要關注結合帶電粒子的運動或電磁感應綜合考查的命題角度。
四、強調“應用性”,突出對應用能力的要求,考查實踐能力
試題注重將高中物理的力學基礎內容與生產生活實踐相結合,關注現代科技發展,較好地體現了物理、生活和社會三者的有機融合。如全國Ⅰ卷第14題是應用動量守恒定律解決火箭升空時的動量問題,第15題應用平拋運動規律研究發球機的發球問題,第24題應用功能原理研究太空飛船返回地面時阻力做功問題;全國Ⅱ卷第19題運用萬有引力和行星運動規律研究海王星的繞日運動問題,第24題設計了冰球運動員進行冰上訓練的情境,應用勻變速運動規律和運動等時性解決冰球運動的訓練問題;全國Ⅲ卷第14題應用萬有引力定律和圓周運動規律討論天舟一號和天宮二號組合體的運行問題等。
上述這些題目,要求學生要能夠善于剖析實際情境、主動靈活地應用所學知識分析和解決實際問題,具備較強的理論聯系實際能力和實踐能力,學以致用??疾榱藢W生所學知識的運用能力,強調獨立思考、分析和解決實際問題等學生適應未來不斷變化發展社會的至關重要的能力。endprint
偏重物理知識在實際問題中的應用,設計“三貼近”(生活、生產和科技)的試題應該是今后高考命題的趨勢。在力學板塊的復習過程中,要強調在有背景有情境的條件下復習概念和規律,要回歸教材,重視教材中利用運動規律解決實際問題的內容,特別是拋體運動規律的實際應用(如排球、乒乓球的扣球和發球、籃球投籃、足球射門等)、萬有引力定律與行星運動規律解決行星運動問題等(航天工程是國家發展的亮點,天體運動相關問題仍然是考查熱點);要選擇聯系實際的典型例子,幫助學生掌握運用勻變速直線運動規律解決交通安全(追及、相遇、闖紅燈等)、運動訓練(壘球、冰球項目等)等聯系實際的問題,運用圓周運動規律和牛頓定律解決游樂項目(如過山車、海盜船等)的問題;要學會把物體運動抽象為物理運動模型(如運輸物體時的傳送帶模型,轉盤模型等)并運用相對應運動規律進行求解的方法,提高學生在實際情景中運用物理規律解決問題的能力,幫助學生根據學過的知識舉一反三,觸類旁通。
五、強調“創新性”,突出探究能力的要求,考查實驗技能
在今年的力學實驗試題中,通過設計新的實驗情境,要求學生運用學過的物理知識、實驗器材、實驗方法和技能與新的情境相結合去處理未做過的實驗,考查考生的實驗探究能力。比如全國Ⅰ卷第22題利用“滴水計時器”研究物體的運動,考查探究勻變速直線運動,屬于打點計時器研究勻變速直線運動速度和加速度的方法遷移應用;國Ⅱ卷第22題利用光電門研究沿斜面上運動滑塊的勻變速運動問題,要求運用圖象處理實驗數據,探究平均速度、瞬時速度和加速度的關系,需要考生利用實驗圖線和理論方程的聯立求解,體現實驗和理論相結合的思想。
上述的兩個題目,要求學生理清實驗的設計思想和實驗方法,把學過實驗技能和方法遷移到新的情境中去解決問題??疾閷W生實驗方法的遷移能力和在新實驗情境中的探究能力及創新意識,體現了高考要考“創新性”。
培養學生的探究能力和創新意識不能紙上談兵,在實驗板塊的備考復習中,要堅持把實驗器材帶進教室,在有實驗器材的背景下引導學生認真完成“考試內容與要求”中所列出實驗的復習,熟練掌握實驗器材的工作原理和使用方法,深刻領悟所做實驗的設計思想和實驗方法,理解實驗誤差的來源和知道減少誤差的途徑方法。精選具有新的實驗情境或實驗方法的例題和習題,加強實驗器材的創新使用和實驗方法的遷移應用能力訓練,培養學生的實驗探究意識和創新意識。提倡教師自我設計和命制實驗試題,提高教師剖析實驗設計思想和實驗原理的講解水平,明確實驗題目設計的拆解途徑和方法,提高學生應對創新型實驗試題的能力。
縱觀2017 年全國高考理綜三套卷的力學試題,不僅反映了對構建“一體四層四翼”的高考評價體系的探索,而且落實了高考大綱的修訂要求,體現了考試內容的優化。試題重視考查力學基礎知識、突出主干知識,緊密結合生產生活實踐,關注現代科技發展,重視考查學生分析綜合能力、數學運用能力、實驗探究能力和創新意識,關注學生學科核心素養的形成。
2018屆的復習備考,我們要加強對全國理綜卷三套試題的分析研究,深層領悟“一體四層四翼”的高考評價體系,進一步洞悉高考“考什么”和“如何考”,把握高考命題“風向標”。要堅持“基礎行則高考行”的思想,引領學生深度理解物理概念和物理規律準確含義和實際背景,理清、把握公式的準確意義,著力提高學生理解能力,全面夯實基礎知識;要加強對物理過程和物理現象的剖析,弄清題設問題的物理狀態、過程和情景,尋找影響問題的各要素之間聯系,運用相對應的規律解決問題,培養學生分析綜合能力;要注重選取與日常生產、生活實踐和科技發展相結合的范例,強化應用聯系,提高學生的實踐能力;要利用實驗器材對考綱所列的實驗進行研究性的復習,盡量減少“課件”或“視頻”式的實驗復習,要創設新的實驗情境,設計探究型題目,引導學生開展實驗探究,培養學生實驗器材創新使用、實驗方法遷移應用的能力,提高學生的創新意識。
責任編輯 李平安endprint