李紅偉


2019年12月教育部考試中心制定的《中國高考評價體系》正式發布,評價體系由“一核”“四層”“四翼”三部分內容組成,其中:“一核”為核心功能,即立德樹人、服務選才、引導教學,回答“為什么考”的問題;“四層”為考查的內容,即核心價值、學科素養、關鍵能力、必備知識,回答“考什么”的問題;“四翼”為考查的要求,即基礎性、綜合性、應用性、創新性,回答“怎么考”的問題.
在“四層”內容構建中,核心價值指明了立德樹人的根本任務,具有方向引領的作用;學科素養是指學習者認識問題、分析問題、解決問題的綜合品質,上承接核心價值,下統攝關鍵知識與必備能力,將課標核心素養要求與高校人才選拔目標有機融合.“四翼”是考查內容與高考命題實踐之間聯系的紐帶,確保高考“服務選才、引導教學”功能得以落實.
基于高考評價體系的視角,本文對2021年廣東選擇性考試物理試題“怎么考”做具體分析,探尋高考評價體系指導下的廣東選擇性考試物理試題命題的特點,并提出高三備考復習的建議.
一、試卷分析
1.?試卷結構分析.
試卷總分100分,考試時間75分鐘,題型包含單項選擇題、多項選擇題、填空題、實驗題和計算題5種類型.
從反映學生水平準確程度來看,客觀題(單選題和多選題)不如主觀題(實驗題、填空題和解答題),單選題不如多選題,填空題不如解答題.?本套選擇性考試試卷具有層次性、開放性,試卷保證學生具有足夠的發揮空間,很好地反映學生的學業水平層次,體現了高考評價體系的命題理念.
2.?試卷內容分析.
二、試卷命題特點分析
1.?強調基礎性,突出主干知識的考查.
2021年是廣東省高考綜合改革的落地之年,物理試題穩中求變、變中求新,立足必備知識,降低從情境中提取物理信息的難度,沒有人為設置思維陷阱.?試題注重考查基本概念、基本規律和基本方法,突出對學科主干內容考查,重視學生運用“力和運動的觀點”“能量的觀點”分析解決問題方面的能力考查.
【例1】2021年4月,我國自主研發的空間站“天和”核心艙成功發射并入軌運行.?若核心艙繞地球的運行視為勻速圓周運動,己知引力常量,由下列物理量能計算出地球質量的是
A.?核心艙的質量和繞地半徑
B.?核心艙的質量和繞地周期
C.?核心艙的繞地角速度和繞地周期
D.?核心艙的繞地線速度和繞地半徑
【答案】D
試題以空間站核心艙繞地球的運行為情境,考查萬有引力定律的應用,是一道定性判斷的基礎性試題.?應用萬有引力定律求地球質量有兩種方法:(1)根據地球表面物體的重力近似等于地球對物體的萬有引力求出,即mg=G;(2)根據萬有引力提供衛星繞地球做勻速圓周運動的向心力求出,即
G=m=m?棕2r?=m()2r?得:M===
故D選項正確.
【例2】截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導線,長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導線.?若中心直導線通入電流I1,四根平行直導線均通入電流I2,I1>>I2,電流方向如圖1所示.?下列截面圖中可能正確表示通電后長管發生形變的是
【答案】C
試題以通電直導線間的相互作用為情境,考查右手螺旋定則、左手定則等內容,是一道定性判斷的基礎試題.?兩平行直導線電流方向相同時,由右手螺旋定則及左手定則,可知導線相互吸引;同理,當兩直導線電流方向相反時,導線相互排斥.?注意試題中的附加條件:I1>>I2,隱含著只考慮中心直導線I1對長管外表面直導線I2的作用,長管外表面的四根導線相互間的作用力可以忽略不計.
2.?增強綜合性,突出物理模型的建立.
綜合性是將學科知識與能力的整合及運用,強調對不同模塊知識的融會貫通,考查學生對學科內容的融合,突現對學生復合能力要求.?綜合性試題難度一般較大,往往向學生提供實際的問題情境,情境涉及到諸多因素,要求學生能夠舍棄次要因素,抓住主要因素,找出客觀事物的本質特征,構建物理模型,從而最終解決問題.
【例3】算盤是我國古老的計算工具,中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動,使用前算珠需要歸零.?如圖2所示,水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置,甲靠邊框b,甲、乙相隔s1=3.5×10-2m,乙與邊框a相隔s2=2.0×10-2m,算珠與導桿間的動摩擦因數μ=0.1.現用手指將甲以0.4m/s的初速度撥出,甲、乙碰撞后甲的速度大小為0.1m/s,方向不變,碰撞時間極短且不計,重力加速度g取10m/s2.
(1)通過計算,判斷乙算珠能否滑動到邊框a;
(2)求甲算珠從撥出到停下所需的時間.
【答案】(1)能;(2)0.2s
試題以算盤中的算珠運動為情境,考查運動學公式(動能定理)、牛頓運動定律與動量守恒定律等物理概念和規律.?試題難度中等,要求學生能迅速摒棄次要因素,抓住主要因素,構建物理模型;即以甲、乙兩顆算珠為研究對象,甲以初速度0.4m/s勻減速滑動s1,甲、乙碰撞(注意不是彈性碰撞),甲、乙向邊框勻減速滑動的三個過程.?本題如果將動摩擦因數取值減小,假設乙與邊框碰后,以大小不變的速度反彈,過程會更復雜,但更能突現對學生綜合能力、邏輯推理能力的考查要求.
3.?強化應用性,突出物理情境的創設.
應用性是體現“從生活走向物理,從物理走向社會”的課程理念,以實際的生活生產實踐、學習探索情境為載體,突出學以致用,體現物理學科核心價值.?在本套試卷中,情境類試題在數量和分值方面比全國卷都有明顯提升,試題自身的命制也很出彩,已經逐漸走出簡單借用生活實踐情境外殼的現象,能夠切實地將知識與能力的考查融入到問題情境之中.
【例4】由于高度限制,車庫出入口采用圖3所示的曲桿道閘,道閘由轉動桿OP與橫桿PQ鏈接而成,P、Q為橫桿的兩個端點.?在道閘抬起過程中,桿PQ始終保持水平.?桿OP繞O點從與水平方向成30°勻速轉動到60°的過程中,下列說法正確的是
A.?P點的線速度大小不變
B.?P點的加速度方向不變
C.?Q點在豎直方向做勻速運動
D.?Q點在水平方向做勻速運動
【答案】A
這是一道聯系生活實際的試題,以車庫曲桿道閘的升降為情境,考查圓周運動、運動合成與分解等知識內容.?解答時應對曲桿道閘進行模型建構,明確P點是以O點為圓心,OP為半徑r做勻速圓周運動;Q點運動速度始終與P點相同,VQ=VP,注意Q點不是做勻速圓周運動;Q點在豎直方向做變速運動,V1=VQcosθ=ωrcosθ?,?Q點在水平方向做變速運動V2=VQsinθ=ωrsinθ.
4.?深化創新性,滲透對物理思想、物理方法的考查.
創新性體現在試題以核心價值為引領,以技術發展等情境為載體,促使學生主動思考,發現新問題,找到新規律,得出新結論,同時今年廣東選擇性考試試題突出對學生應用物理學中的思想方法、策略技巧解決問題能力的考查.
【例5】科學家發現銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26.?鋁26的半衰期為72萬年,其衰變方程為2?6?13A1→2?6?12Mg+Y.?下列說法正確的是
A.?Y是氦核
B.?Y是質子
C.?再經過72萬年,現有的鋁26衰變一半
D.?再經過144萬年,現有的鋁26全部衰變
【答案】C
試題以放射性同位素26鋁衰變為情境,考查原子核衰變規律、半衰期等知識.?試題的創新之處在于放射性同位素鋁26的衰變是反粒子衰變,高中教材并沒有介紹這種衰變,這需要學生進行類比推理得出,反粒子衰變與正常衰變在基本規律上是相同的.
【例6】某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數,緩沖裝置如圖5所示,固定在斜面上的透明有機玻璃管與水平面夾角為30°,彈簧固定在有機玻璃管底端,實驗過程如下:先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺,再將單個質量為200g的鋼球(直徑略小于玻璃管內徑)逐個從管口滑進,每滑進一個鋼球,待彈簧靜止,記錄管內鋼球的個數n和彈簧上端對應的刻度尺示數Ln,數據如表1所示,實驗過程中彈簧始終處于彈性限度內.?采用逐差法計算彈簧壓縮量,進而計算其勁度系數.
(1)利用ΔLi=Li+3-Li,(i=1,2,3)計算彈簧的壓縮量:ΔL1=6.03cm,ΔL2=6.08cm,ΔL3=??????????cm,壓縮量的平均值ΔL==????????????cm
(2)上述ΔL是管中增加??????????個鋼球時產生的彈簧平均壓縮量;
(3)忽略摩擦,重力加速度g取9.80m/s2,該彈簧的勁度系數為?????????N/m(結果保留3位有效數字).
【答案】(1)?6.04?(2)?6.05?(3)?3?(4)?48.6
試題設置測量彈簧勁度系數的學習探究情境,考查學生對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理能力.?通常測量彈簧的勁度系數都是測量拉伸彈簧勁度系數,而試題設計測量壓縮彈簧的勁度系數,這是試題的創新之一;逐差法通常用于紙帶(頻閃照相)的數據處理,而試題明確要求利用逐差法計算彈簧壓縮量,這是試題的創新之二.?試題可以說是源于教材,但高于教材,不拘泥教材,情景求新,方法求新,新而不難,新而不偏.
三、高三備考復習建議
2021年廣東選擇性考試物理試題與傳統全國高考試題的不同之處在于:試題更加注重對物理基本概念、基本規律的考查,強化試題情境的創設,對數學運算能力要求有所降低,試題難度主要體現在信息獲取、模型構建、知識遷移等方面.?建議高三復習備考,避免題海戰術,搞懂基本概念、掌握基本模型、回到物理思想、物理方法主線,根本實現從“解題”到“解決問題”轉變.
首先,注重培養情境化物理問題處理的能力.?分析近年來高考物理試題可看出,試題一直非常注重理論聯系實際,注重結合生產生活,現代社會及科技發展設計問題情景,凸顯現代科學技術發展的重要成果和科學思想,考查學生學以致用的能力,呈顯物理學科在解決實際問題的應用價值.?高三備考過程中,要回歸知識生產過程的本源,還原知識運用的實際過程,充分挖掘與生活實踐、學習探究情境相關的素材,促使學生主動思考,分析材料,提取信息,建立模型,培養學生解決實際問題的能力.
其次,注重培養信息獲取、知識整合能力.?近年高考物理試題注重利用圖像、圖表等方式呈現豐富的物理信息,增加試題信息的廣度,考查學生的信息獲取、信息加工、邏輯推理等關鍵能力;這要求學生能利用關鍵信息進行推理判斷,建立文字、圖像、圖表等不同信息呈現方式之間的聯系,構建正確的物理圖景.?高三備考過程中,要多設置新穎的問題情境,提供多元化的信息呈現方式;啟發學生提取有效信息,減少無關信息的干擾;引導學生將試題中抽象出來的信息進行遷移,轉變成自己熟悉的信息;幫助學生對信息進行重組、加工、梳理,找出其內在聯系,形成解題思路.
最后,注重培養實驗探究能力.?高考不僅要求學生掌握教材中要求的實驗的實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗數據處理等知識,還要求學生具備能根據問題情境自主設計實驗與制定方案,完成探究實驗的能力.?高三備考過程中,要注意在掌握教材實驗的基礎上,從實驗原理、器材與數據處理等各方面對實驗延伸拓展,改進實驗方案,對實驗結果的物理意義和實驗誤差產生的原因進行討論,從而達到提高學生的實驗探究能力,培養學生創新精意識的目的.
責任編輯?李平安