端正科學(xué)態(tài)度 承擔(dān)責(zé)任使命
——2020年高考關(guān)于“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”類(lèi)考題賞析

劉振和

(陜西省寶雞中學(xué) 721013)

物理課程標(biāo)準(zhǔn)凝練了物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，即物理觀(guān)念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.其中關(guān)于“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，課程標(biāo)準(zhǔn)的描述是“在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識(shí)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐步形成的探究自然的內(nèi)在動(dòng)力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范、保護(hù)環(huán)境推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感”.高考，作為物理教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的組成部分，也體現(xiàn)出對(duì)核心素養(yǎng)的要求.本人通過(guò)賞析2020年高考全國(guó)卷理綜中物理部分試題，解讀高考對(duì)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的考查，有以下幾點(diǎn)體會(huì).

一、致敬前賢，明白物理知識(shí)來(lái)之不易

例1 (2020年全國(guó)(Ⅱ)理科綜合14)管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接.焊機(jī)的原理如圖1所示，圓管通過(guò)一個(gè)接有高頻交流電源的線(xiàn)圈，線(xiàn)圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接.焊接過(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為( ).

A.庫(kù)侖 B.霍爾 C.洛倫茲 D.法拉第

答案:D

賞析高頻電焊機(jī)工作時(shí)，用到的物理原理有高頻交變電流產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)(電流磁效應(yīng))，磁場(chǎng)變化會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流(電磁感應(yīng))，電流通過(guò)導(dǎo)體發(fā)熱(電流熱效應(yīng))，涉及到的物理學(xué)家有奧斯特、法拉第、焦耳等，本題選項(xiàng)D正確.

該題引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)史知識(shí)，知道我們今天所掌握的物理學(xué)知識(shí)是人類(lèi)幾千年來(lái)認(rèn)識(shí)世界的智慧結(jié)晶，是人類(lèi)生存和發(fā)展及與自然界斗爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)升華.特別要使學(xué)生理解，今天我們所學(xué)的物理知識(shí)是一代代物理學(xué)家薪火相傳帶來(lái)的，我們看到的物理學(xué)知識(shí)大廈是無(wú)數(shù)科學(xué)家集腋成裘、聚沙成塔建構(gòu)起來(lái)的.以此為依據(jù)，啟發(fā)學(xué)生感恩前輩先賢，熱愛(ài)科學(xué)，承擔(dān)起傳承和發(fā)展物理知識(shí)的歷史使命，培養(yǎng)學(xué)生把科學(xué)知識(shí)發(fā)揚(yáng)光大的責(zé)任擔(dān)當(dāng).

二、認(rèn)識(shí)物理，知道物理知識(shí)可以造福人類(lèi)

例2(2020年全國(guó)(Ⅰ)理科綜合14).行駛中的汽車(chē)如果發(fā)生劇烈碰撞，車(chē)內(nèi)的安全氣囊會(huì)被彈出并瞬間充滿(mǎn)氣體.若碰撞后汽車(chē)的速度在很短時(shí)間內(nèi)減小為零，關(guān)于安全氣囊在此過(guò)程中的作用，下列說(shuō)法正確的是( ).

A.增加了司機(jī)單位面積的受力大小

B.減少了碰撞前后司機(jī)動(dòng)量的變化量

C.將司機(jī)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換成汽車(chē)的動(dòng)能

D.延長(zhǎng)了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積

解答本題考查動(dòng)量定理.在汽車(chē)劇烈碰撞過(guò)程中，司機(jī)動(dòng)量發(fā)生巨大改變，安全氣囊延長(zhǎng)了司機(jī)的受力時(shí)間并增大了司機(jī)的受力面積，從而減小了司機(jī)受力，保護(hù)了司機(jī).本題答案選D.

三、科技興國(guó)，物理知識(shí)可以助力中華騰飛

例4(2020年全國(guó)(Ⅰ)理科綜合24)我國(guó)自主研制了運(yùn)-20重型運(yùn)輸機(jī).飛機(jī)獲得的升力大小F可用F=kv2描寫(xiě)，k為系數(shù)；v是飛機(jī)在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機(jī)所受重力相等時(shí)的v稱(chēng)為飛機(jī)的起飛離地速度，已知飛機(jī)質(zhì)量為1.21×105kg時(shí)，起飛離地速度為66 m/s；裝載貨物后質(zhì)量為1.69×105kg，裝載貨物前后起飛離地時(shí)的k值可視為不變.

(1)求飛機(jī)裝載貨物后的起飛離地速度；

(2)若該飛機(jī)裝載貨物后，從靜止開(kāi)始勻加速滑行1521 m起飛離地，求飛機(jī)在滑行過(guò)程中加速度的大小和所用的時(shí)間.

解答(1)設(shè)飛機(jī)裝載貨物前質(zhì)量為m1，起飛離地速度為v1；裝載貨物后質(zhì)量為m2，起飛離地速度為v2，重力加速度大小為g.飛機(jī)起飛離地應(yīng)滿(mǎn)足條件

①

②

由①②式及題給條件得v2=78 m/s

③

④

v2=at

⑤

聯(lián)立③④⑤式及題給條件得a=2.0 m/s2

⑥

t=39 s

⑦

例5 (2020年全國(guó)(Ⅲ)理綜16)“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器于2019年1月在月球背面成功著陸，著陸前曾繞月球飛行，某段時(shí)間可認(rèn)為繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑為月球半徑的K倍.已知地球半徑R是月球半徑的P倍，地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的Q倍，地球表面重力加速度大小為g.則“嫦娥四號(hào)”繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的速率為( ).

答案:D

賞析中華民族歷史悠久，文化燦爛，但是在近代科技發(fā)展相對(duì)滯后，使中華民族受盡欺凌，嫦娥奔月這樣的千年夢(mèng)想只能停留在神話(huà)傳說(shuō)中.只有掌握了現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)，才使中華民族的騰飛插上翅膀.例4、例5兩題通過(guò)給學(xué)生展示我國(guó)科技發(fā)展，引導(dǎo)激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)，為中華振興做出自己的努力.還要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，科學(xué)無(wú)國(guó)界，但是科學(xué)家有國(guó)籍.通過(guò)這些習(xí)題應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生明確，我們國(guó)家不論從上世紀(jì)的兩彈一星工程到現(xiàn)代的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、嫦娥探月工程，都是靠?jī)?yōu)秀的中華兒女來(lái)實(shí)現(xiàn).這些考題也使學(xué)生知道，中華民族騰飛，科技發(fā)展，都將依靠現(xiàn)在的青年學(xué)子，而對(duì)青年學(xué)生來(lái)說(shuō)，應(yīng)該既有科學(xué)上的國(guó)際視野，也要有事業(yè)上的家國(guó)情懷，應(yīng)該懂得，只有真正利用自己所學(xué)為祖國(guó)民族服務(wù)的人，才會(huì)受人尊重.

四、物理學(xué)進(jìn)步，可以促進(jìn)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展

A.40 kg B.100 kg C.400kg D.1 000 kg

答案:C

賞析人類(lèi)對(duì)大自然的開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中，無(wú)疑造成了一系列的負(fù)面影響，例如全球變暖、環(huán)境污染、能源危機(jī)、生態(tài)惡化及生物滅絕速度大大加快等.要解決這些問(wèn)題，還得依靠包括物理在內(nèi)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，比如更高效節(jié)能的新技術(shù)，更清潔能源的開(kāi)發(fā)等等.該題引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)核能利用的高效及利用的可行性，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)和以后工作中，要關(guān)注環(huán)境問(wèn)題，關(guān)注能源問(wèn)題，努力開(kāi)發(fā)核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能等新能源，投身人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的研究，共同保護(hù)地球母親.

綜上所述，高考作為中學(xué)物理導(dǎo)向性考試，體現(xiàn)了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的要求.這就要求教師在教學(xué)中要利用可能的教學(xué)手段、教學(xué)時(shí)機(jī)和教學(xué)素材落實(shí)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這一核心素養(yǎng).通過(guò)教學(xué)引導(dǎo)，使高中學(xué)生初步認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，激發(fā)他們熱愛(ài)科學(xué)的熱情，鼓勵(lì)他們鉆研科學(xué)，在實(shí)際生活中自覺(jué)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境等問(wèn)題，主動(dòng)承擔(dān)起發(fā)展科學(xué)的歷史使命.