高考物理明星試題草根化 凸顯核心素養(yǎng)教學(xué)導(dǎo)向
——以2018年全國(guó)卷Ⅰ第15題為例

云南

近年來(lái)高考試題在題目設(shè)置上越來(lái)越注重考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)以及關(guān)鍵能力。2018年的高考物理試卷穩(wěn)中有新，試題情境大都來(lái)源教材，知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)覆蓋較為全面，難度相比前幾年有所下降。比如“彈簧模型”是高考物理中的明星模型，是高考物理中的熱點(diǎn)模型和重點(diǎn)模型。彈簧問(wèn)題涉及的物理知識(shí)點(diǎn)較廣，也比較難。然而2018年中“彈簧模型”試題卻從明星化走向草根化，更多注重基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)生關(guān)鍵能力的考查，凸顯物理核心素養(yǎng)，這對(duì)高中物理教學(xué)和復(fù)習(xí)有很大的方向指導(dǎo)性。

一、高考明星試題草根化

1.草根化高考試題回顧

圖1

【2018年全國(guó)卷Ⅰ·15】如圖1，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以x表示P離開(kāi)靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是

( )

A

B

C

D

本題是高考最流行的“彈簧模型”試題，無(wú)論從情景的設(shè)置、模型的建立還是知識(shí)的考查、能力的體現(xiàn)，其難度明顯低于前幾年同類(lèi)模型的試題難度，而此試題的創(chuàng)新之處就在于很大程度上區(qū)別于平時(shí)重點(diǎn)教學(xué)和復(fù)習(xí)中的“明星模型”，沒(méi)有現(xiàn)成的“類(lèi)型”或“規(guī)律”可以直接套用、沒(méi)有模型二級(jí)理論可以立即解決。試題的“草根化”特點(diǎn)決定了必須腳踏實(shí)地經(jīng)歷必要的分析過(guò)程。學(xué)生對(duì)此類(lèi)試題又愛(ài)又恨，愛(ài)試題類(lèi)型的常見(jiàn)和熟悉性；又恨試題沒(méi)有現(xiàn)成的“寶典”直接解決，必須經(jīng)歷必要的過(guò)程分析還不能保證完全正確。

【試題特點(diǎn)分析】

(1)緊扣教材、有效設(shè)計(jì)

本題目情景設(shè)置源于教材“探究彈力和彈簧形變量的關(guān)系”，在學(xué)生有實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)之后有效設(shè)計(jì)的物理情景。目的在于考查學(xué)生在實(shí)踐體驗(yàn)之后的知識(shí)遷移和知識(shí)整合能力。此題完全貼近教材，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際體驗(yàn)，是來(lái)源于教材中名副其實(shí)的草根題目。

(2)注重基礎(chǔ)知識(shí)的考查和整合

本題主要考查胡克定律、牛頓第二定律、力與位移的關(guān)系，同時(shí)也考查學(xué)生將數(shù)學(xué)函數(shù)式轉(zhuǎn)化為圖象的能力。將重點(diǎn)基礎(chǔ)知識(shí)用彈簧作為紐帶聯(lián)系在一起，注重基礎(chǔ)知識(shí)的考查和整合，對(duì)學(xué)生的基本知識(shí)掌握情況和關(guān)鍵能力以及自身素養(yǎng)有一定的區(qū)分度。

(3)注重典型模型，突出物理核心素養(yǎng)的考查

本題以學(xué)生熟悉的、典型的、高考流行的“彈簧模型”為素材，不偏不怪，使學(xué)生感到親切。從而可以真實(shí)、全面地考查學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。本題從稍簡(jiǎn)單的知識(shí)層面體現(xiàn)了物理學(xué)科考試大綱規(guī)定的高考物理考查的五種能力目標(biāo)：理解能力、推理能力、分析綜合能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛻?yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力。本題從簡(jiǎn)單的“彈簧模型”入手，又跳出典型“彈簧模型”的既成規(guī)律考查學(xué)生的關(guān)鍵能力，從而更好地考查學(xué)生自身的物理核心素養(yǎng)。

2.草根化高考試題源題分析

圖2

【例1】【人教新課標(biāo)物理高一必修1第三章3.2彈力同步練習(xí)】如圖2，水平地面上有一輕質(zhì)彈簧，下端固定，上端與物體A相連接，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)用一豎直向下的力壓物體A，使A豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)一段距離，整個(gè)過(guò)程中彈簧一直處在彈性限度內(nèi)。下列關(guān)于所加力F的大小和運(yùn)動(dòng)距離x之間關(guān)系圖象正確的是

( )

A

B

C

D

【例2】【浙江省寧波市北侖中學(xué)2016-2017學(xué)年高一上學(xué)期物理期中考試】如圖3甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖乙所示(g=10 m/s2)，則下列結(jié)論正確的是

( )

甲

乙

A.物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)

B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5 N/cm

C.物體的質(zhì)量為3 kg

D.物體的加速度大小為5 m/s2

【解析】2018年全國(guó)卷Ⅰ第15題與草根化高考試題源頭題(例1、例2)：在知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)上和考查關(guān)鍵能力上幾乎一樣，實(shí)際上就是走入高考試卷殿堂的原題。由此我們可以看到高考試題實(shí)際上就是草根出生的明星試題。一線教師如果在平時(shí)的教學(xué)、練習(xí)和測(cè)驗(yàn)當(dāng)中將培養(yǎng)學(xué)生物理素養(yǎng)作為真正的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，何愁我們的學(xué)生在高考中施展不了拳腳。

二、拓展草根化高考真題，增強(qiáng)學(xué)生關(guān)鍵能力

每一道高考試題，與課程標(biāo)準(zhǔn)所追求的價(jià)值觀均保持一致。高考試題的設(shè)計(jì)上情景新穎、目標(biāo)明確、貼近實(shí)際生活。對(duì)知識(shí)的鞏固和理解、思維的訓(xùn)練與創(chuàng)新以及不同層次學(xué)生的甄別和選拔都有不可替代的功能。因此，教師在平時(shí)的教學(xué)中對(duì)高考試題的拓展訓(xùn)練、回顧歷年高考真題無(wú)疑是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、增強(qiáng)關(guān)鍵能力最好的方法之一。下面筆者就2018年全國(guó)卷Ⅰ第15題的拓展做一個(gè)簡(jiǎn)單的交流。

【拓展一】將題目中物體離開(kāi)靜止位置的位移x，拓展變?yōu)閺椈傻男巫兞縳，求力F與x的可能圖象。

【拓展一分析】將物體離開(kāi)靜止位置的位移x，改變?yōu)閺椈傻男巫兞縳。題目的難度加大，學(xué)生不僅要準(zhǔn)確分析物體離開(kāi)靜止位置之間的距離與彈簧形變量之間的關(guān)系，還要根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律準(zhǔn)確得出數(shù)學(xué)表達(dá)式，由數(shù)學(xué)表達(dá)式到函數(shù)圖象的得出難度也在加大。讓學(xué)生利用自身物理素養(yǎng)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題將會(huì)大大提高學(xué)生的關(guān)鍵能力。

【拓展二】適當(dāng)改變題設(shè)條件，讓學(xué)生能夠根據(jù)自身物理素養(yǎng)分析彈簧連接體分離、能量轉(zhuǎn)變問(wèn)題。將豎直方向的“彈簧模型”落實(shí)到實(shí)處，真真切切地培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)。

A

B

【拓展二分析】圖4中A重點(diǎn)考查豎直振子模型，力與物體運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系、物體的能量轉(zhuǎn)化、物體與彈簧的分離條件等。圖4中B[2018年江蘇卷第12C題(3)]考查物體的能量問(wèn)題、動(dòng)量變化、沖量相關(guān)問(wèn)題。對(duì)高考題目適當(dāng)?shù)?、有目的地進(jìn)行拓展訓(xùn)練，讓學(xué)生經(jīng)過(guò)具體的分析之后能夠準(zhǔn)確分析彈簧模型的問(wèn)題，可以有效地提高學(xué)生具體問(wèn)題具體分析的能力。

【拓展三】將豎直模型，拓展為水平、斜面模型，根據(jù)物理情景創(chuàng)設(shè)不同的問(wèn)題，讓學(xué)生經(jīng)歷不同的體驗(yàn)，培養(yǎng)更高層次的關(guān)鍵能力。

A

B

C

【拓展三分析】圖5中A圖(2018年江蘇第7題；2016年北京第15題)、B圖(2016年全國(guó)卷Ⅱ第25題)、C圖(2016年全國(guó)卷Ⅰ第25題)從不同的角度考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系和功能關(guān)系，將基本運(yùn)動(dòng)和基本知識(shí)進(jìn)行整合，重點(diǎn)考查學(xué)生的關(guān)鍵能力，有很大的區(qū)分度。因此，在平時(shí)復(fù)習(xí)中必須讓學(xué)生親身經(jīng)歷具體的分析過(guò)程，根據(jù)自身的素養(yǎng)解決不同層次的問(wèn)題，從而使不同層次的學(xué)生有不同層次的提高。

三、備考建議

(一)緊靠《考試大綱》，準(zhǔn)確把握“大綱”的指導(dǎo)方向

高考是中學(xué)教育質(zhì)量檢驗(yàn)的必經(jīng)環(huán)節(jié)，高考試題如何體現(xiàn)以核心素養(yǎng)為目標(biāo)的課程改革方向，高考考試大綱就是命題的指南針。比如：2017年將選修3-5模塊改為必考的第一年，所以在2017的試題中主要考查知識(shí)的理解。選修3-5模塊在2018年全國(guó)卷Ⅰ第14題和第24題，分別考查知識(shí)的理解和運(yùn)用。2018年全國(guó)卷Ⅱ、卷Ⅲ，都考查了知識(shí)具體應(yīng)用。

因此，高三的教學(xué)備考要緊扣考試大綱，準(zhǔn)確把握大綱的指導(dǎo)方向，在平時(shí)的教學(xué)復(fù)習(xí)中重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。

(二)注重基礎(chǔ)知識(shí)，降低教學(xué)難度，提高學(xué)生解決問(wèn)題的關(guān)鍵能力

高考物理試題著重考查學(xué)生基本知識(shí)、關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)。在平時(shí)的教學(xué)復(fù)習(xí)當(dāng)中，我們必須要降低教學(xué)難度，重視對(duì)基本概念、規(guī)律的理解和解決實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng)。比如：2017年全國(guó)卷Ⅰ中的14題、15題；2017年全國(guó)卷Ⅱ中的15題；2018年全國(guó)卷Ⅰ中的14題,都是考查最基本的概念和規(guī)律，學(xué)生能夠理解基本的概念和規(guī)律就能正確解決問(wèn)題。

因此，高三教學(xué)備考要重點(diǎn)讓學(xué)生理解基本概念和規(guī)律，不僅要讓學(xué)生會(huì)做，而且要正確地解決問(wèn)題。

(三)重視教材、關(guān)注教材中的拓展資料

近幾年高考物理試題的好多情景都是源自教材或教材的拓展資料，考查學(xué)生在熟悉的物理情景中解決高于教材的實(shí)際問(wèn)題的能力。比如：2017年全國(guó)卷Ⅰ第14題的火箭升空問(wèn)題、全國(guó)卷Ⅱ第15題原子核衰變問(wèn)題，第19題海王星繞日運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；2018年全國(guó)卷Ⅰ第14題的煙花彈問(wèn)題、卷Ⅱ第17題的光電效應(yīng)、卷Ⅲ第14題的工放射性核素，第24題的質(zhì)譜儀。主要考查學(xué)生對(duì)基本概念、基本規(guī)律的理解或簡(jiǎn)單的應(yīng)用，引導(dǎo)教師教學(xué)需重視學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，特別是讓學(xué)生形成物理觀念，夯實(shí)解決問(wèn)題的基礎(chǔ)。

因此，高三教學(xué)備考要重視教材、關(guān)注教材中的拓展資料，分析來(lái)源于教材和教材拓展資料情境的真題。

(四)有效建立物理模型，避免機(jī)械訓(xùn)練，提升核心素養(yǎng)

用建模來(lái)解決物理實(shí)際問(wèn)題是最重要的研究方法之一，每一份物理高考試卷都有涉及。比如：2018年全國(guó)卷卷Ⅰ第15題是學(xué)生很熟悉的模型，但是感覺(jué)又有些陌生，原因在于學(xué)生平時(shí)養(yǎng)成解決問(wèn)題的習(xí)慣和自身素養(yǎng)不同導(dǎo)致。2018年全國(guó)卷Ⅰ、卷Ⅱ、卷Ⅲ第25題的類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)模型，展示了物理的復(fù)雜問(wèn)題是由幾個(gè)簡(jiǎn)單的模型組合起來(lái)，重新建模，讓學(xué)生把抽象的知識(shí)變成具體的內(nèi)容，并做好歸納總結(jié)。