山东高考物理变化与教学启示课件
2025-09-11
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内容正文:
2025/09/11
山东高考物理试题的变化
对基础年级物理教学的启示
CONTENTS
目录
01
近五年山东高考物理试题的分析
02
对基础年级物理教学的启示
03
基础年级物理教学的思维显性化
认清高考形势,明确教学方向。
《普通高中物理课程标准》国家课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据,是国家管理和评价课程的基础。
认清高考形势,明确教学方向。
为什么考
怎么考
基础性:不是考教材原话,而是考查学生必备知识和关键能力。
综合性:不是考“大杂烩”,而是考查学生的知识体系和对知识间联系的把握,体现学生综合素质和学科素养。
应用性:高考命题不能理论“空对空”,而要考查解决实际问题的能力----具体情境
创新性:通过增强情境的探究性和设问的开放性,允许学生从多角度思考,对同一问题或现象得出不同的结论。
高考评价体系: 一核、四层、四翼、考查载体-----情境
考什么
5
《关于做好 XXXX年普通高校招生工作的通知》
2021……要优化情境设计,增强试题开放性、灵活性,充分发挥高考命题的育人功能和积极导向作用,引导减少死记硬背和“机械刷题”现象。
2022……依据高校人才选拔要求和国家课程标准,优化试题呈现方式,加强对关键能力和学科素养的考查,引导减少死记硬背和“机械刷题”现象。
2023……高考命题体现基础性、综合性、应用性和创新性,注重考查关键能力、学科素养和思维品质,注重考查学生对所学知识的融会贯通和灵活运用。
2024……注重考查必备知识、关键能力和学科素养,引导培养探索性、创新性思维品质。优化试卷结构和试题形式,增强试题的应用性、探究性、开放性。
2025……注重加强关键能力、学科素养和思维品质考查,引导创新能力培养。注重考查基础知识、基本技能、基本方法,引导学生融会贯通、灵活运用。
近五年山东高考物理试题
的分析
01
21年 题号 题型 模块 考查内容 考查知识点 分值 难易程度
力与运动 (47分) 3 单选题 曲线运动 圆周运动 向心力公式、匀速圆周运动分析 3 中等
5 单选题 万有引力与航天 万有引力与航天 万有引力提供向心力、卫星运行参数 3 中等
8 单选题 天体与电磁 天体运动、电动势 万有引力定律、电磁感应现象 3 较难
10 多选题 机械振动与机械波 简谐运动、机械波 振动图像、波动图像、传播特性 4 中等
11 多选题 牛顿运动定律 牛顿运动定律及运用数学工具解决 牛顿第二定律应用、图像分析 4 较难
13 实验题 力学实验 碰撞、能量守恒 动量守恒定律验证、机械能守恒验证 6 中等
16 计算题 力学综合 牛顿第二定律、碰撞 弹性碰撞、非弹性碰撞、动量守恒 8 较难
18 计算题 力学综合 功能关系、力、动量、机械能 多过程问题、功能关系、能量守恒 16 难
电场、磁场、电路 (33分) 6 单选题 静电场 电荷、电场、库仑力 库仑定律、电场强度概念 3 中等
9 多选题 交变电流 变压器 变压器 4 中等
12 多选题 电磁感应 电磁导轨、电磁感应 法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力 4 较难
14 实验题 电学实验 探究电阻随温度的变化 伏安特性曲线、电阻温度特性 8 中等
17 计算题 电磁场综合 电场、磁场、复合场 带电粒子在电场中偏转、在磁场中圆周运动 14 难
光学 (11分) 7 单选题 光学 光的干涉 双缝干涉条件、条纹间距公式 3 较难
15 计算题 光学 光的折射 折射定律、全反射 8 较难
热学 (6分) 2 单选题 热学 理想气体内能、热量 热力学第一定律、内能概念 3 简单
4 单选题 热学 气体体积、压强 理想气体状态方程、玻意耳定律 3 中等
原子物理 (3分) 1 单选题 原子物理 原子物理、半衰期 半衰期计算、原子核衰变 3 简单
22年 题号 题型 模块 考查内容 考查知识点 分值 难易程度
力与运动 (47分) 2 单选题 力学 动量定理、动能定理、功能关系 动量定理应用、动能定理应用 3 简单
6 单选题 万有引力与航天 万有引力定律 万有引力提供向心力、天体运动参数比较 3 中等
8 单选题 曲线运动 向心加速度、匀变速直线运动 圆周运动向心加速度、运动学公式 3 较难
9 多选题 机械振动与机械波 机械振动与机械波 图像物理意义、波长波速频率关系 4 中等
11 多选题 曲线运动 曲线运动、运动的合成和分解 合运动与分运动关系、瞬时速度分解 4 较难
13 实验题 力学实验 牛顿第二定律 实验原理、数据处理、误差分析 6 中等
16 计算题 力学综合 牛顿第二定律、能量守恒定律 多过程问题、功能关系应用 8 较难
18 计算题 力学综合 功能关系、力、动量、机械能 动量守恒定律、机械能守恒定律、碰撞问题 16 难
电场、磁场、电路 (32分) 3 单选题 静电场 电场强度的叠加 点电荷场强公式、场强叠加原理 3 中等
4 单选题 交变电流 变压器 变压器工作原理、电压比、电流比 3 中等
12 多选题 电磁感应 动生电动势、电磁感应 法拉第电磁感应定律、楞次定律 4 较难
14 实验题 电学实验 电阻的测量 伏安法测电阻、电路设计 8 中等
17 计算题 电磁场综合 电场、磁场、复合场 带电粒子在复合场中运动、受力与运动分析 14 难
光学 (7分) 7 单选题 光学 光的全反射、折射定律 全反射条件、折射定律应用 3 较难
10 多选题 光学 单缝衍射、双缝干涉 干涉衍射图样特点、形成条件 4 中等
热学 (11分) 5 单选题 热学 热力学第一定律、分子热运动 热力学第一定律、内能变化 3 中等
15 计算题 力热综合 牛顿第二定律、气体等温变化 玻意耳定律、受力分析 8 较难
原子物理 (3分) 1 单选题 原子物理 原子物理、半衰期 半衰期概念、计算 3 简单
23年 题号 题型 模块 考查内容 考查知识点 分值 难易程度
力与运动 (43分) 2 单选题 力学 弹簧长度与劲度系数的关系 胡克定律、平衡条件 3 简单
3 单选题 万有引力与航天 计算中心天体的质量和密度 万有引力定律、圆周运动规律 3 中等
4 单选题 功和能 功的定义、计算式和物理意义 功的计算、功率 3 中等
6 单选题 直线运动 利用平均速度解决变速运动的问题 匀变速直线运动规律、平均速度 3 中等
8 单选题 功和能 机车的额定功率、阻力与最大速度 功率与速度关系、动能定理 3 较难
10 多选题 机械振动 计算弹簧振子在某段时间内的路程 简谐运动的特征、周期性问题 4 中等
15 计算题 曲线运动 斜抛运动、电容器的储能 运动的合成与分解、能量守恒 8 较难
18 计算题 力学综合 动能定理、动量守恒、能量守恒 多过程问题、功能关系、碰撞规律 16 难
电场、磁场、电路 (33分) 7 单选题 交变电流 理想变压器、远距离输电 变压器原理、电功率计算、能量损耗 3 较难
11 多选题 静电场 等量同种、异种电荷的电场分布 电场强度叠加、电场线分布特点 4 较难
12 多选题 电磁感应 双杆在等宽导轨上运动问题 电磁感应定律、动量定理、能量守恒 4 较难
14 实验题 电学实验 观察电容器充、放电现象 电路连接、电流电压变化规律、能量转化 8 中等
17 计算题 电磁场综合 粒子由电场进入磁场中的往复运动 带电粒子在电场中加速、在磁场中偏转 14 难
光学 (11分) 5 单选题 光学 薄膜干涉现象和原理 光的干涉条件、条纹成因 3 中等
16 计算题 光学 折射和全反射的综合问题 折射定律、全反射条件、临界角计算 8 较难
热学 (10分) 9 多选题 热学 计算系统内能改变、吸放热及做功 热力学第一定律 4 中等
13 实验题 热学 探究等温情况下气体压强与体积关系 实验操作、数据分析、图像处理 6 中等
原子物理 (3分) 1 单选题 原子物理 基态、激发态、跃迁、电离 原子能级结构、跃迁条件 3 简单
2023年高考后,专家向省教科院提出建议:
24年 题号 题型 模块 考查内容 考查知识点 分值 难易程度
力与运动
(40分) 2 单选题 受力分析 国产机器人“天工”能平稳通过斜抛 受力平衡 3 简单
3 单选题 直线运动 木板沿斜面下滑经历时间问题 初速度为零的匀加速运动规律 3 中等
5 单选题 万有引力与航天 鹊桥二号和地球同步卫星 开普勒第三定律 3 中等
7 单选题 能量 以弹簧连接的木板求力F做功 功能关系 3 中等
9 多选题 机械振动、机械波 两列简谐横波相遇 机械波的叠加问题 4 简单
12 多选题 曲线运动 工程队向峡谷对岸平台抛射重物 斜抛运动、运动的合成和分解 4 中等
13 实验题 动量 气垫导轨上的滑块动量守恒实验 验证动量守恒实验 6 中等
17 计算题 力学综合 板块模型、竖直面内圆周运动 动量守恒、机械能守恒、牛顿第二定律 14 难
电场、磁场、电路
(35分) 8 单选题 交变电流 线圈在磁场中转动产生交流电 交流电流的产生原理 3 中等
10 多选题 电场 点电荷电场中的动力学问题 库仑定律、牛顿运动定律、功能关系电场力做功与电势差之间的关系 4 中等
11 多选题 电磁感应 金属棒在半圆弧形金属导轨上的运动 功能关系、右手定则 4 中等
14 实验题 电路 测两种型号铅笔芯的阻率实验 伏安法测金属电阻率实骏 8 中等
18 计算题 电磁综合 带电粒子在电磁场中运动 电磁组合场问题、洛伦兹力、配速法 16 难
光学 (10分) 4 单选题 光学 检测球形滚珠直径是否合格 薄膜干涉 3 中等
15 计算题 光学 关于玻璃砖和三梭镜的几何光学 折射定律、全反射 7 较难
热学 (12分) 6 单选题 热学 理想气体 p-v 图像 气体实验定律和热力学第一定律 3 简单
16 计算题 热学 以汲酒器为背景的理想气体实验定律 等温变化、变质量问题 9 中等
原子物理 (3分) 1 单选题 原子物理 α衰变和β衰变,半衰期 3 简单
25年 题号 题型 模块 考查内容 考查知识点 分值 难易程度
力与运动
(40分) 4 单选题 曲线运动 小球在竖直面内圆周运动最低点细线拉力 通过牛顿第二定律求解向心力 3 中等
5 单选题 功能关系 电动小车光伏电池能量转换相关计算 功、功率、能量守恒定律 3 中等
6 单选题 万有引力与航天 轨道舱与返回舱组合体圆周运动及弹射问题 万有引力定律、圆周运动、动量守恒定律 3 中等
8 单选题 运动与力 长方体建筑材料在坡面下滑加速度 受力分析、牛顿第二定律 3 较难
9 多选题 机械振动机械波 简谐横波的传播与质点振动 波形图、波的叠加 4 简单
10 多选题 曲线运动 无人机定点投放性能测试相关问题 平抛运动、圆周运动角速度 4 中等
13 实验题 力学实验 验证牛顿第二定律 实验设计、数据处理、加速度计算、图像分析 6 简单
17 计算题 力学综合 含弯曲光滑轨道的方形物体与物块相互作用问题 动量守恒定律、能量守恒定律、弹性势能 14 难
电场、磁场、电路
(35分) 7 单选题 电磁感应 交流发电装置产生电动势有效值 电磁感应、交变电流有效值 3 中等
11 多选题 静电场 带电小球在半球形绝缘碗内平衡及电场相关问题 共点力平衡、点电荷场强公式、电势概念 4 中等
12 多选题 磁场 粒子在电场和磁场中的运动 抛物线运动、带电粒子在匀强磁场中的圆周运动 4 较难
14 实验题 电学实验 探究远距离高压输电节能优点实验 电功率计算、欧姆定律、能量守恒定律 8 中等
18 计算题 力电磁综合 金属框在倾斜轨道磁场中运动问题 感生电动势、动生电动势、动量定理牛顿第二定律、运动学公式 16 难
光学 (11分) 3 单选题 光学 光的干涉和偏振现象 干涉条纹间距与波长的关系、偏振现象及其解释 3 简单
15 计算题 光学 光学功能器件中光的折射和传播时间 折射定律、全反射、几何光学知识 8 中等
热学 (11分) 2 单选题 热学 分子间作用力与分子间距离关系及分子势能 分子间的引力、斥力合力与距离的关系图像、分子势能随间距的变化E-r图 3 简单
16 计算题 热学 封闭气体状态变化问题 理想气体状态方程、查理定律、热力学第一定律 8 中等
原子物理(3分) 1 单选题 原子物理 光电效应实验中光电子最大初动能与遏止电压关系 遏止电压的本质及其决定因素 3 简单
25年整体难度较20--23年明显下降,计算量大的题有点多。得分率比24年略低。
1、从难度变化角度分析
据说:今年裸分18人满分
25年主观题平均分低于22
24年主观题平均分低于24
23年主观题平均分低于21
21年 题号 题型 分值 难易程度 22年 题号 题型 分值 难易程度 23年 题号 题型 分值 难易程度 24年 题号 题型 分值 难易程度 25年 题号 题型 分值 难易程度
力与运动 (47分) 3 单选题 3 中等 力与运动 (47分) 2 单选题 3 简单 力与运动 (43分) 2 单选题 3 简单 力与运动 (40分) 2 单选题 3 简单 力与运动 (40分) 4 单选题 3 中等
5 单选题 3 中等 6 单选题 3 中等 3 单选题 3 中等 3 单选题 3 中等 5 单选题 3 中等
8 单选题 3 较难 8 单选题 3 较难 4 单选题 3 中等 5 单选题 3 中等 6 单选题 3 中等
10 多选题 4 中等 9 多选题 4 中等 6 单选题 3 中等 7 单选题 3 中等 8 单选题 3 较难
11 多选题 4 较难 11 多选题 4 较难 8 单选题 3 较难 9 多选题 4 简单 9 多选题 4 简单
13 实验题 6 中等 13 实验题 6 中等 10 多选题 4 中等 12 多选题 4 中等 10 多选题 4 中等
16 计算题 8 较难 16 计算题 8 较难 15 计算题 8 较难 13 实验题 6 中等 13 实验题 6 简单
18 计算题 16 难 18 计算题 16 难 18 计算题 16 难 17 计算题 14 难 17 计算题 14 难
电场、磁场、电路 (33分) 6 单选题 3 中等 电场、磁场、电路 (32分) 3 单选题 3 中等 电场、磁场、电路 (33分) 7 单选题 3 较难 电场、磁场、电路 (35分) 8 单选题 3 中等 电场、磁场、电路 (35分) 7 单选题 3 中等
9 多选题 4 中等 4 单选题 3 中等 11 多选题 4 较难 10 多选题 4 中等 11 多选题 4 中等
12 多选题 4 较难 12 多选题 4 较难 12 多选题 4 较难 11 多选题 4 中等 12 多选题 4 较难
14 实验题 8 中等 14 实验题 8 中等 14 实验题 8 中等 14 实验题 8 中等 14 实验题 8 中等
17 计算题 14 难 17 计算题 14 难 17 计算题 14 难 18 计算题 16 难 18 计算题 16 难
光学 (11分) 7 单选题 3 较难 光学 (7分) 7 单选题 3 较难 光学 (11分) 5 单选题 3 中等 光学 (10分) 4 单选题 3 中等 光学 (11分) 3 单选题 3 简单
15 计算题 8 较难 10 多选题 4 中等 16 计算题 8 较难 15 计算题 7 较难 15 计算题 8 中等
热学 (6分) 2 单选题 3 简单 热学 (11分) 5 单选题 3 中等 热学 (10分) 9 多选题 4 中等 热学 (12分) 6 单选题 3 简单 热学 (11分) 2 单选题 3 简单
4 单选题 3 中等 15 计算题 8 较难 13 实验题 6 中等 16 计算题 9 中等 16 计算题 8 中等
原子物理 (3分) 1 单选题 3 简单 原子物理 (3分) 1 单选题 3 简单 原子物理 (3分) 1 单选题 3 简单 原子物理(3分) 1 单选题 3 简单 原子物理(3分) 1 单选题 3 简单
年份 简单题 中等题 较难题 难题
2021 6 34 30 30
2022 6 34 30 30
2023 6 34 30 30
2024 13 50 7 30
2025 19 44 7 30
力 电磁 光 热 原子
47 33 11 6 3
47 32 7 11 3
43 33 11 10 3
40 35 10 12 3
40 35 11 11 3
①题型分布调整:24年对电磁感应的考查从多选第12题调整到第11题,今年再次调整到计算题压轴题的位置;而对带电粒子在复合场中的运动问题的考查,连续5年考查固定题型(电磁感应为多选题,复合场为计算题),今年与电磁感应对调了位置(电磁感应考查计算题,复合场考查多选题)。
2、从题型变化角度分析
第18题 图
第12题 图
考查了动生电动势与感生电动势的叠加,甚至用到了积分思想,难度较大。
17
2022年第12题
2023年第12题
2020年第12题
2021年第12题
2024年第8题
2025年第7题
②试题情境变化:题目中涉及情境的数量有所减少,今年仅有第5、6、7、8、10题,共5道题涉及情境,且都是以“盖帽子”的形式呈现,降低了提取信息的难度。
19
③实验题变化:实验题的难度有所降低,包括实验原理、数据运算、阅读量大小等。第14题虽然考查了非课标实验——探究远距离输电的优点,但所涉及的实验原理为学生所熟知的物理知识。
2024年15题
2024年16题
2025年15题
2025年16题
④计算题变化:小计算连续两年保持一热一光,23年之前光热交替;压轴计算题,保持一力一电,电学计算题首次考查电磁感应综合问题。
20
对基础年级物理教学的启示
02
一、夯实基础、回归本质
重视基础知识教学,确保学生掌握物理学科的核心概念和原理。
强化核心概念和规律:教学中要高度重视学生对基本概念、原理和公式的深刻理解。
例如:加速度,通过十个问题加深学生对概念的理解。
1、速度大,速度变化量一定大吗?2、速度大,加速度一定大吗?
3、速度变化量大,速度一定大吗?4、速度变化量大,加速度一定大吗?
5、加速度大,速度一定大吗? 6、加速度大,速度变化量一定大吗?
7、速度增大,加速度一定增大吗?8、加速度减小,速度一定减小吗?
9、速度等于0,加速度一定等于0吗?10、加速度等于0,速度一定等于0吗?
基础不牢,地动山摇。
一、夯实基础、回归本质
注重公式推导和溯源:引导学生理解公式的物理意义和来龙去脉,而非死记硬背。鼓励学生自己推导关键公式,理解其适用条件和本质联系。
引导学生回归物理学科的本质,理解物理现象背后的科学原理,培养学生的科学素养。
概念教学:知道为什么要引入本概念-----理解概念的物理意义:知道为什么可以这样定义。
规律教学:知道规律的得出过程------通过什么样的实验探究过程?得到了哪些物理量间怎样的关系?
基础不牢,地动山摇。
二、培养建模能力
建构与应用模型是物理学科最重要的研究方法,也是核心学科特色。
建构模型是指在研究比较复杂的物理学科研究对象过程中,需要抓住主要因素,忽略次要因素,对实际问题进行理想化处理(简化和抽象),建立起能够描述客观事物本质的抽象的物理模型。
物理模型分为三类:
第一类是物质模型,包括实物模型和场模型,实物模型有质点、点电荷、轻弹簧、单摆等,场模型有匀强电场、匀强磁场等;
第二类是理想状态模型,力学中的平衡状态、恰好分离、距离极值等;热学中气体的平衡态、原子物理中原子所处的基态和激发态等都属于状态模型;
第三类是理想过程模型,如匀速直线运动、自由落体运动、平抛运动、匀速圆周运动、追及问题、不在一条直线上的关联物体的运动、闭合电路的部分导体在磁场中的变加速运动(微积分、动量定理)等。
面对一个新的情境、新的问题,首先要做的就是建立模型,将实际问题转化为所熟悉的物理模型,然后将对应的规律、思路、方法进行迁移,这是解决物理问题的基本思路。
建模三步骤:一读、二画、三写式。
一读:读题审题,摄取信息(对象、过程、状态、情景等)。
二画:画示意图(受力分析图、运动过程图、等效电路图等),将文字思维转化为形象思维!
三写式:寻找规律,列出方程。 平时就要让学生养成“每一步都有依据”的结构化思维模式。
三、强化情境化教学
通过实际问题情境的设置,将物理知识与学生的生活经验相结合,使学生能够将物理知识应用于解决实际问题,也可以提高学生的学习兴趣和理解深度。
融入真实问题情境:在日常教学中,应多引入生活实例、科技成就(特别是我国重大科技工程,例如雅鲁藏布江水电站)、社会热点(九三阅兵新装备:雷达、导弹、无人机等)作为教学情境。
在情境中训练模型建构:就是要培养学生对问题情境的理解与转化能力,使学生具备较强的信息获取与加工能力(从复杂文本或情境中提取关键信息的能力),进而忽略次要因素,建立清晰的物理模型(如质点、斜面、弹簧振子、等效电路等),这是解决情境化试题的关键。
重视实验原理和设计:实验教学不能仅限于“照方抓药”式地操作。要引导学生理解实验目的、原理和方法,分析误差来源,甚至能自主设计实验方案去验证物理规律或解决新问题。
认真做教材基础实验:让学生亲手操作,熟悉基本仪器使用,深化对21个课本实验的理解。能够进实验室的一定让学生动手操作,能实物演示的不放视频,有实物视频的不放动画模拟。通过亲身参与实验探究活动,学生的科学探究精神和创新意识才能得到更好地培养,学生的实践操作能力才能有效提高。
四、上好实验课,提升实验探究能力
五、训练规范表达,并指导应试策略。
规范解题习惯:从高一入学开始,就要训练学生规范使用物理符号、单位,分步列式(切忌写连等式),必要时配上必要的文字说明和受力分析图、运动过程图的习惯。这既是良好思维品质的体现,也利于在高考中分步得分。
加强限时训练:在平时练习和考试中,要模拟高考的时限压力,锻炼学生的解题速度和时间分配能力。例如,选择题应遵循“一分钟一分”的原则,合理分配时间。
在平时的作业和专题训练中,提醒学生要力争做到:基础题确保概念类问题零失误;中档题主攻信息提取(如长题干计算题)构建模型;程度较好的学生尝试挑战压轴题,侧重步骤分获取。
作业设计注意分层,设置1或2道选做题。
五、训练规范表达,并指导应试策略
重视计算结果,有计划的开展运算训练:每周的作业安排要统筹规划,选出一到二次或者每次作业中安排几道有一定运算量的题目,以便提高学生的运算速度和准确度。
通过训练,逐步实现物理问题与数学方法深度整合:特别是到了高二年级,会运用导数求极值、图像、几何建模、正(余)弦定理、微积分思想等数学方法解决问题。
六、关注其他省市高考试题
基础年级教学是培养学生学科核心素养的基石,学生最终的高考成绩不只是由高三复习决定的,今年山东卷作出这样的试题变化,反映出命题的趋势:考点与题型轮替,不拘泥于教材,打破“八股”命题传统。
因为各省市之间的高考题都有相互借鉴的先例,所以我们不能以过去山东卷没考过为理由,放松对某些章节或知识点的要求。在新授课阶段,关注其他省市是否在相应的考点上出过题,应该成为我们备课的一个重要环节。
高中物理教学面临的困境:
高中物理课程内容多、难度大,与初中的衔接不紧密,现在高考题型设置又多变,很多老师都有这样的心态:“老师教得清,学生才能学得会”、“老师教得多,学生才能学得多”,或者说:“不讲不放心,讲完才安心”。老师也因此疲惫不堪!
而结果是:学生一看就懂,一听就会,一做就错。
老师很生气:都讲三遍了,还是不会!
结合我们物理学科的特点,我们在基础年级更应该通过优化教学设计,积极探索提高教学效率的途径。
我校开展的思维显性化课堂教学是一种有益的尝试。
基础年级物理教学的思维
显性化
03
思维显性化概念
思维显性化是指将学生(或老师)内隐的分析、推理、建模、质疑、论证等物理思维过程,通过外显的语言、文字、图表、动作等方式清晰地呈现出来,使其变得可以观察、可以讨论、可以评价。
简单说,就是让思考“晒”在阳光下,让大家都能看得见。
在物理学科教学中,思维显性化具有独特价值——它将抽象的物理概念、规律和科学思维方法转化为学生可理解、可掌握的形式,能够有效克服物理学习的认知障碍。通过显性化,学生能够更好地理解物理概念,提升问题解决能力,同时教师也能更准确地评估学生的学习情况。
思维显性化课堂设计的六个要点:
一、以目标引领思维。
二、以问题驱动思维。
三、以情境激活思维。
四、以流程彰显思维。
五、以作业训练思维。
六、注重可视化工具的应用。
要点一:以明确的目标引领思维
课前要设计层次清晰、可观察、可评价的学习目标,学习目标通常分为三层:
基础性目标(面向全体):聚焦于知识的识记与理解,确保所有学生掌握本节课最核心的知识点和基本技能;
拓展性目标(面向大多数):侧重于知识的应用与分析,引导学生建立知识间的联系,实现知识迁移,解决综合性问题;
挑战性目标(面向学有余力者):旨在培养学生的科学探究能力、高阶思维能力和批判性思维。
我们要让不同层次的学生都能看清自己的目标,并获得成功的体验。
例如在学习牛顿第二定律时可设计以下:
基础性目标(面向全体学生):
能够准确说出牛顿第二定律的内容和公式;能直接应用F=ma解决单个物体在恒力作用下的简单动力学问题;能规范画出受力分析图;
拓展性目标(面向大多数学生):
能综合运用牛顿第二定律和运动学公式解决多过程问题;能处理简单的连接体问题;
挑战性目标(面向学有余力的学生):能运用牛顿第二定律定性分析生活中的复杂现象(如“蹦极”过程中加速度和速度的变化);能设计简易实验验证或探究与牛顿第二定律相关的问题。
案例:牛顿第二定律目标
这样的目标,清晰,可见,有层次,能有效的引领学生的思维走向深入
学生学习行为目标的三个层次:了解、理解、应用。
了解目标的行为动词:说出、背诵、辨认、列举、复述、回忆、选出、识别等。
理解目标的行为动词:解释、说明、归纳、陈述、推断、区别、提供、预测、检索、整理
应用目标的行为动词:设计、质疑、撰写、解决、检验、总结推广、证明等
使用这些动词,设计出的教学目标更具有可操作性。
一、基础性目标
二、拓展性目标
三、挑战性目标
能复述库仑定律的内容、公式和适用条件。
会运用库仑定律公式进行简单的定量计算(如静电力大小的计算)。能识别点电荷模型,并解释其理想化条件。
能运用库仑定律和力学知识(如共点力平衡)分析解决简单的带
电体静力学问题。能解释静电现象,并体会守恒思想。
能设计实验方案定性探究影响静电力大小的因素,并评估库仑扭秤实验设计的巧妙之处。能综合运用库仑定律、矢量合成法则及数学工具,分析和解决多个点电荷系统的复杂静力学问题
案例:库仑定律目标
这种分层设计体现了因材施教的原则,让不同层次的学生都能在原有基础上获得发展和成就感。
要点二:以问题驱动思维
问题是思维的发动机。
教材中”思考与讨论”、“说一说”、“做一做”、“课题研究”这些栏目大多以问题形式出现,这都是现成的好问题资源。
我们要围绕核心素养,设计具有系统性、层次性的关键问题链。
设
计
问
题
链
时
应
注
意
探究性
利于学生的思维发展
针对性
紧扣教学主题
挑战性
引发学生认知的冲突
层次性
能使获得相应的成功体验
适切性
合理的问题距
在教学中设计一系列环环相扣的问题,像搭脚手架一样,把学生的思维一步步引向深处。问题链不是老师的连续提问,而是师生围绕一个有逻辑的问题序列,进行多角度、多层次的探索和发现。它将复杂的思维过程分解,让学习变得可控。
案例:洛伦兹力问题链
在学习“洛伦兹力”时,我们可以设计这样一个问题链:
磁场对运动电荷会有作用力吗?
运动电荷在磁场中一定受洛仑兹力吗?
怎样判断洛仑兹力的方向?
怎样计算洛仑兹力的大小?
洛仑兹力的作用能使带电粒子加速吗?
垂直射入匀强磁场的带电粒子将如何运动?
带电粒子在匀强磁场做圆周运动有何基本规律?
通过这个问题链,我们把一个复杂的知识点分解成了思维进阶的阶梯。
要点三:以情境激活思维
物理思维是内隐的、抽象的,而一个好的、生活化的情境,为抽象思维提供了表达的“媒介”和“舞台”。
比如讲“弹力”时,我们给学生看生活中常见情境视频,或给他们创建情境让让他们动手去压一压,拉一拉,感受“发生弹性形变的物体要恢复原状,从而对接触物体产生力”的情境,这比干讲定义要有效得多。
趣味导入,激发思维
一个有趣的情境,两个核心问题,瞬间激发了学生的好奇心和探究欲,为后续的思维活动提供了强大的动力。
课堂伊始,老师做了一个非常有趣的“静电飞碗”小实验:用静电让蛋挞托飞起来。
【设疑】蛋挞托怎么会凭空飞起?
【追问】“电荷之间的作用力,与什么有关?有什么定量关系?”
好的情境会让学生主动变成一个探索者,将学生的思维调动起来。
案例:电磁感应情境
再比如,讲电磁感应产生条件时,我们做一个演示:把一个连接音响的线圈B放在讲台,当把插在电脑上的线圈A插入B中时,音响里突然传出了电脑播放的音乐! 这个神奇的现象瞬间会抓住所有学生的心。“为什么会这样?”——他们会产生强烈的探索欲望,主动变成一个“小小科学家”。
我们要尊重认知规律,将内隐的思维路径外显化为可操作的、规范化的流程。
比如,我们强调解力学题的“四步流程法”:确定研究对象 进行受力分析(画示意图)——建立坐标系——列出方程——求解并讨论。我们要求学生用彩笔在题干旁标注这四步,强迫他们把大脑里的思考步骤外显出来。这样既能理清思路,也便于老师检查他们到底哪一步出了问题。
要点四:以流程彰显思维
这就是用流程让思维清晰化、可视化。
这里我们要明确一个关键区别:习题与试题的功能不同
试题设计思路:考你会不会?
习题设计思路:怎样让你会?
相互割裂地设问,让你不会做。
相互关联地设问,让你学会做。
(1)试题(高考、中考题)的功能
●甄别(招生选拔)
●引导(指导教学)
(2)作业习题的功能
●建构(建立概念规律,构筑知识框架)
●培养(培育各种能力、养成良好态度)
要点五:以作业训练思维
我们的作业习题必须与教学内容高度匹配,确保“教学练”的一致性。
设计课时作业目标需要关注四个方面:
1、与当天教学目标不紧密,但需每日巩固训练的目标。
2、与当天教学紧密相关,有必要进一步巩固和强化的目标。
3、与课时教学目标没有明显关系,但是课程标准规定的目标要求。
4、课堂教学中没有实现的教学目标,需要通过作业进行弥补的。
课时作业的取材:
1、教师创编题。
2、教材课后习题及改编题。
3、其他版本教材习题及改编题。
4、其他资料习题和高考试题及改编题。
(如2020年高考全国理综1卷第21题)
如图,U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 边平行,和 bc 边垂直。ab、dc 足够长,整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与 bc 边保持平行。经过一段时间后( )
A.金属框的速度大小趋于恒定值
B.金属框的加速度大小趋于恒定值
C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D.导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值
这是一道优秀试题,但如果直接把它作为我们新课后的练习题,它就是一个糟糕的习题。原因如下: 第一,它涉及加速度的变化,超过大部分学生新授课后的认知水平。 第二,它的四个选项直接是结果,没有呈现任何思维过程,无法引导学生“学会做”。 所以,我们不能盲目地用高考题当练习题。
案例:一道高考题改编的启示
改为练习题:U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 平行,和 bc 垂直。ab、dc 足够长,电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与 bc 边保持平行。
(1) 刚开始拉动时,金属框和导体棒,哪个加速度大?
(2) 开始一段时间内,金属框和导体棒加速度怎样变化?
(3) 大致作出上一问中两者速度随时间变化的图像。
(4) 大致作出上一问中两者加速度随时间变化的图像。
(5) 请判断以上两个图像的最终走向,并加以论证。
F
N
M
b
c
d
a
这5个问题,把一道令人望而生畏的难题,分解成了学生“跳一跳能够得着”的思维阶梯。
案例:如何将试题转化为习题
我们保持题干不变,重新设计了一系列有梯度、引导思维的小问题:
改为练习题:U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 平行,和 bc 垂直。ab、dc 足够长,电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与 bc 边保持平行。
(1) 刚开始拉动时,金属框和导体棒,哪个加速度大?
(2) 开始一段时间内,金属框和导体棒加速度怎样变化?
(3) 大致作出上一问中两者速度随时间变化的图像。
(4) 大致作出上一问中两者加速度随时间变化的图像。
(5)请判断以上两个图像的最终走向,并加以论证。
解: (1) 设金属框和导体棒的质量分别为m1和m2,它们所受到的安培力分别为f1和f2,加速度分别为a1和a2。
F
f1
f2
m1
m2
得 F- f1= m1 a1, f2= m2 a2
由于 f1= f2 且刚开始运动金属框速度小,产生的感应电流小,所以 f1 和 f2 远小于F。因此, a1> a2 。
F
N
M
b
c
d
a
改为练习题:U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 平行,和 bc 垂直。ab、dc 足够长,电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与 bc 边保持平行。
(1) 刚开始拉动时,金属框和导体棒,哪个加速度大?
(2) 开始一段时间内,金属框和导体棒加速度怎样变化?
(3) 大致作出上一问中两者速度随时间变化的图像。
(4) 大致作出上一问中两者加速度随时间变化的图像。
(5)请判断以上两个图像的最终走向,并加以论证。
F
f1
f2
m1
m2
解:(2) 金属框的加速度比导体棒的大,金属框速度的增加比导体棒增加得快,电路中与感应电流方向相同的感应电动势增加得比反方向电动势快,因此电路中的感应电流增加,安培力也在增加。根据 F- f1= m1 a1 和 f2= m2 a2 可知,金属框的加速度a1 将逐渐减小,导体棒的加速度 a2 将逐渐增加。
F
N
M
b
c
d
a
改为练习题:U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 平行,和 bc 垂直。ab、dc 足够长,电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与 bc 边保持平行。
(1) 刚开始拉动时,金属框和导体棒,哪个加速度大?
(2) 开始一段时间内,金属框和导体棒加速度怎样变化?
(3) 大致作出上一问中两者速度随时间变化的图像。
(4) 大致作出上一问中两者加速度随时间变化的图像。
(5) 请判断以上两个图像的最终走向,并加以论证。
解:(3) 刚开始金属框加速度大,速度图线的斜率大,但随后加速度逐渐减小,图线斜率也随之减小。导体棒的速度图线开始斜率小,后来斜率增大。
F
N
M
b
c
d
a
v
O
t
a
O
t
(4) 金属框在F 作用下有一定初始加速度,导体棒的初始加速度为0;金属框加速度减小,导体棒加速度增大。
改为练习题:U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 平行,和 bc 垂直。ab、dc 足够长,电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与 bc 边保持平行。
(1) 刚开始拉动时,金属框和导体棒,哪个加速度大?
(2) 开始一段时间内,金属框和导体棒加速度怎样变化?
(3) 大致作出上一问中两者速度随时间变化的图像。
(4) 大致作出上一问中两者加速度随时间变化的图像。
(5) 请判断以上两个图像的最终走向,并加以论证。
F
N
M
b
c
d
a
解:(5) 当金属框的加速度减小到和导体棒增加到的加速度相同时,两者以相同加速度运动。
因为框bc段产生的感应电动势和棒MN产生的感应电动势增加的就一样快,它俩的差值即等效电动势就不变,感应电流不变,安培力不变,两者的加速度也不变,最终以恒定的加速度运动下去。
t
v
t
a
O
O
学生通过回答这些小问题,逐步攀登思维阶梯,既训练了思维,又学会了攻克原高考题的方法。
改为练习题:U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 平行,和 bc 垂直。ab、dc 足够长,电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,用水平恒力 F 向右拉动金属框,运动中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN 与金属框保持良好接触,且与 bc 边保持平行。
(1) 刚开始拉动时,金属框和导体棒,哪个加速度大?
(2) 开始一段时间内,金属框和导体棒加速度怎样变化?
(3) 大致作出上一问中两者速度随时间变化的图像。
(4) 大致作出上一问中两者加速度随时间变化的图像。
(5) 请判断以上两个图像的最终走向,并加以论证。
F
N
M
b
c
d
a
作业的批改和反馈也是显化思维的绝佳时机。
实物连接错误
实验数据处理不严谨不规范,学生的科学态度和思维缜密性需要培养
对实验原理的理解存在偏差
我们通过批改作业,直接“看到”了学生的思维过程和误区,接下来的讲评就可以有的放矢。
思维显性化的方式有:展示或让学生绘制思维导图、使用概念图、使用虚拟仿真软件(如PhET、NOBOOK)、要求学生写反思日志、课堂教学设计问题链、展示流程图、使用互动白板、使用编程工具。
https://wl.nobook.com/
https://phet.colorado.edu/
要点六:注重可视化工具的应用。
PhET网站的实验模拟和哔哩哔哩网站物理试题情境视频
思维显性化的工具有:可视化实验装置(如力传感器、光路演示仪)、虚拟仿真软件(如PhET、NOBOOK)、思维导图软件(如XMind、MindManager)、概念图工具(如CmapTools)、互动白板(如希沃白板、SMART Notebook)、动画演示软件(如GeoGebra、PPT动画)、编程工具(如Python物理仿真、Arduino实验)、数据采集系统(如DISLab、LabVIEW)等。
Geogebra软件
软件的应用可以让图像的积分思想更加显现。
比如用Geogebra演示v-t图像面积代表位移,通过拖动滑动条让矩形无限增多,直观展示“积分”思想,化抽象为具体。
例题:两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势随位置x变化规律的是图中的( )
再比如当我们讲解矩形磁场中的放缩圆问题时
结束语:
将内隐的思维过程外显,是培养学生科学思维和创新能力的最有效途径。让思维过程可听可见,是一场深刻的课堂变革。
我们老师不仅是知识的传授者,更是学生思维发展的奠基者和引领者。路漫漫其修远兮,但它值得我们上下求索。
谢谢聆听!
不当之处,敬请批评指正!
在演示波的叠加情况时,两列波相遇,能够相互穿越,在相遇的时候位移等于两列波的位移矢量和。
这些都能让看不见的思维和物理图景变得清晰可见。
2025年各题平均分:
13题:4.87分(满分6分)
14题:4.15分(满分8分)
15题:4.11分(满分8分)
16题:3.59分(满分8分)
17题:3.43分(满分14分)
18题:1.82分(满分16分)
主观题平均分:21.97
25年整体难度较20--23年明显下降,得分率比24年略低。
裸分18人满分。计算量大的题有点多。
1、从难度变化角度分析
2024年各题平均分:
13题:4.83分(满分6分)
14题:5.12分(满分8分)
15题:5.51分(满分8分)
16题:2.11分(满分8分)
17题:3.50分(满分14分)
18题:2.65分(满分16分)
主观题平均分:23.72
23年主观题平均分:20.06
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