高三物理教學落實高考“四性”的策略

摘 要：本文簡述了高考“四性”的含義和作用，并通過案例分析、論述高三物理教學落實高考“四性”的策略。

關鍵詞：“四性”；高三物理教學；策略

教育部考試中心提出今后高考考試內(nèi)容要增強“四性”，那么，什么是“四性”呢？

一、“四性”的含義和作用

“四性”，即“基礎性、綜合性、應用性、創(chuàng)新性”?！八男浴钡奶岢鰧虒W具有重要的指導作用。

1.增強考試內(nèi)容的基礎性

基礎性體現(xiàn)在對物理的基本概念和規(guī)律、基本方法、基本實驗技能的考查上。高考試題通過增強考試內(nèi)容的基礎性，有效地檢驗學生必備知識和關鍵能力的掌握情況，發(fā)現(xiàn)教學的基本問題，引導教學明確只有夯實學科基礎，才能落實課標要求。

2.增強考試內(nèi)容的綜合性

綜合性立足于物理學科各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系。高考試題增強考試內(nèi)容的綜合性，考查考生綜合運用物理知識的概念、規(guī)律分析問題和解決問題的能力，引導教學重在培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

3.增強考試內(nèi)容的應用性

應用性試題是聯(lián)系生活、聯(lián)系社會、聯(lián)系技術的實際問題。應用性試題的情境自然而貼近生活，設問新穎巧妙、科學合理、不偏不怪，有利于考生真實水平的發(fā)揮，同時也有利于促進教師在中學物理教學中，引導學生重視物理思維過程，體驗物理方法，感悟物理思想，體現(xiàn)物理學科的核心價值。

4.增強考試內(nèi)容的創(chuàng)新性

考試內(nèi)容的創(chuàng)新性是指物理問題具有多角度、多方位、多層次、多時性。高考試題通過增強考試內(nèi)容的創(chuàng)新性，強調(diào)教師要重視培養(yǎng)學生成為具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的人。

二、高三物理教學落實“四性”的策略

1.選擇更多基礎性的習題進行訓練

教師選擇更多基礎性的習題進行訓練，讓學生做得來、有收獲、肯堅持、有目標。

基礎性的習題一般是考查核心概念、滲透基本的科學方法的習題。

考查核心概念，不是考查學生單純憑借記憶就能正確回答問題的能力，而是考查學生較高層次的認知能力，這要求教師提供給學生的試題情境是全新的。在新的試題情境中，學生主動尋找當前的信息和已有的知識之間的聯(lián)系，形成對問題的表征。學生在解決問題的過程中，形成對知識結(jié)構深層次的、靈活的理解。

【例1】[2015年深圳市二模16題]如圖，一臺加濕器置于水平地面上，當加濕器水平向左噴出水汽時仍保持靜止不動，下列判斷正確的是

A.加濕器受到5個力作用

B.加濕器受到6個力作用

C.與加濕器有關的相互作用力有2對

D.與加濕器有關的相互作用力有4對

【評析】本題考查學生對實物進行受力分析及根據(jù)牛頓第三定律判斷相互作用力的能力。正確解答此題需要做到以下幾點：其一是做好對加濕器的受力分析，其二是根據(jù)“力的概念”明確一個物體受到多少個力，與這個物體有關的相互作用力就有多少對，由此可分析出與加濕器有關的作用力與反作用力有4對。

本題預估得分率可達到80%，而實考只有16%，大出意料。我們對試題進行研究，并沒有發(fā)現(xiàn)科學性問題，到學生中調(diào)研后發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生還沒有掌握判斷作用力與反作用力對數(shù)的方法和知識，這說明學生得分率偏低是教學上存在問題。因此，我們?nèi)匀徊荒芎鲆晫靖拍畹膹土暋?/p>

考查基本方法，也不能與基本知識脫節(jié)，而是要相互關聯(lián)。當然，在測試中，物理方法的選擇極為重要。

比如，2017年課標I卷第21題采用的方法——拉密定理公式法，是解答三力作用下物體處于靜止狀態(tài)問題很好的方法，減小畫力的矢量圖的難度，只要找到每個力對應的背后角，就能很好地確定力的大?。ɑ蚍治鰟討B(tài)平衡下力的大小的變化）。

【例2】小明回老家時恰逢看到建祠堂升梁的情景。只見地面上的大梁由兩根堅固繩捆牢，左繩固定在左墻頂上，右繩跨過固定于右墻頂?shù)亩ɑ?，開始時兩繩夾角為α（α>90°），建筑師傅向下拉右繩，大梁便慢慢升上去，在此過程中

A.兩繩拉力都增大

B.兩繩拉力都減小

C.左繩拉力增大，右繩拉力減小

D.左繩拉力增大，右繩拉力先減小后增大

【評析】本題的情境是真實的，體現(xiàn)出具體問題具體分析的科學價值。對大梁作受力分析，如圖所示。

根據(jù)拉密定理，有F2sin γ=F1sin β=mgsin α

解得F2=sin γsin αmg，F(xiàn)1=sin βsin αmg

隨著大梁的上升，α從大于90°的某一個度數(shù)逐漸增大至180°，sin α逐漸減小，而β、γ卻越來越靠近90°，sin β、sin γ越來越大，故兩繩拉力都增大。所以A項正確。

2.把綜合性問題拆散提問，提高得分率

臨近高考的時候，我們會根據(jù)知識體系及解題方法選擇一些綜合性問題進行專題訓練及講解，比如“碰撞專題”“帶電粒子在組合場中的運動”“電磁感應的動力學綜合”等等。面對普及高中后成績參差不齊的學生，如何指導他們突破綜合性問題？有一種不錯的方法，就是增加試題的提問數(shù)量，把試題的思路分散推進，讓大多數(shù)學生提高解答綜合題的能力和信心。

【例3】[2013年深圳市二模35題]如圖甲所示，電阻不計的光滑平行金屬導軌相距L=0.5 m，上端連接R=0.5 Ω的電阻，下端連接電阻不計的金屬卡環(huán)，導軌與水平面的夾角θ=30°，導軌間虛線區(qū)域存在方向垂直導軌平面向上的磁場，其上、下邊界之間的距離s=10 m，磁感應強度B隨時間t變化關系如圖乙所示。長為L且質(zhì)量為m=0.5 kg的金屬棒ab的電阻不計，垂直導軌放置于距離磁場上邊界d=2.5 m處，在t=0時刻棒由靜止釋放，棒與導軌始終接觸良好，滑至導軌底端被環(huán)卡住不動，g取10 m/s2。求：

（1）棒運動到磁場上邊界的時間；

（2）棒進入磁場時受到的安培力；

（3）在0-5 s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱。

【評析】通過對當年深圳考生評卷分析，我們發(fā)現(xiàn)本題平均得分為5.6分，得分率約為31%。在下一屆學生中，我們進行了適當?shù)奶幚砗蜏y評，即把以上3個問題拆散為9個問題，具體如下：

（1）棒開始下滑至磁場上邊界之前做什么運動？加速度多大？運動的時間為多少？

（2）棒剛進入磁場時的速度為多大？

（3）棒剛進入磁場時產(chǎn)生的感應電動勢為多大？

（4）電路獲得的感應電流為多大？

（5）棒剛進入磁場時受到的安培力為多大？

（6）棒受到的重力沿斜面向下的分力是多大？說明了棒在磁場中向下滑動做的是什么運動？需要多少時間？產(chǎn)生多少焦耳熱？

（7）棒被卡住時浪費多少時間磁感應強度才發(fā)生變化？磁感應強度發(fā)生變化的時間內(nèi)電路中產(chǎn)生怎樣的電動勢？怎樣計算？

（8）在4-5 s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生多少焦耳熱？

（9）在0-5 s時間內(nèi)電路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？

【評析】通過評卷分析，我們發(fā)現(xiàn)題目的平均得分提高到15.1分，得分率約為83%，這說明大部分學生能夠解答。通過多次這樣拆散訓練，學生對電磁感應的動力學綜合問題有了清晰的思維，對于2問或3問的綜合題也信心百倍，得分顯著提高。

3.加大情境化試題訓練，落實“學有所為”的核心素養(yǎng)要求

情境化試題是指將物理問題設置于真實的情境中，將試題中的已知量和未知量的描述賦予現(xiàn)實中的情境，這樣的試題能體現(xiàn)“生活物理化”的新課程理念。求解這樣的試題能反映學生應用物理知識解決實際問題的能力，體現(xiàn)“學有所為”的核心素養(yǎng)要求。因而在各種水平測試中，這種基于真實情境的試題所占的比重越來越大。

【例4】已知一個質(zhì)點從h=20 m高處做自由落體運動，若重力加速度取g=10 m/s2，求質(zhì)點下落至地面所需要的時間t。

【評析】這樣的試題是純物理的問題，沒有指明研究對象具體是什么，只提供了物理符號，學生利用下落位移公式h=12gt2，變形為t=2hg，代入已知數(shù)據(jù)可解得t=2 s。91%的學生都能正確解答，這僅僅是在考知識。

如果把【例4】變?yōu)槿缦拢?/p>

【變式1】一個物體從20 m高處做自由落體運動，若重力加速度取10 m/s2，則物體下落至地面需要的時間為多少？

【評析】這樣的試題還是純物理的問題，對象也不能明確是什么物體，但抽掉了物理符號，只有68%的學生能正確解答，因為學生要有把物理符號及公式與試題數(shù)據(jù)對接的能力，說明這是在考能力。

如果把【變式1】變?yōu)槿缦拢?/p>

【變式2】一個花瓶從6樓的陽臺面掉下，若每層樓高4 m，忽略空氣阻力，重力加速度取10 m/s2，則花瓶下落至地面需要的時間為多少？

【評析】本題的對象花瓶是具體的、明確的，而且題目還抽掉物理符號，學生求解問題時需要將物理符號與數(shù)據(jù)對接，還要對花瓶下落的高度進行分析，考慮中國的地面即為1樓，6樓與地面間實際為5個間距，這樣得到花瓶初始時距離地面的高度h=20 m，再運用下落位移公式就可解答。由于學生要具備提取信息、整合信息、對接符號與公式等等的知識和能力，可以說這是在考素質(zhì)，而從學生的答題情況來看得分率僅為25%，說明我們必須重視創(chuàng)設情境化試題來加強訓練，提高學生“學有所為”的核心素養(yǎng)。

4.分析命題規(guī)律，讓物理試題的創(chuàng)新盡在學生掌握中

物理試題的創(chuàng)新往往是抓住對教材所講的規(guī)律加以拓展創(chuàng)新，讓學生在考試中發(fā)現(xiàn)新規(guī)律并加以應用。那么，如何在物理教學中幫助學生分析命題規(guī)律，讓物理試題的創(chuàng)新盡在學生掌握中呢？

（1）介紹“高新奇插件”的功能，分析命題者如何利用插件來組織試題

【例5】[2012年深圳市二模34（2）題]用伏安法測一個蓄電池的電動勢E和內(nèi)阻r?，F(xiàn)有器材：電流表（量程0～60 mA，內(nèi)阻約為10 Ω）；電壓表（量程0～10 V，內(nèi)阻約為20 kΩ）；熱敏電阻（80 Ω～200 Ω）；5杯溫度分別為20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃、100 ℃的水；開關一個；導線若干。

①有一位同學根據(jù)現(xiàn)有器材設計實驗電路并連接了部分實物，如上圖所示，請用筆畫線代替導線把電壓表接入電路。

②下表為該同學將熱敏電阻插入不同溫度的水時測得的數(shù)據(jù)，他把這些數(shù)據(jù)畫出如下U-I圖線，由該圖線可得蓄電池的電動勢E= V，內(nèi)阻r= Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

t/℃20406080100

I/mA26.133.340.046.252.2

U/V5.485.335.205.084.96

③利用以上數(shù)據(jù)還可以粗略算出熱敏電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，熱敏電阻的阻值將會變 （填“小”或“大”）。

【評析】本題主要考查測定電源電動勢和內(nèi)阻。采用熱敏電阻為“插件”替代滑動變阻器，“一箭雙雕”，既具有滑動變阻器改變電路電流的作用，又可探究其自身的電阻跟溫度的關系。雖然考查的內(nèi)容很傳統(tǒng)但手段新穎，很好地考查了學生的應變能力和遷移能力。教師可以通過對類似的試題的分析和指導，讓學生適應高考實驗題采用“高新奇插件”組合命題的要求。

（2）借助各種物理規(guī)律圖象，從圖象中發(fā)現(xiàn)試題本身所揭示的新規(guī)律

【例6】如圖，足夠長的木板A靜止在光滑水平面上，物體B以初速度v0=5 m/s從A左端滑上表面，在A的右端某處固定一擋板，擋板跟A的右端距離設為s，A與擋板碰撞后等速率反彈。已知A的質(zhì)量M=5 kg，B的質(zhì)量m=4 kg，A、B間動摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度g取10 m/s2。

（1）s在什么范圍內(nèi)，A與擋板只能碰撞1次？

（2）假設最后一次碰撞雙方仍未共速，試確定A與擋板碰撞次數(shù)n與s的關系式，并計算當s=0.05 m時的碰撞次數(shù)。

【評析】本題抓住了平時滑塊帶動滑板碰撞擋板的物理模型中共速后去碰撞的定式思維進行創(chuàng)新改變，發(fā)現(xiàn)在沒有共速之前的碰撞中，雖然板的質(zhì)量小，但仍有向右的動量，直到動量變?yōu)橄蜃鬄橹箒韯?chuàng)造，發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象及規(guī)律。

當然，滑板碰撞后往外滑出與往內(nèi)滑來的加速度都相同，位移都相同，這可利用牛頓運動定律和運動學公式計算發(fā)現(xiàn)。但是，如果通過畫v-t圖（如下圖），由于加速度不變，這樣會發(fā)現(xiàn)圖線是對稱的，就可延伸至第n次，再采用數(shù)學歸納法整理出來一個通式，歸納解答結(jié)果，學生既獲得了成功感，又提升了物理素養(yǎng)。

參考文獻

[1]教育部考試中心.2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱的說明（理科）[M].北京：高等教育出版社，2016.

[2]袁守華.物理解題思維的理論和方法[M].北京：北京師范大學出版社，2011.