以“STSE”为背景的2016年高考试题探析

肖飞燕 钱呈祥

(1. 浙江省永嘉中学,浙江 温州 325100; 2. 浙江永嘉县上塘中学,浙江 温州 325100)

以“STSE”为背景的2016年高考试题探析

肖飞燕1钱呈祥2

(1. 浙江省永嘉中学,浙江 温州 325100; 2. 浙江永嘉县上塘中学,浙江 温州 325100)

以“STSE”为背景的高考物理试题，关注物理学在社会生产、生活中的应用,具有多样性、综合性的特点,立意新颖、构思巧妙、可读性强,注重考查学生物理基础知识的运用、情景过程的解读、物理模型的转化、思想方法的应用等诸多方面.

高考物理；STSE;素材

“STSE”是科学、技术、社会、环境的英文缩写,是物理教育的重要内容，在新课改理念引领下,STSE类试题成为高考物理中的热点和亮点之一.该类试题重视物理学与自然、社会问题的联系,通过实际物理情景的创设,要求考生通过分析,从真实情景中抽象出物理模型,再从物理模型中分析其中的物理规律、各物理量的变化及相互之间的关系.体现以知识为载体的能力测试主导思想,注重考查对物理概念、规律的理解，强调知识之间的内在联系，注重考查考生应用语言文字、数学方法表达物理思想与物理过程的能力，注重考查学生理论联系实际的能力,有利于高校选拔有学习潜能的合格新生,激发学生学习科学的兴趣,形成科学的价值观.本文探析以“STSE”为背景的2016年高考物理试题,以期抛砖引玉.

1 2016年高考物理“STSE”试题评析

例1(北京卷第20题):雾霾天气是大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果.雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写).某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化.据此材料,以下叙述正确的是( ).

A. PM10表示直径小于或等于1.0×10-6m的悬浮颗粒物

B. PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力

C. PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动

D. PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大

评析:本题考查布朗运动.对于信息题,不要过多关注题目的长度,一定要仔细阅读题干,从中找出相应的信息,布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的,布朗运动既不是颗粒分子的运动,也不是液体分子的运动,而是液体分子无规则运动的反映.本题中B选项正确.

例2(江苏卷第6题):电吉他中电拾音器的基本结构如图1所示,磁体附近的金属弦被磁化,因此弦振动时,在线圈中产生感应电流,电流经电路放大后传送到音箱发出声音,下列说法正确的有( ).

A．选用铜质弦,电吉他仍能正常工作

B．取走磁体,电吉他将不能正常工作

C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势

D．磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化

评析:选用铜质弦时,不能被磁化,不会产生电磁感应现象,电吉他不能正常工作,选项A错误;取走磁体时,金属弦磁性消失,电吉他不能正常工作,选项B正确;根据法拉第电磁感应定律可知,增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势,选项C正确;根据楞次定律可知,磁振动过程中,线圈中的电流方向不断变化,选项D正确.

例3(天津卷第8题):我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比,某列动车组由8节车厢组成,其中第1和5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( ).

图2

A. 启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B. 做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2

C. 进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D. 与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2

评析:此题是力学综合问题,考查牛顿第二定律、功率以及动能定理等知识点;解题时要能正确选择研究对象,灵活运用整体及隔离法列方程;注意当动车功率一定时,当牵引力等于阻力时,动车的速度最大，选项D正确.

图3

例4(浙江卷第17题):如图3所示为一种常见的身高体重测量仪.测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔.质量为M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比.当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学的身高和质量分别为( ).

评析:此题以身高体重测量仪为背景,考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题;关键是搞清测量的原理,然后联系物理知识列方程解答;此题难度不大,但是题目新颖,有创新,能较好地考查学生分析问题、处理问题的能力，选项D正确.

2 高考物理“STSE”的命题趋势

“STSE”物理题常以日常生活、现代科技应用为背景,注重理论联系实际,体现了物理与生产、生活实际的密切联系,体现了新课改所倡导的“从生活走向物理,从物理走向社会”的课改理念.试题情境设计注重加强物理与生活、社会的联系,考查考生运用所学物理知识解决实际问题的能力,要求学生对试题所展示的实际情景进行分析、判断,弄清物理情景,抽象出物理模型.然后运用相关物理知识得出正确的结论，其特点为选材灵活、形态复杂、立意新颖，对考生的理解能力,推理能力,综合分析应用能力,尤其是从背景材料中抽象、概括、构建物理模型的能力要求较高,是备考的难点.

实际应用型命题不仅能考查考生分析问题和解决实际问题的能力,而且能检验考生的潜能和素质,有较好的区分度,有利于选拔人才.2016年高考题加大了对理论联系实际的考查,突出“学以致用”,充分体现了由知识立意向能力立意转变的高考命题方向.

解决实际应用型题目的过程,实质是对复杂的实际问题的本质因素(如运动的实际物体、问题的条件、物体的运动过程等)加以抽象、概括,通过纯化、简化,构建相关物理模型,依照相应物理规律求解，并还原为与实际问题相关的终结答案的过程.其解题思路为:首先,摄取背景信息,构建物理模型.在实际题目中,错综的信息材料包含着复杂的物理因素,要求考生在获取信息的感性认识基础上,对题目信息加工提炼,通过抽象、概括、类比联想、启发迁移等创造性的思维活动,构建出相关的模型(如对象模型、条件模型和过程模型等).其次,要弄清实际问题所蕴含的物理情景,挖掘实际问题中隐含的物理条件,化解物理过程层次,探明物理过程的中间状态,理顺物理过程中诸因素的相互依存、制约的关系,寻求物理过程所遵循的物理规律,依据规律得出条件与结果间的关系方程,进而依常规步骤求解结果.

要提高复习的效果,就要研究近年来物理学科高考特点和考题,为课堂设计、习题选择提供指导.近年来物理学科高考特点为稳中求变,体现了课改方向，加大了考查能力的力度,命题设计突出真实性和情境性.重视考查学生得出结论的过程，注重基础,突出主干,较好地处理主干知识与非主干知识考查的关系;以联系生活、生产实际、科学前沿为背景,关注科学发展现状,渗透科学研究方法;关注物理学的技术应用所带来的社会热点问题;理论联系实际试题多在知识与生活的交汇点设计试题,这些试题要求学生注重对事物整体结构、功能的认识,以及对事物变化发展过程的分析理解.其次,理论联系实际试题多以现实中的问题为命题立意,这些试题大多综合社会的热点、焦点以及与人类生活密切相关的话题,强调人与自然、与社会协调发展的现代意识,这类试题需要学生积极主动地去关心国家、社会和全人类的发展,有利于将学生从死记硬背中解放出来,到社会中去学习.有必要增设一些科普性的专题讲座,如“科技发展史与科技前沿”“空间技术的开发与利用”“环境与人类的发展”等等,以拓宽学生视野.教师应彻底改变一讲到底的课堂模式,应结合具体的教学目标和教学内容、学生的实际认知能力,实施以学生为主体的启发式教学,点燃学生探求知识的火花,激发他们的创造兴趣.教师要不断地“诱导、激励、点拨”,从而达到培养学生创新能力的目的,这样才能在高考中以不变应万变,取得好成绩.

[1]陆真,沈婷,钱海滨.从点缀到主角——新世纪科学教育中STSE的课程形式与功能演进[J].课程·教材·教法,2009,(3).

[2]乔红华.STSE教育在中学物理教学中的实践研究[D].长春：东北师范大学,2005.