例析江苏物理高考卷对中学物理教学的重要启示

于路军　居海军

摘 要：高考卷由站在科技、文化前沿的专业知识专家和教育专家命题，他们将教育教学理念浓缩、融入到了每一道高考题。教师研究高考命题对中学教学有着最直接的引导作用。本文就近年来江苏高考物理试题进行分类、整理，提炼出对中学教学有指导意义的内容，以提高中学教学改革的有效性。

关键词：高考卷；中学教学；启示

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）12（S）-0005-4

高中物理新课程教育教学改革实施已有10余年，广大教师在改革的探索过程中，取得了许多的成果。然而教学改革中也存在一些不容争辩的事实。例如，较多考生平时成绩比较理想，但高考成绩反差比较大。根据对高考题命题特点的研究，笔者得出一个值得教师深刻反思的结论：出现上述问题的学生平时的习题训练仅仅起到了熟练各种物理模型的作用，这类学生能适应当地的模考卷和调研试卷，但是遇到以能力立意为目的的“求新、求变”的高考卷就容易表现出“水土不服”。

分析其原因，可能是教师在复习教学中没有切实关注高考对学生的各种能力的需求。事实上，自2004年江苏高考自主命题以来，高考题型一直在求变、求新，对物理知识、物理能力的考查由表及里，逐渐筛选并淘汰那些靠“死记硬背”应付高考的考生，同时暴露出“题海战术”教学模式的深层次弊端。

应对上述问题，笔者认为中学教学必须做出改变。笔者就历年来高考题新出现的一些题目进行分类，阐述自己对高考题的解读，以期与同行交流，并作抛砖引玉。

1 夯实基础，扩大教学知识覆盖面

通过历年高考试题的分析可以发现江苏物理高考卷具有如下特点：知识和能力的覆盖面较广，各模块内容比较合理，体现了新课程的探究理念和对实践能力的要求。试题总体侧重于基本概念及基本技能，对主干知识考查不刻意回避常规模型，但在题目编制的构思上比较灵活，不落俗套，能力倾向明显，重视考察考生对物理概念和规律本质的掌握程度和应用能力。

此外，由于每年高考所考察的知识点范围变化的不确定性，也对中学教学知识的全面覆盖提出了更高的要求。例如，“电场叠加”在2008到2012年一直没有涉及，但是2013（第3题）和2014（第4题）两年连续考查这个知识点，而且是非点电荷的电场叠加，对能力要求较高。自2008年江苏自主命题以来，从未涉及到的“霍尔效应”在2014年也突然出现。

教师应该关注对学生基本物理概念、规律理解能力的全面、系统的培养。让学生对每一个知识点都能理解其本质，掌握其物理规律的建立过程及其应用过程，方能获得扎实的物理基本功，从而达到教学目的。

2 加强生活情景教学，重视新情景下物理建模能力的培养

物理模型是物理学研究的重要工具和对象，也是物理教学中重要的教学内容和教学方法。可以说物理模型是进行问题解决的基本手段之一。

江苏物理高考试题注重能力立意，突出对物理建模能力的考察，对原始物理问题建模能力的考察成为近年来江苏高考的新亮点，对学生的问题解决能力提出了更高的要求。例如，“2009年江苏高考物理卷第2题”“2010年江苏高考物理卷第3题”等（如表1所示），这些题虽然考查的知识点不同，但是从“问题模型”来看，发现他们都是考查学生在实际生活中对物理规律发现和使用的能力。

事实上，物理建模是指对生活物理现象抓住主要矛盾，忽略次要矛盾而建立起一种抽象的思维表征。但实际的物理教学中，许多教师存在这样一个误区：一味追求模型的多样化，缺失对生活化情景进行模型化转化能力的训练。学生如果缺少建模过程的训练、不能掌握建模的技巧与方法，他们就会在高考的解答中频繁地栽跟头。因此，提高此类能力的方法之一就是在教学中多让学生接触生活中的情景，让学生的建模能力在实际情景的训练中获得提高。

例题1 （2009年高考物理江苏卷第12题（B））

图1是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r=11 cm的圆形范围内，水面上的运动员手到脚的长度l=10 cm，若已知水的折射率n=■，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h。（结果保留两位有效数字）

图1 水立方运动馆景象 图2 模型图

本题是一个实际生活物理问题，就要求学生通过现象看到背后的物理模型。将本题抽象出一个模型如图2所示，可以发现看似复杂的一个情景就是物理教材“选修3-4”中几何光学中折射率的计算模型。也只有把情景抽象成这一熟悉的模型，学生方能进行下一步的计算。

2013年江苏高考物理第14题（见例2）的情景是一个惯性演示实验。考查学生在熟悉的生活学习情景下的建模能力、综合能力。这一类问题在2005年的北京卷中曾出现过，教学过程中也经常被学生作为练习而多次接触。但如果教学中不注重对学生建模能力的培养，那么，就无法对题中的情景产生熟悉感。

例题2 （2013年高考物理江苏卷第14题）

如图3所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，m1=0.5 kg；m2=0.1 kg，μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1 m，取g=10 m/s2。若砝码移动的距离超过l=0.002 m，人眼就能感知。为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？

3 加强实验体验与探究能力的培养

实验是物理科学的基础。然而，中学教学中往往对实验的评价缺少实践操作的考核。许多中学教师在实验教学中，对学生的实验操作和探究能力的培养一直作淡化处理。高考实验评价应该突出学生，对实验命题的研究显得十分关键。自从分省自主命题以来，江苏省对实验命题的探索一直走在全国前列，也能给中学的实验教学带来启示与借鉴。江苏高考实验命题现在体现出了鲜明的特点。

3.1 重视实验操作经验

例题3 （2012年江苏高考物理卷第10题）

在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整题图4中多用电表的_______。（选填“A”、“B”或“C”）

本题中，“多用电表的使用”通过图像要学生选择“A、B、C”旋钮，这需要学生实际接触过多用电表才会知道相应位置的旋钮的作用，而平时靠背记“机械调零”“欧姆调零”等词汇的考生就无法知道正确答案。2013年江苏高考物理卷第10题，考查实验后电路拆除的先后顺序，对实验操作的体验和规范提出了更高的要求，没有实际的符合规范的实验体验，是不可能完成解答的。

3.2 重视实验基本原理的理解

通常，在实验教学中，教师通过已有的实验总结了很多结论供学生记忆，这些结论往往偏重操作注意点，不注重操作原理的解释，使学生只记住了针对某些实验设计的特殊操作，却没有掌握实验的根本原理，从而失去了对设计新颖的实验的思考能力。

例题4 （2011年江苏高考物理卷第10题）

某同学用如图5所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向。

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。

（2）下列不必要的实验要求是_________。（请填写选项前对应的字母）

A.应测量重物M所受的重力

B.弹簧测力计应在使用前校零

C.拉线方向应与木板平面平行

D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

例题5 （2014年江苏高考物理卷第11题）

小明通过实验验证力的平行四边形定则。

（1）实验记录纸如图7所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。

实验装置如图7所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。

（1）两次实验记录的轨迹如题图8所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 。

（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些？（填写选项前的字母）

A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比

B.两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长

C.两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大

D.两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大

（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。

在传统的力的合成实验“橡皮筋模型”“中强调换弹簧秤时要保证O点在同一位置”，而 “钩码模型”则颠覆了这个结论。

例5考查的问题就是在实验过程中极容易出现的意外（橡皮筋超过弹性限度），这些对有着实际操作经验的考生与只会“背实验”的考生的感觉完全是不一样的。

从以上两个试题的对比可以看出，江苏高考题对于实验的创新能力和探究精神有着很高的追求。类似实验以前许多年都没考过，现在频度很高，体现了实验命题的创新和实验探究能力的重要性。

4 突破思维定势，全面提升物理思维品质

对于高中物理的学习，很多学生在高中阶段已经积累了一些物理解题经验和方法， 而物理学习又会经常提取一些模型出来。当碰到一些新的物理问题时，由于一些旧的思维模式，或是解题经验，亦或者是一些类似的物理模型都会影响到我们对新问题的判断。如果不能针对一个新的物理问题的特点做出灵活反应，很容易出现思维紊乱、僵化，影响问题的解决。

例题6 （2012年江苏高考物理卷第5题）

2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图9所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动。则此飞行器的（ ）

A.线速度大于地球的线速度

B.向心加速度大于地球的向心加速度

C.向心力仅由太阳的引力提供

D.向心力仅由地球的引力提供

本题中相近环绕天体和中心天体都对运动天体提供向心力，突破了“只有中心天体提供万有引力”的结论。

参考文献：

[1]陈俊.2012年高考江苏物理试卷评析[J].物理通报，2012，（12）：81.

[2]于正荣，李俊成.2013年江苏高考物理试题评析与启示[J].物理教师，2013，（11）：73.

（栏目编辑 赵保钢）

3.1 重视实验操作经验

例题3 （2012年江苏高考物理卷第10题）

在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整题图4中多用电表的_______。（选填“A”、“B”或“C”）

本题中，“多用电表的使用”通过图像要学生选择“A、B、C”旋钮，这需要学生实际接触过多用电表才会知道相应位置的旋钮的作用，而平时靠背记“机械调零”“欧姆调零”等词汇的考生就无法知道正确答案。2013年江苏高考物理卷第10题，考查实验后电路拆除的先后顺序，对实验操作的体验和规范提出了更高的要求，没有实际的符合规范的实验体验，是不可能完成解答的。

3.2 重视实验基本原理的理解

通常，在实验教学中，教师通过已有的实验总结了很多结论供学生记忆，这些结论往往偏重操作注意点，不注重操作原理的解释，使学生只记住了针对某些实验设计的特殊操作，却没有掌握实验的根本原理，从而失去了对设计新颖的实验的思考能力。

例题4 （2011年江苏高考物理卷第10题）

某同学用如图5所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向。

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。

（2）下列不必要的实验要求是_________。（请填写选项前对应的字母）

A.应测量重物M所受的重力

B.弹簧测力计应在使用前校零

C.拉线方向应与木板平面平行

D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

例题5 （2014年江苏高考物理卷第11题）

小明通过实验验证力的平行四边形定则。

（1）实验记录纸如图7所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。

实验装置如图7所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。

（1）两次实验记录的轨迹如题图8所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 。

（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些？（填写选项前的字母）

A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比

B.两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长

C.两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大

D.两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大

（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。

在传统的力的合成实验“橡皮筋模型”“中强调换弹簧秤时要保证O点在同一位置”，而 “钩码模型”则颠覆了这个结论。

例5考查的问题就是在实验过程中极容易出现的意外（橡皮筋超过弹性限度），这些对有着实际操作经验的考生与只会“背实验”的考生的感觉完全是不一样的。

从以上两个试题的对比可以看出，江苏高考题对于实验的创新能力和探究精神有着很高的追求。类似实验以前许多年都没考过，现在频度很高，体现了实验命题的创新和实验探究能力的重要性。

4 突破思维定势，全面提升物理思维品质

对于高中物理的学习，很多学生在高中阶段已经积累了一些物理解题经验和方法， 而物理学习又会经常提取一些模型出来。当碰到一些新的物理问题时，由于一些旧的思维模式，或是解题经验，亦或者是一些类似的物理模型都会影响到我们对新问题的判断。如果不能针对一个新的物理问题的特点做出灵活反应，很容易出现思维紊乱、僵化，影响问题的解决。

例题6 （2012年江苏高考物理卷第5题）

2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图9所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动。则此飞行器的（ ）

A.线速度大于地球的线速度

B.向心加速度大于地球的向心加速度

C.向心力仅由太阳的引力提供

D.向心力仅由地球的引力提供

本题中相近环绕天体和中心天体都对运动天体提供向心力，突破了“只有中心天体提供万有引力”的结论。

参考文献：

[1]陈俊.2012年高考江苏物理试卷评析[J].物理通报，2012，（12）：81.

[2]于正荣，李俊成.2013年江苏高考物理试题评析与启示[J].物理教师，2013，（11）：73.

（栏目编辑 赵保钢）

3.1 重视实验操作经验

例题3 （2012年江苏高考物理卷第10题）

在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整题图4中多用电表的_______。（选填“A”、“B”或“C”）

本题中，“多用电表的使用”通过图像要学生选择“A、B、C”旋钮，这需要学生实际接触过多用电表才会知道相应位置的旋钮的作用，而平时靠背记“机械调零”“欧姆调零”等词汇的考生就无法知道正确答案。2013年江苏高考物理卷第10题，考查实验后电路拆除的先后顺序，对实验操作的体验和规范提出了更高的要求，没有实际的符合规范的实验体验，是不可能完成解答的。

3.2 重视实验基本原理的理解

通常，在实验教学中，教师通过已有的实验总结了很多结论供学生记忆，这些结论往往偏重操作注意点，不注重操作原理的解释，使学生只记住了针对某些实验设计的特殊操作，却没有掌握实验的根本原理，从而失去了对设计新颖的实验的思考能力。

例题4 （2011年江苏高考物理卷第10题）

某同学用如图5所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向。

（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。

（2）下列不必要的实验要求是_________。（请填写选项前对应的字母）

A.应测量重物M所受的重力

B.弹簧测力计应在使用前校零

C.拉线方向应与木板平面平行

D.改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置

例题5 （2014年江苏高考物理卷第11题）

小明通过实验验证力的平行四边形定则。

（1）实验记录纸如图7所示，O点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力F3的方向过P3点。三个力的大小分别为：F1=3.30 N、F2=3.85 N和F3=4.25 N。请根据图中给出的标度作图求出F1和F2的合力。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。

实验装置如图7所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。

（1）两次实验记录的轨迹如题图8所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Fa、Fb的大小关系为 。

（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些？（填写选项前的字母）

A.橡皮筋的长度与受到的拉力成正比

B.两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长

C.两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大

D.两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大

（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。

在传统的力的合成实验“橡皮筋模型”“中强调换弹簧秤时要保证O点在同一位置”，而 “钩码模型”则颠覆了这个结论。

例5考查的问题就是在实验过程中极容易出现的意外（橡皮筋超过弹性限度），这些对有着实际操作经验的考生与只会“背实验”的考生的感觉完全是不一样的。

从以上两个试题的对比可以看出，江苏高考题对于实验的创新能力和探究精神有着很高的追求。类似实验以前许多年都没考过，现在频度很高，体现了实验命题的创新和实验探究能力的重要性。

4 突破思维定势，全面提升物理思维品质

对于高中物理的学习，很多学生在高中阶段已经积累了一些物理解题经验和方法， 而物理学习又会经常提取一些模型出来。当碰到一些新的物理问题时，由于一些旧的思维模式，或是解题经验，亦或者是一些类似的物理模型都会影响到我们对新问题的判断。如果不能针对一个新的物理问题的特点做出灵活反应，很容易出现思维紊乱、僵化，影响问题的解决。

例题6 （2012年江苏高考物理卷第5题）

2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图9所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动。则此飞行器的（ ）

A.线速度大于地球的线速度

B.向心加速度大于地球的向心加速度

C.向心力仅由太阳的引力提供

D.向心力仅由地球的引力提供

本题中相近环绕天体和中心天体都对运动天体提供向心力，突破了“只有中心天体提供万有引力”的结论。

参考文献：

[1]陈俊.2012年高考江苏物理试卷评析[J].物理通报，2012，（12）：81.

[2]于正荣，李俊成.2013年江苏高考物理试题评析与启示[J].物理教师，2013，（11）：73.

（栏目编辑 赵保钢）