物理：示學(xué)生以“親切”和“鮮活”

陶昌宏

今年的北京高考物理試卷在繼承首都命題優(yōu)良傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開闊思路，探索考試內(nèi)容的改革，是一份內(nèi)涵豐富的試卷，體現(xiàn)了物理學(xué)的大氣、基礎(chǔ)、普適、實(shí)用、親切、簡潔之美。

試題分析

今年的物理試卷具有如下鮮明特點(diǎn)：

1.注重對基礎(chǔ)知識(shí)的考查

今年的試卷繼續(xù)保持了注重對基礎(chǔ)知識(shí)的考查。

例如第13題：處于n = 3能級的大量氫原子，向低能級躍遷時(shí)，輻射光的頻率有：

A.1種 B.2種

C.3種 D.4種

本題考查了原子物理中的基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生要掌握和理解原子能級和躍遷的概念。

又如第22題：如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)帶電粒子所受重力。

（1）求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T；

（2）為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場，求電場強(qiáng)度E的大小。

這是一道學(xué)生熟悉的題目，這個(gè)問題情境教學(xué)中經(jīng)常用到。本題考查了帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中、在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容，學(xué)生要能正確處理力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。

2.堅(jiān)持對能力的考查

今年的試題重點(diǎn)考查了物理學(xué)中的理解能力、推理能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?yīng)用能力和探究能力。在對上述能力進(jìn)行考查的基礎(chǔ)上，又對閱讀能力、書面表達(dá)等能力進(jìn)行了考查。

例如第19題：某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，他們提出的實(shí)驗(yàn)方案中有如下四種器材組合。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，最不可取的一組器材是：

A.一個(gè)安培表、一個(gè)伏特表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器

B.一個(gè)伏特表和多個(gè)定值電阻

C.一個(gè)安培表和一個(gè)電阻箱

D.兩個(gè)安培表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器

這是北京市物理試卷中的一個(gè)相對穩(wěn)定的題型，即以實(shí)驗(yàn)的方式闡述一個(gè)選擇題。以實(shí)驗(yàn)方式闡述的選擇題一般不給出具體的數(shù)值，但要求學(xué)生定性分析，有時(shí)需要學(xué)生由進(jìn)行定量或半定量的推理得到結(jié)論。這類問題對學(xué)生來說有一定的難度，學(xué)生要掌握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法，掌握實(shí)驗(yàn)技能，會(huì)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。本題要求學(xué)生掌握伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的原理和方法，要能夠準(zhǔn)確的應(yīng)用閉合電路的歐姆定律、部分電路的歐姆定律，要能夠根據(jù)現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)測量電路，畫出電路圖，而且還要有舉一反三的能力，是一道有較好區(qū)分度的題。

又如第24題：（1）動(dòng)量定理可以表示為，其中動(dòng)量p和力F都是矢量。在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí)，可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究。

例如，質(zhì)量為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。

a.分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化、；

b.分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉?/p>

（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)。激光照射到物體上，在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí)，也會(huì)對物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例，激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒。

請?jiān)谙旅鎯煞N情況下，分析說明兩光束因折射對小球產(chǎn)生的合力的方向。

a.光束①和②強(qiáng)度相同；

b.光束①比②的強(qiáng)度大。

第（1）問讓學(xué)生嘗試解決二維碰撞的相關(guān)問題。學(xué)生從解決熟悉的一維碰撞問題到解決生疏的二維碰撞問題，是有一定跨度的。試題考查學(xué)生的理解能力、推理能力、應(yīng)用能力和探究能力。

第（2）問將二維碰撞問題應(yīng)用在科技方面的一個(gè)具體情境中，突出考查了探究能力，要求學(xué)生通過閱讀和觀察獲取新知識(shí)、新方法；從新穎的物理情境中發(fā)現(xiàn)物理問題，提出研究思路或解決方案，構(gòu)建適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?，并?yīng)用恰當(dāng)?shù)难芯糠椒ǖ贸鼋Y(jié)論。在考查上述能力的同時(shí)，還考查了閱讀能力、書面表達(dá)能力等。

此題篇幅并不太大，但信息量很大，涉及的物理詞匯較多，學(xué)生通過閱讀要建構(gòu)相應(yīng)的物理模型，要確定解決問題的方案，要形成分析說明的表達(dá)方式（包括表達(dá)式、圖像、文字等），這對學(xué)生來說帶有一定的挑戰(zhàn)。

3.注意聯(lián)系實(shí)際

聯(lián)系實(shí)際是物理教學(xué)的重要內(nèi)容。

例如第20題：霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動(dòng)相互作用的結(jié)果。霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于、的顆粒物（PM是顆粒物的英文縮寫）。某科研機(jī)構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化。

據(jù)此材料，以下敘述正確的是：

A.PM10表示直徑小于或等于的懸浮顆粒物

B.PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其所受到的重力

C.PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動(dòng)

D.PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大

霧霾問題是一個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)問題，也是聯(lián)系實(shí)際的問題。本題從物理學(xué)的角度認(rèn)識(shí)霧霾，學(xué)生要建構(gòu)相應(yīng)的物理模型，并從動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度進(jìn)行分析，給出合理的微觀解釋。本題還涉及熱學(xué)知識(shí)以及知識(shí)的遷移，因?yàn)閷τ诓祭蔬\(yùn)動(dòng)，學(xué)生熟知的是懸浮在液體中的微粒所做的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，將布朗運(yùn)動(dòng)遷移到氣體中是有難度的。

命題建議

2016年北京高考物理試卷是一份內(nèi)涵豐富的試卷。但我認(rèn)為，北京市高考物理試卷仍有進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)的空間。下面我將以學(xué)習(xí)和欣賞的目光對本試卷提出個(gè)人的一些建議，僅供參考。

1.題目的設(shè)問和敘述方式應(yīng)更明確

例如第20題，其中的A選項(xiàng)可以優(yōu)化，因?yàn)锳選項(xiàng)稍不小心就會(huì)被認(rèn)為是正確的，因?yàn)轭}目給出PM10的直徑小于或等于。而與有時(shí)容易混，有時(shí)容易算錯(cuò)。對于高考這樣一項(xiàng)重要考試，應(yīng)盡量不出那些只要考生稍不小心就遺憾終身的問題。又如，在本試卷的八個(gè)選擇題中，兩個(gè)選擇題的題干用了否定陳述句，如“下列說法不正確的是”“最不可取的一組器材是”……高考命題中應(yīng)盡量不用否定陳述句。高考試題的題干最好用肯定的語言進(jìn)行陳述，這樣可以顯示試卷的大氣，對學(xué)生也是一種愛護(hù)。高考物理試卷有理由、有能力成為一套沒有任何非本質(zhì)、非目的的干擾項(xiàng)試卷。

2.“分析論證”和“分析說明”要適當(dāng)減少

今年的試題中“分析論證“和“分析說明”顯得多了一些。學(xué)生在進(jìn)行分析論證和分析說明時(shí)，要運(yùn)用邏輯推理、文字?jǐn)⑹觥?shù)學(xué)表達(dá)、圖像展示等多種方式和手段，這無疑考查了學(xué)生的綜合能力，為了選拔學(xué)生，高考試卷中應(yīng)該有這種問題。但是，一份試卷中有四個(gè)“分析論證”和“分析說明”的問題，就顯得多了一些。因?yàn)槠綍r(shí)的物理教學(xué)進(jìn)行演繹的多，歸納的少；定量的多，定性分析的少。面對試卷中的“分析論證”和“分析說明”，很多學(xué)生會(huì)感到有勁使不出來。因此我認(rèn)為，高考要有分析說明的問題，但不要過多。試題要和平時(shí)的教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，這樣才能使高考在選拔學(xué)生的同時(shí)為學(xué)生搭建一個(gè)展示的平臺(tái)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中獲得成功感和成就感。這也是使學(xué)生信物理、用物理、愛物理、愛科學(xué)的重要途徑之一。

教學(xué)建議

1.注重基礎(chǔ)

在知識(shí)更新速度如此之快的時(shí)代，要進(jìn)一步做好物理教學(xué)，我認(rèn)為注重基礎(chǔ)是永恒的選擇。只有打好基礎(chǔ)、提高能力，才能面對各種變化，才能有持續(xù)發(fā)展的能力。

物理學(xué)的基礎(chǔ)包括物理現(xiàn)象、物理概念、物理實(shí)驗(yàn)、物理規(guī)律、物理理論。而建構(gòu)物理概念、認(rèn)識(shí)物理規(guī)律是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，是基礎(chǔ)性內(nèi)容。注重基礎(chǔ)說起來容易做起來難，有些教師就只是向?qū)W生介紹概念，而不是引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)概念。因?yàn)椋诮處熯@里物理概念和規(guī)律已經(jīng)沒那么難了，殊不知學(xué)生卻是第一次接觸新知識(shí)。

物理概念高度抽象，讓學(xué)生建構(gòu)概念，就是要讓學(xué)生有清晰的感知和正確的表象。物理規(guī)律揭示物理概念之間的因果關(guān)系，因此使學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律，就要做好實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生看到事實(shí)。建構(gòu)概念、認(rèn)識(shí)規(guī)律是學(xué)好物理課程的基礎(chǔ)，自然成為物理教學(xué)的重要內(nèi)容。

2.聯(lián)系實(shí)際

物理教學(xué)要聯(lián)系實(shí)際。一方面，讓學(xué)生看到物理學(xué)的價(jià)值，看到物理學(xué)給人類帶來的物質(zhì)財(cái)富和精神享受，看到物理學(xué)在指導(dǎo)實(shí)踐過程中的巨大作用。另一方面，要聯(lián)系實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際情境中提出有價(jià)值的問題，建構(gòu)相應(yīng)的物理模型，設(shè)計(jì)研究問題、解決問題的方案，培養(yǎng)學(xué)生研究問題和解決問題的意識(shí)和能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

在聯(lián)系實(shí)際的過程中，運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問題能夠有效地加深對物理概念和規(guī)律的理解，并能夠讓學(xué)生感悟到物理學(xué)的概念、規(guī)律不是一個(gè)個(gè)名詞，不是一個(gè)個(gè)符號(hào)，而是有實(shí)際意義的、有科學(xué)價(jià)值的。學(xué)生只有真見物理、真用物理，才能真信物理，才能愛物理，才能愛科學(xué)。

3.深入實(shí)踐《物理教學(xué)的基本特征》教學(xué)理論模型

在教學(xué)實(shí)踐中，要深入實(shí)踐《物理教學(xué)的基本特征》的教學(xué)理論模型。教學(xué)理論模型的核心內(nèi)容是：“物理教學(xué)要堅(jiān)持以創(chuàng)設(shè)問題情境為切入點(diǎn)，以觀察實(shí)驗(yàn)（事實(shí)）為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力為核心，以提升學(xué)生探究能力為重點(diǎn)的基本特征。”其中的關(guān)鍵詞是情境、實(shí)驗(yàn)、思維、探究。

物理教學(xué)是一個(gè)實(shí)際、復(fù)雜、變化、新鮮、多元、獨(dú)特的系統(tǒng)，面對這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，教學(xué)理論模型會(huì)給我們帶來啟迪和操作性啟示。我們按照規(guī)律進(jìn)行教學(xué)，就能夠享受物理學(xué)帶給我們的快樂，就能展現(xiàn)物理學(xué)的魅力與神奇，能夠有效地提高教學(xué)質(zhì)量。