摘 要:三年來福建省高考自主命題的物理命題穩(wěn)步推進,適度創(chuàng)新,在命題中越來越凸顯新課程理念:“從生活走向物理、從物理走向社會”,試卷的檢測與評價功能良好。本文通過對2011年高考試卷(福建卷)的分析,探索在新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下高三物理復(fù)習(xí)策略,不僅是為了提高物理學(xué)科復(fù)習(xí)的實效性,更重要的是使學(xué)生具備良好的思維習(xí)慣和運用科學(xué)原理、科學(xué)研究方法思考、解決問題能力。
關(guān)鍵詞:試題特點;知識和能力;新課程理念;高效備考
2011年福建省高考理綜物理科的命題保持了良好的穩(wěn)定性,同時在命題中越來越凸顯新課程理念:“從生活走向物理、從物理走向社會”。縱觀今年高考物理試題,有以下幾個顯著特點:
第一,以知識考查為載體,以能力立意為主導(dǎo)
以選擇題為例,以往選擇題的選項一般只考查某塊物理知識結(jié)構(gòu)中的一或兩個具體的知識點,選項具有排他性,使得學(xué)生有較大的可能性用排除法選出正確答案。而今年物理選擇題卻很難“投機取巧”。對于明確的單一知識點的考查,選項具有多樣性,例如第13題,只考查萬有引力定律的應(yīng)用,要求學(xué)生判斷能得到的物理量;對于明確的、簡單的兩個知識點的考查,選項以組合的方式搭配,例如第14題,同時考查了全反射現(xiàn)象中的反射光和折射光的變化;更多的是考查多個知識點,例如第15題考查了交流電知識,涉及交流電的表達式、電路構(gòu)造判斷、電功率的計算,第16題考查了物體的運動、相對運動和摩擦力,第17題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的速度、位移、發(fā)熱、力的計算等等,屬綜合性試題;對于無法用高中物理知識直接求解的問題則需要學(xué)生通過極限法或特殊值法結(jié)合有關(guān)物理知識求解,例如第18題。
此外,計算題以各種運動(直線運動、圓周運動、平拋運動、簡諧運動)為主線,結(jié)合了電場、磁場等知識,要求學(xué)生能綜合運用力學(xué)、運動學(xué)等多方面的物理知識,特別是第22題,難度大,能力要求高。
從整卷來看,能力立意是主導(dǎo),在能力問題面前,是硬碰硬的較量,來不得半點虛假,浮光掠影只能潰敗。
第二,擷取生活原型,構(gòu)建物理模型
試題中有衛(wèi)星運行問題,有生活中的傳送帶、生活用電、滑輪模型。有的取材于家用電器器件的工作原理,有的基本真實再現(xiàn)了生產(chǎn)工具的結(jié)構(gòu)和原理,有的體現(xiàn)了科學(xué)研究的思想方法。這些充分體現(xiàn)了物理與生活以及現(xiàn)代社會和科技發(fā)展的聯(lián)系。這也正體現(xiàn)了物理是一門自然科學(xué),通過物理知識的學(xué)習(xí),不僅能了解和認識自然,而且能嘗試應(yīng)用科學(xué)原理或科學(xué)研究方法參與社會活動。
第三,注重基礎(chǔ)實驗,突出操作能力
實驗基本儀器(游標(biāo)卡尺)的讀數(shù)考查包含了對儀器的使用和原理的考查。重點考查了實驗具體操作過程中的步驟、注意事項、故障分析、誤差分析、結(jié)果匯報等。
如果學(xué)生沒有認真弄懂實驗基本原理,沒有動手做一做實驗,真正掌握好考試要求的基礎(chǔ)實驗,而只是“背實驗”、“做實驗題”,就容易陷入模棱兩可的境地,難以作出正確的選擇。
第四,要具有良好的閱讀能力,要具備熟練的數(shù)學(xué)知識運用能力
在有限的時間內(nèi),試題的信息量不小,要能迅速地從眾多的線索中找到關(guān)鍵的描述、最重要的條件,從而建立物理對象模型、物理過程模型,發(fā)現(xiàn)其間的物理規(guī)律,確定解題方法,良好的閱讀審題能力是基本的保證。試題的計算量較大,因此需要過硬的運算本領(lǐng)和數(shù)學(xué)表達本領(lǐng)。數(shù)學(xué)的圖象知識和特殊值法、極限思想在試題中均有體現(xiàn)。
根據(jù)以上特點,如何在新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下提高物理學(xué)科復(fù)習(xí)的實效性?反思一年的高三物理復(fù)習(xí),筆者認為要實現(xiàn)高效備考,重在以下四個方面。
一、牢固掌握物理基本概念和基本規(guī)律,使思維從散點向結(jié)構(gòu)化提升
考試中因物理概念錯誤、物理規(guī)律使用錯誤、物理表達式錯誤丟分甚至一道題“全軍覆沒”的情況屢見不鮮。例如,認為摩擦力的方向一定與物體運動的方向相反,勻變速直線運動的規(guī)律“s1∶s2∶s3∶…=1∶3∶5∶…”隨意使用,將安培力F=BIL寫為F=BLυ。
高三一輪復(fù)習(xí)按章節(jié)知識順序,約有十五章之多,學(xué)生很容易將各章的知識孤立、割裂開,教師有時只注重到內(nèi)容廣度、深度的挖掘,忽視了各章節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系,學(xué)生“只見樹木,不見森林”,不能形成知識網(wǎng)絡(luò),感覺知識多而雜,因此解題沒有頭緒,憑感覺、憑習(xí)慣解題是普遍現(xiàn)象。
高三復(fù)習(xí),筆者提出“抓、理、記”。牢“抓”物體的受力和運動關(guān)系這條主線,“理”解物理概念,熟“記”物理規(guī)律和物理公式。教師要特別注意通過對比、聯(lián)系等方法把物理概念的內(nèi)涵和外延講清,可以通過一些概念性、運算簡單的小題目幫助學(xué)生理解和辨析概念,糾正錯誤認識。讓學(xué)生在明確物理規(guī)律的適用條件、內(nèi)容、表達式的基礎(chǔ)上熟練掌握。對各章節(jié)知識梳理的同時,建立一個由葉脈、枝丫、主干構(gòu)成的“知識樹”,將物理知識逐漸濃縮,讓學(xué)生感悟其精髓。
例如一道常規(guī)題,“質(zhì)量為m的物體在豎直軌道內(nèi)做半徑為R的圓周運動,過最低點時速度為υ,求在最低點軌道對物體的支持力N”。不少學(xué)生會得到N=mg-m,究其原因,向心力概念不清,認為物體受到豎直向下的重力、向上的支持力和向心力,導(dǎo)致表達式寫成N+ m=mg。對于這樣的錯誤,不少學(xué)生還只是認為是粗心導(dǎo)致運算的符號出錯,所以教師在糾錯的基礎(chǔ)上,必須要進一步指出:做圓周運動的物體需要向心力,而不是產(chǎn)生向心力。這也是圓周運動的核心之一。
正確掌握物理概念要領(lǐng),熟練掌握物理規(guī)律是思維的細胞。
二、督促養(yǎng)成解決物理問題的良好習(xí)慣和掌握基本方法,使思維從無序向有序化提升
當(dāng)教師抱怨“這種題講了三遍還有學(xué)生不會做”時,當(dāng)學(xué)生抱怨“做了這么多,好象成績提高不明顯”,甚至有的學(xué)生陷入“做得越多,分數(shù)越低”的困惑時,我們應(yīng)該靜下心進行反思,回頭就會發(fā)現(xiàn),其中很重要的一個原因就是撇開了基本功,試圖“一蹴而就”。一些學(xué)生讀完題目簡單分析就急急忙忙列式求解,看似節(jié)省了時間,其實“欲速則不達”。
教師在平時教學(xué)中要教育學(xué)生養(yǎng)成良好的思考問題的習(xí)慣,而且要在課堂上示范,做到“眼看”、“嘴讀”、“手畫”、“腦思”并舉。標(biāo)注題目中的關(guān)鍵字、句,畫出必要的受力分析圖、運動過程圖、等效電路圖、光路圖,將物理情景抽象出物理模型,尋找解題方向,根據(jù)題設(shè)條件,形成解題思路,建立解題步驟。教師在例題中特別要講清解題思路形成的根據(jù),當(dāng)有多種方法時,可通過比較讓學(xué)生感受到基本方法的普適性和其它方法的便捷性。對于復(fù)雜的問題還應(yīng)指明或板演解題步驟、書寫順序,使學(xué)生在頭腦中形成清晰的思維路線。
測量電阻的實驗設(shè)計是高考重點考查的內(nèi)容之一,也是學(xué)生感到困難的一個知識點。在復(fù)習(xí)時,筆者讓學(xué)生按照供電電路和測量電路的選擇原則分別設(shè)計電路、選擇器材,再根據(jù)安全、讀數(shù)準(zhǔn)確的原則修正,遇到特殊條件則考慮用特殊方法。如此反復(fù)練習(xí)幾次,學(xué)生豁然開朗。
三、適量增加綜合性試題練習(xí),使思維從疏漏向嚴密化提升
綜合性試題具有物理模型多、題設(shè)信息多、所需物理規(guī)律多、表達方式多等特點,所以解決綜合性問題是提高學(xué)生綜合能力、培養(yǎng)縝密思維品質(zhì)行之有效的方法之一。遇到這類題,學(xué)生往往無法從眾多條件中篩選出突破口,所以教師要通過例題展示,教給學(xué)生“抽絲剝繭”的本領(lǐng)。在突出關(guān)鍵信息的同時,要理清各個研究對象、物理過程、物理量之間的聯(lián)系,使各個題設(shè)條件最終回到解題的主線上。當(dāng)遇到條件不足時,要反復(fù)審題,挖掘隱含條件,找出“題眼”。教師還要重視對嚴謹?shù)谋磉_和規(guī)范書寫的要求,這也是思維邏輯性、嚴密性的體現(xiàn)。
以第21題為例,“圖1為某種魚餌自動投放器中的投餌管裝置示意圖,其下半部AB是一長為2R的豎直細管,上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管,管口沿水平方向,AB管內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時,每次總將彈簧長度壓縮到0.5R后鎖定,在彈簧上段放置一粒魚餌,解除鎖定,彈簧可將魚餌彈射出去。設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時,對管壁的作用力恰好為零。不計魚餌在運動過程中的機械能損失,且鎖定和解除鎖定時,均不改變彈簧的彈性勢能。已知重力加速度為g。求:(1)質(zhì)量為m的魚餌到達管口C時的速度大小v1;(2)彈簧壓縮到0.5R時的彈性勢能Ep:(3)已知地面與水面相距1.5R,若使該投餌管繞AB管的中軸線OO′在90°角的范圍內(nèi)來回緩慢轉(zhuǎn)動,每次彈射時只放置一粒魚餌,魚餌的質(zhì)量在m到m之間變化,且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長時間后,魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少?”
魚餌的運動有四個過程:與彈簧相互作用的非勻變速直線運動、豎直上拋運動、圓周運動、平拋運動。如何選取研究過程,是采用動力學(xué)規(guī)律還是功能關(guān)系求解?通過“魚餌到達管口時對管壁的作用力恰好為零”關(guān)鍵句,運用動力學(xué)規(guī)律:“重力提供向心力”就能求出速度。由于高中物理未給出彈簧的彈性勢能表達式,所以很容易知道應(yīng)通過功能關(guān)系求出彈簧的彈性勢能。由于從開始運動至管口有三段運動,因此根據(jù)相應(yīng)運動的規(guī)律分段研究是一種選擇,但全程研究無疑是最佳的途徑。之后的平拋運動則是學(xué)生熟悉的運動分解的方法。通過高三復(fù)習(xí),學(xué)生應(yīng)該能知道整題求解過程思路,但將物體運動距離弄錯、表達式寫錯等等小錯誤的現(xiàn)象十分普遍,令人遺憾。
四、強化專項訓(xùn)練,使思維從生澀向熟練化提升。
知識應(yīng)用能力的提高不能靠教師的講,更要靠學(xué)生的練。當(dāng)然,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的情況,精心選擇習(xí)題,隨著復(fù)習(xí)的深入,難度逐漸加深,最后達到高考要求。通過專題訓(xùn)練、限時訓(xùn)練、模擬試題訓(xùn)練,不僅能有效地提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力,容易使學(xué)生產(chǎn)生知識聯(lián)想、聯(lián)系,領(lǐng)會試題考查意圖,領(lǐng)悟解題方法,也使學(xué)生增強心理上的調(diào)控能力、應(yīng)變能力和抗干擾能力,增強自信心。通過訓(xùn)練→反思→補漏→訓(xùn)練,使思維更快捷到位、答題更迅速準(zhǔn)確、書寫更規(guī)范條理、策略更合理成功。例如,當(dāng)學(xué)生對兩個物體的追趕和相遇問題掌握得十分熟練時,通過專題訓(xùn)練,就能逐漸領(lǐng)悟到物體在傳送帶、滑板上的運動本質(zhì)就是兩個物體的相對運動;又如,判斷不同顏色的光的特性時,學(xué)生就會自然地選取紅光和紫光作比較,從而很快得到結(jié)論。
在新課程背景下,明確理念,把握方向,優(yōu)化復(fù)習(xí)策略,才能提高物理復(fù)習(xí)的效益。讓學(xué)生在掌握物理學(xué)的基本原理的同時,具有一定的科學(xué)知識、建模能力、語言表達能力、探索能力等,這不僅是教育的人文價值的要求——提高學(xué)生的綜合素質(zhì),也體現(xiàn)了教育的實用價值——學(xué)以致用、服務(wù)社會的價值觀。