立足課標 依托教材 研究高考 培育素養(yǎng)

摘 要：本文通過分析近三年江蘇物理高考卷“熱學、光學和原子物理學”部分的考查情況及命題特點，針對高三物理“熱學、光學和原子物理學”部分的復(fù)習提出了相應(yīng)的策略。

關(guān)鍵詞：精研教材；建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)；關(guān)注能力；插圖研究；實驗資源

“熱學、光學和原子物理學”部分是高考物理中的重要知識點，在江蘇高考卷中的分值約為24分。由于這部分知識要點眾多且分散，又是高中物理的非主干知識，不少教師帶領(lǐng)學生復(fù)習這部分知識時會感到困惑與迷茫。如何在二輪復(fù)習中高效地備考，一直是高三物理教師關(guān)注的熱點問題。本文對江蘇省實行新高考三年來的高考物理試卷進行了分析，以探求高三物理二輪復(fù)習的策略。

1 近三年高考試題分析

1.1 近三年考查知識分析

本文根據(jù)《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）的要求^［1］和2021年到2023年江蘇高考物理卷的試題，列出了《課程標準》的內(nèi)容要求和考查情況分析表（見表1）。

1.2 高頻考點

2021年到2023年江蘇高考物理考題中高頻出現(xiàn)的考點主要有：分子動理論及相關(guān)的實驗證據(jù)，氣體實驗定律，熱力學第一定律、光的折射定律，材料的折射率，光的干涉、衍射和偏振，實物粒子的波動性，微觀世界的量子化特征等。

1.3 知識點的考查形式

近三年物理學科知識點的考查以選擇題和簡單計算題為主。其中，計算題的命題點主要有：分子大小、阿伏伽德羅常數(shù)的計算、氣體實驗定律、熱力學第一定律、光的折射定律、材料的折射率、光的全反射現(xiàn)象及其應(yīng)用、光的干涉、光電效應(yīng)、實物粒子的波動性，微觀世界的量子化特征等。

2 近三年“熱學、光學和原子物理學”部分的高考命題特點

2.1 尊重學業(yè)水平要求，重視關(guān)鍵能力考查

《課程標準》對“熱學、光學和原子物理學”部分的“內(nèi)容要求”共有20項，在“內(nèi)容要求”之后還重點突出了多項“學業(yè)要求”。近三年江蘇高考物理卷重點考查了這些“要求”中的內(nèi)容。例如，2021年江蘇高考物理卷第1題考查了核反應(yīng)及方程、第6題考查了薄膜干涉、第7題考查了全反射、第8題考查了光電效應(yīng)、第13題考查了熱力學第一定律和氣體實驗定律；2022年江蘇高考物理卷第4題考查了光子的能量和德布羅意波、第6題考查了熱學中的分子動理論及分子運動速率分布的統(tǒng)計規(guī)律、第7題考查了氣體實驗定律和熱力學第一定律、第12題考查了光的折射定律、材料的折射率；2023年江蘇高考物理卷第3題考查了氣體實驗定律及其微觀解釋、第5題考查了光的折射定律、第6題考查了雙縫干涉、第9題考查了氣體等溫變化的實驗、第14題考查了光的能量和德布羅意波等。

江蘇高考卷注重對學生理解認知、推理論證、模型建構(gòu)及實驗探究等關(guān)鍵能力的考查，如：2021年江蘇高考物理卷第6題通過肥皂膜上的彩色條紋分布，考查學生對薄膜干涉的理解；2022年江蘇高考物理卷第7題通過氣體狀態(tài)變化考查學生的分析推理能力；2023年江蘇高考物理卷第5題通過太陽光的傳播考查了學生的模型建構(gòu)能力，第9題考查了學生的實驗探究能力。

2.2 關(guān)注“應(yīng)用圖形和圖像表達、分析”的考查

近三年的江蘇高考卷中，每套試卷都有一道圖像分析題，分值均為4分，體現(xiàn)了新高考對圖像的關(guān)注。例如，2021年江蘇高考物理卷第8題是光電效應(yīng)中光電子最大初動能與所加電壓的關(guān)系圖像，要求學生根據(jù)光電效應(yīng)方程來識圖、辨圖；2022年江蘇高考物理卷第7題是理想氣體狀態(tài)變化的圖像問題，考查學生運用圖像分析氣體狀態(tài)變化過程中的內(nèi)能變化、溫度高低、熱量傳遞和氣體做功情況的能力；2023年江蘇高考物理卷第3題是容器里氣體狀態(tài)變化的p-T圖像，考查了學生利用氣體狀態(tài)方程及圖像，從微觀角度分析氣體分子的相關(guān)參量變化的能力?！盁釋W、光學和原子物理學”部分雖然是高中物理的非主干知識，但高考卷在考查這些知識點時，也未忽視對“應(yīng)用圖形和圖像表達、分析”的考查。

2.3 注重教材中實驗的考查

近三年來，江蘇高考物理卷對教材中各種實驗的考查不斷增加，充分體現(xiàn)了新高考對實驗的重視，特別是2023年的江蘇高考物理卷，出現(xiàn)了兩道實驗題，這在歷年江蘇高考中是比較少見的。本著“源于教材又高于教材”的理念，相關(guān)的試題與新課程理念接軌，且考查全面、注重創(chuàng)新，重點考查學生的綜合素養(yǎng)和利用基本實驗原理、方法進行創(chuàng)新的能力。例如，2021年江蘇高考物理卷第6題是源于課本上“用肥皂膜做薄膜干涉實驗”的創(chuàng)新題，要求學生能夠根據(jù)肥皂膜上的彩色條紋分布情況，分析肥皂膜前后兩個面的形狀，考查了學生對光的干涉現(xiàn)象的理解和應(yīng)用能力；2023年江蘇高考物理卷第6題是對課本上分組實驗“雙縫干涉”的考查，主要考查學生對干涉條紋間距與縫的距離、屏與縫的距離和波長之間關(guān)系的理解；2023年江蘇高考物理卷第9題則是考查教材中的探究實驗“探究氣體等溫變化的規(guī)律”，主要考查學生對實驗過程中注意事項的認識與理解。

3 關(guān)于二輪復(fù)習的思考

一輪復(fù)習是抓基礎(chǔ)，強調(diào)的是知識的“廣度”，教學目標側(cè)重于《課程標準》中所要求的內(nèi)容：二輪復(fù)習則是強調(diào)知識的“網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化”，側(cè)重于能力的提升，要求教師在一輪復(fù)習的基礎(chǔ)上，幫助學生將知識點“連成線、織成網(wǎng)”，建構(gòu)出知識的結(jié)構(gòu)，通過解決綜合問題，將學生的思維能力提升到一個新的臺階。鑒于“熱學、光學和原子物理學”部分知識要點眾多且分散，筆者認為二輪復(fù)習應(yīng)當注重以下幾個方面。

3.1 精研教材、建構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、查漏補缺

高考考查的重點是基本概念和規(guī)律。高考命題中對同一知識點的考查往往跨度大、涉及面廣、綜合性強，所以二輪復(fù)習要在一輪復(fù)習的基礎(chǔ)上，注重強化關(guān)鍵知識點，理清知識點之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，以重要概念或規(guī)律為線索，串聯(lián)相關(guān)內(nèi)容，建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，形成思維導(dǎo)圖，將知識點和綜合能力相結(jié)合，從而提高學生綜合運用知識的能力。

盡管高考對于“熱學、光學和原子物理學”部分知識的考查難度較低，得分較易，但也容易形成“盲點”。課本是知識之源，因此，在二輪復(fù)習中，教師要注重回歸教材，要求學生在熟讀的基礎(chǔ)上繼續(xù)精讀，力求做到不留“死角”。

二輪復(fù)習應(yīng)特別關(guān)注課后的閱讀材料、小實驗、小資料等，因為許多信息題都源于這些內(nèi)容?；貧w教材首先要注意幾點。

第一是問題化，看教材的時候，要以節(jié)為單位，把每一節(jié)所講的內(nèi)容問題化，看看這一節(jié)教材中講了哪幾個問題。

第二是重點化，對重要概念、規(guī)律、方法進行歸納與總結(jié)。

第三是要點化，把重點問題列成一個個要點。

第四是系統(tǒng)化，建立每一章知識與前后知識的聯(lián)系。

二輪復(fù)習的最終目標是“掃盲點、補缺點、辨難點、攻熱點”。除此之外，教師還要做到有的放矢，從全面覆蓋轉(zhuǎn)向重點突破，強化高考熱點訓練，使學生的薄弱環(huán)節(jié)得到加強。

3.2 注重基礎(chǔ)，關(guān)注能力

新高考要求高考物理試題應(yīng)符合《課程標準》規(guī)定的內(nèi)容范圍及學業(yè)質(zhì)量要求，為此需要強化必備知識的考查，深化基礎(chǔ)性，引導(dǎo)教學回歸《課程標準》、回歸課堂。通過優(yōu)化考查內(nèi)容、豐富呈現(xiàn)方式、創(chuàng)新設(shè)問角度等途徑，高考試題突出考查學生的思維品質(zhì)，以及支撐學生未來長遠發(fā)展和適應(yīng)社會進步要求的關(guān)鍵能力，鼓勵學生多角度思考、深入探究，引導(dǎo)師生在備考過程中減少死記硬背和機械刷題的現(xiàn)象。高考命題歷來都是“注重基礎(chǔ)，重視能力”，在高考中，學生很少遇到做過的原題，試題一般都呈現(xiàn)情境新穎、思路獨特的特點，注重對邏輯推理能力的考查，真正體現(xiàn)了“題在書外，理在書中”。因此，注重教材、強調(diào)基礎(chǔ)是復(fù)習之本。

3.2.1 注重提高學生信息獲取與加工能力

近三年的高考試題信息的呈現(xiàn)方式越來越豐富，既有文字描述，也有圖形、圖像以及表格等形式。例如，2021年江蘇高考物理卷第7題是將半圓形透明磚平放在方格紙上，讓學生根據(jù)方格紙上呈現(xiàn)的信息來分析和計算材料的折射率；2022年江蘇高考物理卷第7題是通過圖像展示了氣體狀態(tài)變化過程中的信息，讓學生分析氣體相關(guān)參量的變化；2023年江蘇高考物理卷第5題是通過太陽光傳播路徑的圖形來呈現(xiàn)信息，讓學生根據(jù)光的折射原理來分析和判斷。二輪復(fù)習中，教師要注意精選習題，引導(dǎo)學生學會篩選、分類、歸納、整合相關(guān)信息，

并引導(dǎo)學生提取其中的有效信息，提高學生識別、獲取和加工信息的能力。

3.2.2 注重提高學生模型建構(gòu)能力

新高考的命題趨勢是“無情境不成題”，好的情境題可以激發(fā)學生學習興趣，并且有效地考查學生從復(fù)雜的情境中抓住主要因素，利用科學模型解決問題的能力。建構(gòu)模型是一種重要的科學思維方法，物理模型的建構(gòu)可以將現(xiàn)實問題和復(fù)雜問題進行簡化、純化，起到化繁為簡、化難為易的作用。模型建構(gòu)能力的考查也是落實學科素養(yǎng)的重要途徑。例如，2021年江蘇高考物理卷的第6題建構(gòu)了“薄膜干涉”模型，第7題建構(gòu)了“光的全反射”模型，第13題建構(gòu)了“絕熱氣缸”模型；2022年江蘇高考物理卷第12題建構(gòu)了“光的折射”模型；2023年江蘇高考物理卷第3題建構(gòu)了“理想氣體”模型，第5題建構(gòu)了“光的折射”模型，第14題建構(gòu)了“太陽光輻射”模型。

在二輪復(fù)習中，教師要幫助學生歸納、整理教材中的物理模型，引導(dǎo)學生學會運用已有的物理知識和分析、判斷、簡化、抽象等思維方法，將“情境化的問題”轉(zhuǎn)化為“非情境化的問題”——即建構(gòu)出物理模型來研究實際問題，從而提高學生利用模型解決實際問題的能力。

3.2.3 注重分析與推理，提高學生邏輯思維能力

“熱學、光學和原子物理學”部分的高考試題難度雖然不大，但學生在解答每一道題目時都需要一定思維量，近幾年江蘇高考卷中，幾乎沒有出現(xiàn)對記憶性知識的考查，這充分體現(xiàn)了物理學科對思維能力的要求。例如，2021年江蘇高考物理卷第6題考查了運用干涉條紋間距來分析推理肥皂膜前后兩個面的形狀；2022年江蘇高考物理卷第7題考查了根據(jù)圖像分析氣體狀態(tài)變化過程中各個物理量的變化；2023年江蘇高考物理卷第5題考查了根據(jù)地表空氣折射率的變化來判斷太陽光的傳播路徑，第6題考查了根據(jù)雙縫干涉條紋間距的變化來判斷雙縫間距離的變化等。這些試題要求考生具備根據(jù)已有知識、已知事實對物理問題進行邏輯推理和論證并得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷的能力，這種能力屬于高階思維能力且一直是高考命題重點關(guān)注的能力之一。在二輪復(fù)習中，教師要注意精選歷年高考和模考中的此類試題，讓學生強化這方面的思維訓練。教師在引導(dǎo)學生解題時，要理清其中的思維路徑，揭示解題中的思想方法。

3.3 重視教材中的插圖研究，強化圖像題的訓練

3.3.1 重視教材中的插圖研究

高考命題的知識點來源于教材，許多試題的情境也是從教材插圖中演化而來。例如，2021年江蘇高考物理卷的第6題是“肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測肥皂膜前后兩個面的側(cè)視形狀”，這個題目就是由2020年人教版高中物理選擇性必修第一冊第93頁的圖（見圖1）拓展而來的。2021年江蘇高考物理卷第8題考查光電效應(yīng)中，“光電子到達A極時動能的最大值Ekm隨電壓U變化關(guān)系的圖像”，這個題目是根據(jù)2020年人教版高中物理選擇性必修第三冊第71頁的圖（見圖2）拓展而來的。2023年江蘇高考物理卷第6題考查了雙縫干涉中，條紋間距Δx與雙縫間距d、屏與縫距離L之間的關(guān)系，這個題目由2020年人教版高中物理選擇性必修第一冊第95頁的圖（見圖3）改編而來。教師在復(fù)習過程中要引導(dǎo)學生對教材上的插圖加以研究，明確每個插圖所包含的物理知識，研究插圖中的命題點，并增加以圖形為背景的熱點選擇題訓練。

3.3.2 強化圖像題的訓練

近三年的江蘇高考物理卷中，每套試卷都有“熱學、光學和原子物理學”的圖像題。例如，2021年考查的是關(guān)于光電效應(yīng)中的最大初動能和光電管兩端電壓關(guān)系的圖像；2022年考查的是理想氣體狀態(tài)變化的p-V圖像；2023年考查的是理想氣體狀態(tài)變化的p-T圖像，這些圖像一直是高考重點關(guān)注的對象。梳理教材可以發(fā)現(xiàn)，這部分涉及圖像的考點有：氣體狀態(tài)變化的p-V圖像、p-T圖像、v-T圖像，光電效應(yīng)中的Ek-ν圖像、Uc-ν圖像、I-U圖像，分子間作用力（分子勢能）與分子間距離關(guān)系圖像，分子的速率分布圖像。在二輪復(fù)習中，教師應(yīng)當有針對性地挖掘其中可能的命題點，強化對學生圖像題的專題訓練，對疑難問題要重點突破，從而提高學生的圖像素養(yǎng)。教師要讓學生理解物理圖像在五個方面的物理意義，分別為坐標軸的意義、坐標系中某個點的意義（第一象限的點、縱坐標為負值的點、橫坐標軸上的點、縱坐標軸上的點（截距）等）、一段曲線的意義、斜率的意義以及圖線所包圍面積的意義。教師還應(yīng)幫助學生理解物理圖像與函數(shù)式之間的聯(lián)系，讓學生學會將物理圖像與物理情境相互轉(zhuǎn)化。

3.4 挖掘課本實驗資源，強化基本實驗?zāi)芰?/p>

江蘇高考物理卷對“熱學、光學和原子物理學”部分實驗的考查主要以選擇題的形式出現(xiàn)，主要是將教材中的學生實驗和演示實驗的原理、方法和器材等進行重新組合或加以創(chuàng)新，考查學生對實驗原理的理解、對實驗方法的運用、對器材的選取與使用、對數(shù)據(jù)處理及誤差分析等能力。這就要求教師應(yīng)重視對教材的研究，挖掘教材中的實驗資源，關(guān)注教材中的演示實驗和課后閱讀材料中的小實驗。教師應(yīng)將《課程標準》中要求的實驗作為研究重點，注重將基礎(chǔ)實驗中的相關(guān)知識、原理、方法和技能與新的情境相結(jié)合，進行拓展和遷移。這部分的學生分組實驗主要有用油膜法估測油酸分子的大小、探究氣體等溫變化的規(guī)律以及測玻璃的折射率；演示實驗主要有用顯微鏡觀察炭粒的運動、觀察玻璃片和云母片石蠟熔化區(qū)域的形狀、觀察肥皂膜和棉線的變化、觀察毛細現(xiàn)象、焦耳熱的實驗裝置、α粒子散射實驗以及觀察全反射現(xiàn)象實驗、用肥皂膜做薄膜干涉實驗、單縫衍射實驗、觀察光的偏振現(xiàn)象實驗。教師要引導(dǎo)學生認真研究這些實驗，幫助學生進行分類和歸納，讓學生在弄清實驗原理的同時、盡可能地到實驗室去重新動手做實驗，避免陷入“做實驗不如講實驗、背實驗”的教學誤區(qū)。

參考文獻

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）［M］. 北京：人民教育出版社，2020：24-27，32-36.