貴州
時(shí)光的年輪攜著歲月的芬芳不停地旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)眼間2019年高三備考已經(jīng)進(jìn)入了最關(guān)鍵的沖刺環(huán)節(jié)。沖刺階段的復(fù)習(xí)主要是實(shí)現(xiàn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通、物理能力的有效提升和學(xué)科素養(yǎng)的真正形成,對(duì)提高物理教學(xué)的總體效果具有舉足輕重的作用。這個(gè)階段的主要任務(wù)是通過對(duì)各種模擬試卷、適應(yīng)性考試的試題演練、分析,達(dá)到夯實(shí)基礎(chǔ)、學(xué)會(huì)思考、提升能力的目的。習(xí)題教學(xué)要注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,讓學(xué)生面對(duì)高考題時(shí)順利想到解題方法,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性解題;試卷講評(píng)的過程要引導(dǎo)學(xué)生形成解決問題的基本思維程序:讀題審題(從文字、圖形、圖片、圖象、圖表獲取信息)→形成清晰的物理情景→思考、抽象建構(gòu)物理過程模型(畫草圖)→找出過程特征及所考查的知識(shí)內(nèi)容→確定適合的物理概念、規(guī)律→確定推理依據(jù)、列出方程(組)→數(shù)學(xué)處理求出結(jié)果→物理判斷得出答案。課堂教學(xué)要盡可能按這種程序操作:學(xué)生解題→教師巡視→發(fā)現(xiàn)問題→有針對(duì)性地講解→解題反思、歸納提升。教師的智慧在于根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程,適時(shí)適度地進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo),突破不同學(xué)生的“能力”瓶頸。
審題是解題的第一環(huán)節(jié),弄不好就會(huì)“差之毫厘,失之千里”。所以審題不能有半點(diǎn)疏漏,務(wù)必做到明察秋毫、一絲不茍。沖刺階段教師一定要讓學(xué)生獨(dú)立讀題、審題,完成“眼看、嘴讀、手畫、腦思”的親身經(jīng)歷,老師不要抑揚(yáng)頓挫的讀題,必須放手讓學(xué)生獨(dú)立思考。
培養(yǎng)學(xué)生審題能力主要從這幾個(gè)方面去訓(xùn)練:一是認(rèn)真細(xì)致讀題,全面提取解題信息。這需要逐字逐句地看清楚,力求從語法結(jié)構(gòu)、邏輯關(guān)系等方面真正弄懂題意,否則就會(huì)出現(xiàn)把“托馬斯·楊成功完成了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)”認(rèn)為是“楊成功”完成了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)!尤其“至多”、“至少”、“增加(減少)了”、“增加(減少)到”、“恰好”、“最大速度”、“穩(wěn)定速度”、“準(zhǔn)確測(cè)定”之類的限制性語言,或者是對(duì)題目所涉及物理過程的描述、變化情況的臨界點(diǎn)、摩擦力或彈力的突變點(diǎn)等解題切入點(diǎn)的表達(dá),臨界狀態(tài)包含承前啟后的物理量,往往是解決問題的關(guān)鍵。帶電粒子在某個(gè)位置從一種場(chǎng)進(jìn)入另一種場(chǎng)等等,一定要善于捕捉變化。二是對(duì)隱含條件的挖掘和補(bǔ)充條件(括號(hào)里的說明)的利用,任何物理問題都是在特定的物理?xiàng)l件或范圍內(nèi)根據(jù)物理現(xiàn)象的變化規(guī)律而設(shè)定的,如果題目沒有給出,就需要自己去尋找和利用這些隱含條件。比如動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒、能量守恒定律的條件是否滿足;彈簧是否在彈性限度內(nèi);“準(zhǔn)確測(cè)定”的誤差要求;“緩慢移動(dòng)”的平衡特點(diǎn);計(jì)算結(jié)果的表達(dá)方式與有效數(shù)字的個(gè)數(shù)確定;要求填寫字母代號(hào)還是器材符號(hào);是否因?yàn)槲锢砹康拇笮?、方向不明和周期性帶來多解等等。三是善于排除干擾條件,2019年《考試大綱》中明確提出“注意物理知識(shí)在日常學(xué)習(xí)生活、生產(chǎn)勞動(dòng)實(shí)踐等方面的廣泛應(yīng)用,大力引導(dǎo)學(xué)生從‘解題’向‘解決問題’轉(zhuǎn)變”。筆者認(rèn)為今年高考試題可能會(huì)偏向日常學(xué)習(xí)生活、生產(chǎn)勞動(dòng)實(shí)踐、最新科技成果等來設(shè)計(jì)問題情境,這類問題通常會(huì)給出字?jǐn)?shù)繁多的關(guān)于情境、背景的描述性語言,與解題沒有直接關(guān)系,考生迅速閱讀弄清情境即可,接下來才是物理現(xiàn)象、運(yùn)動(dòng)過程,不同的情境對(duì)應(yīng)不同的物理知識(shí)規(guī)律,這需要邊讀邊思考,有時(shí)還要將文字描述的已知量與題中圖象結(jié)合起來識(shí)別模型、獲取解題信息。四是預(yù)防熟題效應(yīng),平時(shí)教學(xué)過程中大量的習(xí)題訓(xùn)練可以讓學(xué)生熟能生巧,但是又很容易形成思維定勢(shì),命題專家已經(jīng)改變了問題的條件,可是考生誤以為就是自己做過的題,從而在興奮的狀態(tài)下失分。比如“軌道最高點(diǎn)”被換成了“軌跡最高點(diǎn)”、“一群氫原子”換成了“一個(gè)氫原子”、“不計(jì)阻力的”變成了“稀薄氣體阻力”或是沒有說明的;題中圖象中沒有畫出“場(chǎng)線”而題干中已經(jīng)說明的;題干中有“一直受到一水平恒力”而題中圖象沒標(biāo)出這個(gè)力之類的情況都在考查學(xué)生的觀察能力。
物理核心素養(yǎng)中的物理觀念要素和科學(xué)思維要素目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析和解決問題的能力、建模能力以及創(chuàng)新能力,這就是新考綱“解決實(shí)際問題能力”的關(guān)鍵因素。我們平時(shí)訓(xùn)練的習(xí)題實(shí)際上已經(jīng)是經(jīng)過高度抽象概括后的理想化模型,提升的是“解題能力”而非“解決問題能力”,后者面對(duì)的物理現(xiàn)象、物理過程是真實(shí)的、具體的、非理想的實(shí)際應(yīng)用情境,是沒有完整已知條件的新情境問題,需要靈活運(yùn)用物理知識(shí),尋找解決實(shí)際問題所需要的新途徑,并建立起相應(yīng)的物理模型,運(yùn)用模型所適用的物理概念、規(guī)律及相應(yīng)的解題思路與方法去解決實(shí)際問題。
【例1】(原創(chuàng))有一種灌漿機(jī)可以將某種涂料以速度v持續(xù)均勻地噴在墻壁上,若涂料噴出時(shí)產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p,涂料打在墻壁上后便可完全附著在墻壁上,涂料的密度為ρ。則墻壁上涂料厚度增加的速度v′為
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【備考啟示】這類題體現(xiàn)了“科學(xué)思維”的核心素養(yǎng)導(dǎo)向,利用這類趨近于“原始物理問題”的新題型訓(xùn)練學(xué)生的物理建模能力、提高解決問題的能力應(yīng)該更有價(jià)值。類似的是2018年全國卷Ⅱ第15題“雞蛋下落問題”和海南卷“瀑布水流下落問題”,考查學(xué)生模型建構(gòu)能力、推理能力、估算能力的同時(shí),還沒有給出重力加速度的取值,這顯然要求學(xué)生具備熟記這些常數(shù)的物理素養(yǎng)。
高考命題為了考慮知識(shí)覆蓋面和考查學(xué)生分析綜合能力,經(jīng)常在“知識(shí)交匯點(diǎn)”命題,也就是每道題會(huì)考查多個(gè)知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生弄清所給問題中的物理狀態(tài)、過程和情境,找出知識(shí)點(diǎn)間作用的因素及它們之間的聯(lián)系,運(yùn)用物理知識(shí)綜合解決問題。這就需要學(xué)生在備考沖刺階段注重提升自身的知識(shí)整合能力,注重物理思想方法的歸納總結(jié)與應(yīng)用,善于從自身的知識(shí)儲(chǔ)備中提取相應(yīng)的物理概念、規(guī)律等解決問題,達(dá)到“既見樹木也見樹林”的層次。
【例2】某興趣小組根據(jù)機(jī)械能守恒定律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)。關(guān)鍵步驟如下:(1)如圖1所示,將輕彈簧一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè);調(diào)整導(dǎo)軌水平,使滑塊(帶有寬度為d的擋光片,滑塊與擋光片總質(zhì)量為m)自由滑動(dòng)時(shí),通過兩個(gè)光電門的________相等即軌道調(diào)整水平。
圖1
(2)用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x(在彈性限度內(nèi));釋放滑塊,若滑塊脫離彈簧后經(jīng)過光電門的擋光時(shí)間為t,則滑塊脫離彈簧時(shí)的速度為________。
圖2
【備考啟示】本題屬于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題,以“查閱資料”給出新信息考查學(xué)生的信息加工能力。要求學(xué)生把實(shí)驗(yàn)裝置圖和圖象(斜率和截距往往有著重要的物理意義)結(jié)合起來,用“能量守恒”觀念建立等式,加上“導(dǎo)軌水平”的判斷依據(jù)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)中光電門的應(yīng)用來命題,涉及多方面知識(shí)的綜合和邏輯推理能力,通過這類問題的訓(xùn)練,使學(xué)生具備分析綜合能力。教師要注重培養(yǎng)學(xué)生自覺利用豐富的聯(lián)想和跨界類比的方式,在現(xiàn)有知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)上通過邏輯思維的不斷參與,去聯(lián)結(jié)出新的知識(shí)信息,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的靈活遷移。
隨著高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂和“課程標(biāo)準(zhǔn)研究專家”參與到“高考命題專家”行列,“課程標(biāo)準(zhǔn)”與“考試說明”就會(huì)更加吻合,高考命題“引導(dǎo)教學(xué)”的核心功能將得到淋漓盡致的發(fā)揮。高考題的“教材味”會(huì)更加濃烈。正如2018年全國卷Ⅲ22題“實(shí)驗(yàn)測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間”直接以人教版必修一第45頁“做一做”為素材來命題;2018年全國卷Ⅱ22題也屬于人教版選修3-1中問題與練習(xí)4和5改編的。源于教材而高于教材的這些考題都是在課本素材的基礎(chǔ)上嫁接、深化與拓展而來的。
【例3】(根據(jù)選修3-1第32頁“做一做”改編)某實(shí)驗(yàn)探究小組用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)電路采用高電阻放電法來估測(cè)一個(gè)電解電容器的電容。方法是讓已充電的電容器通過對(duì)高阻值的電阻放電,測(cè)出電容器充電電壓為U時(shí),所帶的電荷量Q,從而求出電容器的電容C。
圖3
實(shí)驗(yàn)中提供了下列實(shí)驗(yàn)器材:
A.工作電源(電動(dòng)勢(shì)9 V)
B.H9840數(shù)顯直流微安表一個(gè)(量程2 000 μA)
C.電阻箱(阻值為0~999.9 Ω,額定電流0.5 A)
D.電阻箱(阻值為0~9 999 Ω,額定電流2.0 A)
E.待測(cè)電解電容(額定電壓220 V)
F.直流電壓表(量程0~15 V)
G.定值電阻R0(阻值10 Ω,額定電流2.0 A)
H.秒表一塊
I.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)電阻箱應(yīng)該選擇________(填器材前面的字母代號(hào))。
(2)按下列步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①用筆劃線代替導(dǎo)線按圖3所示電路圖把圖4中的器材連接成對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路。
圖4
②調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使閉合開關(guān)時(shí)直流微安表的示數(shù)接近最大量程,記下這時(shí)的電流表示數(shù)為I0=1 800 μA,電壓表示數(shù)為U0=9.0 V。
③斷開開關(guān)S,同時(shí)幾個(gè)同學(xué)配合計(jì)時(shí)和讀數(shù),每隔5 s讀取一次電流I的值,并填入預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中,將表格中的數(shù)據(jù)(8組)以時(shí)間t為橫坐標(biāo)、電流I為縱坐標(biāo)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),再用平滑的曲線連接得出I-t圖象如圖5所示。則根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,估算出該電容器兩端的電壓為U0時(shí)所帶的電荷量約為________C(保留三個(gè)有效數(shù)字);該電容器的電容約為________F(保留三個(gè)有效數(shù)字);定值電阻在這里的作用是____________________。
圖5
(2)①正確的連接方式如圖6所示。
圖5
【備考啟示】基于“導(dǎo)向教學(xué)”的命題指導(dǎo)思想,沖刺階段有必要讓學(xué)生把課本從頭到尾通讀一遍,教師要把教材的例題、習(xí)題、“做一做”、“說一說”、“科學(xué)漫步”及教材中的物理定理、定律提出的過程、重要的思想方法進(jìn)行整合,改編一些源于教材的題目供學(xué)生訓(xùn)練,避免“舍本逐末”的題海戰(zhàn)術(shù)淹沒學(xué)生的自信,對(duì)備考增分也是一種必要途徑。