高中物理图像专题的教学策略研究 ——以2016-2020年全国Ⅲ卷图像类试题为例

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在经过对最近五年高考全国卷中物理图像的考查情况研究后发现:图像是高考考查的热点和难点,同时也是平时学习过程中学生解决起来困难的地方。图像能直观形象地描述、反映物理变化过程和物理现象,能鲜明地反映两个物理量之间的关系,是解决物理问题的有效手段。而在目前已有的研究手中,没有研究系统地对全国Ⅲ卷中物理部分的图像类试题进行梳理整合,都是对个别试题进行分析研究,没有广泛的研究内容和时间跨度,对图像专题的教学策略的结论针对性和指导性不强。本研究通过对近五年高考全国Ⅲ卷中的图像类试题的梳理总结,探索图像类试题对学生能力的考查要求和方向,不仅丰富高考全国Ⅲ卷中物理图像类问题的研究内容,提高教师和学生对图像类问题的重视程度,通过试题的分析,探寻如何通过图像类试题的教学,培养学生的物理核心素养,为学校一线教师传统的物理图像类教学提供新的切入点和提出有针对性的教学策略,为学生学习和备考中,提供新的学习思路和方法。在本研究中,通过文献研究法,查阅相关研究文献,进行归纳整理,首先把本研究中的图像概念界定为:描述某个物理过程中两个物理量之间的函数关系图。通过统计分析,归纳总结:2016年-2020年高考全国Ⅲ卷中物理部分出现的图像类问题考查的相关规律和探索其考查方向,探寻对图像类试题的考查背后体现的对学生核心素养的考查要求,并根据结论提出相关教学策略。最后在针对图像类试题专题,对图像类问题教学采用不同教学策略的班级进行考核评价,对比分析在图像类问题教学上传统教学和通过本研究得出的针对性教学的结果,对本研究结果的应用进行评价分析。本研究通过对2016年-2020年高考全国Ⅲ卷中物理部分出现的图像类问题进行梳理,探索得到如下结论:(1)从2016年-2020年全国高考Ⅲ卷中,对图像类试题的考查比重在增加,整体出现上升的趋势,对图像类试题的考查比重在增大。通过对图像类试题的考查,考查学生从图像中获取信息、筛选信息、分析加工信息,通过对信息的加工,建立相应的物理模型,分析其物理过程,找到解决实际物理问题的方法,需要学生具有较高的综合分析能力。(2)通过对高考全国Ⅲ卷中图像类试题近五年的研究,分析、总结、归纳出解决物理图像类问题的五个要点,破解图像类试题的考查能力要求:(1)分析图像坐标轴中两物理量之间的变化关系、(2)分析多图像出现交点的物理意义、(3)分析图像的斜率代表的物理意义、(4)分析图像的面积代表的实际物理意义。(5)寻找物理量之间的具体表达式关系。(3)对教师的教学建议:(1)在高一进入图像问题前,由于学生在数学学科上的进度,并未开始进行函数学习,建议补充相关函数图像的数学问题,比如:一次函数的表达式、图像的截距、图像的切线表示斜率、斜率的求法等数学知识作为其在图像类问题学习的储备知识。让学生掌握物理推导过程中需要用大的基础知识。(2)在进入图像类问题时,对遇到的图像类问题,根据五要点逐个分析破解,并再综合分析建立对应的物理模型,分析过程,让学生学会如何利用五要点去得到有用的信息。在这个过程中,逐步培养学生的学科思维,通过教师循序渐进的引导,能够从陌生的各种函数类图像中获取有用信息,并能对信息加工处理,进行物理推导,找出物理量之间的关系,构建物理模型,最后解决问题。(3)在对图像类试题的学习到达一定量的时候,建议在动力学部分知识学习完后进行图像专题巩固,加强学生对图像类问题的掌握,为后面电磁学部分图像类问题的学习打下牢固的基础。(4)在电磁学部分的学习中,由于学生本身对电磁学知识的学习就存在困难,如果在前期对图像类试题的解决方法掌握较好,在此处处理图像问题时主要引导学生自己独立分析图像,加强巩固学生在图像类试题的教学中培养起的综合能力。(4)通过对比考核评价,发现在图像类问题中,通过五要点进行针对教学的班级学生整体平均分要高于一般教学的班级学生;且最高分出现在针对性教学的班级。通过对2016年-2020年高考全国Ⅲ卷中物理部分出现的图像类问题进行梳理归纳,研究结果通过对比考核分析,通过对结果的实际应用,对学生在图像类试题的实际处理分析中,有着显著的帮助。能切实培养学生的物理学科素养。
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