注重基礎(chǔ) 能力立意 彰顯素養(yǎng) ①
——2019年北京高考物理試卷第23題賞析

(江蘇省宿遷中學(xué)，江蘇 宿遷 223800)

1 引言

高考物理試題的命制遵循“有利于科學(xué)選拔人才，促進(jìn)學(xué)生健康發(fā)展、維護(hù)社會公平”的原則，試卷應(yīng)有較高的信度、效度以及必要的區(qū)分度和適當(dāng)?shù)碾y度。在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識、基本技能掌握的同時，加強(qiáng)對學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識去分析、解決問題能力的考查。因此，一份令社會和考生滿意的高考試題，一定會體現(xiàn)兩方面的功能：一是對中學(xué)物理教學(xué)有良好的導(dǎo)向作用；二是有利于高校選拔人才。2019年北京高考物理試題在這些方面做了很好的嘗試，試題亮點(diǎn)紛呈，給人以耳目一新的感覺，現(xiàn)選擇其中的第23題進(jìn)行賞析，與同行探討。

2 試題呈現(xiàn)

電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。

圖1

(1) 請?jiān)趫D1中畫出上述u-q圖像。類比直線運(yùn)動中由v-t圖像求位移的方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。

(2) 在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源(忽略內(nèi)阻)。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行兩次充電，對應(yīng)的q-t曲線如圖3中①②所示。

圖2

圖3

a． ①②兩條曲線不同是(選填E或R)的改變造成的；

b． 電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實(shí)現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。

(3) 設(shè)想使用理想的“恒流源”替換(2)中電源對電容器充電，可實(shí)現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用恒流源和(2)中電源對電容器的充電過程，填寫表1(選填“增大”“減小”或“不變”)。

表1

3 試題賞析

考生對試題的物理情境非常熟悉，它來源于人教版高中物理選修3-1“電容器的電容”一節(jié)的課外探究實(shí)驗(yàn)——用傳感器觀察電容器的放電過程?？忌诳紙錾峡吹皆囶}有親切感，容易上手，有利于正常發(fā)揮。試題設(shè)置以電容器充電為背景，考查了考生的科學(xué)思維能力，考查了考生的獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論的能力。考生如果按照課本要求在課外進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)探究，對該題作答會有一定幫助。這就引導(dǎo)我們在平時教學(xué)中要注重基礎(chǔ)，用好教材。同時，要關(guān)注科學(xué)前沿，關(guān)注物理科學(xué)與技術(shù)、社會的聯(lián)系。

3.1 注重對基礎(chǔ)知識、科學(xué)方法的考查

3.2 體現(xiàn)了能力立意的要求

高考物理試題在考查學(xué)生物理知識的同時，注重考查學(xué)生的能力，并把對能力的考查放在重要的位置，以此來鑒別學(xué)生能力的高低。試題第(1)問要求考生作出u-q圖像，同時，與直線運(yùn)動中v-t圖像進(jìn)行類比，求出電容器兩極間電壓為U時所儲存的電能Ep。目的是讓考生在已有知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合題目中的條件，理解物理概念、規(guī)律的確切含義，運(yùn)用所學(xué)的知識和掌握的方法進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或做出正確的判斷，重點(diǎn)考查學(xué)生理解能力、推理能力。第(2)問通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進(jìn)行充電，得到不同的q-t曲線，讓考生分析造成此現(xiàn)象的原因，并由此來解決日常中電容器快速充電、均勻充電的問題；第(3)問是設(shè)想使用理想的“恒流源”替換(2)中電源對電容器充電，可實(shí)現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。思考使用“恒流源”和(2)中電源對電容器的充電過程中電源兩端電壓、通過電源的電流的異同，重點(diǎn)考查學(xué)生的分析綜合能力、科學(xué)探究能力。讓學(xué)生在遇到實(shí)際問題時，能夠進(jìn)行具體分析，弄清其中的物理狀態(tài)、過程和情境，并建立適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?，進(jìn)而解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與能力。

3.3 彰顯物理學(xué)科核心素養(yǎng)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明確學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)后在物理學(xué)科核心素養(yǎng)上應(yīng)達(dá)到的水平，各水平的關(guān)鍵表現(xiàn)就構(gòu)成評價學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是教師開展日常教學(xué)設(shè)計(jì)、命題和評價的重要依據(jù)，也是高中學(xué)業(yè)水平考試命題的重要依據(jù)，表2為從核心素養(yǎng)的視角對上述試題的分析結(jié)果。

表2

續(xù)表

4 結(jié)語

在日常教學(xué)中，要以問題為中心，有意識地培養(yǎng)學(xué)生的能力；要理論聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注物理知識在生產(chǎn)、生活等方面的應(yīng)用；要挖掘隱含在教材中的科學(xué)方法，注重對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法引導(dǎo)；要創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，摒棄“知識為本”的短期行為，提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。