以“STSE”為背景的2016年高考試題探析

肖飛燕 錢呈祥

(1. 浙江省永嘉中學,浙江 溫州 325100; 2. 浙江永嘉縣上塘中學,浙江 溫州 325100)

以“STSE”為背景的2016年高考試題探析

肖飛燕1錢呈祥2

(1. 浙江省永嘉中學,浙江 溫州 325100; 2. 浙江永嘉縣上塘中學,浙江 溫州 325100)

以“STSE”為背景的高考物理試題，關注物理學在社會生產、生活中的應用,具有多樣性、綜合性的特點,立意新穎、構思巧妙、可讀性強,注重考查學生物理基礎知識的運用、情景過程的解讀、物理模型的轉化、思想方法的應用等諸多方面.

高考物理；STSE;素材

“STSE”是科學、技術、社會、環境的英文縮寫,是物理教育的重要內容，在新課改理念引領下,STSE類試題成為高考物理中的熱點和亮點之一.該類試題重視物理學與自然、社會問題的聯系,通過實際物理情景的創設,要求考生通過分析,從真實情景中抽象出物理模型,再從物理模型中分析其中的物理規律、各物理量的變化及相互之間的關系.體現以知識為載體的能力測試主導思想,注重考查對物理概念、規律的理解，強調知識之間的內在聯系，注重考查考生應用語言文字、數學方法表達物理思想與物理過程的能力，注重考查學生理論聯系實際的能力,有利于高校選拔有學習潛能的合格新生,激發學生學習科學的興趣,形成科學的價值觀.本文探析以“STSE”為背景的2016年高考物理試題,以期拋磚引玉.

1 2016年高考物理“STSE”試題評析

例1(北京卷第20題):霧霾天氣是大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統表述,是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果.霧霾中,各種懸浮顆粒物形狀不規則,但可視為密度相同、直徑不同的球體,并用PM10、PM2.5分別表示直徑小于或等于10μm、2.5μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫).某科研機構對北京地區的檢測結果表明,在靜穩的霧霾天氣中,近地面高度百米的范圍內,PM10的濃度隨高度的增加略有減小,大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小,且兩種濃度分布基本不隨時間變化.據此材料,以下敘述正確的是( ).

A. PM10表示直徑小于或等于1.0×10-6m的懸浮顆粒物

B. PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力

C. PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動

D. PM2.5濃度隨高度的增加逐漸增大

評析:本題考查布朗運動.對于信息題,不要過多關注題目的長度,一定要仔細閱讀題干,從中找出相應的信息,布朗運動是懸浮微粒的無規則運動,不是分子的無規則運動,形成的原因是由于液體分子對懸浮微粒無規則撞擊引起的,布朗運動既不是顆粒分子的運動,也不是液體分子的運動,而是液體分子無規則運動的反映.本題中B選項正確.

例2(江蘇卷第6題):電吉他中電拾音器的基本結構如圖1所示,磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振動時,在線圈中產生感應電流,電流經電路放大后傳送到音箱發出聲音,下列說法正確的有( ).

A．選用銅質弦,電吉他仍能正常工作

B．取走磁體,電吉他將不能正常工作

C．增加線圈匝數可以增大線圈中的感應電動勢

D．磁振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化

評析:選用銅質弦時,不能被磁化,不會產生電磁感應現象,電吉他不能正常工作,選項A錯誤;取走磁體時,金屬弦磁性消失,電吉他不能正常工作,選項B正確;根據法拉第電磁感應定律可知,增加線圈匝數可以增大線圈中的感應電動勢,選項C正確;根據楞次定律可知,磁振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化,選項D正確.

例3(天津卷第8題):我國高鐵技術處于世界領先水平,和諧號動車組是由動車和拖車編組而成,提供動力的車廂叫動車,不提供動力的車廂叫拖車.假設動車組各車廂質量均相等,動車的額定功率都相同,動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比,某列動車組由8節車廂組成,其中第1和5節車廂為動車,其余為拖車,則該動車組( ).

圖2

A. 啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反

B. 做勻加速運動時,第5、6節與第6、7節車廂間的作用力之比為3∶2

C. 進站時從關閉發動機到停下來滑行的距離與關閉發動機時的速度成正比

D. 與改為4節動車帶4節拖車的動車組最大速度之比為1∶2

評析:此題是力學綜合問題,考查牛頓第二定律、功率以及動能定理等知識點;解題時要能正確選擇研究對象,靈活運用整體及隔離法列方程;注意當動車功率一定時,當牽引力等于阻力時,動車的速度最大，選項D正確.

圖3

例4(浙江卷第17題):如圖3所示為一種常見的身高體重測量儀.測量儀頂部向下發射波速為v的超聲波,超聲波經反射后返回,被測量儀接收,測量儀記錄發射和接收的時間間隔.質量為M0的測重臺置于壓力傳感器上,傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比.當測重臺沒有站人時,測量儀記錄的時間間隔為t0,輸出電壓為U0,某同學站上測重臺,測量儀記錄的時間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學的身高和質量分別為( ).

評析:此題以身高體重測量儀為背景,考查了物體的平衡、傳感器及速度的計算問題;關鍵是搞清測量的原理,然后聯系物理知識列方程解答;此題難度不大,但是題目新穎,有創新,能較好地考查學生分析問題、處理問題的能力，選項D正確.

2 高考物理“STSE”的命題趨勢

“STSE”物理題常以日常生活、現代科技應用為背景,注重理論聯系實際,體現了物理與生產、生活實際的密切聯系,體現了新課改所倡導的“從生活走向物理,從物理走向社會”的課改理念.試題情境設計注重加強物理與生活、社會的聯系,考查考生運用所學物理知識解決實際問題的能力,要求學生對試題所展示的實際情景進行分析、判斷,弄清物理情景,抽象出物理模型.然后運用相關物理知識得出正確的結論，其特點為選材靈活、形態復雜、立意新穎，對考生的理解能力,推理能力,綜合分析應用能力,尤其是從背景材料中抽象、概括、構建物理模型的能力要求較高,是備考的難點.

實際應用型命題不僅能考查考生分析問題和解決實際問題的能力,而且能檢驗考生的潛能和素質,有較好的區分度,有利于選拔人才.2016年高考題加大了對理論聯系實際的考查,突出“學以致用”,充分體現了由知識立意向能力立意轉變的高考命題方向.

解決實際應用型題目的過程,實質是對復雜的實際問題的本質因素(如運動的實際物體、問題的條件、物體的運動過程等)加以抽象、概括,通過純化、簡化,構建相關物理模型,依照相應物理規律求解，并還原為與實際問題相關的終結答案的過程.其解題思路為:首先,攝取背景信息,構建物理模型.在實際題目中,錯綜的信息材料包含著復雜的物理因素,要求考生在獲取信息的感性認識基礎上,對題目信息加工提煉,通過抽象、概括、類比聯想、啟發遷移等創造性的思維活動,構建出相關的模型(如對象模型、條件模型和過程模型等).其次,要弄清實際問題所蘊含的物理情景,挖掘實際問題中隱含的物理條件,化解物理過程層次,探明物理過程的中間狀態,理順物理過程中諸因素的相互依存、制約的關系,尋求物理過程所遵循的物理規律,依據規律得出條件與結果間的關系方程,進而依常規步驟求解結果.

要提高復習的效果,就要研究近年來物理學科高考特點和考題,為課堂設計、習題選擇提供指導.近年來物理學科高考特點為穩中求變,體現了課改方向，加大了考查能力的力度,命題設計突出真實性和情境性.重視考查學生得出結論的過程，注重基礎,突出主干,較好地處理主干知識與非主干知識考查的關系;以聯系生活、生產實際、科學前沿為背景,關注科學發展現狀,滲透科學研究方法;關注物理學的技術應用所帶來的社會熱點問題;理論聯系實際試題多在知識與生活的交匯點設計試題,這些試題要求學生注重對事物整體結構、功能的認識,以及對事物變化發展過程的分析理解.其次,理論聯系實際試題多以現實中的問題為命題立意,這些試題大多綜合社會的熱點、焦點以及與人類生活密切相關的話題,強調人與自然、與社會協調發展的現代意識,這類試題需要學生積極主動地去關心國家、社會和全人類的發展,有利于將學生從死記硬背中解放出來,到社會中去學習.有必要增設一些科普性的專題講座,如“科技發展史與科技前沿”“空間技術的開發與利用”“環境與人類的發展”等等,以拓寬學生視野.教師應徹底改變一講到底的課堂模式,應結合具體的教學目標和教學內容、學生的實際認知能力,實施以學生為主體的啟發式教學,點燃學生探求知識的火花,激發他們的創造興趣.教師要不斷地“誘導、激勵、點撥”,從而達到培養學生創新能力的目的,這樣才能在高考中以不變應萬變,取得好成績.

[1]陸真,沈婷,錢海濱.從點綴到主角——新世紀科學教育中STSE的課程形式與功能演進[J].課程·教材·教法,2009,(3).

[2]喬紅華.STSE教育在中學物理教學中的實踐研究[D].長春：東北師范大學,2005.