高考評(píng)價(jià)體系之“四翼”考查要求對(duì)物理教學(xué)的啟示

◇ 廣東 吳迎春

1 落實(shí)基本概念、原理和規(guī)律的教學(xué)

基礎(chǔ)性試題一般以日常教學(xué)中基本的問(wèn)題情境為載體,考查物理學(xué)科的基本知識(shí)和方法.如2017年全國(guó)卷Ⅰ第14題考查反沖中的動(dòng)量守恒問(wèn)題,2018年全國(guó)卷Ⅰ第16題考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)及疊加問(wèn)題,2019年全國(guó)卷Ⅰ第14題考查氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)、能級(jí)躍遷問(wèn)題.試題情境源于教學(xué)實(shí)際,屬于基本概念的考查,學(xué)生很容易解答.這就引導(dǎo)教師在日常教學(xué)中重視物理學(xué)科的基礎(chǔ)內(nèi)容,確保學(xué)生理解和掌握基本概念、基本規(guī)律,夯實(shí)他們的知識(shí)基礎(chǔ).

落實(shí)基本概念、基本規(guī)律的教學(xué),一是在新課環(huán)節(jié).對(duì)于一個(gè)概念,我們要解決這樣三個(gè)問(wèn)題:為什么要引入它?它的含義是什么?它與其他概念有什么區(qū)別與聯(lián)系?對(duì)于基本規(guī)律,教學(xué)時(shí)也要明確規(guī)律形成的依據(jù)、方法和過(guò)程,規(guī)律的物理意義及其表述,規(guī)律的適用條件及與相關(guān)規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系.這樣可以幫助學(xué)生體會(huì)科學(xué)的發(fā)展規(guī)律,形成合理的知識(shí)體系,也有助于正確地使用規(guī)律解決問(wèn)題.

二是要求學(xué)生及時(shí)鞏固.每節(jié)課之前,我們可以用兩三分鐘以填空的形式對(duì)前面的基本概念和規(guī)律做一個(gè)知識(shí)回顧;或是針對(duì)易混淆的概念、易用錯(cuò)的規(guī)律,設(shè)計(jì)一些選擇題,主動(dòng)查找學(xué)生的漏洞.雖然物理強(qiáng)調(diào)的不是一個(gè)個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn),但要能靈活運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)解決問(wèn)題,理解這些知識(shí)點(diǎn)尤為重要.

2 加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)體系的梳理,構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),為學(xué)生提供更豐富的多元化信息呈現(xiàn)方式,引導(dǎo)學(xué)生融會(huì)貫通

物理評(píng)價(jià)改革強(qiáng)調(diào)必備知識(shí),不是強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的死記硬背,而是強(qiáng)調(diào)融會(huì)貫通.比如2018年全國(guó)卷Ⅰ第18題考查運(yùn)動(dòng)的合成與分解、動(dòng)能定理,2019年全國(guó)卷Ⅰ第17題考查通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力、電路串聯(lián)和并聯(lián).這些試題非常注重基礎(chǔ)知識(shí)的聯(lián)系及各模塊之間的綜合應(yīng)用,做到了在必備知識(shí)和關(guān)鍵能力的基礎(chǔ)上滲透考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),體現(xiàn)了高考試題的綜合性.

構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),并不是說(shuō)在復(fù)習(xí)的時(shí)候給出全章的知識(shí)體系,而是構(gòu)建知識(shí)的橫向及縱向的鏈接.對(duì)教師來(lái)說(shuō),在例題教學(xué)時(shí)可以選取典型例題,通過(guò)改變條件或倒置因果等方式設(shè)計(jì)變式訓(xùn)練,一題多變可以涉及更多的物理知識(shí)和物理過(guò)程,通過(guò)變式把物理知識(shí)引出來(lái),對(duì)于學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識(shí)、靈活地運(yùn)用知識(shí)有很大的益處.當(dāng)然,教師也可以選取典例進(jìn)行一題多解.比如光滑水平面上的木板—木塊問(wèn)題,我們可以從牛頓運(yùn)動(dòng)定律角度求解,也可以從動(dòng)量的角度求解.引導(dǎo)學(xué)生用多種思路解題,能把更多的知識(shí)和方法都聯(lián)系起來(lái),加深其對(duì)物理概念和公式的記憶和理解,同時(shí)也能使學(xué)生靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和已掌握的解題思路,形成立體的思維網(wǎng)絡(luò),從而選取最簡(jiǎn)捷的解決方法,培養(yǎng)思維的靈活性.

除解題時(shí)需要綜合運(yùn)用多種知識(shí),有些綜合性試題的問(wèn)題情境也比較復(fù)雜,常用圖象來(lái)呈現(xiàn)物理信息,如2017年全國(guó)卷Ⅰ第20題的φ-r圖象,2018年全國(guó)卷Ⅰ第21題的等勢(shì)面,2019年全國(guó)卷Ⅰ第20題的B-t圖象、第21題的a-x圖象和第25題的v-t圖象等.解決這類綜合性試題,從圖象中獲取信息的能力是關(guān)鍵.在物理教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)為學(xué)生提供文字、公式、數(shù)據(jù)表格、圖象等多種試題情境,使學(xué)生從多元化信息中提取有效信息,從而構(gòu)建正確的物理圖景來(lái)解決問(wèn)題.

教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用物理圖象來(lái)輔助教學(xué).與枯燥的文字表述和抽象的公式相比,圖象更為生動(dòng)和直觀,更有利于學(xué)生理解和掌握物理知識(shí).比如抽象的電場(chǎng)用電場(chǎng)線表示就更為直觀,學(xué)生也更容易理解.再比如2017年全國(guó)卷Ⅰ第25題,考查牛頓第二定律及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,雖然考查的知識(shí)比較簡(jiǎn)單,但物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程比較多,解題時(shí)如能配合v-t圖象,不僅可以將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)化,還能有效避免學(xué)生對(duì)某些細(xì)節(jié)的忽視,提高解題能力.不僅如此,像彈簧的F-x圖象、電場(chǎng)中的E-x圖象等,它們的面積或斜率都有其物理意義,合理利用圖象來(lái)解題,有時(shí)可以讓學(xué)生在困境中找到線索.所以,多用圖象來(lái)輔助教學(xué)和解題,讓學(xué)生切身感受圖象的優(yōu)越性,他們會(huì)更愿意用圖象法來(lái)解決物理問(wèn)題.

3 引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的物理問(wèn)題,在分析實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中主動(dòng)構(gòu)建物理模型

物理學(xué)科與科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、生產(chǎn)生活實(shí)際緊密聯(lián)系,在日常教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心身邊的物理問(wèn)題,關(guān)注科學(xué)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步,體會(huì)物理在生產(chǎn)生活中的重要作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.在高考中,以應(yīng)用性為主的試題,多是選取生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題設(shè)置情境,要求學(xué)生抓住情境的核心要素構(gòu)建物理模型,強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用.如2017年全國(guó)卷Ⅰ第15題的乒乓球發(fā)球機(jī),2019年全國(guó)卷Ⅰ第18題中籃球運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃等.

對(duì)于這類試題,就要求教師在教學(xué)中多為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境,為學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)創(chuàng)造條件,讓學(xué)生在真實(shí)情境中提取核心要素,建構(gòu)物理模型,在推理論證中解決問(wèn)題.

4 在科學(xué)探究的過(guò)程中落實(shí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)

高考評(píng)價(jià)體系“四翼”的考查要求中明確提出創(chuàng)新性,增強(qiáng)試題的探究性,因此,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的考查將是必然趨勢(shì).物理考試的創(chuàng)新性可通過(guò)創(chuàng)新試題的呈現(xiàn)方式和設(shè)問(wèn)方式來(lái)實(shí)現(xiàn).

前者主要表現(xiàn)為問(wèn)題情境與前沿技術(shù)和工程項(xiàng)目緊密結(jié)合,如2017年全國(guó)卷Ⅰ的第17、18題就分別以“人造太陽(yáng)”發(fā)電和掃描隧道顯微鏡(ST M)中隔離振動(dòng)噪聲的有效措施為素材,2018年全國(guó)卷Ⅰ第20題以人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波為背景,2019年全國(guó)卷Ⅰ第16題則以我國(guó)正在研制的“長(zhǎng)征九號(hào)”大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為背景.由于需要兼顧我國(guó)整體的教育均衡情況,這類試題并沒(méi)有深入挖掘考查學(xué)生的創(chuàng)新思維和意識(shí),除去創(chuàng)新的背景,題干還是比較清晰明了的.

創(chuàng)新設(shè)問(wèn)方式多數(shù)體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題上.如2018年全國(guó)卷Ⅰ的電學(xué)實(shí)驗(yàn),研究熱敏電阻的溫度特性,考查了描點(diǎn)、作圖、讀表及替代法測(cè)電阻.2019年全國(guó)卷Ⅰ電學(xué)實(shí)驗(yàn),考查電流表改裝電路中電阻的連接、電表的校準(zhǔn)等問(wèn)題.這些實(shí)驗(yàn)源于教材,卻不拘泥于教材.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要以中學(xué)物理教材中的基本實(shí)驗(yàn)為本,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力,樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí).

遷移能力的培養(yǎng)離不開(kāi)基本知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練,因此,應(yīng)加強(qiáng)高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的八種儀器(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧測(cè)力計(jì)、滑動(dòng)變阻器、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、多用電表)工作原理的訓(xùn)練,加強(qiáng)對(duì)儀器操作步驟的訓(xùn)練.以打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為例,高中物理必修第一冊(cè)學(xué)習(xí)了用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(結(jié)合刻度尺)記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息(時(shí)間、位移和平均速度),若運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還可以測(cè)量瞬時(shí)速度和加速度.因此,以后凡是涉及位移、時(shí)間、加速度和速度的實(shí)驗(yàn),都可以用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.熟知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理后,對(duì)于不方便連接紙帶的物體,拍攝頻閃照片(手機(jī)連拍)也能實(shí)現(xiàn)相同的效果.如果跳出基本實(shí)驗(yàn)器材的思維局限,利用平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度和水平位移可以計(jì)算瞬時(shí)速度,因此也可以將平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)用到力學(xué)實(shí)驗(yàn)中.對(duì)于力學(xué)中的一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),總結(jié)起來(lái)大多是在時(shí)間、位移、速度、加速度、力和質(zhì)量等物理量上做文章.針對(duì)實(shí)驗(yàn)中新穎的設(shè)問(wèn)方式,充分經(jīng)過(guò)雙基訓(xùn)練的學(xué)生,自然能將知識(shí)遷移到新問(wèn)題中,知道哪些量可以測(cè)得以及缺少哪些儀器,做到胸有成竹.

除去實(shí)驗(yàn)原理、儀器的選擇,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理也可以有多種方式,比如教材中的“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)處理有解析法和圖象法.圖象法處理數(shù)據(jù)的依據(jù)是函數(shù),當(dāng)兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系是正比例或一次函數(shù)時(shí),圖象為直線,處理起來(lái)比較簡(jiǎn)單,如果圖象是特殊曲線呢,是否可以通過(guò)公式變形轉(zhuǎn)化成直線來(lái)求解?比如“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)合外力一定時(shí),加速度和質(zhì)量的倒數(shù)關(guān)系就可以畫(huà)成一條直線.可以引導(dǎo)學(xué)生去思考,物理中還有哪些實(shí)驗(yàn)可以這樣處理?如果已經(jīng)提供了創(chuàng)新的圖象,學(xué)生也可以反向思考,以圖象縱坐標(biāo)為變量、橫坐標(biāo)為自變量寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式,從而找到圖象中隱藏的斜率、截距等信息.

物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)物理創(chuàng)新能力的極佳載體,課堂教學(xué)中應(yīng)立足雙基,腳踏實(shí)地,針對(duì)訓(xùn)練.但簡(jiǎn)單機(jī)械地過(guò)量考查,容易引發(fā)學(xué)生機(jī)械記憶,因此,教學(xué)進(jìn)度上要“快步走?；仡^”,條件允許的情況下應(yīng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,反復(fù)做教材上的基本實(shí)驗(yàn),每次帶著挑剔的眼光重新觀察做過(guò)的實(shí)驗(yàn),用新視角審視傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步樹(shù)立動(dòng)手操作意識(shí)和質(zhì)疑意識(shí).

隨著高考改革工作的推進(jìn),截止目前,全國(guó)已有14省市進(jìn)入高考改革試點(diǎn),物理考試作為高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試,以等級(jí)分或原始分計(jì)入總成績(jī).雖然高考方案的變化或許會(huì)使試卷題型與之前有所不同,但新試題體現(xiàn)高考評(píng)價(jià)體系的內(nèi)涵是不變的.教師要理解和領(lǐng)會(huì)高考評(píng)價(jià)體系內(nèi)容,并在教學(xué)實(shí)踐中有的放矢,為應(yīng)對(duì)新高考方案的實(shí)施做好充分的準(zhǔn)備.