端正科学态度 承担责任使命——2020年高考关于“科学态度与责任”类考题赏析

刘振和

(陕西省宝鸡中学 721013)

物理课程标准凝练了物理学科的核心素养，即物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任.其中关于“科学态度与责任”，课程标准的描述是“在认识科学本质，认识科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐步形成的探究自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，以及遵守道德规范、保护环境推动可持续发展的责任感”.高考，作为物理教学评价环节的组成部分，也体现出对核心素养的要求.本人通过赏析2020年高考全国卷理综中物理部分试题，解读高考对“科学态度与责任”的考查，有以下几点体会.

一、致敬前贤，明白物理知识来之不易

例1 (2020年全国(Ⅱ)理科综合14)管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接.焊机的原理如图1所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接.焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为( ).

A.库仑 B.霍尔 C.洛伦兹 D.法拉第

答案:D

赏析高频电焊机工作时，用到的物理原理有高频交变电流产生高频交变磁场(电流磁效应)，磁场变化会在导体中产生感应电流(电磁感应)，电流通过导体发热(电流热效应)，涉及到的物理学家有奥斯特、法拉第、焦耳等，本题选项D正确.

该题引导学生关注物理学史知识，知道我们今天所掌握的物理学知识是人类几千年来认识世界的智慧结晶，是人类生存和发展及与自然界斗争的经验升华.特别要使学生理解，今天我们所学的物理知识是一代代物理学家薪火相传带来的，我们看到的物理学知识大厦是无数科学家集腋成裘、聚沙成塔建构起来的.以此为依据，启发学生感恩前辈先贤，热爱科学，承担起传承和发展物理知识的历史使命，培养学生把科学知识发扬光大的责任担当.

二、认识物理，知道物理知识可以造福人类

例2(2020年全国(Ⅰ)理科综合14).行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体.若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是( ).

A.增加了司机单位面积的受力大小

B.减少了碰撞前后司机动量的变化量

C.将司机的动能全部转换成汽车的动能

D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

解答本题考查动量定理.在汽车剧烈碰撞过程中，司机动量发生巨大改变，安全气囊延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积，从而减小了司机受力，保护了司机.本题答案选D.

三、科技兴国，物理知识可以助力中华腾飞

例4(2020年全国(Ⅰ)理科综合24)我国自主研制了运-20重型运输机.飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为1.21×105kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变.

(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；

(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.

解答(1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g.飞机起飞离地应满足条件

①

②

由①②式及题给条件得v2=78 m/s

③

④

v2=at

⑤

联立③④⑤式及题给条件得a=2.0 m/s2

⑥

t=39 s

⑦

例5 (2020年全国(Ⅲ)理综16)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍.已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g.则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为( ).

答案:D

赏析中华民族历史悠久，文化灿烂，但是在近代科技发展相对滞后，使中华民族受尽欺凌，嫦娥奔月这样的千年梦想只能停留在神话传说中.只有掌握了现代科学知识，才使中华民族的腾飞插上翅膀.例4、例5两题通过给学生展示我国科技发展，引导激励学生努力学习现代科学知识，为中华振兴做出自己的努力.还要让学生认识到，科学无国界，但是科学家有国籍.通过这些习题应该引导学生明确，我们国家不论从上世纪的两弹一星工程到现代的北斗导航系统、嫦娥探月工程，都是靠优秀的中华儿女来实现.这些考题也使学生知道，中华民族腾飞，科技发展，都将依靠现在的青年学子，而对青年学生来说，应该既有科学上的国际视野，也要有事业上的家国情怀，应该懂得，只有真正利用自己所学为祖国民族服务的人，才会受人尊重.

四、物理学进步，可以促进人类可持续发展

A.40 kg B.100 kg C.400kg D.1 000 kg

答案:C

赏析人类对大自然的开发利用过程中，无疑造成了一系列的负面影响，例如全球变暖、环境污染、能源危机、生态恶化及生物灭绝速度大大加快等.要解决这些问题，还得依靠包括物理在内的科学技术发展，比如更高效节能的新技术，更清洁能源的开发等等.该题引导学生体会核能利用的高效及利用的可行性，启发学生在学习和以后工作中，要关注环境问题，关注能源问题，努力开发核能、风能、太阳能、海洋能等新能源，投身人类可持续发展的研究，共同保护地球母亲.

综上所述，高考作为中学物理导向性考试，体现了科学态度与责任的要求.这就要求教师在教学中要利用可能的教学手段、教学时机和教学素材落实科学态度与责任这一核心素养.通过教学引导，使高中学生初步认识科学的本质，激发他们热爱科学的热情，鼓励他们钻研科学，在实际生活中自觉运用科学知识，关注科学、技术、环境等问题，主动承担起发展科学的历史使命.