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摘 要:自2017年版新课程标准实施以来,高考命题对于新课标理念有更加深刻的体现.物理学科命题在强化选拨功能的同时,坚持发挥价值引领作用.本文以2019年高考理综全国Ⅱ卷第19题为例,阐述了对核心素养和课程目标的考查,并分析试题特点及导向价值.
关键词:核心素养;思维习惯;物理语言
文章编号:1008-4134(2019)19-0045中图分类号:G633.7文献标识码:B
1 原题
(2019理综全国Ⅱ卷第19题)如图1,在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图象如图2所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
2 试题解析
(1)选项A分析:首先,“面积”能够表示位移.通过微元法,可以得到竖直方向上v-t图线与横轴围成的“面积”,表示该方向上的位移.
其次,求“面积”的方法.v-t图线是曲线,与横轴围成的“面积”的形狀不是梯形,不能用匀变速的表达式求位移.借助于数格子的数据处理方法.
再次,比较“面积”的大小.本问题中,在不数出格子具体数目的情况下,可以比较t1时间内第一次比第二次多的格子数,远小于t1~t2(可从图中读出,这段时间为2个单位时间)时间内第二次的格子数,故可得,第二次的“面积”大,即第二次竖直方向的位移大.故选项A错误.
(2)选项B分析:A选项中,已经判断出第二次的竖直方向位移更大一些.通过题文和图1可知,雪道是倾斜的.由平面几何的知识可知,每一次的竖直方向位移与水平位移之比为定值.第二次的竖直方向位移大,所以第二次的水平方向位移也相应大.故选项B正确.
(3)选项C分析:读图象可知,第一次的末速度大于第二次的末速度,且第一次的运动时间小于第二次的运动时间;再由a=Δv/t,第一次的平均加速度大于第二次的平均加速度,故选项C错误.
(4)选项D分析:读图象可知,竖直方向速度大小为v1时,第一次比第二次在该点的斜率大,即该时刻的加速度更大.由牛顿第二定律,对滑雪者,该点速度时列方程mg-f=ma,第二次,加速度小,对应的阻力f大,故选项D正确.
综上分析,正确答案为:B、D.
3 对核心素养和课程目标的考查
3.1 考查核心概念
普通高中物理课程标准(2017年版)基本理念部分第二条指出:精选学生终身发展必备的核心概念,促进学生自主地、富有个性地学习.选项C考查物理学核心概念-加速度的理解及由加速度这个物理量出发,使考生在考场中引申到平均加速度,顺理成章.
3.2 考查科学思维习惯
基本理念部分第四条指出:通过创设学习情境,引导学习概念理解物理学的本质,形成科学思维习惯.
3.2.1 运用物理语言的习惯
本题以读图为基础,要求学生具备读图的习惯.与文字和表达式一样,示意图和图象也是重要的物理语言形式,从图和图象中提取物理情境、并利用图和图象进行分析.考查学生通过读图和读图象,提取信息的思维习惯.
3.2.2 自主提取并运用科学研究方法的习惯
在选项A中,需要学生提取并运用微元的研究方法,运动微元法得到v-t图线与横轴围成的“面积”具备表示位移的功能.在比较位移大小时,需要学生提取并运用数格子的科学研究方法,比较两个“面积”大小.
微元法和数格子法均是学生终身发展需要的研究方法,在生活和学习的各个领域中均需要,是学生终身发展必备的科学研究方法.
3.3 考查运动观念
新课标指出,形成运动观念,能用其解释自然现象和解决实际问题.本题中,以运动为实际情境,选项A和选项C中,考查位移、平均加速度两个物理量的分析及比较;选项B考查运动的合成与分解;选项D中,考查牛顿第二定律的基本应用.从不同的角度考查了运动观念,实现了考查核心素养中的物理观念.
4 启示
4.1 本题特点
本题轻计算、轻难度、重核心素养的考查.出发点在于核心素养,考查了物理的核心概念、科学思维习惯和运动观念.
题目素材具有现实性、时代性.在全面准备北京冬奥会的大环境下,越来越多的国民关注滑雪等冰雪运动.以滑雪为素材,具有现实生活意义,也具有时代意义.
4.2 导向价值
新课程标准(2017年版)实施以来,高考命题致力于体现新课标理念.命题在坚持强化选拨功能的同时,坚持发挥价值引领作用.
命题出发于物理学科本质、通过富有现实意义和时代意义的情境,利用多维度的物理学科语言,对物理核心概念、物理思维习惯、物理科学研究方法进行考查.命题注重物理学科本质,有减少计算量的趋势.
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2017.
[2]张宪魁. 物理科学方法教育[M]. 青岛:中国海洋大学出版社,2000.
[3]张玉峰.基于课前学习诊断的高中物理教学整合研究[M].北京:北京师范大学出版社,2018.
[4]郭奕玲,沈慧君. 物理学史[M]. 北京:清华大学出版社,2005.
[5]秦晓文. 探究照亮未来[M]. 北京: 中国青年出版社,2017.
[6]田成良. 生活哲理与教育教学[M]. 北京:北京师范大学出版社,2017.
(收稿日期:2019-06-23)
关键词:核心素养;思维习惯;物理语言
文章编号:1008-4134(2019)19-0045中图分类号:G633.7文献标识码:B
1 原题
(2019理综全国Ⅱ卷第19题)如图1,在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图象如图2所示,t1和t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
2 试题解析
(1)选项A分析:首先,“面积”能够表示位移.通过微元法,可以得到竖直方向上v-t图线与横轴围成的“面积”,表示该方向上的位移.
其次,求“面积”的方法.v-t图线是曲线,与横轴围成的“面积”的形狀不是梯形,不能用匀变速的表达式求位移.借助于数格子的数据处理方法.
再次,比较“面积”的大小.本问题中,在不数出格子具体数目的情况下,可以比较t1时间内第一次比第二次多的格子数,远小于t1~t2(可从图中读出,这段时间为2个单位时间)时间内第二次的格子数,故可得,第二次的“面积”大,即第二次竖直方向的位移大.故选项A错误.
(2)选项B分析:A选项中,已经判断出第二次的竖直方向位移更大一些.通过题文和图1可知,雪道是倾斜的.由平面几何的知识可知,每一次的竖直方向位移与水平位移之比为定值.第二次的竖直方向位移大,所以第二次的水平方向位移也相应大.故选项B正确.
(3)选项C分析:读图象可知,第一次的末速度大于第二次的末速度,且第一次的运动时间小于第二次的运动时间;再由a=Δv/t,第一次的平均加速度大于第二次的平均加速度,故选项C错误.
(4)选项D分析:读图象可知,竖直方向速度大小为v1时,第一次比第二次在该点的斜率大,即该时刻的加速度更大.由牛顿第二定律,对滑雪者,该点速度时列方程mg-f=ma,第二次,加速度小,对应的阻力f大,故选项D正确.
综上分析,正确答案为:B、D.
3 对核心素养和课程目标的考查
3.1 考查核心概念
普通高中物理课程标准(2017年版)基本理念部分第二条指出:精选学生终身发展必备的核心概念,促进学生自主地、富有个性地学习.选项C考查物理学核心概念-加速度的理解及由加速度这个物理量出发,使考生在考场中引申到平均加速度,顺理成章.
3.2 考查科学思维习惯
基本理念部分第四条指出:通过创设学习情境,引导学习概念理解物理学的本质,形成科学思维习惯.
3.2.1 运用物理语言的习惯
本题以读图为基础,要求学生具备读图的习惯.与文字和表达式一样,示意图和图象也是重要的物理语言形式,从图和图象中提取物理情境、并利用图和图象进行分析.考查学生通过读图和读图象,提取信息的思维习惯.
3.2.2 自主提取并运用科学研究方法的习惯
在选项A中,需要学生提取并运用微元的研究方法,运动微元法得到v-t图线与横轴围成的“面积”具备表示位移的功能.在比较位移大小时,需要学生提取并运用数格子的科学研究方法,比较两个“面积”大小.
微元法和数格子法均是学生终身发展需要的研究方法,在生活和学习的各个领域中均需要,是学生终身发展必备的科学研究方法.
3.3 考查运动观念
新课标指出,形成运动观念,能用其解释自然现象和解决实际问题.本题中,以运动为实际情境,选项A和选项C中,考查位移、平均加速度两个物理量的分析及比较;选项B考查运动的合成与分解;选项D中,考查牛顿第二定律的基本应用.从不同的角度考查了运动观念,实现了考查核心素养中的物理观念.
4 启示
4.1 本题特点
本题轻计算、轻难度、重核心素养的考查.出发点在于核心素养,考查了物理的核心概念、科学思维习惯和运动观念.
题目素材具有现实性、时代性.在全面准备北京冬奥会的大环境下,越来越多的国民关注滑雪等冰雪运动.以滑雪为素材,具有现实生活意义,也具有时代意义.
4.2 导向价值
新课程标准(2017年版)实施以来,高考命题致力于体现新课标理念.命题在坚持强化选拨功能的同时,坚持发挥价值引领作用.
命题出发于物理学科本质、通过富有现实意义和时代意义的情境,利用多维度的物理学科语言,对物理核心概念、物理思维习惯、物理科学研究方法进行考查.命题注重物理学科本质,有减少计算量的趋势.
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2017.
[2]张宪魁. 物理科学方法教育[M]. 青岛:中国海洋大学出版社,2000.
[3]张玉峰.基于课前学习诊断的高中物理教学整合研究[M].北京:北京师范大学出版社,2018.
[4]郭奕玲,沈慧君. 物理学史[M]. 北京:清华大学出版社,2005.
[5]秦晓文. 探究照亮未来[M]. 北京: 中国青年出版社,2017.
[6]田成良. 生活哲理与教育教学[M]. 北京:北京师范大学出版社,2017.
(收稿日期:2019-06-23)