明“點”理“線”,破解“力與運動”一輪復習策略
——以近10年山東高考大題為例

劉為竹 張興勝

(1.山東威海市第二中學 2.山東威海市教育教學研究院)

高考中“力與運動”計算大題的考查形式靈活多變、不拘一格.“力與運動”計算大題相比其他計算題難度較小,屬于計算大題中易得分題.本文對近10年山東高考有關“力與運動”的計算大題進行分析,總結命題規律特點,并結合實際教學,提出一輪復習建議.

1 試題命題特點分析

1.1 試卷基本情況(表1)

表1 試卷基本情況

根據表1可知,山東高考物理命題方式經歷獨立命題到全國Ⅰ卷再到獨立命題的變遷,試卷形式由理綜物理變為單科考查,由試題數量多、考試時間長變為題目適量、時長適中.

1.2 試題知識考查基本情況(表2)

表2 試題知識考查基本情況

根據表2可知,近10年山東高考“力與運動”計算大題基本上是計算題中的第二道.從考查的知識點來看,勻變速直線運動的知識點出現8次,占比80%,牛頓第二定律的知識點出現7次,占比70%,共點力的平衡和平拋運動的知識點都出現2次,占比20%,考查的知識點基本為學生熟知的基礎公式、規律及其應用,難度為易.研究對象為單個物體出現8次,占比80%,多個物體出現2次,占比20%,單個物體多個過程出現7次,占比70%,單個物體單個過程出現1次,占比10%,多個物體多個過程出現2次,占比20%,研究對象清晰明了,難度為易.從運動軌跡上看,直線運動出現5次,曲線運動出現3次,同時涉及直線運動、曲線運動出現2次,考查軌跡清晰,多過程銜接各物理量關系難度為中.

綜上所述,所考查知識點以勻變速直線運動基本規律為主,兼及牛頓第二定律和曲線運動中的平拋運動規律.考查形式以單個物體多過程為主,并趨向情境命題,情境取材于現實生活.

1.3 試題能力考查基本情況(表3)

表3 試題能力考查基本情況

根據表3可知,命題聚焦理解能力和分析綜合能力,兼及模型構建和信息加工能力,逐步凸顯情境化命題趨向,與《中國高考評價體系》中的“一核”“四層”“四翼”吻合.

山東卷在“力與運動”知識點的考查上,呈現命題多元化、時代化、生活化特點.所考查的試題均為原創,且難度逐年增加,純記憶型的試題消失,綜合性有所增強.試題側重考查知識的理解和遷移應用,對數學計算能力的要求進一步提高;試題模型基于事實情境材料,對信息提取和整合能力的要求進一步提高,難度體現為從基礎性到綜合性的進階.

2 “力與運動”的一輪復習策略

一輪復習的重點為基礎知識和基本規律的應用,以幫助學生構建完整、系統的知識體系.基于上述分析,提出以下關于“力與運動”的一輪復習策略.

2.1 以“本”明“點”,以“情境”構“模型”

“力與運動”的一輪復習必須立足教材,以書本為主,明確課本中需掌握的運動學和力學的基礎知識點及相關規律.鑒于高考試題常基于生活情境構建物理模型,在以“本”明“點”環節中,我們可打破常規復習方式,改用教材中提供的問題素材或生活情境中的問題,進行導思,引導學生作答.若回答正確,學生可體驗知識形成的過程,夯實基礎知識.若回答錯誤,學生可明確知識盲點,查漏補缺.這樣可以實現以點帶面,夯實基礎.

以人教版必修第一冊教材第二章第2節設置的問題為例,小車在重物牽引下運動的v-t圖像(圖1)是一條傾斜的直線,它表示小車在做什么樣的運動?

圖1

問題導思:

1)依據圖給字母,嘗試書寫對應的v-t方程表達式.

2)寫出圖像的截距和斜率的物理意義.

3)結合書寫方程的字母,準確描述小車的運動.

4)談談你所運用的數學知識和技巧.

問題拓展:

1)思考圖像與坐標軸所圍圖形面積的物理意義.

2)若小車在t3時刻與擋板相撞并等速率返回,作出其v-t圖像.

這樣,依據實際生活情境,結合圖像,通過問題導思,引導學生作答,使學生經歷了知識的形成過程,有效落實了基礎知識以及運用數學知識解決物理問題的應用.在這樣的復習策略指導下,再回顧2019年全國Ⅰ卷(山東)第25題的v-t圖 像(圖2),便 可 明晰碰撞后的運動過程,為成功解答該題奠定基礎.

圖2

回歸課本并不是簡單地重復一遍課本基礎知識,而是采用串聯式記憶等技巧,根據邏輯關系,對基礎知識點、知識盲點加以整理,將“點”串在一起理成“線”,同時注意訓練基于生活情境構建物理模型的能力.使知識系統化,復習才會事半功倍.

2.2 以“題”固“點”,以“反思”促“提升”

根據表2可知,“力與運動”大題的知識點考查相對集中,但結合一輪復習的特點,在相關習題設置上,還要突出全面、基礎、系統三個特點,即要全面覆蓋所有知識考點,把握基礎知識和基礎題型,不僅掌握知識本身,還應掌握與該知識點有聯系的其他知識點,完善學生的認知結構.

在對習題的處理上,引導解答正確的學生落實以下5個層次的反思:1)怎么做出來的(目的是引導總結解題采用的方法);2)為什么要這么做(目的是引導總結解題依據和原理);3)為什么想到這種方法(目的是引導總結解題的思路);4)有無其他更好的解題方法(目的是引導思考多種解題的思路,培養求異思維);5)嘗試改編試題并解答(目的是通過一題多變,發散思維).

引導錯解的學生落實以下3個層次的反思:1)錯解的具體原因是什么(物理過程不清、題意理解錯誤或不理解、公式運用錯誤、解題流程不清等);2)解答該類型題要注意的具體環節有哪些;3)對于正確解題步驟有何反思.

這樣,通過習題的設置和反思處理,可以高效完成對所學知識點的檢驗、深化、鞏固,并能提升運用知識點去分析、解決實際問題的能力.

2.3 以“點”理“線”,以“真題”悟“考法”

高考中“力與運動”計算大題的考查形式靈活多變,不拘一格.根據表2可知,既有單個物體也有多個物體;既有直線運動也有曲線運動;既有單過程也有多過程.

以2021年山東卷第16題為例,該題取材于現實生活實例,以海鷗投擲鳥蛤為素材組織命題,主要考查平拋運動規律,兼及動量定理,有一定的梯度和難度,考查了學生的綜合思維能力.可以預見,以生產生活、體育比賽、先進技術為載體的真實情境命題將呈現逐步增加趨勢,更注重新情境的創設.通過高考真題解答講評,引導學生總結考題的考法,以高考真題為載體,將知識點理成線,編織成知識網,鞏固學生的知識體系.

2.4 回歸原理方法,有機整合,內化解題路徑

雖然高考中“力與運動”計算大題的考查方式靈活多變,但是通過對近10年山東卷的分析,考點還是集中在物體的受力規律和物體的運動規律上.解決該類計算大題的核心在于以下兩方面:一是從“點”出發,找出運動狀態的變化點,厘清“運動過程”的關鍵點;二是以“點”連“線”,構建問題情境的物理模型,厘清問題情境的物理過程,通過對不同的運動過程進行受力分析和運動分析,最終回歸解題的基本原理方法,選擇合適的規律進行求解.

以2016 年全國Ⅰ卷(山東)第25 題(圖3)為例,該題借助常見素材構建模型,為多物體多過程情況,且運動軌跡包括直線和曲線,題目復雜,難度偏大.

圖3

第一步是從“點”入手,厘清過程的關鍵點.對小物塊P:1)開始向下運動起點為C;2)向下運動的最低點為E點(未畫出);3)開始向上運動的最高點為F點;4)改變質量后,圓周運動起點為C,終點為D,也是拋體運動的起點,拋體運動的終點為G.

第二步是以“點”連“線”,構建問題情境的物理過程.對小物塊P:1)從C點到B點是初速度為零的勻加速直線運動;2)從B點到E點是非勻變速直線運動;3)從E點到B點是非勻變速直線運動;4)從B點到F點是勻減速直線運動;5)改變質量后,從C點到D點是圓周運動,從D點到G點是拋體運動.

結合分析,對勻變速直線運動過程選用運動學公式、拋體運動規律或者動能定理解答,對非勻變速直線運動、曲線運動采用功能關系解答.

我們通過明“點”理“線”的學習策略進行有序思維時,如果題目中的“點”和“線”不明顯,或者是“暗點”和“暗線”,就需要通過分析題目中的關鍵詞、關鍵語句或圖像信息進行挖掘.

細品這10年的高考計算題,不難發現對“力與運動”知識點的考查重基礎性、重理解能力和思維綜合能力.高三一輪復習時,可以“點”理“線”,實現知識的全面掌握與鞏固提高,同時也為二輪和三輪復習奠定基礎.

(完)