联系生活实际,,,考查核心素养
学习科学的兴趣,培养实事求是的态度,形成正确的价值观,促进“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现.该题以山区高速公路上设置的避险车道为背景,考查了力学综合问题和考生的学科核心素养.试题在考查基础知识的同时,重视理论联系实际,所选素材符合生产生活实际,立意新颖,能激发学生求解的欲望,体现了将物理知识和生产生活、社会及科技发展紧密联系的新课程理念.
我们先来了解一下避险车道的原理和设计.在交通事故统计中,长陡下坡是事故多发路段,在这样的长坡上,部分超载车辆长时间使用刹车会因刹车片发热而导致刹车失灵、车辆失控,造成交通事故.因此,在连续长陡坡路段设置紧急避险车道尤为重要.避险车道的原理是在制动坡床上铺上松散的碎石,对车辆产生较大的阻力,以及制作一定的纵坡,利用车辆爬坡时重力做负功来消减车辆制动失灵时的动能.避险车道的坡度角大,对应的制动坡床长度小;坡度角小,对应的制动坡床长度大.一般情况下,坡度角不大于15°,制动坡床长度为100m左右.当然,有的避险车道的坡度角和制动坡床长度视实际地形而设计.
试题设计为了减少繁杂数学运算的干扰,突出对考生构建模型、分析推理、科学论证等科学思维以及科学态度的考查,对于坡度角θ,由于θ较小,取cosθ=1, sinθ=0.1,既降低计算难度又比较符合实情.另外,货车的车速为23 m/s(83 km/h),符合交通法中规定的在山区高速公路上行驶的车速.试题的设问具有一定的梯度和区分度,第(1)问主要考查受力分析和牛顿第二定律,分析计算没有难度.第(2)问物理过程相对复杂,对考生的能力要求提高了,解题的关键是将实际问题进行抽象,通过分析推理建立物理模型,即“平板-滑块”模型,在正确画出货物、货车和制动坡床之间相对运动示意图后,运用运动学规律列式求解.试题的这种设置,即使有的考生得不到满分,但也不至于完全失分.因此,试题对全体考生有较好的区分度,体现了考试的选拨功能.
教学启示 近几年的高考试题,已经渗透新课程理念,在注重基础的同时,注重物理知识在生产生活和科学技术中应用的考查,以及对考生学科核心素养的考查.例如:2016年全国卷Ⅰ第15题(质谱仪)、第22题(热敏电阻控制的报警系统);全国卷Ⅱ第22题(法拉第圆盘发电机);天津卷第10题(跳台滑雪);浙江卷第17题(身高体重测量仪)、第20题(赛车场);等等.这些试题大多来源于生活实际和新科技背景,但又紧扣教材内容和《考试大纲》要求,考查的是基础知识、基本技能和基本方法,只是在基础知识上有新的变化和创新,体现了“强调能力考查,引导回归教材”的命题思想.所以,高三教学与复习要关注教材、回归教材,避免陷入题海战术之中.同时,关注最新科技前沿,注重物理与生活的结合,在充分利用教材中生活元素的基础上,联系与物理知识相关的生活场景,通过生活实例的引入,使学生在学习的过程中,加强对物理知识的理解,提高科学素养和解决实际问题的能力.
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