谈新课标指导下物理学科的教学评
作者: 康建平
摘 要:2024年河北理综物理试题重点考查了初中物理重点知识、综合知识,注重学生思维和能力的提升,体现了中考选拔功能。比较河北近年中考命题,2024年试题突出中考重点题型考查;突出知识的理解内化和应用知识分析解决问题的落实应用;符合新课标要求,突出跨学科应用、问题情境设计、应用物理知识解决实际问题;突出大单元设计,强化知识间的联系与综合,灵活应用以解决问题;突出物理学科特点,加强实验过程、科学探究能力、科学思维素养的考查。
关键词:初中物理;综合提升;应用落实;知识建构
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2025)02-0055-04
在2024年河北理综试题中,纵观物理试题整体,考题覆盖全面,保留河北中考物理命题特点的同时,渗透了新课标理念,有新的变化和创新设计。
一、突出中考重点,综合提升选拔
物理试题覆盖全面,力学25.5分,电磁学23分,热学4.5分,光学5分,声学2分,能源和其他(含电磁波)3分,共63分。试题总体突出重点知识,考查综合能力,问题设计有层次,有梯度,符合学生思维特点。试题难易度分布适中,有区分度,起到了初中毕业终结性考试的作用,体现了试题选拔性。
二、突出学科特点,应用解决问题
试题体现了新课标的跨学科理念,能够结合实际生活、自然和科技问题创设情境,结合物理概念分析解释现象,结合物理规律分析解决问题。
三、突出课标要求,建构知识结构
试题体现了大单元设计理念,注重知识的综合应用、知识结构化的落实、对分析问题的过程把握、解决问题的灵活性和发散性。落实物理概念的内涵理解和外延的把握时,在选择题和填空题中体现了应用物理知识对问题的分析、辨析、解释、判断等应用;落实物理规律的探究过程和应用分析时,在实验题中体现了科学探究的能力训练;注重应用物理规律分析、解决问题,在综合计算题中体现了科学思维的应用。
【2024年河北33题】在“探究杠杆的平衡条件”实验中,小明使用可绕O点自由转动、刻度均匀的杠杆,以及多个重为0.5N的钩码进行了以下操作:
(1)不挂钩码时,杠杆在图中所示的位置静止。小明将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应向 (选填“左”或“右”)调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。
(2)给杠杆两侧挂上不同数量的钩码,设右侧钩码对杠杆施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2;测出杠杆水平平衡时的动力臂L1和阻力臂L2;多次实验并把数据填入表1。
小明分析表格中的数据发现,第 次实验数据有误,剔除这一组数据后,初步得出杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
(3)第4次实验结束后,小明撤去右侧钩码,改用弹簧测力计继续实验。如图所示,他在左侧A点悬挂三个钩码,再用弹簧测力计(未画出)在B点拉杠杆。杠杆重新在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数可能为 (选填序号)。
①2.0N ②2.5N ③3.0N ④3.5N
(4)筷子是中国传统餐具,体现了我国古代劳动人民的智慧。用筷子夹东西时,所属的杠杆类型与第 次实验时的杠杆类型相同;
(5)小明选用质量分布均匀但两端粗细不同的筷子玩“托筷子”游戏时,用一根筷子把另一根筷子MN水平托起来,图为筷子稳定时的俯视图,筷子MN的重心在O′点,此时 (选填“MO′”或“O′N”)段更重一些;
【拓展】如图所示,小明在一根均匀硬质细杆上挖出等间距的5道细凹槽,将细杆分成6等份,并分别在细杆两端和凹槽处标记出“0、1、2、3、4、5、6”,然后在两端对称安装合适的螺母。支架(未画出)支撑在任一标记处时,都要重新调节螺母,使细杆不挂物体时在水平位置平衡。现把重为2N的物体悬挂在标记“6”处,仅在其他标记处放置支架和悬挂最大容积为800mL、重为1N的小桶,通过改变支架支撑的位置和小桶悬挂的位置,并调整小桶内的水量,可以有__________种方案使细杆在水平位置平衡。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
答案:(1)左; (2)3; (3)②③④; (4)4;(5)O′N;【拓展】11
解析:(1)由图可知,杠杆在图中所示的位置静止,则左端下沉。将杠杆左边的螺母调至最左端,发现杠杆右侧还略向下倾斜,此时小明应继续向左调节杠杆右边的螺母,使杠杆水平并静止,达到平衡状态。(2)根据表格数据可知,钩码的重力均为0.5N,而第三次的动力大小为0.1N,故第3次实验数据有误。(3)当拉力竖直
G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×800×10-6m3×10N/kg=8N
则桶子和水最大总重力为:
G总=G+G桶=8N+1N=9N
F1的范围为1N~9N,根据F1L1=F2L2可知,支点可以在1、2、3、4、5处。
当支点在1时,在0点挂水桶,由F1L1=F2L2,有F1×1=2N×5,F1=10N >9N,不符合条件;当支点在2时,在0点挂水桶,由F1L1=F2L2,有F1×2=2N×4,F1=4N,符合条件;在1点挂水桶,有F1×1=2N×4,F1=8N,符合条件;当支点在3时,在0点挂水桶,由F1L1=F2L2,有F1×3=2N×3,F1=2N,符合条件;在1点挂水桶,有F1×2=2N×3,F1=3N,符合条件;在2点挂水桶,有F1×1=2N×3,F1=6N,符合条件;当支点在4时,在0点挂水桶,由F1L1=F2L2,有F1×4=2N×2,F1=1N,符合条件;在1点挂水桶,有F1×3=2N×2,F1=1.33N,符合条件;在2点挂水桶,有F1×2=2N×2,F1=2N,符合条件;在3点挂水桶,有F1×1=2N×2,F1=4N,符合条件当支点在5时,在0点挂水桶,由F1L1=F2L2,有F1×5=2N×1,F1=0.4N,不符合条件;在1点挂水桶,有F1×4=2N×1,F1=0.5N,不符合条件;在2点挂水桶,有F1×3=2N×1,F1=0.67N,不符合条件;在3点挂水桶,有F1×2=2N×1,F1=1N,符合条件;在4点挂水桶,有F1×1=2N×1,F1=2N,符合条件;综上所述,弹簧测力计共有11种情况。
笔者从中考阅卷中,总结考生的答题情况,分析问题,剖析错因,提出建议,(见表2)。
思路拓展:该问题设计还可以再进行拓展。例如:设计1,杠杆变化问题,在动力臂变化时,引起动力如何变化;或动力臂和阻力臂同时变化时,判断杠杆如何平衡。设计2,结合测力计拉力,分析测力计示数的变化,或定量计算测力计拉力、力臂的大小。设计3,结合浮力问题,利用杠杆平衡时测得固体或液体的密度。设计4,结合人拉杠杆时的受力分析,在杠杆变化过程中,分析计算人对地面的压力、压强问题。设计5,结合杆秤称物体的过程,利用杠杆测得物体的质量,或在移动的过程中分析杆秤的读数偏差问题。设计6,结合做功问题,在利用杠杆提升物体时分析计算做功大小,机械效率的问题。
以上问题,均可结合实际设计问题情境,考查学生利用杠杠平衡条件分析问题、解决问题的能力。
四、突出实验过程,提高探究能力
教学中,教师应在加强课标要求的21个必做实验训练的同时,还要通过创设问题情景点,激发学生的探究意识,积极引导学生在实验探究过程中发现问题并积极思考讨论,进行实验探究,培养学生的科学推理和科学论证等素养。如例题中的杠杠平衡问题,可引导学生发散思维,在建构杠杆模型的基础上结合杠杆平衡条件应用于杠杆的不同用法,潜移默化中培养学生质疑创新的科学思维素养。该题符合学业质量评价中对科学探究的要求,包括问题、证据、解释、交流四个方面。
结合《义务教育物理课程课标(2022年版)》理念,在“探究杠杆平衡条件”实验探究过程中,从问题、证据、理解、交流四个环节加强对学生的引导:(1)问题。能针对如何调节杠杆水平平衡,提出为何要保持杠杆水平平衡,如何调节动力、动力臂、阻力、阻力臂四个因素调节杠杆水平平衡等一系列探究的问题,并引导学生根据已有知识做出猜想或假设,设计实验方案。(2)证据。能针对问题和设计的实验方案,进行实验操作,包括实验装置的组装、调节,进行规范的实验操作,不断改变力和力臂达到杠杆水平平衡,设计实验表格,正确读取并记录实验数据。(3)解释。能根据实验数据,分析调节动力和动力臂时,引起阻力阻力臂的变化规律,从多组实验数据中总结杠杆平衡的结论;同时,在实验中出现的不平衡问题、调节力和力臂的大小问题时做出解释,能从数据中分析比较,论证结论。(4)交流。能正确得出杠杆平衡条件的结论,并完整规范表述探究结果,从而加强对物理规律的理解,分析在设计、操作、结论等探究过程的问题,提高实验探究能力。
基于以上试题的分析,从实验探究题的命题特点和物理知识与能力的综合考查方向来看,教师在今后教学中要引导学生注重物理概念的内涵理解,同时加强对物理规律得来过程的探究,学生通过实验,思考讨论,引发问题,引导思考,共同探究知识的来龙去脉。复习过程中,要把握知识之间的结构关系,注重在问题的解决中落实对知识的分析应用,真正达到落实知识,掌握方法,培养能力,提升素养之目的。