摘要:從對2016年高考理綜新課標卷Ⅰ第23題和2017年高考理綜新課標卷Ⅲ第22題的分析出發,評析試題意圖,研究高考,以期獲得對高中物理實驗教學的啟示。
關鍵詞:實驗試題;核心素養;教學啟示
學科核心素養主要體現在學科的核心知識、核心能力、核心品質,它既是一門學科對人的核心素養發展的獨特貢獻和作用,又是一門學科獨特教育價值在學生身上的體現和落實,是學科本質觀和學科教育價值的反映。物理課程作為自然科學領域的重要基礎課程,在培養學生方面的價值則體現在從科學知識、科學方法、科學精神與態度、科學應用四個方面為學生今后的生活和工作做準備,使學生養成終身發展所需的必備品格與關鍵能力,形成學生的物理學科核心素養。就目前而言高考仍是高中教學的指揮棒。從近兩年物理高考試題來看,教育部提倡的加強對教材知識的理解、杜絕題型式學習與考查正在落實,并將繼續影響以后的高考。下面以兩道高考題為例說明。
原題1:(2016高考物理)現要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統,要求當熱敏電阻的溫度達到或超過600C時,系統報警。提供的器材有:熱敏電阻,報警器(內阻很小,流過的電流超過Ie時就會報警),電阻箱(最大阻值為999.9Ω),直流電源(輸出電壓為U,內阻不計),滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω),滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω),單刀雙擲開關一個,導線若干。在室溫下對系統進行調節。已知U約為18V,Ie約為10mA;流過報警器的電流超過20mA時,報警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,在600C時阻值為650.0Ω。
(1) 在答題卡上完成待調節的報警系統原理電路圖的連線。
(2) 電路中應選用滑動變阻器_____________(填“R1”或“R2”)。
(3) 按照下列步驟調節此報警系統:
①電路接通前,需將電阻箱調到一固定的阻值,根據實驗要求,這一阻值為______Ω;滑動變阻器的滑片應置于_______(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是____________
_____________。
②將開關向_______(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至________________________________。
(4) 保持滑動變阻器滑片的位置不變,將開關向另一端閉合,報警系統即可正常使用。
試題鑒賞 本題主要考查了電路的設計,滑動變阻器在電路中的作用及其規格的選擇、實驗的具體操作、與串并聯電路的有關計算、閉合電路歐姆定律的應用、等物理知識。避開了以前高考以測量計算為考查重點的傳統題型,巧妙地講傳感器內容與電路設計很自然地結合起來。本實驗抓住“用溫度控制電路”不放展開設計與探究,圍繞這樣一個實驗目的立足實際,要求學生融入實驗情景之中。先用電阻箱替代熱敏電阻,充分利用了等效替代的思想。整個過程都讓讓學生思維觸角延伸到實驗設計以及具體操作環節。使學生有一種身臨其境的感覺把探究巧妙地融入試題。
原題2:某探究小組做“驗證力的平行四邊形定則”實驗,將畫有坐標軸(橫軸為x軸,縱軸為y軸,最小刻度表示1 mm)的紙貼在桌面上,如圖(a)所示。將橡皮筋的一端Q固定在y軸上的B點(位于圖示部分除外),另一端P位于y軸上的A點時,橡皮筋處于原長。
(1)用一只測力計將橡皮筋的P端沿y軸從A點拉至坐標原點O,此時拉力F的大小可由測力計讀出。測力計的示數如圖(b)所示,F的大小為 N。
(2)撤去(1)中的拉力,橡皮筋P端回到A點;現使用兩個測力計同時拉橡皮筋,再次將P端拉至O點,此時觀察到兩個拉力分別沿圖(a)中兩條虛線所示的方向,由測力計的示數讀出兩個拉力的大小分別為F1=4.2 N和F2=5.6 N。
(i)用5 mm長度的線段表示1 N的力,以O點為作用點,在圖(a)中畫出力F1、F2的圖示,然后按平形四邊形定則畫出它們的合力F合;
若F合與拉力F的大小及方向的偏差均在實驗所允許的誤差范圍之內,則該實驗驗證了力的平行四邊形定則。
試題鑒賞 新課程背景下強調學生的動手能力,而在以往高考中由于實驗條件限制,操作大都是紙上談兵,在高考中不能體現實驗操作能力的考查。此題考查了學生的分析能力、計算能力、設計能力,其中動手能力的是考查本題一大亮點。可以說是把實驗室搬到了高考試卷上,此題源自教材經典內容,經典但不落俗套,此題代表高考改革與課程改革大勢,,實現了高考物理試題在新課改下的創新,體現了高考改革與物理課程改革的精神。
教學啟示 所以在以后的教學中注意經典例題的講解,經典例題需要貼近生活,聯系實際,關注學科素養;試題設計及命制要體現考查基礎,重視應用,突出能力測試;
試題的推陳出新是一大方向。在以后高考試題突出強調個人修養,社會關愛,家國情懷,更加注重自主發展,合作參與,創新實踐是一大趨勢。
關鍵能力和必備的品格是核心素養的主要構成部分,實際上是三維目標的提煉與整合,把知識、技能和過程、方法提煉為能力,把情感態度價值觀提煉品格。知識與技能是形成學科素養的載體,過程和方法是素養形成的橋梁,而情感,態度和價值觀能內化為學生品格。
作者簡介:權剛(1984-),男,漢族,四川人,一級教師,本科。