董友軍，夏良英

(1.汕頭市實(shí)驗(yàn)學(xué)校,廣東 汕頭 515041; 2.東莞中學(xué) 松山湖學(xué)校，廣東 東莞 523808)

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彰顯“求同存異” 滲透“核心素養(yǎng)”
——評(píng)析2016年高考全國(guó)Ⅰ卷物理實(shí)驗(yàn)題

董友軍1，夏良英2

(1.汕頭市實(shí)驗(yàn)學(xué)校,廣東 汕頭 515041; 2.東莞中學(xué) 松山湖學(xué)校，廣東 東莞 523808)

介紹了2016年高考I卷的時(shí)代背景，分析了2016年全國(guó)I卷實(shí)驗(yàn)題的試題特點(diǎn):通過“求同”降低難度，通過“存異”考查能力，并把物理學(xué)“核心素養(yǎng)”滲透在實(shí)驗(yàn)題中，得出了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的4點(diǎn)啟發(fā).

高考；實(shí)驗(yàn)題；物理觀念

2016年全國(guó)Ⅰ卷具有2個(gè)特殊的時(shí)代背景：其一，新增廣東省、福建省、安徽省、山東省使用全國(guó)Ⅰ卷，從而使用全國(guó)Ⅰ卷的省份由原來(lái)的6個(gè)變?yōu)?0個(gè)省. 新增加的4個(gè)省，以前高考物理試題都是自主命題，試題題干簡(jiǎn)潔，若全國(guó)Ⅰ卷還保持以前風(fēng)格，肯定對(duì)新加入省份的考生會(huì)造成影響，命題者不得不面對(duì)這個(gè)事實(shí). 為了減少命題風(fēng)險(xiǎn)，全國(guó)Ⅰ卷必須做出相應(yīng)調(diào)整，讓選擇全國(guó)Ⅰ卷的省份，高考能夠平穩(wěn)過渡，同時(shí)又利于選拔高校需要的人才. 其二，物理課程標(biāo)準(zhǔn)正在修訂，新課程標(biāo)準(zhǔn)把課程目標(biāo)從物理“三維目標(biāo)”變?yōu)槲锢怼昂诵乃仞B(yǎng)”. 高考試題命題專家聯(lián)系物理“核心素養(yǎng)”設(shè)計(jì)試題，這樣有利于引導(dǎo)高中物理一線教師關(guān)注物理“核心素養(yǎng)”.

筆者分析了2016年全國(guó)Ⅰ卷物理實(shí)驗(yàn)題，發(fā)現(xiàn)試題具有鮮明的時(shí)代特色：彰顯“求同存異”，滲透“核心素養(yǎng)”. “求同存異”是指2016年全國(guó)Ⅰ卷物理實(shí)驗(yàn)題，以教材和考綱為命題依據(jù)，但試題設(shè)計(jì)、考查方向與常見練習(xí)存在相異，著重考查學(xué)生的遷移能力和發(fā)散思維. 物理“核心素養(yǎng)”包括物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任. 物理觀念是指物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)觀、能量觀等；科學(xué)思維是指能正確使用物理思維方法，從定性和定量2個(gè)方面進(jìn)行科學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論，具有批判思維，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新；實(shí)驗(yàn)探究是指具有科學(xué)探究意識(shí)，能發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜測(cè)，能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，使用各種科技手段和方法收集信息，具有合作與交流的意愿與能力，能準(zhǔn)確表達(dá)、評(píng)估和反思實(shí)驗(yàn)探究過程與結(jié)果；科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心和求知欲，理解科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境的關(guān)系，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感.

1 試題評(píng)析

原題1： 22．(5分)某同學(xué)用圖1(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源，可使用的頻率有20 Hz，30 Hz和40 Hz，打出紙帶的一部分如圖1(b)所示.

該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f，需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他條件進(jìn)行推算.

1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用f和圖1(b)中給出的物理量可以寫出：在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重物下落的速度大小為

(a)實(shí)驗(yàn)裝置

(b)紙帶圖1 2016年高考全國(guó)Ⅰ卷物理實(shí)驗(yàn)題題圖

________，打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________．

2)已測(cè)得s1=8.89 cm，s2=9.50 cm，s3=10.10 cm；當(dāng)重力加速度大小為9.80 m/s2，實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%. 由此推算出f為________Hz．

評(píng)析：

1)“求同存異”

本題有“三同一異”，通過相同，減少題目陌生感，降低題目難度；通過相異，體現(xiàn)試題的創(chuàng)新意識(shí)，考查學(xué)生的遷移能力和逆向思維. 一同：全國(guó)Ⅰ卷實(shí)驗(yàn)題與教材和考綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)相同. 人教版物理必修2第7章第9節(jié)為“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”[1]，表明是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，必須進(jìn)行操作實(shí)踐. 2016年考試大綱說明中，明確顯示“實(shí)驗(yàn)6：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”. 因?yàn)槭墙滩牡膶W(xué)生實(shí)驗(yàn)，也是考試大綱規(guī)定考查的實(shí)驗(yàn)，教師重點(diǎn)講解，學(xué)生實(shí)踐操作，習(xí)題經(jīng)常出現(xiàn)，因此，學(xué)生看到題目有親切感，減少了學(xué)生畏難情緒. 二同：高考實(shí)驗(yàn)題裝置與教材相同. 人教版物理必修2第7章第9節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示[1]，此題與高考實(shí)驗(yàn)題裝置圖非常相似，由于學(xué)生已經(jīng)做過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，看到實(shí)驗(yàn)裝置圖，很容易回憶起做實(shí)驗(yàn)時(shí)的情形，有利于學(xué)生順利完成高考實(shí)驗(yàn)題. 這樣的高考實(shí)驗(yàn)題，能有效調(diào)動(dòng)一線的物理教師盡力去完成學(xué)生實(shí)驗(yàn). 三同：高考實(shí)驗(yàn)題求速度的方法與人教版物理必修2第7章第9節(jié)求瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)(如圖3所示)相同. 只要學(xué)生按照教材要求，計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，那么就一定可以正確解答此題. 一異：求電源頻率. 實(shí)驗(yàn)操作、平時(shí)練習(xí)時(shí)，頻率是作為已知量，經(jīng)常求的是速度、加速度，而高考題，采用逆向思路，已知加速度，求解頻率. 通過這一問的設(shè)置，能夠起到有效分層、選拔人才的作用，同時(shí)也啟發(fā)教師，在設(shè)計(jì)練習(xí)時(shí)，可以全方位變化，不要總是用相同的形式考查.

圖2 驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置

圖3 紙帶

2)“核心素養(yǎng)”

考查機(jī)械能守恒定律，體現(xiàn)以“物理觀念”選擇高考實(shí)驗(yàn)題，通過考查，讓學(xué)生具有能量觀，用能量觀分析問題、解決問題. 利用紙帶求速度，定量驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，并從不同角度考查物理實(shí)驗(yàn)，通過求解電源頻率，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，從而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹翱茖W(xué)思維”.

原題2： 23．(10分)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)要求熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60 ℃時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警. 提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警)，電阻箱(最大阻值為999.9 Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1 000 Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為2 000 Ω)，單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干.

在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，已知U約為18 V，Ic約為10 mA；流過報(bào)警器的電流超過20 mA時(shí)，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在60 ℃時(shí)阻值為650.0 Ω．

1)在答題卡上(如圖4所示)完成待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線.

2)在電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器________(填“R1”或“R2”).

3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：

a.電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為______Ω；滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于______(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是______________.

b.將開關(guān)向________(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至________.

4)保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用.

圖4 報(bào)警系統(tǒng)原理電路待連線圖

評(píng)析：

1)“求同存異”

本題有二同二異，通過相同，實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移，通過相異，應(yīng)用新產(chǎn)品. 一同：高考實(shí)驗(yàn)題滑動(dòng)變阻器處理方式與平時(shí)處理方式相同. 限流式連接，在開關(guān)接通前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)放在阻值最大處. 二同：高考實(shí)驗(yàn)題選取的實(shí)驗(yàn)方法與平時(shí)講解實(shí)驗(yàn)方法相同. 本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的等效替代法是高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的研究方法，學(xué)生對(duì)此種方法理解深刻，應(yīng)用較多. 一異：本實(shí)驗(yàn)不是教材規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，也不是考試說明規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，而是根據(jù)已學(xué)知識(shí)，獨(dú)立設(shè)計(jì)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn). 二異：實(shí)驗(yàn)器材與平時(shí)實(shí)驗(yàn)不同，試題選取了熱敏電阻和報(bào)警器，是平時(shí)不常見的實(shí)驗(yàn)器材.

2)“核心素養(yǎng)”

本實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，需要解讀原理，設(shè)計(jì)方案，選擇器材，并要完成實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”能力. 通過應(yīng)用等效替代法，按照步驟調(diào)節(jié)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“科學(xué)思維”方法的遷移. 選取熱敏電阻、報(bào)警器為實(shí)驗(yàn)器材，引導(dǎo)物理一線教師關(guān)注現(xiàn)代生活，應(yīng)用現(xiàn)代科技，調(diào)動(dòng)學(xué)生把現(xiàn)代科技成果用于日常生活，為生活安全服務(wù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，并激發(fā)學(xué)生研究物理的好奇心和求知欲.

2 教學(xué)啟發(fā)

2.1 關(guān)注課程改革，更新教學(xué)理念

雖然物理新課標(biāo)還沒有正式頒布，但提倡的“核心素養(yǎng)”已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)和期刊上經(jīng)常出現(xiàn)，作為一線物理教師，應(yīng)緊跟時(shí)代步伐，主動(dòng)了解新課標(biāo)，用新理念指導(dǎo)教學(xué). 高考物理試題，肩負(fù)著物理教學(xué)的導(dǎo)向作用，肯定會(huì)聯(lián)系課程改革，體現(xiàn)新的教學(xué)理念，關(guān)注課程改革，就相當(dāng)于緊跟高考題的出題方向，把握了高考題的出題規(guī)律，可以增加物理教學(xué)的針對(duì)性，從而提高物理教學(xué)的效率.

2．2 落實(shí)教材實(shí)驗(yàn)，重視實(shí)驗(yàn)方法

2016年力學(xué)實(shí)驗(yàn)與教材實(shí)驗(yàn)基本一致，只要學(xué)生做過此實(shí)驗(yàn)，在考試時(shí)就會(huì)比沒有做過實(shí)驗(yàn)的學(xué)生答對(duì)率高. 在做教材實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了要學(xué)生親自動(dòng)手操作外，教師在教學(xué)過程中還要重視實(shí)驗(yàn)中用到的方法，講清方法的本質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生用相同的實(shí)驗(yàn)方法完成不同的實(shí)驗(yàn). 如等效替代法可測(cè)量電壓表、電流表、多用電表的內(nèi)阻，也可驗(yàn)證力的平行四邊行定則；用紙帶法可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，也可驗(yàn)證牛頓第二定律，探究動(dòng)能定理.

2.3 變換實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)用現(xiàn)代科技

物理實(shí)驗(yàn)要與時(shí)俱進(jìn)，時(shí)刻關(guān)注科技變化，應(yīng)用新產(chǎn)品. 高考物理試題，為了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)代科技，培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境關(guān)聯(lián)意識(shí)，在試題中必然會(huì)植入新產(chǎn)品. 若教師在教學(xué)過程，有意識(shí)地設(shè)計(jì)有新器材的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在高考時(shí)就會(huì)得心應(yīng)手，穩(wěn)定發(fā)揮. 如實(shí)驗(yàn)中引進(jìn)光電門、傳感器、電子秤等.

2.4 加強(qiáng)同量異構(gòu)，培養(yǎng)發(fā)散思維

教學(xué)中，注重引導(dǎo)學(xué)生同量異構(gòu)，即相同物理量用不同構(gòu)想測(cè)量，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力及創(chuàng)新意識(shí). 如測(cè)量速度，可用速度公式測(cè)量，也可用圓周運(yùn)動(dòng)公式測(cè)量，還可用位移圖像測(cè)量.

“凡事豫則立，不豫則廢”，高考實(shí)驗(yàn)題擔(dān)負(fù)選拔人才、指引實(shí)驗(yàn)教學(xué)方向的重任，總結(jié)高考實(shí)驗(yàn)題的規(guī)律，加強(qiáng)物理教學(xué)的針對(duì)性，從而提升一線教師的教學(xué)效率，減輕在校學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力.

[1] 人民教育出版社物理室． 物理(必修2)[M]. 3版.北京：人民教育出版社，2010：79-80．

[2] 董友軍. 賞析測(cè)速方法，提高教學(xué)效率[J]. 物理教學(xué)，2015(12)：67-69.

[3] 劉大明，江秀梅. 電表讀數(shù)總偏大(小)的原因分析與改進(jìn)[J]. 物理實(shí)驗(yàn)，2015(10)26-28.

[4] 曾祥新，于海波. 應(yīng)用雙幀數(shù)視頻分析法探究“自由落體運(yùn)動(dòng)”的加速度[J]. 物理實(shí)驗(yàn)，2015(9):26-28,41.

[責(zé)任編輯：尹冬梅]

Analyzing experimental questions in 2016 college entrance examination I

DONG You-jun1, XIA Liang-ying2

(1.Shantou Experimental School, Shantou 515041, China;2.Dongguan Middle School, Dongguan 523808, China)

The historical background of the 2016 college entrance examination I was introduced, and the characteristics of the experimental questions were analyzed. By seeking common ground to reduce difficulty while reserving the differences to distinguish the ability of students, the entrance examination permeated with the core literacy of physics. Based on the analysis, four enlightenments were obtained for physics experiment teaching.

college entrance examination; experimental questions; physical concept

2016-06-22

東莞市普通教育科研精品課題(No.jpkt15003)

董友軍(1976-)，男，湖南衡陽(yáng)人，汕頭市實(shí)驗(yàn)學(xué)校一級(jí)教師，學(xué)士，從事中學(xué)物理教學(xué)工作.

基礎(chǔ)教育

G633.7

A

1005-4642(2016)11-0041-04