品2017年高考全國理綜卷物理試題的“原始味”

李春來

摘 要：2017年高考全國理綜卷物理試題具有“原始味”，得分情況反映出學(xué)生缺失分析和解決實(shí)際問題的能力。核心素養(yǎng)背景下的物理教學(xué)需要通過引進(jìn)原始物理問題使習(xí)題教學(xué)與原始物理問題教學(xué)相結(jié)合，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高考全國卷；原始物理問題；物理教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2018）6-0041-3

欣賞2017年高考全國理綜卷物理試題，能從中“品”出濃濃的“原始味”，原始（或半原始）物理問題的出現(xiàn)是2017年高考全國理綜卷的一大亮點(diǎn)。本文對(duì)廣東省考生的答題和得分情況進(jìn)行了分析，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)反映出學(xué)生對(duì)解答原始物理問題還“不適應(yīng)”，這對(duì)物理課堂教學(xué)給予了很好的導(dǎo)向和啟示。

1 原始物理問題和半原始物理問題

1.1 原始物理問題

“原始物理問題”指未經(jīng)過人為抽象和理想化加工的，來自自然現(xiàn)象和生活、生產(chǎn)技術(shù)的實(shí)際物理問題，它最鮮明的特點(diǎn)是非模型化和未經(jīng)理想化處理，保持住物理現(xiàn)象的“原始味道”。原始物理問題是把每個(gè)已知量鑲嵌在真實(shí)的現(xiàn)象中而不直接給出，解答時(shí)需要學(xué)生根據(jù)面臨的情境，通過假設(shè)、估計(jì)等手段獲得所需的變量及數(shù)據(jù)，再構(gòu)造出理想模型，從而把能力培養(yǎng)落到實(shí)處。

1.2 半原始物理問題

考慮到高中生思維能力的實(shí)際情況，為便于描述和解決，對(duì)物理現(xiàn)象或物理事實(shí)做適當(dāng)?shù)募庸ざ桓淖兯谋举|(zhì)屬性，介于原始物理問題與習(xí)題之間的一類問題，這里稱作半原始物理問題。半原始物理問題的解答過程有一定的發(fā)散性，但又能夠得到確定的答案，適合在高中物理課教學(xué)中使用，一樣可以訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2 2017年高考全國理綜I卷第24題賞析

2017年高考全國理綜卷中，有多道試題都具有明顯的原始味。下面以2017年高考全國理綜I卷第24題為例進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.1 原題

一質(zhì)量為8.00×104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60×105 m處以7.50×103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常數(shù)，大小取9.8 m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能。

（2）求飛船從離地面高度600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。

2.2 考生得分情況

從試卷的命制意圖來看，第24題應(yīng)該屬于中等難度的基礎(chǔ)題，考查對(duì)基本物理規(guī)律的掌握情況和應(yīng)用能力。然而，2017年該題的得分情況卻出人意料，難度系數(shù)0.31、零分率37.43%、滿分率1.46%。對(duì)于這樣一道考查“機(jī)械能概念、功能原理”的簡(jiǎn)單題目，考試結(jié)果與老師們的預(yù)測(cè)完全相反。尤其與2016年全國理綜I卷第24題的得分情況相比，更是讓人大惑不解！如表1所示，從題目表面上看，2016年（第24題）的難度大，2017年（第24題）的難度小，考試結(jié)果卻是2017年考生得分遠(yuǎn)低于2016年得分。這是為什么呢？

2.3 考生答卷情況

以第（1）問為例，幾種典型的錯(cuò)誤解答如下。

通過以上對(duì)考試得分和答卷情況的分析，可以看出有相當(dāng)數(shù)量的考生面對(duì)該題呈現(xiàn)出“無思維能力”和“讀不懂題”的狀態(tài)。備戰(zhàn)高考過程中，學(xué)生進(jìn)行了全面的知識(shí)復(fù)習(xí)和大量的習(xí)題訓(xùn)練，可最后還是出現(xiàn)了這樣不理想的結(jié)果。有的教師把原因歸結(jié)為“學(xué)生態(tài)度不認(rèn)真”或“語文沒學(xué)好”，這是推卸責(zé)任的態(tài)度。根本原因在哪兒呢？

2.4 原題具有原始物理問題的味道

如果將該題中的每個(gè)物理量補(bǔ)上相應(yīng)的物理符號(hào)，再配上一幅情境圖，如“變式題一”。搖身一變就以一道常規(guī)習(xí)題的面目出現(xiàn)了，難度急劇減小，得分率肯定大幅提升。

變式題一：如圖1，一質(zhì)量m=8.00×104 kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度H=6.0×105 m處以v1=7.50×103 m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為v2=100 m/s時(shí)下落到地面。取地面為重力勢(shì)能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常數(shù)，取g=9.8 m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能E1和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能E2。

（2）求飛船從離地面高度h'=600 m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功W，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。

如果在原題的基礎(chǔ)上進(jìn)一步減少已知條件，既成為“變式題二”，該題就成為了一道典型的原始物理問題了。這樣的原始物理問題具有原生性、發(fā)散性、答案的不確定性等特點(diǎn)，解答難度驟然加大。

變式題二：神州七號(hào)太空飛船從其飛行軌道返回地面，飛船在離地面某高度處進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至某一較小速度時(shí)下落到地面。

（1）分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能。

（2）求飛船從離地面高度h'處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功W，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%。

變式題二的編制說明：解答該題需要學(xué)生自己查閱相關(guān)資料，如神州七號(hào)飛船的質(zhì)量、地球大氣層的高度等。

如此看來，2017年高考全國理綜I卷第24題是界于原始物理問題與常見物理習(xí)題之間的一個(gè)問題，具有原始性，又擁有唯一的答案，便于實(shí)現(xiàn)能力立意的考查，可以稱之為“半原始物理問題”。以上三道題的關(guān)系可以用表2表示。

3 核心素養(yǎng)背景下的課堂教學(xué)需要重視原始物理問題

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）指出“科學(xué)思維”是“基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)物理模型的抽象概括過程”，并且在“地方和學(xué)校實(shí)施本課程的建議”中指出“促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展在于促進(jìn)學(xué)生基于真實(shí)情境下學(xué)科和跨學(xué)科問題解決能力的發(fā)展。”但在現(xiàn)實(shí)的物理教學(xué)中幾乎忽略掉了原始物理問題到習(xí)題的思維過程，教師往往較注重讓學(xué)生記住物理模型以及利用模型解題的一些經(jīng)驗(yàn)，很少進(jìn)行深層次的引導(dǎo)、分析、建立模型。這種教學(xué)方法只是把知識(shí)灌輸給學(xué)生，分析和解決問題的能力卻得不到很好的提高。

可見，在課堂教學(xué)中適當(dāng)引入原始物理問題是發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的要求。同時(shí)，讓物理問題更具有“原始味”，可以讓物理教學(xué)更具有“物理味”，讓物理學(xué)習(xí)更有“趣味”。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢紅軍.中國基礎(chǔ)教育改革：方向迷失的危險(xiǎn)之旅[J]. 教育科學(xué)研究，2011（10）：5-21.（欄目編輯 陳 潔）