高考物理試題能力結(jié)構(gòu)的探討

□福建省浦城縣第三中學(xué) 周次備

一、高考物理考試大綱對(duì)考試能力的要求

縱觀近幾年各省市的物理高考題，對(duì)于物體物理學(xué)科能力的考察大概分為以下幾個(gè)方面：

1.理解能力。比如對(duì)物理中的力學(xué)這一塊中一些力學(xué)定律，電學(xué)這一塊的電學(xué)定律的考察，這方面的考察一般出題比較簡單，側(cè)重于對(duì)于這些知識(shí)點(diǎn)的理解。

2.推理能力。推理能力就是要求學(xué)生們可用已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)、物理事實(shí)，還有現(xiàn)有的條件去對(duì)物理問題做出分析，利用分析和推理去得出結(jié)論。

3.分析綜合能力。這一能力對(duì)學(xué)生的要求有所增加，學(xué)生們要遇到具體問題進(jìn)行具體分析，找出量與量之間存在的關(guān)系，然后得出自己的解決方法，通過已經(jīng)有的物理知識(shí)，列出不同量之間的關(guān)系，進(jìn)行推理和求解，并得出物理結(jié)論。

4.實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。這一能力對(duì)于學(xué)生實(shí)踐方面的能力要求更高，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要涉及學(xué)生們使用器材，能夠去觀察和分析一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而且能夠去記錄實(shí)驗(yàn)的時(shí)候出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。這種能力要求學(xué)生們自己能發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并能給出一些設(shè)想的解決方法。然后運(yùn)用自己已經(jīng)學(xué)過的物理知識(shí)，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)器材處理所遇到的問題。

二、solo的分類理論的具體應(yīng)用

通過對(duì)物高考物理考試大綱的分析，我們不能看出高考物理試題側(cè)重于考查學(xué)生能力層次水平，上邊提到的學(xué)生的這5種能力，在解決物理問題的時(shí)候是緊密聯(lián)系的，這些能力具備非常緊密的聯(lián)系，進(jìn)而在物理的試題里面分出了一個(gè)結(jié)構(gòu)和層次，在解答題目的過程中，對(duì)學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)要求非常，思維必須完整。利用solo分類，我們可以看出來學(xué)生的解答過程和結(jié)果，進(jìn)而能夠去對(duì)學(xué)生的思維水平做一個(gè)有效分析，如此一來，學(xué)生的能力和層次就可以按照這思維結(jié)構(gòu)去劃分了。但是到這里教師們?cè)诮虒W(xué)過程中就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題，高考中的物理題有選擇題，也有一些解答題，而統(tǒng)計(jì)學(xué)生們解答題目的結(jié)果的工作量較大，如果想通過分析學(xué)生的解題過程對(duì)試題能力進(jìn)行層次進(jìn)行劃分，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)遇到了很多問題。這時(shí)候我們可以從題目去入手，分析在答題時(shí)的思維過程和結(jié)構(gòu)，這樣就能很好地將solo理論與高考物理試題能力結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行很好結(jié)合，從而進(jìn)行更好分析。通過這個(gè)表格，我們可以去結(jié)合近幾年的高考物理考題去進(jìn)行分析，把U、ML、RL劃分為基礎(chǔ)題，把MM、RM這一層次劃分為中等題，MH、RH定為難題，E這一層次屬于能力拓展題。

三、solo理論下的高考物理真題分析

接下來以2019年的一套高考物理試卷進(jìn)行分析，以力學(xué)這一專題為例，可以發(fā)現(xiàn)題目以多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平為主，而多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平，整分比重較高，其次是關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)水平。這樣我們可以看出力學(xué)類題目主要考查學(xué)生們對(duì)知識(shí)掌握的全面性。下面來看幾道具體例題，進(jìn)行詳細(xì)分析。

例1：地面上放著一個(gè)粗糙的斜面，這個(gè)斜面是固定的，它的頂端有一個(gè)定滑輪，是光滑的，一個(gè)繩子跨過了滑輪繩子的一端，上面掛著一個(gè)物塊N，另一端上面掛著另外一個(gè)物塊M,這個(gè)整個(gè)系統(tǒng)是處在一個(gè)靜止的狀態(tài)，現(xiàn)在我們使用一個(gè)向左的水平力緩慢地去拉動(dòng)物塊N，直到這個(gè)細(xì)繩和數(shù)值的方向呈現(xiàn)出45度角，在這一個(gè)過程中M物塊始終是靜止的一個(gè)狀態(tài)（ ）。

A.水平方向的拉力可能保持不變。

B.物塊M受到的拉力肯定是一直在增加的。

C.木塊M受到的摩擦力肯定是一直在增加的物塊。

D.M受到的摩擦力可能是先減小，然后再增加的。

【答案】BD

【解析】我們以物塊M去作為研究的對(duì)象，物塊在水平方向的一個(gè)力的作用下，緩慢向左移動(dòng)，直到連接的繩子以及豎直方向的夾角變成了45度角，在這一個(gè)過程中，水平的拉力是越來越大的，繩子上的拉力也是越來越大的。通過對(duì)M進(jìn)行受力分析，我們可以看出來，如果最一開始的時(shí)候M受到摩擦力是沿著斜面向下的，那么它的繩子的拉力是在不斷增加的，摩擦力也是會(huì)增加的。如果摩擦力是沿著斜面向上的，那么摩擦力伴隨著拉力的增加，可能會(huì)出現(xiàn)先降低后增加的現(xiàn)象。故本題選BD。

分析：在解題的時(shí)候，我們可以看到對(duì)學(xué)生的能力按照soho能力劃分，不需要數(shù)學(xué)上面的物理情境進(jìn)行分析，而且這個(gè)題目里面的推論是存在著關(guān)聯(lián)的情況的，物理推論就要不斷去加深，進(jìn)行深層次理解，在此過程中，數(shù)學(xué)代數(shù)也存在一定難度，所以這個(gè)題的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平是一個(gè)中層次的水平（RL）。

例2：在豎直的面上有一個(gè)非常長的水平軌道，也有一個(gè)傾斜的軌道，它們之間被一小段光滑的圓弧連接在了一塊兒，一個(gè)小物塊B靜止在水平的軌道的最左面，t等于0的時(shí)刻，一個(gè)小木塊A從傾斜的軌道上面開始往下滑，經(jīng)過了一段時(shí)間以后和小物塊B發(fā)生了彈性的碰撞，我們可以；當(dāng)小物塊A到了傾斜的軌道上面的P點(diǎn)以后，速度就變成了0，此時(shí)，對(duì)小物塊A去施加一外力，讓它能夠在傾斜軌道上保持著靜止。小物塊A的運(yùn)動(dòng)的v-t中，v1和t1都是未知的量。物塊A的質(zhì)量是m，在一開始的時(shí)候，A和物塊B的高度差是H，已知重力加速度是g，空氣阻力忽略。

（1）求出小物塊B的質(zhì)量；

（2）在小物塊的整個(gè)運(yùn)動(dòng)中，小物塊A去克服摩擦力所做的功；

（3）這兩個(gè)小物塊和軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是相等的，如果小物塊B停止了運(yùn)動(dòng)以后，物塊和軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)改變了，然后再把小物塊A從P點(diǎn)去釋放，經(jīng)過了一段時(shí)間以后，小物塊A剛好就能與B再次碰上。求改變前面動(dòng)上述摩擦因數(shù)的比值。

【解析】（1）小物塊A和小物塊B發(fā)生碰撞以后，在一瞬間的速度是為vA、vB，彈性碰撞瞬間，動(dòng)量的守恒，機(jī)械能的守恒，即：mv1=mvA=mBvB。

解得：mB=3m。

（2）設(shè)斜面的傾角是，根據(jù)，牛頓第二定律可以有：

當(dāng)小物塊A沿著斜面下滑的時(shí)候：mg sinθ-f=ma1，由v-t圖像知

當(dāng)小物體A沿著斜面上滑的時(shí)候：mg sinθ+f=ma2，由v-t圖像知

則碰后小物塊A反彈，其中為P點(diǎn)到水平面上面的高度，故題目描述里面，小物塊A去克服摩擦力做的總功是：2/15mgh。

（3）設(shè)小物塊B在水平面的上能夠最遠(yuǎn)的滑行距離是S，設(shè)原來的摩擦系數(shù)是μ。

小物塊A以及小物塊B構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，從能量守恒定律,我們可以看出來，改變以后的摩擦因數(shù)變成了μ"，然后再把小木塊A從p點(diǎn)上面往下放，小木塊A又恰好能夠和小木塊B再次碰到一起，這時(shí)候小物塊A滑到了小物塊B的位置上，速度降為了0，我們可以以小物塊A作為研究的對(duì)象，根據(jù)能量守恒定律：又據(jù)（2）的結(jié)論,聯(lián)立解得，改變前，改變以后的摩擦因素之比為：11/9。

分析：去根據(jù)solo能力進(jìn)行層次的劃分，物理情境不唯一，就需要學(xué)生在明確得一種情境的條件下，去拓展出各種不同的情況，所以我們可把試題進(jìn)行定位，抽象拓展出結(jié)構(gòu)水平（E）。

四、結(jié)語

本文是結(jié)合自己現(xiàn)有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過分析solo理論和近幾年高考物理考題給出的一些分析方法，所以還存在很多不足之處有待完善，教師們可以在以后的教學(xué)過程中多去思考，將solo理論能力層次的定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與高考物理考題結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，并切實(shí)地應(yīng)用到物理教學(xué)中，更好地為物理教學(xué)服務(wù)。