端正科學(xué)態(tài)度 承擔(dān)責(zé)任使命
——2020年高考關(guān)于“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”類考題賞析

劉振和

(陜西省寶雞中學(xué) 721013)

物理課程標(biāo)準(zhǔn)凝練了物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，即物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.其中關(guān)于“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，課程標(biāo)準(zhǔn)的描述是“在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識科學(xué)·技術(shù)·社會·環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐步形成的探究自然的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范、保護環(huán)境推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感”.高考，作為物理教學(xué)評價環(huán)節(jié)的組成部分，也體現(xiàn)出對核心素養(yǎng)的要求.本人通過賞析2020年高考全國卷理綜中物理部分試題，解讀高考對“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的考查，有以下幾點體會.

一、致敬前賢，明白物理知識來之不易

例1 (2020年全國(Ⅱ)理科綜合14)管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接.焊機的原理如圖1所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接.焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為( ).

A.庫侖 B.霍爾 C.洛倫茲 D.法拉第

答案:D

賞析高頻電焊機工作時，用到的物理原理有高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(電流磁效應(yīng))，磁場變化會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流(電磁感應(yīng))，電流通過導(dǎo)體發(fā)熱(電流熱效應(yīng))，涉及到的物理學(xué)家有奧斯特、法拉第、焦耳等，本題選項D正確.

該題引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)史知識，知道我們今天所掌握的物理學(xué)知識是人類幾千年來認(rèn)識世界的智慧結(jié)晶，是人類生存和發(fā)展及與自然界斗爭的經(jīng)驗升華.特別要使學(xué)生理解，今天我們所學(xué)的物理知識是一代代物理學(xué)家薪火相傳帶來的，我們看到的物理學(xué)知識大廈是無數(shù)科學(xué)家集腋成裘、聚沙成塔建構(gòu)起來的.以此為依據(jù)，啟發(fā)學(xué)生感恩前輩先賢，熱愛科學(xué)，承擔(dān)起傳承和發(fā)展物理知識的歷史使命，培養(yǎng)學(xué)生把科學(xué)知識發(fā)揚光大的責(zé)任擔(dān)當(dāng).

二、認(rèn)識物理，知道物理知識可以造福人類

例2(2020年全國(Ⅰ)理科綜合14).行駛中的汽車如果發(fā)生劇烈碰撞，車內(nèi)的安全氣囊會被彈出并瞬間充滿氣體.若碰撞后汽車的速度在很短時間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過程中的作用，下列說法正確的是( ).

A.增加了司機單位面積的受力大小

B.減少了碰撞前后司機動量的變化量

C.將司機的動能全部轉(zhuǎn)換成汽車的動能

D.延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積

解答本題考查動量定理.在汽車劇烈碰撞過程中，司機動量發(fā)生巨大改變，安全氣囊延長了司機的受力時間并增大了司機的受力面積，從而減小了司機受力，保護了司機.本題答案選D.

三、科技興國，物理知識可以助力中華騰飛

例4(2020年全國(Ⅰ)理科綜合24)我國自主研制了運-20重型運輸機.飛機獲得的升力大小F可用F=kv2描寫，k為系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度，已知飛機質(zhì)量為1.21×105kg時，起飛離地速度為66 m/s；裝載貨物后質(zhì)量為1.69×105kg，裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變.

(1)求飛機裝載貨物后的起飛離地速度；

(2)若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1521 m起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間.

解答(1)設(shè)飛機裝載貨物前質(zhì)量為m1，起飛離地速度為v1；裝載貨物后質(zhì)量為m2，起飛離地速度為v2，重力加速度大小為g.飛機起飛離地應(yīng)滿足條件

①

②

由①②式及題給條件得v2=78 m/s

③

④

v2=at

⑤

聯(lián)立③④⑤式及題給條件得a=2.0 m/s2

⑥

t=39 s

⑦

例5 (2020年全國(Ⅲ)理綜16)“嫦娥四號”探測器于2019年1月在月球背面成功著陸，著陸前曾繞月球飛行，某段時間可認(rèn)為繞月做勻速圓周運動，圓周半徑為月球半徑的K倍.已知地球半徑R是月球半徑的P倍，地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的Q倍，地球表面重力加速度大小為g.則“嫦娥四號”繞月球做圓周運動的速率為( ).

答案:D

賞析中華民族歷史悠久，文化燦爛，但是在近代科技發(fā)展相對滯后，使中華民族受盡欺凌，嫦娥奔月這樣的千年夢想只能停留在神話傳說中.只有掌握了現(xiàn)代科學(xué)知識，才使中華民族的騰飛插上翅膀.例4、例5兩題通過給學(xué)生展示我國科技發(fā)展，引導(dǎo)激勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)知識，為中華振興做出自己的努力.還要讓學(xué)生認(rèn)識到，科學(xué)無國界，但是科學(xué)家有國籍.通過這些習(xí)題應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生明確，我們國家不論從上世紀(jì)的兩彈一星工程到現(xiàn)代的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、嫦娥探月工程，都是靠優(yōu)秀的中華兒女來實現(xiàn).這些考題也使學(xué)生知道，中華民族騰飛，科技發(fā)展，都將依靠現(xiàn)在的青年學(xué)子，而對青年學(xué)生來說，應(yīng)該既有科學(xué)上的國際視野，也要有事業(yè)上的家國情懷，應(yīng)該懂得，只有真正利用自己所學(xué)為祖國民族服務(wù)的人，才會受人尊重.

四、物理學(xué)進步，可以促進人類可持續(xù)發(fā)展

A.40 kg B.100 kg C.400kg D.1 000 kg

答案:C

賞析人類對大自然的開發(fā)利用過程中，無疑造成了一系列的負(fù)面影響，例如全球變暖、環(huán)境污染、能源危機、生態(tài)惡化及生物滅絕速度大大加快等.要解決這些問題，還得依靠包括物理在內(nèi)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，比如更高效節(jié)能的新技術(shù)，更清潔能源的開發(fā)等等.該題引導(dǎo)學(xué)生體會核能利用的高效及利用的可行性，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)和以后工作中，要關(guān)注環(huán)境問題，關(guān)注能源問題，努力開發(fā)核能、風(fēng)能、太陽能、海洋能等新能源，投身人類可持續(xù)發(fā)展的研究，共同保護地球母親.

綜上所述，高考作為中學(xué)物理導(dǎo)向性考試，體現(xiàn)了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的要求.這就要求教師在教學(xué)中要利用可能的教學(xué)手段、教學(xué)時機和教學(xué)素材落實科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這一核心素養(yǎng).通過教學(xué)引導(dǎo)，使高中學(xué)生初步認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)，激發(fā)他們熱愛科學(xué)的熱情，鼓勵他們鉆研科學(xué)，在實際生活中自覺運用科學(xué)知識，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境等問題，主動承擔(dān)起發(fā)展科學(xué)的歷史使命.