丁超凡 彭宜琴



作為新高考改革的試點省份之一,廣東省始終走在全國教育一線。在本文中,筆者通過分析2022高考物理廣東卷的命題特點,結合《2019年普通高等學校招生全國統一考試大綱(物理)》,總結近年來高考物理命題規律,對廣大新高三學子的物理科目復習備考提出個人建議。
一、試卷整體分析
2019年,國務院辦公廳在《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中提出,未來高考要深化考試命題改革,在命題中以普通高中課程標準和高校人才選拔要求為依據,實施普通高中新課程的省份不再制定考試大綱。因此,以下分析主要參照《2019年普通高等學校招生全國統一考試大綱(物理)》進行。2022年高考物理廣東卷的知識點覆蓋全面,并著重對學生在高中物理學習過程中所應該形成的物質觀、相互作用觀與能量觀進行了全面而系統的考查,將它們貫穿于各題目的細節之間,學生可基于對自身對題目的理解,選擇合適的切入點來進行破題。
二、高考命題特點及趨勢分析
(一)題干緊扣實際,高度情境化
2022年物理試卷具有鮮明的“高起點、低落點”特點,題干情境化特征明顯,選材多選自當下最為尖端的科技創新領域或當前社會正實際發生的生產生活問題,而題設又緊扣高中物理學科知識,引導學生運用物理思維來建構合適的物理模型,從而進行解題。
第3題,在2022年北京冬奧會的時代背景下,以滑雪道為背景來命制拋體題目,使得學生能夠將生活中的實際運動狀態與理想模型有機結合:
圖1是滑雪道的示意圖。可視為質點的運動員從斜坡上的M點由靜止自由滑下,經過水平NP段后飛入空中,在Q點落地。
第13題,從自動雨傘的開傘過程入手,將其簡化為物理課程中常見的滑桿、滑塊模型,從而實現了題目的創新命制:
某同學受自動雨傘開傘過程的啟發,設計了如圖2所示的物理模型。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊,初始時它們處于靜止狀態。當滑塊從A處以初速度v0為10m/s向上滑動時,受到滑桿的摩擦力f為1N,滑塊滑到B處與滑桿發生完全非彈性碰撞,帶動滑桿離開桌面一起豎直向上運動。
由此可以看出,在未來的高考中,物理題目一定會更加注重對學生拆解具體題干情境能力的考查,其價值一方面在于可以引導學生努力做到“物理知識取之于生活所見,用之于生活所需”,真正打破理論學習與實踐應用之間的壁壘;另一方面在于引導學生在備考過程中不斷強化自身的科學思維與物理模型建構能力,做到知識的“活學活用”。
(二)學科邊界日益模糊,跨學科融合類題目頻出
2022年物理試卷對于跨學科知識的考查已經不再局限于以往常見的“數形結合”類問題,其在題干設置中開始更多考慮實際場景,在一維、二維環境的研究過程會遷移到立體空間進行,對學生的立體幾何知識提出了更高的要求。需要注意的是,由于2020年后教育部已不再進行《考試大綱》的更新,學生不能夠基于考綱要求來判斷自身所應具備的對學科知識的掌握程度,因此學生在備考階段對于此類創新型題目應該更為注意。
如第7題,題干設置以立方體空間來供帶電粒子在其中運動,提升了該題目的真實化程度以及思考的復雜度,對學生的解題設置了全新的挑戰。但若學生可靈活應用立體幾何中有關投影的相關知識,則會發現其最終仍舊可等效為粒子在Oxy平面內的運動:
如圖3所示,一個立方體空間被對角平面MNPQ劃分成兩個區域,兩區域分布有磁感應強度大小相等、方向相反且與z軸平行的勻強磁場。一質子以某一速度從立方體左側垂直Oyz平面進入磁場,并穿過兩個磁場區域。下列關于質子運動軌跡在不同坐標平面的投影中,可能正確的是( )
第10題在考查通電直導線的周圍磁場時,也增加了在導線方向上不同位置的磁場方向和磁感應強度的位置考查,從而使得題目的豐富度大大提升。學生在做題的過程中,既要明確M、N兩點的磁感應強度大小相等、方向相同,也要明確兩點到P點的距離并不相同,從而對A、D選項做出正確判斷:
如圖4所示,水平地面(Oxy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線。P、M和N為地面上的三點,P點位于導線正上方,MN平行于y軸,PN平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈,圓心在P點,可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動,運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有( )
A. N點與M點的磁感應強度大小相等,方向相同
B.線圈沿PN方向運動時,穿過線圈的磁通量不變
C.線圈從P點開始豎直向上運動時,線圈中無感應電流
D. 線圈從P到M過程的感應電動勢與從P到N過程的感應電動勢相等
由此可以看出,高考試題中對跨學科知識的考查正在逐步增多,其目的在于盡量避免強化學生的“死記硬背”,促使學生能夠真正通過自身對知識的理解與應用來解決更為復雜的現實問題。就題目而言,目前的跨學科題目主要集中在對數學知識的更深層次的應用,但未來不排除物理與語文、化學、生物等科目的融合。
(三)注重實驗全過程設計,提升學生系統性思維
今年物理試題的實驗考查,既沒有完全沿用課內所學的實驗內容,也沒有為提升試題難度而刻意復雜化實驗內容,而是以課本實驗內容為基礎,圍繞真實的、全新的實驗目的設計出的拓展性實驗。
如第11題中,題目活用了“驗證機械能守恒定律”實驗的思路,嘗試測量系統在非理想狀態下的機械能損失。實驗題目給出具體的實驗目的,啟發學生活用所掌握的基礎知識與實驗設計思路來完成整個實驗設計過程,突出思維的系統性、步驟與操作的細節性,同時考查學生對實驗過程所產生誤差的分析以及合理化的改進建議,體現了物理學科借助實驗手段來探究科學原理的本質特點。
題目所設置的四個填空,分別考查了學生對螺旋測微器的讀數、對打點計時器的操作要求、對實驗原理以及實驗操作整體思路的理解、對實驗誤差產生原因的具體分析,知識點考查細致且極具針對性:
某實驗小組為測量小球從某一高度釋放,與某種橡膠材料碰撞導致的機械能損失,設計了如圖5 (a)所示的裝置,實驗過程如下:
(1)讓小球從某一高度由靜止釋放,與水平放置的橡膠材料碰撞后豎直反彈。調節光電門位置,使小球從光電門正上方釋放后,在下落和反彈過程中均可通過光電門。
(2)用螺旋測微器測量小球的直徑,示數如圖5(b)所示,小球直徑d=__________mm。
(3)測量時,應__________(選填“A”或“B”,其中A為“先釋放小球,后接通數字計時器”,B為“先接通數字計時器,后釋放小球”)。記錄小球第一次和第二次通過光電門的遮光時間t1和t2。
(4)計算小球通過光電門的速度,已知小球的質量為m,可得小球與橡膠材料碰撞導致的機械能損失ΔE=_________(用字母m、d、t1和t2表示)。
(5)若適當調高光電門的高度,將會__________(選填“增大”或“減小”)因空氣阻力引起的測量誤差。
三、新高三備考建議
當前各校高三高考備考的整體時間規劃一般分為三輪,三輪復習的定位、側重點及具體措施各有差異。
第一輪復習一般持續到第一學期期末,其主要內容為全面回顧高中物理所涉及的各知識點,并通過帶領學生構建知識網絡,使學生能夠加深對知識的理解并嘗試掌握其更為細致的內在聯系。
第二輪復習則需要利用兩到三個月的時間對第一輪復習過程中所暴露出來的問題進行針對性解決,同時加強對綜合型問題的訓練,從而提升學生的整體思維和知識遷移能力。
第三輪則是在考前一個月左右的時間,通過對課本的再回顧和對熱點的再分析,使學生對基礎模型了然于胸,對全新題干不至于束手無策;同時加強對往年真題的同步訓練,做好查漏補缺工作。
具體建議與措施如下:
(一)梳理典型模型,明確原理及應用
高考對于學生所需要掌握的物理知識有著較為明確的要求,因此學生在一輪復習過程中除了對知識點的直接回顧外,應注重對典型模型的總結歸納。如選擇題第2題中,新穎的題干背景后,隱藏的是對于圍繞太陽運動的具有不同軌道半徑的行星運動的各物理量的比較,是“天體運行參量比較”中重要的基礎性問題。當學生熟悉“高軌低速長周期”的二級結論時,該選項答案將會迅速得出。學生在使用中必須要明確該結論使用的前提條件,這要求其必須深刻理解典型模型的基礎原理。
(二)情境化破題,提升模型構建能力
目前高考在逐步增大對學生分析自然界中物理現象,解決生產生活實際問題的考查力度。因此在復習過程中,學生應重點提升自己對全新情境的理解能力,并將其轉化成為自己在過往練習中的常見模型,進而破題。老師在教學過程中,則應注重解題過程的前置,重點培養學生拆解題干、提煉信息、構建模型的思維能力,避免學生對典型題目的“死記硬背”。
(三)重視課標變化,加強針對性訓練
自2023年起,對選修3-3、3-4的內容的考查將不再區分,因此學生應注意對以往未重視知識點的再學習與鞏固。雖然就題目而言,難度可能不會過高,但題干情境會較為新穎,因此學生應遷移其他知識模塊學習的經驗,針對此環節進行訓練,以不變應萬變,來應對全新的、未知的挑戰。
對于新高三學生而言,新高考的改變將帶來未知的恐懼。但就經驗而言,改革不意味著推倒重建,高考仍舊會沿著原有的發展趨勢穩步向前,因此早日明確命題規律與趨勢將會為制訂備考計劃奠定堅實的基礎。同時,學生應提升自身捕捉社會、科技等熱點話題、信息的能力,使得自己有方向、有積累、有見聞、有思路,真正做到下筆如有神。祝福每一位學生在經歷辛苦耕耘的備考過程后,都能邁入自己的夢想學府,去攀登人生的新高峰。