宋泽亮

2021年我省将首次实施新课改后的高考，旧教材、新高考、无考纲的情况需要我们去面对，而新的试卷结构、分值构成、试题形式也需要我们尽快适应、熟悉和掌握。高考命题要求考查学生的“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”，其中物理学科素养包括：物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任。学科素养的培养以“必备知识”和“关键能力”为载体，而核心价值又体现在学科素养的养成上。下面我们就如何突出学科素养的培养，对一轮复习进行探讨。

一、完善物理观念，架构知识单元网络

两年的高中学习让我们的物理知识一点点丰富起来。从知道什么是力，到体验重力、弹力、摩擦力，再到理解电场力、磁场力、核力，相互作用观在我们意识中逐步形成；从知道什么是机械运动，到细分直线运动、曲线运动，再到精准解析匀速运动、匀变速运动、变加速运动，运动观在我们头脑里逐步建立；从知道什么是能量，到认知机械能、内能、电能、核能，再到能量的转化和守恒，能量观在我们思维深处逐渐丰富。在学习必备知识的同时，我们的物理观念日臻完善。在一轮复习中，我们可以对知识进行“相互作用观、运动观、能量观、物质观”四个方面的拆解，来架构知识单元网络，力争做到知识的融会贯通。

以重力的概念为例：在初中我们学习了G=mg，学过g=9.8N/kg（物质观）；在高中必修1第二章自由落体中我们用运动学方法测得g=9.8m/s2（运动观）；在必修1第三章我们进一步明确了重力是由于地球的吸引而产生的（相互作用观）；在必修1第四章应用牛顿第二定律得g=G/m，明确了重力加速度的含义，并分析了超重、失重现象（运动观）；在必修1第五章我们学习了重力作用之下的抛体运动（运动观）；在必修2第六章万有引力定律中知道了重力是万有引力的一个分力，忽略地球自转，得到g=GM/R2，即重力加速度决定式（物质观）；在必修2第七章机械能学习了重力做功改变重力势能（能量观）。以重力为线索，将上述知识列表：

产生 大小 方向作用点作用效果初中 G=mg g=9.8N/kg 二力平衡第二章自由落体运动学方法测g=9.8m/s2各地不同第三章重力由于地球的吸引而产生G=mg=9.8m/s2竖直向下重心多力平衡第四章牛顿运动定律g=G/m重力加速度含义、超重、失重第五章曲线运动重力作用之下的抛体运动第六章万有引力定律重力是万有引力的一个分力g=GM/R2 决定式万有引力作用之下的天体运动第七章机械能重力功、重力势能

重力部分的内容如此丰富，但围绕物理观念建立起的这些内容无非是力的几个要素及作用效果而已。顺此思路整合其他概念，就会发现更多的知识关联架构，会感觉课本突然变薄了。

二、训练科学思维，提升分析问题的能力

提到科学思维，就会想到归纳、演绎、辩证等，其实我们在学习知识的过程中一直在进行着推理、论证、质疑、创新，不自觉地运用着这些思维方式。

例如，课本利用归纳的方法，比对汽车、火车的加速性能引出加速度，很有趣；用演绎思维，借平抛运动的规律解答打排球问题，很形象；法拉第运用辩证思维发现电磁感应规律，很典范。高中两年的积累已经可以让我们从方法论的角度去分析问题，有意识地运用科学思维的方法分析问题，使我们的复习达到举一反三、事半功倍的效果。

在解决具体问题时，我们在科学思维的基础上总结出了一些特定条件下使用的具体方法，例如“假设法”“极值法”“微元法”“等效法”等，注重方法的积累，后续用时方见从容。阅读下面题目，寻找思维方法。

例1. 某同学通过以下步骤测出了从一定高度落下的排球对地面的冲击力：将一张白纸铺在水平地面上，把排球在水里弄湿，然后让排球从规定的高度自由落下，并在白纸上留下球的水印。再将印有水印的白纸铺在台秤上，将球放在纸上的水印中心，缓慢地向下压球，使排球与纸接触部分逐渐发生形变直至刚好遮住水印，此时台秤的示数即为冲击力最大值。下列物理学习或研究中用到的方法与该同学的方法相同的是 ( )

A.建立“合力与分力”的概念

B.建立“点电荷”的概念

C.建立“瞬时速度”的概念

D.研究加速度与合力、质量的关系

分析：答案A。应用了等效替代的方法。

例2.如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体，它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答，有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理，你可以不必进行复杂的计算，而根据所学的物理知识和物理方法进行分析。根据你的判断，下述表达式中可能正确的是（ ）

分析：答案为D。若θ=90°，很容易可以看出压力为零，故排除选项A、B；若M很小，当M

三、导引科学探究，助力情景深度解读

提醒大家要特别关注物理实验，我们一般仍旧将其拆解为目的、器材、原理、步骤、结论、误差分析六个环节，实验题目也针对这六个环节进行重组设计。新课标科学探究的内涵是十分丰富的，通常有“问题、证据、解释、交流”四个环节，它不只是演示实验、分组实验，探寻未知世界规律的过程都是科学探究。例如开普勒利用恩师第谷的观测数据得出开普勒三定律的过程就是科学探究的经典案例。

在学习的过程中，我们遇到的题目情景好多是陌生的、抽象的，甚至难以想象的，要想理解其物理内涵，需要借助于科学探究的方法打开思路，用创造力去设计模仿题目中的情景，使自己如临其境。

例3. 一质量为m的木块静止在倾角为α的斜面上，如图。现用平行于斜面底边的大小为F的力推木块，使木块匀速运动起来，则木块与斜面间的摩擦力是

A.F B. μmgcosα

分析：答案为D。我们只需要拿起一本书，放上一块橡皮，用力推一下，答案一目了然，这就是科学探究。这个问题典型的错误是想当然地选A。科学探究中我们自己的手、臂、腿、脚，还有书本、橡皮、铅笔、硬币等都是器材。利用已有的物理常识，能帮我们解决很多疑难问题。

例4.如图所示，演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 ( )

A.0.3J B.3J C.30J D.300J

分析：答案为A。由生活经验可知，8个鸡蛋的质量大约0.5 kg，一个鸡蛋的质量约为0.0625 kg，一般成人肘关节到下巴颏的竖直距离约为0.5 m；因此，鸡蛋上抛的高度约为0.5 m，由功能关系可知，抛出鸡蛋的过程中人对鸡蛋做的功约为0.3125J。

四、关注科技实例，赋能解题建模水准

学科素养的第四个维度是“科学态度与责任”，科学态度的第一要素是尊重事实。而物理规律的发现历程、物理发展前沿、生产生活实际等都需要我们关注，进而为解题建模积累丰富的感性材料，这也是一轮复习中需要的慢功夫。2020年全国Ⅰ卷的14题是行车安全气囊问题，16题是荡秋千问题，24题以我国自主研制的运-20重型运输机为背景；2020年山东卷的7题以我国在2020年7月23日火星探测任务“天问1号”探测器的发射为背景，13题以2020年5月我国进行珠穆朗玛峰的高度测量为背景，15题考查中医拔罐的物理原理，16题以冬奥会单板滑雪U型池比赛为背景……将2020年各地高考题做一对比就会大发感慨：高三这一年既要读圣贤书也要知天下事。

这类物理题目都需要我们从事实描述中忽略次要因素，抓住主要因素进行理想化建模，且描述时除了物理概念之外，还经常涉及一些行业术语。比如“加速度”是物理概念，而“加速性能”则是行业术语；“电阻器”是物理概念，而“负载”则是行业术语，对术语的正确理解有时会成为建模的关键，要注意积累。例如下面的问题。

例5.通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为lkm；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据，下列判断正确的是 ( )

A.闪电电流的瞬时值可达到1×105A

B.整个闪电过程的平均功率约为l×1014W

C.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m

D. 整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J

分析：答案为A、C。这个问题如果理解了术语“闪击”是云层和大地之间的放电现象，就能迅速建立起电容器放电的模型，也就找到了对应的电容器电势差为1.0×109V、电容器极板间距离约为l km、电容器的带电量为6C，代入公式，问题便可迎刃而解。

学科素养是适应个人终身发展和社会发展的必备品格和关键能力。希望广大师生有意识地聚焦学科素养，使其成为一轮复习的一条暗线，使备考复习有法可依、有章可循，使一轮复习达到应有的效果。