談新高考形勢下高中物理非主干知識的復習備考策略*

艾 蒂

(北京市朝陽外國語學校 北京 100012)

韓敘虹

(北京市第八十中學 北京 100012)

高中物理知識按內容分為力學、電學、熱學、光學和近代物理5大部分.其中，力學和電學是物理學的基礎內容，更是高中物理的核心主干知識.而熱學、光學和近代物理等被稱為非主干知識，它們在物理學中同樣占據著舉足輕重的地位.為了讓學生在高中階段就能形成完整的物理體系，學好熱學、光學和近代物理等非主干知識內容成為高中物理學習中不可或缺的重要一環，且這部分知識的廣度和深度都很大，有人這樣形象地表述這部分內容在物理高考中的地位：“披著”非主干的“衣”，考的是主干的“核”.

教育部在2017年頒布了物理學科核心素養課程標準，2020年做了課標修訂，同年北京迎來了第一屆的新高考.根據核心素養課標的要求，新高考注重考查“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”4個方面.注重考查重要的物理概念、規律的理解以及運用情況，要求試題的任務情境與生產生活、科技發展等緊密聯系；要關注物理學前沿與成果應用；要探索設計與現實相關的問題情境，加強對學生應用物理學知識綜合解決實際問題能力的考查；要強調創新精神和實踐能力的考查，能較好地區分學生物理學科核心素養的水平[1].新高考形勢下高中物理非主干知識的考查有什么特點？命題趨勢是什么？內容如此之多的非主干知識，廣大考生應如何復習備考？

1 2019-2021年高考北京物理試題非主干知識考查內容統計和分析

1.1 非主干知識落點統計

2019-2021年高考北京物理試題非主干知識落點統計如表1所示.

表1 非主干知識統計

續表1

1.2 非主干知識特色題目分析

(1)2019年題目分析

2019年第14題：該題考查了干涉圖樣與衍射圖樣的對比，雖然是基礎性題目，但仍然突出綜合性.讓學生在學習過程中，既要關注縱向學習，更要學會橫向對比，把知識進行聯系，深入思考，綜合看待問題.第19題：該題考查光電效應相關知識，與以往考查I-U圖像不同，該題以數據表格的形式呈現；學生需要從表格中提取信息，分析信息；選項A和B是利用數據直接進行比較，選項C和D則根據數據得到的規律進行新的推理.

(2)2020年題目分析

2020年第1題：該題以觀察日常生活和實驗中的光學現象為背景，引導考生觀察現象，獨立思考，理論聯系實際.第3題：該題以第五代移動通信技術為背景，引導考生關注國家科技發展，關注科技在人類生活中的重要作用.第10題：該題考查考生利用圖像信息(圖像出自教材)結合對分子運動過程中作用力及能量變化進行推理和判斷，對考生的科學思維能力進行了比較具體的考查.

(3)2021年題目分析

2021年第1題：該題以硼中子俘獲治療技術為背景，源自前沿技術應用，讓考生了解科學在促進人類健康生活方面發揮的作用.第2題：該題針對同一情境，多角度設計問題.以光束射入半圓形玻璃磚的情境為任務載體，從光的折射率、波長、傳播速度、干涉現象等方面設計選項，考查考生對光學基礎知識的整體認識.第14題：該題以“北京高能光源”為背景，是我國前沿科技發展的最新成就.考查發光機理、氫原子電離、光的衍射和電子能量變化等規律，在新舊知識密切聯系的關鍵處創設有效的問題情境，激勵考生主動探索新知.

2 北京高考物理非主干知識試題特點和命題趨勢

2.1 考查對物理概念和規律的鑒別及其相互關系的理解

非主干知識對概念、規律的考查，不僅需要學生理解概念、規律的內涵和外延，還要理解概念、規律與相關概念、規律的區別和聯系.以2019年高考北京為例，第14題考查光的干涉和光的衍射的比較，第15題考查溫度、內能、分子的平均動能等概念的辨析，第19題考查光子能量、光電子最大初動能，光電流、光照強度等概念的相互關系.以上考題都需要學生有清晰、系統的物理觀念，如果學生對這些概念、規律的認識只流于表面，很容易造成混淆而不能得出正確的結果.

2.2 選擇題各選項考查知識點不同 內容的覆蓋面廣

另一方面，非主干知識的廣度大且與今后進一步學習相關內容相適應，筆者發現北京高考物理選擇題的每個選項都涵蓋了不同的知識點，在高考考查中有提升覆蓋面的作用. 2021年第14題：以“北京高能光源”為背景考查，4個選項分別考查發光機理、氫原子電離、光的衍射、電子能量變化.2021年第4題：以比較45 ℃的水和100 ℃的水蒸氣為背景考查，4個選項分別考查分子的平均動能、內能、分子速率、熱運動.2020年第10題：以分子力隨分子間距離變化圖像為背景考查，4個選項分別考查分子間作用力、分子勢能、分子動能.

2.3 多數題目簡單 個別難題的難度體現在不同角度

非主干知識在高考的考查中有著多數題目簡單、個別題較難的特點和趨勢，并且難題的難度體現在不同的角度.除2019年的第19題和2021年的第14題外，其他題目都比較簡單.2019年第19題考查“光電管”的難度在于核心素養水平層次、知識要求的深度及廣度上，要求學生能對綜合性物理問題進行分析和推理，恰當使用證據證明物理結論，能靈活應用所學的物理知識解決實際問題.2021年第14題考查“北京高能光源”的難度在于試題情境的復雜性和新穎性，同步輻射光是學生從未接觸過的新概念，也是有一定問題性、真實性和開放性的試題情境，要求學生在新穎試題情境中能提煉有用信息，結合所學知識進行分析和推理.

3 非主干知識復習備考策略----全面覆蓋 重點突破

北京高考物理非主干知識試題廣度之大使得學生在備考過程中要做到全面復習.由于大部分題目比較簡單，使得我們在備考過程無須像新課一樣面面俱到，而要更注重各概念、規律之間的聯系，注重知識的橫向比較，形成知識網絡.個別題目較難，使得我們在備考過程要抽取具有代表性的核心物理概念、規律、思想和方法等內容加強復習.總結一句話：全面覆蓋，重點突破.具體體現在以下3個方面.

(1)知識為串，思維為線，開啟“按線索驥”的自主復習模式

自主復習可以使學生更好地理解自己所學的內容，其效果遠強于教師主講、學生聽課的復習方式.自主復習模式主要有4步：布置任務，專題分工，學生主講，教師補充.學生可以根據教師提供的復習線索，整理知識點以系統復習非主干知識.在學生“按線索驥”的過程中，要求學生不僅要回憶相應的知識內容，還要比較概念、規律之間的區別和聯系，整合、融通知識，補充、完善知識體系，從而最終達成全面復習的目的.

比如，教師可以提供以下幾個復習線索.

1)熱學線索：物體的組成→分子的大小→分子的運動→分子運動速率分布規律→分子之間的作用力→氣體壓強→分子的能量→物體的內能→物體的溫度→熱力學第一定律→熱力學第二定律→氣體實驗定律→固體→液體.

2)光學線索：光的折射→光的全反射→光的干涉→光的衍射→光的偏振→電磁振蕩→電磁場與電磁波→無線電波→電磁波譜.

3)近代物理學線索：電子→原子結構模型→原子核→核力→結合能→衰變→裂變、聚變→黑體輻射→能量子→光電效應→康普頓效應→光的波粒二象性→粒子的波動性.

(2)錄制微視頻，開展微專題教學，突破重難點

在非主干知識內容中選取比較有代表性的核心內容，如光電效應、波爾模型和氫光譜、氣體壓強和碰撞、非主干中的能量問題等，將這些重點內容通過微專題的方式展開教學(考慮專題設置過大易造成復習的空洞性和低效性，微專題增強了對細節的深入思考，實效性和針對性則更強).以針對光電效應這一內容為例，可以進一步進行細微拆分成若干個微專題，如①光電效應現象和解釋、②光電效應的極限頻率、③影響光電流大小的因素、④光電子的最大初速度、⑤光子說對光電效應的解釋、⑥光電效應方程、⑦用光電管研究光電效應等，針對每一個微專題再錄制微視頻.當然，也可以根據學生的實際情況，依據薄弱點合理設置微專題，如學生中普遍認為光電效應相關的圖像分析較難，教師可設置光電效應圖像的微專題，內容包含最大初動能和入射光頻率圖像，遏止電壓與入射光頻率圖像，光電流與電壓圖像等.

(3)非主干知識部分的實驗復習和梳理

高考試題中非主干知識部分涉及的學生必做實驗有4個：測量玻璃的折射率，用雙縫干涉實驗測量光的波長，用油膜法估測油酸分子的大小，探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系.對于非主干知識的實驗，在實驗的拓展上，不需要過多的關注，但要注重實驗的基本原理、實驗器材、實驗步驟和數據處理等的復習，要重視實驗中涉及的物理方法和物理思想.對這4個實驗的復習，均要做到以下4個方面.

1)實驗前的思考.包括對測量估計、儀器選擇、方案合理性思考、實驗結果的預測.使學生能明確實驗的目的，理解實驗原理和方法，能控制實驗條件，能靈活應用已學過的實驗原理、實驗方法解決問題.

2)對實驗各環節操作的思考.主要有對原理的解釋，為何選擇儀器(考慮是否有可替代性)，以及若選擇替代對精度影響、數據讀取、處理方法的選擇、誤差來源的分析及減少誤差等，這是實驗復習的核心內容，也是高考的熱點和難點.

3)完成后的思考.如何改進實驗，是否有其他替代方案.

4)對實驗整體的邏輯性思考[2].

4 總結

通過對北京新高考的研究，筆者探索出關于高三非主干知識的復習策略，希望能給物理同仁們的高三復習教學帶來一些啟示.在當前“雙減”“的教育背景下，要求教師要深入思考減負增效的教育教學舉措，在課堂教學中不斷提升教學質量，以期實現學生物理學科核心素養目標的達成.