新高考背景下天津高中學業水平等級考試物理試題特點及教學建議

張鐵林

(天津經濟技術開發區第一中學 天津 300457)

朱行建

(天津經濟技術開發區教育促進中心 天津 300457)

2020年天津新高考終于落下了帷幕，本次考試為新政策六選三的第一年，從試題中我們可以看到考試院認真落實國家“立德樹人、服務選拔、導向教學”[1]的最新命題指導精神，其導向屬性和選拔屬性顯得非常突出．2020年天津高中學業水平等級性考試物理卷落實了“立德樹人”的根本任務；滲透物理思想、研究方法，考查了學生的學科素養；突出情境化試題，關注社會事件，引導學生樹立正確的人生觀、價值觀；注重了試題的“基礎性、綜合性、應用性、創新性”，能夠起到服務選拔和導向教學的重要作用[1]．

1 試題總體特點

試題關注社會重大事件，注重物理與實際生產、生活及科研成果的聯系[2]，立足基本模型,考查必備知識,體現基礎性；考點相互融合,體現綜合性；緊密聯系生活實際和現代科技[2]，體現應用性；打破思維定勢，重新構建模型體現創新性，并在實驗題中重現經典實驗，回歸物理教材和物理本質．

1.1 注重對物理必備知識的考查 突出了基礎性和綜合性

試題考點均為各個章節主干知識，是學生應掌握的必備知識，突出考試內容的基礎性．不僅如此，本次考試還突出了力和運動、功與能、力和動量、電流電路等主線知識，通過這些主線，把各個考點綜合起來全面深刻地考查了學生對于高中核心概念的理解與綜合分析能力．

1.2 情境化的試題具有應用性 創新性

試卷設置很多情境的題，有天體運動、非接觸式體溫測試儀、水槍、無線充電、復興號、多反射飛行時間質譜儀等，體現了知識的應用性和創新性，突出考查學生關鍵能力和學科素養．

2 試題體現功能

2.1 通過介紹國內先進科技 凸顯落實“立德樹人”的根本任務

【例1】(天津卷第2題)北斗問天，國之夙愿．如圖1所示，我國北斗三號系統的收官之星是地球靜止軌道衛星，其軌道半徑約為地球半徑的7倍．與近地軌道衛星相比，地球靜止軌道衛星( )

圖1 例1題圖

A．周期大 B．線速度大

C．角速度大 D．加速度大

答案：A.

本題是萬有引力定律的應用之一，考查了解決天體運動的必備知識，體現了知識的基礎性和應用性．

此外，北斗也有著重大的意義，它是由國家獨立自主研發、具有戰略意義的北斗導航系統，可以維護國家安全、避免在未來戰爭中受制于人，也可以在個人定位、氣象應用、智能交通、應急救援方面發揮巨大作用．在2020年抗擊新冠肺炎阻擊戰中，北斗系統與大數據深度融合，迅速搜尋感染源，追蹤其軌跡，了解其密切接觸者，進行下一步隔離，在阻斷疫情的進一步傳播中發揮了顯著的作用．

【例2】(天津卷第8題)如圖2所示，復興號動車在世界上首次實現速度350 km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創新的又一重大標志性成果．一列質量為m的動車，初速度為v0，以恒定功率P在平直軌道上運動，經時間t達到該功率下的最大速度vm，設動車行駛過程所受到的阻力F保持不變．動車在時間t內( )

圖2 例2題圖

A．做勻加速直線運動

B．加速度逐漸減小

C．牽引力的功率P=Fvm

本題是瞬時功率、牛頓第二定律、平衡方程、動能定理在機車運行情境下的綜合應用，體現了知識的綜合性和應用性．要求學生進行推理、論證，判斷出機車的全程運動特點，這考查了學生的科學思維，在此情境中需要的理解能力、推理論證能力都是解決問題的關鍵能力．

我國的動車組復興號，具有完全自主知識產權，是達到了世界先進水平的中國標準動車組，從“大腦”到“心臟”全部由中國創造．北斗、動車這些科技實力，不僅改善日常生活，還提高了我國在國際上的地位，是值得每個中國人感到自豪的．

2.2 社會事件滲透育人功能

【例3】(天津卷第3題)新冠肺炎疫情突發，中華兒女風雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城．志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環境下消殺病毒，為人民健康保駕護航．紅外線和紫外線相比較( )

A．紅外線的光子能量比紫外線的大

B．真空中紅外線的波長比紫外線的長

C．真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大

D．紅外線能發生偏振現象，而紫外線不能

答案：B.

因為學校主觀對課程主課、副課的劃分，導致學校對音樂這種副課的教學資源投入較少。這種現象導致音樂教師在進行教學的過程中，無法做到讓學生全面對音樂課程學習過程產生好奇。且教學過程中無法確保學生對音樂鑒賞的需求，這種差異性也導致了整個音樂教育課程的呆板落后性。

本題考查了光的粒子性、波動性、傳播速度、偏振等基本概念，要求學生知道各種色光頻率、波長的相對大小關系，題目中也提到了紅外線、紫外線的實際應用．

這個題密切聯系當前的重大社會事件新冠肺炎，再現了中華兒女在黨中央領導下抗擊新冠的感人事跡，它可以讓學生關注實事動態，了解全國人民團結一心抗擊疫情的實例，尤其是和國外對待疫情態度的對比，體現我國制度的優越性，培養愛國情感，幫助學生樹立正確的人生觀、價值觀．

2.3 情境化試題的價值

情境作為試題的重要部分，可以使學生將其掌握的知識應用于實際的問題解決，突出體現知識的應用性、創新性，重點考查學生的學科素養，本套試卷出現的情境有物理學史情境、實際生活情境、科技前沿情境[2]．

2.3.1 物理學史情境可以滲透物理思想、研究方法，培養學生學科素養

【例4】(天津第1題)在物理學發展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究，獲得正確的理論認識．下列圖示的實驗中導致發現原子具有核式結構的是( )

答案：D.

這些圖片生動地展示了物理發展史上關鍵時期的重大發現、重大轉折．對這些實驗的研究推動了物理發展的進程，在研究過程中，突出了物理的研究思想、研究方法，有著深遠的意義．情境可以再現科學家的研究過程，展現其嚴謹治學的科學態度和百折不撓的科學精神，滲透物理思想、研究方法，培養學科素養．

2.3.2 實際生活情境提倡知識應用性

【例5】(天津卷第5題)水槍是孩子們喜愛的玩具，常見的氣壓式水槍儲水罐示意圖如圖3所示．從儲水罐充氣口充入氣體，達到一定壓強后，關閉充氣口．扣動扳機將閥門M打開，水即從槍口噴出．若在水不斷噴出的過程中，罐內氣體溫度始終保持不變，則氣體( )

圖3 例5題圖

A．壓強變大 B．對外界做功

C．對外界放熱 D．分子平均動能變大

答案：B.

這樣的題充滿著趣味性，學生做這樣的題感覺非常熟悉但又有深刻的物理內涵，生活中這樣的例子很多，使學生覺得物理離我們并不遙遠，只要留心生活處處皆物理．將生活情境融入試題中有利于學生養成觀察生活的好習慣，培養學生用物理知識解釋生活現象、解決實際問題的能力，提高了物理的趣味性和應用性．

2.3.3 現代科技情境體現知識創新性

【例6】(天津卷第6題)手機無線充電是比較新穎的充電方式．如圖4所示，電磁感應式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產生的磁場傳遞能量．當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應出電流，最終實現為手機電池充電．在充電過程中( )

圖4 例6題圖

A．送電線圈中電流產生的磁場呈周期性變化

B．受電線圈中感應電流產生的磁場恒定不變

C．送電線圈和受電線圈通過互感現象實現能量傳遞

D．手機和基座無需導線連接，這樣傳遞能量沒有損失

答案：A，C.

本題考查的是互感現象在實際生活中的創新應用，學生容易把它看成理想變壓器模型，從而錯選選項D，實際上，手機無線充電裝置的結構和理想變壓器不同，送電線圈和受電線圈并沒有纏繞在一個閉合的鐵芯上，會有漏磁現象，屬于和變壓器不同的創新應用，生搬硬套變壓器的結論是不行的．

2.3.4 陌生科技情境可以考查學科素養

【例7】(天津卷第12題)多反射飛行時間質譜儀是一種測量離子質量的新型實驗儀器，其基本原理如圖5所示，從離子源A處飄出的離子初速度不計，經電壓為U的勻強電場加速后射入質量分析器．質量分析器由兩個反射區和長為l的漂移管(無場區域)構成，開始時反射區1和2均未加電場，當離子第一次進入漂移管時，兩反射區開始加上電場強度大小相等、方向相反的勻強電場，其電場強度足夠大，使得進入反射區的離子能夠反射回漂移管．離子在質量分析器中經多次往復即將進入反射區2時，撤去反射區的電場，離子打在熒光屏B上被探測到，可測得離子從A到B的總飛行時間．設實驗所用離子的電荷量均為q，不計離子重力．

圖5 例7題圖

(1)求質量為m的離子第一次通過漂移管所用的時間T1；

(2)反射區加上電場，電場強度大小為E，求離子能進入反射區的最大距離x；

(3)已知質量為m0的離子總飛行時間為t0，待測離子的總飛行時間為t1，兩種離子在質量分析器中反射相同次數，求待測離子質量m1．

這個題屬于相對陌生的有關科技情境的題，對于這樣的新情境，學生沒有固定的套路，必須要獨立思考，認真分析物理過程，獲取其中有用信息，構建物理模型，找出合理的相關方法去解決問題．其中第(3)問考查學生的抽象能力，需要把全程運動抽象成兩種本質運動，勻速直線運動和勻變速直線運動，然后綜合分析時間和速度、位移的關系，進行下一步求解．本題需要學生具備模型建構、分析問題、解決問題的能力，充分考查了學生關鍵能力和學科素養，具有明顯的區分度．

綜上所述，本套試題落實了“立德樹人”根本任務；滲透物理思想、研究方法，考查了學生的學科素養；突出情境化試題，關注社會事件，引導學生樹立正確的人生觀、價值觀；注重了試題“基礎性、綜合性、應用性、創新性”，能夠起到服務選拔和導向教學的重要作用．

3 教學建議

3.1 落實立德樹人的根本任務

全面貫徹黨的教育方針，落實“立德樹人”的根本任務首先應在厚植愛國主義情懷上下功夫[2]，在實際教學中，我們可以將中國的古代文明、現代科技有機融入習題中，激發學生的愛國情懷，提升他們的社會責任感，教師也可以講解一些時事，如“華為為什么無端地會受到美國的制裁？”“新冠肺炎阻擊戰中你覺得哪些人最可愛？我們作為學生該怎么去做？”等一系列的問題引導學生去思考，感受到中國日益強大背后的種種艱辛，明白中華民族努力奮斗的偉大意義，樹立正確的人生觀、價值觀，從而肩負起中華民族偉大復興的歷史責任．

3.2 側重學科的必備知識 培養關鍵能力

在物理教學時，要立足教材，夯實基礎知識、基本規律和基本模型，突出核心知識和主干知識；重視課本課后習題，重視課本上的經典實驗，提煉思想方法，不能一味搞題海戰術．高中物理教學應當注重培養學生基本概念和基本規律的理解能力和應用能力．

3.3 重視情境教學 提升學科素養

物理來源于生活，又高于生活，但最后又回歸生活，服務生活．讓日常生活中的現象進入物理課堂，可以拉近物理和生活的聯系，揭示日常生活的物理規律，激發學生興趣，培養學生學以致用和終身學習的習慣．

搜集一些陌生科技情境和改編習題更能使學生擺脫思維定勢，培養學生分析、建模、用已有知識來解決實際問題的能力，切實培養科學思維和科學探究能力，從而提升學科素養．