高考物理明星试题草根化 凸显核心素养教学导向——以2018年全国卷Ⅰ第15题为例

云南

近年来高考试题在题目设置上越来越注重考查学生的学科核心素养以及关键能力。2018年的高考物理试卷稳中有新，试题情境大都来源教材，知识点与能力点覆盖较为全面，难度相比前几年有所下降。比如“弹簧模型”是高考物理中的明星模型，是高考物理中的热点模型和重点模型。弹簧问题涉及的物理知识点较广，也比较难。然而2018年中“弹簧模型”试题却从明星化走向草根化，更多注重基础知识和学生关键能力的考查，凸显物理核心素养，这对高中物理教学和复习有很大的方向指导性。

一、高考明星试题草根化

1.草根化高考试题回顾

图1

【2018年全国卷Ⅰ·15】如图1，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是

( )

A

B

C

D

本题是高考最流行的“弹簧模型”试题，无论从情景的设置、模型的建立还是知识的考查、能力的体现，其难度明显低于前几年同类模型的试题难度，而此试题的创新之处就在于很大程度上区别于平时重点教学和复习中的“明星模型”，没有现成的“类型”或“规律”可以直接套用、没有模型二级理论可以立即解决。试题的“草根化”特点决定了必须脚踏实地经历必要的分析过程。学生对此类试题又爱又恨，爱试题类型的常见和熟悉性；又恨试题没有现成的“宝典”直接解决，必须经历必要的过程分析还不能保证完全正确。

【试题特点分析】

(1)紧扣教材、有效设计

本题目情景设置源于教材“探究弹力和弹簧形变量的关系”，在学生有实际的实验操作体验之后有效设计的物理情景。目的在于考查学生在实践体验之后的知识迁移和知识整合能力。此题完全贴近教材，结合学生的实际体验，是来源于教材中名副其实的草根题目。

(2)注重基础知识的考查和整合

本题主要考查胡克定律、牛顿第二定律、力与位移的关系，同时也考查学生将数学函数式转化为图象的能力。将重点基础知识用弹簧作为纽带联系在一起，注重基础知识的考查和整合，对学生的基本知识掌握情况和关键能力以及自身素养有一定的区分度。

(3)注重典型模型，突出物理核心素养的考查

本题以学生熟悉的、典型的、高考流行的“弹簧模型”为素材，不偏不怪，使学生感到亲切。从而可以真实、全面地考查学生的物理核心素养。本题从稍简单的知识层面体现了物理学科考试大纲规定的高考物理考查的五种能力目标：理解能力、推理能力、分析综合能力、实验能力和应用数学处理物理问题的能力。本题从简单的“弹簧模型”入手，又跳出典型“弹簧模型”的既成规律考查学生的关键能力，从而更好地考查学生自身的物理核心素养。

2.草根化高考试题源题分析

图2

【例1】【人教新课标物理高一必修1第三章3.2弹力同步练习】如图2，水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于平衡状态。现用一竖直向下的力压物体A，使A竖直向下做匀加速直线运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。下列关于所加力F的大小和运动距离x之间关系图象正确的是

( )

A

B

C

D

【例2】【浙江省宁波市北仑中学2016-2017学年高一上学期物理期中考试】如图3甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速直线运动，拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10 m/s2)，则下列结论正确的是

( )

甲

乙

A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm

C.物体的质量为3 kg

D.物体的加速度大小为5 m/s2

【解析】2018年全国卷Ⅰ第15题与草根化高考试题源头题(例1、例2)：在知识点呈现上和考查关键能力上几乎一样，实际上就是走入高考试卷殿堂的原题。由此我们可以看到高考试题实际上就是草根出生的明星试题。一线教师如果在平时的教学、练习和测验当中将培养学生物理素养作为真正的出发点和落脚点，何愁我们的学生在高考中施展不了拳脚。

二、拓展草根化高考真题，增强学生关键能力

每一道高考试题，与课程标准所追求的价值观均保持一致。高考试题的设计上情景新颖、目标明确、贴近实际生活。对知识的巩固和理解、思维的训练与创新以及不同层次学生的甄别和选拔都有不可替代的功能。因此，教师在平时的教学中对高考试题的拓展训练、回顾历年高考真题无疑是培养学生核心素养、增强关键能力最好的方法之一。下面笔者就2018年全国卷Ⅰ第15题的拓展做一个简单的交流。

【拓展一】将题目中物体离开静止位置的位移x，拓展变为弹簧的形变量x，求力F与x的可能图象。

【拓展一分析】将物体离开静止位置的位移x，改变为弹簧的形变量x。题目的难度加大，学生不仅要准确分析物体离开静止位置之间的距离与弹簧形变量之间的关系，还要根据牛顿第二定律和胡克定律准确得出数学表达式，由数学表达式到函数图象的得出难度也在加大。让学生利用自身物理素养来解决实际问题将会大大提高学生的关键能力。

【拓展二】适当改变题设条件，让学生能够根据自身物理素养分析弹簧连接体分离、能量转变问题。将竖直方向的“弹簧模型”落实到实处，真真切切地培养学生的关键能力和核心素养。

A

B

【拓展二分析】图4中A重点考查竖直振子模型，力与物体运动距离的关系、物体的能量转化、物体与弹簧的分离条件等。图4中B[2018年江苏卷第12C题(3)]考查物体的能量问题、动量变化、冲量相关问题。对高考题目适当地、有目的地进行拓展训练，让学生经过具体的分析之后能够准确分析弹簧模型的问题，可以有效地提高学生具体问题具体分析的能力。

【拓展三】将竖直模型，拓展为水平、斜面模型，根据物理情景创设不同的问题，让学生经历不同的体验，培养更高层次的关键能力。

A

B

C

【拓展三分析】图5中A图(2018年江苏第7题；2016年北京第15题)、B图(2016年全国卷Ⅱ第25题)、C图(2016年全国卷Ⅰ第25题)从不同的角度考查力与运动的关系和功能关系，将基本运动和基本知识进行整合，重点考查学生的关键能力，有很大的区分度。因此，在平时复习中必须让学生亲身经历具体的分析过程，根据自身的素养解决不同层次的问题，从而使不同层次的学生有不同层次的提高。

三、备考建议

(一)紧靠《考试大纲》，准确把握“大纲”的指导方向

高考是中学教育质量检验的必经环节，高考试题如何体现以核心素养为目标的课程改革方向，高考考试大纲就是命题的指南针。比如：2017年将选修3-5模块改为必考的第一年，所以在2017的试题中主要考查知识的理解。选修3-5模块在2018年全国卷Ⅰ第14题和第24题，分别考查知识的理解和运用。2018年全国卷Ⅱ、卷Ⅲ，都考查了知识具体应用。

因此，高三的教学备考要紧扣考试大纲，准确把握大纲的指导方向，在平时的教学复习中重点关注学生关键能力的培养。

(二)注重基础知识，降低教学难度，提高学生解决问题的关键能力

高考物理试题着重考查学生基本知识、关键能力和核心素养。在平时的教学复习当中，我们必须要降低教学难度，重视对基本概念、规律的理解和解决实际问题的能力培养。比如：2017年全国卷Ⅰ中的14题、15题；2017年全国卷Ⅱ中的15题；2018年全国卷Ⅰ中的14题,都是考查最基本的概念和规律，学生能够理解基本的概念和规律就能正确解决问题。

因此，高三教学备考要重点让学生理解基本概念和规律，不仅要让学生会做，而且要正确地解决问题。

(三)重视教材、关注教材中的拓展资料

近几年高考物理试题的好多情景都是源自教材或教材的拓展资料，考查学生在熟悉的物理情景中解决高于教材的实际问题的能力。比如：2017年全国卷Ⅰ第14题的火箭升空问题、全国卷Ⅱ第15题原子核衰变问题，第19题海王星绕日运动问题；2018年全国卷Ⅰ第14题的烟花弹问题、卷Ⅱ第17题的光电效应、卷Ⅲ第14题的工放射性核素，第24题的质谱仪。主要考查学生对基本概念、基本规律的理解或简单的应用，引导教师教学需重视学生学科核心素养的培养，特别是让学生形成物理观念，夯实解决问题的基础。

因此，高三教学备考要重视教材、关注教材中的拓展资料，分析来源于教材和教材拓展资料情境的真题。

(四)有效建立物理模型，避免机械训练，提升核心素养

用建模来解决物理实际问题是最重要的研究方法之一，每一份物理高考试卷都有涉及。比如：2018年全国卷卷Ⅰ第15题是学生很熟悉的模型，但是感觉又有些陌生，原因在于学生平时养成解决问题的习惯和自身素养不同导致。2018年全国卷Ⅰ、卷Ⅱ、卷Ⅲ第25题的类平抛运动和圆周运动模型，展示了物理的复杂问题是由几个简单的模型组合起来，重新建模，让学生把抽象的知识变成具体的内容，并做好归纳总结。