立足課標 依托教材 研究高考 培育素養

摘 要：本文通過分析近三年江蘇物理高考卷“熱學、光學和原子物理學”部分的考查情況及命題特點，針對高三物理“熱學、光學和原子物理學”部分的復習提出了相應的策略。

關鍵詞：精研教材；建構網絡；關注能力；插圖研究；實驗資源

“熱學、光學和原子物理學”部分是高考物理中的重要知識點，在江蘇高考卷中的分值約為24分。由于這部分知識要點眾多且分散，又是高中物理的非主干知識，不少教師帶領學生復習這部分知識時會感到困惑與迷茫。如何在二輪復習中高效地備考，一直是高三物理教師關注的熱點問題。本文對江蘇省實行新高考三年來的高考物理試卷進行了分析，以探求高三物理二輪復習的策略。

1 近三年高考試題分析

1.1 近三年考查知識分析

本文根據《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）的要求^［1］和2021年到2023年江蘇高考物理卷的試題，列出了《課程標準》的內容要求和考查情況分析表（見表1）。

1.2 高頻考點

2021年到2023年江蘇高考物理考題中高頻出現的考點主要有：分子動理論及相關的實驗證據，氣體實驗定律，熱力學第一定律、光的折射定律，材料的折射率，光的干涉、衍射和偏振，實物粒子的波動性，微觀世界的量子化特征等。

1.3 知識點的考查形式

近三年物理學科知識點的考查以選擇題和簡單計算題為主。其中，計算題的命題點主要有：分子大小、阿伏伽德羅常數的計算、氣體實驗定律、熱力學第一定律、光的折射定律、材料的折射率、光的全反射現象及其應用、光的干涉、光電效應、實物粒子的波動性，微觀世界的量子化特征等。

2 近三年“熱學、光學和原子物理學”部分的高考命題特點

2.1 尊重學業水平要求，重視關鍵能力考查

《課程標準》對“熱學、光學和原子物理學”部分的“內容要求”共有20項，在“內容要求”之后還重點突出了多項“學業要求”。近三年江蘇高考物理卷重點考查了這些“要求”中的內容。例如，2021年江蘇高考物理卷第1題考查了核反應及方程、第6題考查了薄膜干涉、第7題考查了全反射、第8題考查了光電效應、第13題考查了熱力學第一定律和氣體實驗定律；2022年江蘇高考物理卷第4題考查了光子的能量和德布羅意波、第6題考查了熱學中的分子動理論及分子運動速率分布的統計規律、第7題考查了氣體實驗定律和熱力學第一定律、第12題考查了光的折射定律、材料的折射率；2023年江蘇高考物理卷第3題考查了氣體實驗定律及其微觀解釋、第5題考查了光的折射定律、第6題考查了雙縫干涉、第9題考查了氣體等溫變化的實驗、第14題考查了光的能量和德布羅意波等。

江蘇高考卷注重對學生理解認知、推理論證、模型建構及實驗探究等關鍵能力的考查，如：2021年江蘇高考物理卷第6題通過肥皂膜上的彩色條紋分布，考查學生對薄膜干涉的理解；2022年江蘇高考物理卷第7題通過氣體狀態變化考查學生的分析推理能力；2023年江蘇高考物理卷第5題通過太陽光的傳播考查了學生的模型建構能力，第9題考查了學生的實驗探究能力。

2.2 關注“應用圖形和圖像表達、分析”的考查

近三年的江蘇高考卷中，每套試卷都有一道圖像分析題，分值均為4分，體現了新高考對圖像的關注。例如，2021年江蘇高考物理卷第8題是光電效應中光電子最大初動能與所加電壓的關系圖像，要求學生根據光電效應方程來識圖、辨圖；2022年江蘇高考物理卷第7題是理想氣體狀態變化的圖像問題，考查學生運用圖像分析氣體狀態變化過程中的內能變化、溫度高低、熱量傳遞和氣體做功情況的能力；2023年江蘇高考物理卷第3題是容器里氣體狀態變化的p-T圖像，考查了學生利用氣體狀態方程及圖像，從微觀角度分析氣體分子的相關參量變化的能力。“熱學、光學和原子物理學”部分雖然是高中物理的非主干知識，但高考卷在考查這些知識點時，也未忽視對“應用圖形和圖像表達、分析”的考查。

2.3 注重教材中實驗的考查

近三年來，江蘇高考物理卷對教材中各種實驗的考查不斷增加，充分體現了新高考對實驗的重視，特別是2023年的江蘇高考物理卷，出現了兩道實驗題，這在歷年江蘇高考中是比較少見的。本著“源于教材又高于教材”的理念，相關的試題與新課程理念接軌，且考查全面、注重創新，重點考查學生的綜合素養和利用基本實驗原理、方法進行創新的能力。例如，2021年江蘇高考物理卷第6題是源于課本上“用肥皂膜做薄膜干涉實驗”的創新題，要求學生能夠根據肥皂膜上的彩色條紋分布情況，分析肥皂膜前后兩個面的形狀，考查了學生對光的干涉現象的理解和應用能力；2023年江蘇高考物理卷第6題是對課本上分組實驗“雙縫干涉”的考查，主要考查學生對干涉條紋間距與縫的距離、屏與縫的距離和波長之間關系的理解；2023年江蘇高考物理卷第9題則是考查教材中的探究實驗“探究氣體等溫變化的規律”，主要考查學生對實驗過程中注意事項的認識與理解。

3 關于二輪復習的思考

一輪復習是抓基礎，強調的是知識的“廣度”，教學目標側重于《課程標準》中所要求的內容：二輪復習則是強調知識的“網絡化、系統化”，側重于能力的提升，要求教師在一輪復習的基礎上，幫助學生將知識點“連成線、織成網”，建構出知識的結構，通過解決綜合問題，將學生的思維能力提升到一個新的臺階。鑒于“熱學、光學和原子物理學”部分知識要點眾多且分散，筆者認為二輪復習應當注重以下幾個方面。

3.1 精研教材、建構網絡、查漏補缺

高考考查的重點是基本概念和規律。高考命題中對同一知識點的考查往往跨度大、涉及面廣、綜合性強，所以二輪復習要在一輪復習的基礎上，注重強化關鍵知識點，理清知識點之間的內在邏輯關系，以重要概念或規律為線索，串聯相關內容，建構知識結構網絡，形成思維導圖，將知識點和綜合能力相結合，從而提高學生綜合運用知識的能力。

盡管高考對于“熱學、光學和原子物理學”部分知識的考查難度較低，得分較易，但也容易形成“盲點”。課本是知識之源，因此，在二輪復習中，教師要注重回歸教材，要求學生在熟讀的基礎上繼續精讀，力求做到不留“死角”。

二輪復習應特別關注課后的閱讀材料、小實驗、小資料等，因為許多信息題都源于這些內容。回歸教材首先要注意幾點。

第一是問題化，看教材的時候，要以節為單位，把每一節所講的內容問題化，看看這一節教材中講了哪幾個問題。

第二是重點化，對重要概念、規律、方法進行歸納與總結。

第三是要點化，把重點問題列成一個個要點。

第四是系統化，建立每一章知識與前后知識的聯系。

二輪復習的最終目標是“掃盲點、補缺點、辨難點、攻熱點”。除此之外，教師還要做到有的放矢，從全面覆蓋轉向重點突破，強化高考熱點訓練，使學生的薄弱環節得到加強。

3.2 注重基礎，關注能力

新高考要求高考物理試題應符合《課程標準》規定的內容范圍及學業質量要求，為此需要強化必備知識的考查，深化基礎性，引導教學回歸《課程標準》、回歸課堂。通過優化考查內容、豐富呈現方式、創新設問角度等途徑，高考試題突出考查學生的思維品質，以及支撐學生未來長遠發展和適應社會進步要求的關鍵能力，鼓勵學生多角度思考、深入探究，引導師生在備考過程中減少死記硬背和機械刷題的現象。高考命題歷來都是“注重基礎，重視能力”，在高考中，學生很少遇到做過的原題，試題一般都呈現情境新穎、思路獨特的特點，注重對邏輯推理能力的考查，真正體現了“題在書外，理在書中”。因此，注重教材、強調基礎是復習之本。

3.2.1 注重提高學生信息獲取與加工能力

近三年的高考試題信息的呈現方式越來越豐富，既有文字描述，也有圖形、圖像以及表格等形式。例如，2021年江蘇高考物理卷第7題是將半圓形透明磚平放在方格紙上，讓學生根據方格紙上呈現的信息來分析和計算材料的折射率；2022年江蘇高考物理卷第7題是通過圖像展示了氣體狀態變化過程中的信息，讓學生分析氣體相關參量的變化；2023年江蘇高考物理卷第5題是通過太陽光傳播路徑的圖形來呈現信息，讓學生根據光的折射原理來分析和判斷。二輪復習中，教師要注意精選習題，引導學生學會篩選、分類、歸納、整合相關信息，

并引導學生提取其中的有效信息，提高學生識別、獲取和加工信息的能力。

3.2.2 注重提高學生模型建構能力

新高考的命題趨勢是“無情境不成題”，好的情境題可以激發學生學習興趣，并且有效地考查學生從復雜的情境中抓住主要因素，利用科學模型解決問題的能力。建構模型是一種重要的科學思維方法，物理模型的建構可以將現實問題和復雜問題進行簡化、純化，起到化繁為簡、化難為易的作用。模型建構能力的考查也是落實學科素養的重要途徑。例如，2021年江蘇高考物理卷的第6題建構了“薄膜干涉”模型，第7題建構了“光的全反射”模型，第13題建構了“絕熱氣缸”模型；2022年江蘇高考物理卷第12題建構了“光的折射”模型；2023年江蘇高考物理卷第3題建構了“理想氣體”模型，第5題建構了“光的折射”模型，第14題建構了“太陽光輻射”模型。

在二輪復習中，教師要幫助學生歸納、整理教材中的物理模型，引導學生學會運用已有的物理知識和分析、判斷、簡化、抽象等思維方法，將“情境化的問題”轉化為“非情境化的問題”——即建構出物理模型來研究實際問題，從而提高學生利用模型解決實際問題的能力。

3.2.3 注重分析與推理，提高學生邏輯思維能力

“熱學、光學和原子物理學”部分的高考試題難度雖然不大，但學生在解答每一道題目時都需要一定思維量，近幾年江蘇高考卷中，幾乎沒有出現對記憶性知識的考查，這充分體現了物理學科對思維能力的要求。例如，2021年江蘇高考物理卷第6題考查了運用干涉條紋間距來分析推理肥皂膜前后兩個面的形狀；2022年江蘇高考物理卷第7題考查了根據圖像分析氣體狀態變化過程中各個物理量的變化；2023年江蘇高考物理卷第5題考查了根據地表空氣折射率的變化來判斷太陽光的傳播路徑，第6題考查了根據雙縫干涉條紋間距的變化來判斷雙縫間距離的變化等。這些試題要求考生具備根據已有知識、已知事實對物理問題進行邏輯推理和論證并得出正確的結論或作出正確的判斷的能力，這種能力屬于高階思維能力且一直是高考命題重點關注的能力之一。在二輪復習中，教師要注意精選歷年高考和模考中的此類試題，讓學生強化這方面的思維訓練。教師在引導學生解題時，要理清其中的思維路徑，揭示解題中的思想方法。

3.3 重視教材中的插圖研究，強化圖像題的訓練

3.3.1 重視教材中的插圖研究

高考命題的知識點來源于教材，許多試題的情境也是從教材插圖中演化而來。例如，2021年江蘇高考物理卷的第6題是“肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測肥皂膜前后兩個面的側視形狀”，這個題目就是由2020年人教版高中物理選擇性必修第一冊第93頁的圖（見圖1）拓展而來的。2021年江蘇高考物理卷第8題考查光電效應中，“光電子到達A極時動能的最大值Ekm隨電壓U變化關系的圖像”，這個題目是根據2020年人教版高中物理選擇性必修第三冊第71頁的圖（見圖2）拓展而來的。2023年江蘇高考物理卷第6題考查了雙縫干涉中，條紋間距Δx與雙縫間距d、屏與縫距離L之間的關系，這個題目由2020年人教版高中物理選擇性必修第一冊第95頁的圖（見圖3）改編而來。教師在復習過程中要引導學生對教材上的插圖加以研究，明確每個插圖所包含的物理知識，研究插圖中的命題點，并增加以圖形為背景的熱點選擇題訓練。

3.3.2 強化圖像題的訓練

近三年的江蘇高考物理卷中，每套試卷都有“熱學、光學和原子物理學”的圖像題。例如，2021年考查的是關于光電效應中的最大初動能和光電管兩端電壓關系的圖像；2022年考查的是理想氣體狀態變化的p-V圖像；2023年考查的是理想氣體狀態變化的p-T圖像，這些圖像一直是高考重點關注的對象。梳理教材可以發現，這部分涉及圖像的考點有：氣體狀態變化的p-V圖像、p-T圖像、v-T圖像，光電效應中的Ek-ν圖像、Uc-ν圖像、I-U圖像，分子間作用力（分子勢能）與分子間距離關系圖像，分子的速率分布圖像。在二輪復習中，教師應當有針對性地挖掘其中可能的命題點，強化對學生圖像題的專題訓練，對疑難問題要重點突破，從而提高學生的圖像素養。教師要讓學生理解物理圖像在五個方面的物理意義，分別為坐標軸的意義、坐標系中某個點的意義（第一象限的點、縱坐標為負值的點、橫坐標軸上的點、縱坐標軸上的點（截距）等）、一段曲線的意義、斜率的意義以及圖線所包圍面積的意義。教師還應幫助學生理解物理圖像與函數式之間的聯系，讓學生學會將物理圖像與物理情境相互轉化。

3.4 挖掘課本實驗資源，強化基本實驗能力

江蘇高考物理卷對“熱學、光學和原子物理學”部分實驗的考查主要以選擇題的形式出現，主要是將教材中的學生實驗和演示實驗的原理、方法和器材等進行重新組合或加以創新，考查學生對實驗原理的理解、對實驗方法的運用、對器材的選取與使用、對數據處理及誤差分析等能力。這就要求教師應重視對教材的研究，挖掘教材中的實驗資源，關注教材中的演示實驗和課后閱讀材料中的小實驗。教師應將《課程標準》中要求的實驗作為研究重點，注重將基礎實驗中的相關知識、原理、方法和技能與新的情境相結合，進行拓展和遷移。這部分的學生分組實驗主要有用油膜法估測油酸分子的大小、探究氣體等溫變化的規律以及測玻璃的折射率；演示實驗主要有用顯微鏡觀察炭粒的運動、觀察玻璃片和云母片石蠟熔化區域的形狀、觀察肥皂膜和棉線的變化、觀察毛細現象、焦耳熱的實驗裝置、α粒子散射實驗以及觀察全反射現象實驗、用肥皂膜做薄膜干涉實驗、單縫衍射實驗、觀察光的偏振現象實驗。教師要引導學生認真研究這些實驗，幫助學生進行分類和歸納，讓學生在弄清實驗原理的同時、盡可能地到實驗室去重新動手做實驗，避免陷入“做實驗不如講實驗、背實驗”的教學誤區。

參考文獻

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）［M］. 北京：人民教育出版社，2020：24-27，32-36.