淺議2013年江蘇高考物理對(duì)“過(guò)程與方法”目標(biāo)的考查

王益明

（姜堰中學(xué)，江蘇 泰州 225500）

為貫徹新課程要求的三維教學(xué)目標(biāo)，落實(shí)以能力立意命題的指導(dǎo)思想，引導(dǎo)學(xué)生重視學(xué)習(xí)過(guò)程，關(guān)注思維方法，2013年江蘇高考物理試卷注重考查學(xué)生獲取物理知識(shí)的過(guò)程、物理思維過(guò)程、以及解決問(wèn)題的方法，注重考查了學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)和方法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的能力以及科學(xué)素養(yǎng).

1 突出了對(duì)過(guò)程體驗(yàn)和過(guò)程分析的考查

與往年一樣，今年江蘇高考物理實(shí)驗(yàn)試題仍然是“一力一電”，今年的試題更好地把“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題”、“解決問(wèn)題”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和方法引入紙筆考試，感覺(jué)試題更具有實(shí)驗(yàn)的“味道”.主要包括：（1）考查學(xué)生信息收集能力，以及在科學(xué)探究中對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)踐操作能力；（2）考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行分析的能力.

題1.（2013年江蘇卷第10題）為探究小燈泡的電功率P和電壓U的關(guān)系，小明測(cè)量小燈泡的電壓U和電流I，利用P＝UI得到電功率.實(shí)驗(yàn)所使用的小燈泡規(guī)格為“3.0V1.8W”，電源為12V 的電池，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω.

（1）準(zhǔn)備使用的實(shí)物電路如圖1所示.請(qǐng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的正確位置.

圖1

（2）現(xiàn)有10Ω、20Ω和50Ω的定值電阻，電路中的電阻R1應(yīng)選_______Ω的定值電阻.

（3）測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除________兩端的導(dǎo)線，再拆除其他導(dǎo)線，最后整理好器材.

（4）小明處理數(shù)據(jù)后將P、U2描點(diǎn)在坐標(biāo)紙上，并作出了一條直線，如題圖2所示.請(qǐng)指出圖像中不恰當(dāng)?shù)牡胤?

圖2

分析：本題中（3）、（4）2問(wèn)，主要考查了考生的電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力，設(shè)問(wèn)角度很新穎.顯然，如果考生沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手做過(guò)實(shí)驗(yàn)，就不能回答出斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，“應(yīng)拆除電池兩端的導(dǎo)線”；如果考生沒(méi)有真正實(shí)際處理過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，僅僅是教師黑板上講實(shí)驗(yàn)，就很難回答“圖線不應(yīng)畫(huà)為直線；橫坐標(biāo)的標(biāo)度不恰當(dāng)”.考查了考生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的體驗(yàn).

題 2.（2013 年江蘇卷第11題）某興趣小組利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)定重力加速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示.傾斜的球槽中放有若干個(gè)小鐵球，閉合開(kāi)關(guān)S，電磁鐵吸住第1個(gè)小球.手動(dòng)敲擊彈性金屬片M，M與觸頭瞬間分開(kāi)，第1個(gè)小球開(kāi)始下落，M迅速恢復(fù)，電磁鐵又吸住第2個(gè)小球.當(dāng)?shù)?個(gè)小球撞擊M時(shí)，M與觸頭分開(kāi)，第2個(gè)小球開(kāi)始下落…….這樣，就可測(cè)出多個(gè)小球下落的總時(shí)間.

（1）在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的有_______.

（A）電路中的電源只能選用交流電源.

（B）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將M調(diào)整到電磁鐵的正下方.

（C）用直尺測(cè)量電磁鐵下端到M的豎直距離作為小球下落的高度.

（D）手動(dòng)敲擊M的同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí).

（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球下落的高度H＝1.980m，10個(gè)小球下落的總時(shí)間T＝6.5s.可求出重力加速度g＝________m／s2.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

農(nóng)村訂單定向醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)一定程度上依賴于國(guó)家的政策支持。[11]針對(duì)其整體學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中物質(zhì)追求維度得分高，且農(nóng)村戶籍的學(xué)生比城市戶籍的學(xué)生更害怕失敗的特點(diǎn)。政府各有關(guān)部門(mén)必須保證農(nóng)村訂單定向醫(yī)學(xué)生有關(guān)資助政策、就業(yè)政策切實(shí)地得到貫徹和落實(shí)。自從2014屆廣西第一批農(nóng)村訂單定向醫(yī)學(xué)生畢業(yè)后，農(nóng)村訂單定向醫(yī)學(xué)生順利畢業(yè)回到縣份未能夠及時(shí)得到相應(yīng)的政策安排和待遇的事件偶而發(fā)生。[12]這從某種程度上影響該部分學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)的信心。因此政府應(yīng)不斷完善關(guān)于農(nóng)村訂單定向醫(yī)學(xué)生的培養(yǎng)制度，相關(guān)區(qū)域也應(yīng)進(jìn)一步建立和完善配套措施和政策，并加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村訂單定向醫(yī)學(xué)生政策執(zhí)行力度的監(jiān)督，抓好各項(xiàng)政策的落實(shí)工作。

（3）在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的2個(gè)辦法.

（4）某學(xué)生考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時(shí)間Δt磁性才消失，因此每個(gè)小球的實(shí)際下落時(shí)間與它的測(cè)量時(shí)間相差Δt，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差.為此，他分別取高度H1和H2，測(cè)量n個(gè)小球下落的總時(shí)間T1和T2.他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除Δt對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？請(qǐng)推導(dǎo)說(shuō)明.

分析：本題是一道課本上沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)，難度較大，但與用考生學(xué)過(guò)的“滴水法”測(cè)重力加速度原理相似.第（1）問(wèn)應(yīng)選（B）、（D），但選項(xiàng)（C）要求考生必須掌握測(cè)量幾何形狀不能忽略的小球下落的高度的基本實(shí)驗(yàn)技能.第（3）問(wèn)減小實(shí)驗(yàn)誤差方法“多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值”是減小誤差基本方法，或通過(guò)“增加小球下落的高度”，從而增加小球的下落時(shí)間，從而減小誤差.

圖3

2 重視思維能力、突出思維方法、研究問(wèn)題方法運(yùn)用的考查

2.1 對(duì)稱法

物理學(xué)中對(duì)稱現(xiàn)象較多，例如，對(duì)稱的結(jié)構(gòu)、對(duì)稱的作用、對(duì)稱的電路、對(duì)稱的物和像等.一般情況下對(duì)稱表現(xiàn)為研究對(duì)象在結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱性、物理過(guò)程在時(shí)間上和空間上的對(duì)稱性、物理量在分布上的對(duì)稱性及作用效果的對(duì)稱性等.

圖4

分析：本題由于圓環(huán)不能看成點(diǎn)電荷，不能運(yùn)用點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式進(jìn)行定量求解.但利用對(duì)稱法分析可知，（D）選項(xiàng)中O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為0，又（A）、（C）選項(xiàng)中場(chǎng)強(qiáng)大小相等，故只有（B）選項(xiàng)符合題意.

利用對(duì)稱性解題時(shí)有時(shí)能大大簡(jiǎn)化解題步驟.對(duì)稱性最突出的功能是啟迪和培養(yǎng)學(xué)生的直覺(jué)思維能力.對(duì)稱性解題的關(guān)鍵是考生應(yīng)敏銳地分析出事物在某一方面的對(duì)稱性，這些對(duì)稱性往往就是通往答案的捷徑.

2.2 圖像與圖形方法

考試說(shuō)明中要求“必要時(shí)考生能運(yùn)用幾何圖形、函數(shù)圖像進(jìn)行表達(dá)、分析”，以圖像、圖形及其運(yùn)用為背景的命題，成為歷年高考考查的熱點(diǎn).今年江蘇物理卷選擇題中沒(méi)有出現(xiàn)直接考查物理圖像的試題，圖形方面考查較往年多.

題4.（2013江蘇卷第5題）水平面上，一白球與一靜止的灰球碰撞，兩球質(zhì)量相等.碰撞過(guò)程的頻閃照片如圖5所示，據(jù)此可推斷，碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能約占碰撞前動(dòng)能的

（A）30%. （B）50%. （C）70%. （D）90%.

圖5

分析：本題碰撞前后小球的速度大小未知，咋一看好像無(wú)法求解.但由于碰撞過(guò)程中頻閃時(shí)間相等，故碰撞前后小球的速度大小的定量關(guān)系，可從圖示照片中的小球運(yùn)動(dòng)的距離求出，用刻度尺測(cè)得碰前白球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，間距約7mm；碰后白球、灰球均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，間距均約為4mm，則碰撞過(guò)程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能與碰前的動(dòng)能之比為1／3，故應(yīng)選（A）顯然，如果不借助小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，用刻度尺測(cè)出間距，定量關(guān)系無(wú)法求解.

圖6

題5.（2013年江蘇卷第7題）如圖6所示，從地面上同一位置拋出兩小球A、B，分別落在地面上的M、N點(diǎn)，兩球運(yùn)動(dòng)的最大高度相同.空氣阻力不計(jì)，則

（A）B的加速度比A的大.

（B）B的飛行時(shí)間比A的長(zhǎng).

（C）B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的大.

（D）B在落地時(shí)的速度比A在落地時(shí)的大.

分析：顯然兩小球的加速度相等均為重力加速度，選項(xiàng)（A）錯(cuò)，對(duì)其他3個(gè)選項(xiàng)分析.

方法1：A、B小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，由于運(yùn)動(dòng)的最大高度相同，故兩小球豎直方向速度大小相等，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，選項(xiàng)（B）錯(cuò).圖示運(yùn)動(dòng)的軌跡切線可知，A、B兩球初速度與地面的夾角，A較大，B較小，由圖可知，B球的初速度大于A球初速度，由對(duì)稱性知（D）選項(xiàng)正確.（編者注：選項(xiàng)（D）應(yīng)改為“B在落地時(shí)的速度大小比A在落地時(shí)的大”）由圖可知，B球水平方向初速度大于A球水平方向初速度，故B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的速度大，選項(xiàng)（C）正確.

方法2：A、B小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱可知，小球運(yùn)動(dòng)的后半段時(shí)間可看成平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球下落豎直高度相等，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，選項(xiàng)（B）錯(cuò)；從圖中看出，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移B較大，A較小，

由圖6可知，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度B較大，A較小，故B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的速度大，選項(xiàng)（C）正確.

圖形是數(shù)、形結(jié)合、具體與抽象結(jié)合的體現(xiàn)，它能夠直觀、形象、簡(jiǎn)潔、生動(dòng)地展現(xiàn)兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，是描述和解決物理問(wèn)題的重要手段之一，具有其他表達(dá)方法所不具有的優(yōu)點(diǎn)，能夠考查學(xué)生對(duì)所學(xué)過(guò)的物理規(guī)律理解和應(yīng)用，是分析物理問(wèn)題的方法之一，.若結(jié)合圖像圖形巧妙運(yùn)用，可快速解決實(shí)際問(wèn)題，起到化難為易的效果.

由于圖像、圖形能形象地表述物理規(guī)律；能直觀地描述物理過(guò)程；鮮明地表示物理量之間的相互關(guān)系及變化趨勢(shì).

江蘇物理高考命題從構(gòu)思、素材、設(shè)問(wèn)、答卷方面對(duì)“過(guò)程與方法”這一維度目標(biāo)的考查做了較深入思考與研究，以能力立意為指導(dǎo)思想，所命試題鮮明地體現(xiàn)了傳承與創(chuàng)新的改革特色和學(xué)科特色，所以出現(xiàn)了較多基礎(chǔ)知識(shí)與科學(xué)技術(shù)、社會(huì)實(shí)際相結(jié)合，問(wèn)題解決過(guò)程與科學(xué)方法相結(jié)合、科學(xué)知識(shí)與人文精神相統(tǒng)一的試題.這些試題情境過(guò)程新穎，富有時(shí)代氣息，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)思考、評(píng)判、創(chuàng)新的精神，在課程改革的進(jìn)程中起到了良好的導(dǎo)向作用.