明晰高考命题原则 把控复习备考方向——2021年高考广东卷物理第14题溯源与深化

文∣曹芳

“带电粒子在复合场中的运动”是高考命题的热点，近五年的全国卷和单独命题省份的考卷中多以主观题的形式考查，且大部分是压轴题。命题人通过创新情境，巧妙构思，编制出新颖独特、形式多样的试题，既考查力学和电磁学的主干知识，又考查学生的审题、模型建构和综合分析能力。本文以2021年高考广东卷物理第14题为例，追寻试题本源，探寻命题意图，结合高考命题原则，拓展和深化试题，以期为复习备考提供有价值的意见。

一、试题溯源及评析

图1

(1)当Ek0=0时，电子加速后均沿各磁场区边缘进入磁场，且在电场内相邻运动轨迹的夹角θ均为45°，最终从Q点出射，运动轨迹如图中带箭头实线所示，求Ⅰ区的磁感应强度大小、电子在Ⅰ区磁场中的运动时间及在Q点出射时的动能；

(2)已知电子只要不与Ⅰ区磁场外边界相碰，就能从出射区域出射。当Ek0=keU时，要保证电子从出射区域出射，求k的最大值。

提及加速器，学生最熟悉的自然是回旋加速器，由于回旋加速器的结构和工作原理明确，命题者不容易进行拓展和创新，学生通过死记硬背其关键特点或“机械刷题”便可拿分。因此，对回旋加速器工作原理的考查，在近五年的全国卷中均未曾涉及。而花瓣形加速器是一项实用新型专利，其主要构造如图2所示，包括电子枪、多个回转磁铁、加速腔和平台。电子束从电子枪发出，进入中间的加速腔，加速后的电子被加速腔外的回转磁铁引导，又重新穿过加速腔。每穿过一次，电子能量增加一份，穿过n次就增加n份能量，最后用于照射需要处理的物质。

图2

教育部《关于做好2021年普通高校招生工作的通知》第九条明确表示,要深化考试内容改革，2021年高考命题坚持立德树人，加强对学生德智体美劳全面发展的考查和引导。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，减少死记硬背和“机械刷题”现象。例题以花瓣形加速器这一实用新型专利为载体，优化情境设计，基于中学生的理解能力对加速器的工作原理进行简化和量化，在分析和解决实际问题的过程中考查学生的科学思维，落实核心素养。此题情境新颖，标新而不立异，坚持“信息切入、能力考查”的原则，是一道兼具育人功能和积极导向作用的好题，但本题作为本卷的压轴题，难度略有不足。

二、试题拓展与深化

三、复习备考启示

依据教育部公布的2021年高考命题的六大要求和十项原则，结合近五年全国卷及各省市的命题特点，笔者对带电粒子在复合场中运动这一核心考点的复习备考提出以下三点建议。

(一)厘清几种基本运动

复合场可分为组合场和叠加场。组合场是指空间不同区域有不同强弱或方向的电场或磁场，带电粒子依次通过这些区域。叠加场是指空间的同一区域中电场、磁场和重力场中两场或三场共存。近五年的高考试题中，考查带电粒子在复合场中的运动形式主要有以下四种：匀速直线运动、匀加速直线运动、类平抛运动和匀速圆周运动。由于学生的理解能力和高考试题难度限制，较为复杂的螺旋曲线在高考命题中鲜有涉及。从历年的高考试题和各类复习资料的典型例题来看，复合场种类繁多、形式多变，但不管其形式有多新颖，情境有多复杂，粒子的运动形式多是这四种基本模型。粒子的运动形势由其所受的合外力决定，教师在教学中可以带领学生对以上四种基本运动进行针对性练习，找出每一种运动可能出现在哪些场中，并对其基本特点进行归纳和整理，如表1所示。

表1 带电粒子在复合场中的几种基本运动

(二)强化主干知识教学

带电粒子在复合场中运动的高考试题着重考查物理观念中的运动观念、相互作用观念、能量观念，考查四种基本运动模型，考查运动的合成与分解、牛顿运动定律、动能定理等基本方法和核心规律。高考试题非常重视对主干知识的考查。2021年高考命题的六大要求和十项原则明确指出，试题考查的学科核心内容和主干知识应具有合理的覆盖和比例，重点必考，主干多考，体现理论联系实际的原则。

教师在剖析高考试题时，要让学生深刻感悟主干知识在高考试题中的突出地位，让学生意识到高考试题再怎么创新也离不开主干知识，切实让学生领悟到题在书外、理在书内。许多高考试题来源于教材中的情境、例题或课后习题，在复习备考中必须加强学生对教材中主干知识的精读和理解，注重知识点之间的联系和应用。把握知识的全面性、系统性，在面对实际问题时才能应对各种干扰，将实际问题模型化，顺利解决问题。

(三)注重模型构建及迁移

构建物理模型是发展学生科学思维的重要途径。高中物理学习在一定程度上就是学生学习构建物理模型，应用物理模型解决问题的过程。学生经历了模型建构的过程，才能体会到理论和实践的差异，理解建立物理模型的意义。然而，目前的高中物理教学大部分存在重结果、轻过程的问题。很多学生重概念、规律、二级结论的机械记忆，不重视知识形成的过程；只会依葫芦画瓢，模仿性地解决一些简单问题，一旦面对复杂的问题情境，不能透过现象看本质，无法从现实情境中提炼出物理模型。本文中列举的以花瓣形加速器为载体的高考试题，其基本原理跟回旋加速器类似，考查的模型也是此类问题中最为常见的“匀加速直线运动+匀速圆周运动”模型。这道题起点虽高，落点并不高。但此题题干较长、信息量大、情境新颖，大部分学生在读完题目后未能准确地提炼出物理模型，第(1)问就被挡在门外。因此，教师在教学中要加强学生的审题能力，多设计一些情境新颖、信息量大、科技感强的题目，培养学生通过阅读题干提炼有效信息，构建物理模型的能力。另外，教师在教学中还应注重对学生模型迁移能力的培养。在习题设计和讲评时，重视一题多解、一题多变、多题归一，拓宽知识的宽度、加深思维的深度，提升学生的科学思维能力和模型迁移能力。“能否将原有模型顺利地迁移至新的情境”是考查学生对原有模型理解程度、学习品质和效果的重要依据。

四、结语

高考对教学的反拨作用是不言而喻的，教学不可能脱离高考而“自说自话”。只有积极主动地研究新高考、新课标，参悟高考评价体系，才能把控备考方向，坚持教学创新。教师要以学科主干知识为载体，紧密联系实际，逐步提升学生的学习能力和创新能力，促进学生的终身发展。