核心素养背景下高中物理习题编制策略的探讨 .pdf

核心撕背景iw物理习

讨

摘要：习题编制是教师的一项基本功，也是每一位教师应该具备的基本专

业素养之一。质量的习题通过教师的讲解可以很好地帮助学生梳理和完善知识

结构，进而强化学生建模能力。本文通过三道试题为例，分析物理习题编制策略，

从而促进教师迅速地对旧题翻新，编制出质量习题。教师在不断提升创新能力

的同时，既能培养学生的建模能力，又能让学生逐渐从习题中解脱出来。

关键词：习题编制;创新能力;建模能力

新课标改革下，考已从单纯考查某些知识点向考查学生解决问题和分析问

题方向转变，要求考生在有限的考试时间内更快、更准确地完成试卷作答。物理

学科作为培养学生核心素养的重要组成部分，要着力培养学生逻辑思维和创造能

力，而习题训练是学生理解物理核心思想的重要组成部分。因此，精准有效的习

题编制能够快速培养学生思维能力。然而随着信息技术的发展，许多教师都习惯

于从各大网站下载和拼凑现成的习题且大多都未经过集体备课讨论和筛选直接

印发给学生，从而导致试题不具有针对性，降低课堂效率，不利于学生学科素养

的培养。本文将以几道试题为例，帮助分析物理习题编制策略，从而进一步有效

促进教学。

习题编制可以通过设问形式主动引导设计者去思考，去打破旧的思维模式，

从而建立新思路。针对物理学科特点及考题经常呈现的形式，笔者建议从下面三

个方面入手进行习题编制，如表1所示。

带电粒子在有界磁场中的运动问题，是电磁学重要模块，也是培养学生形成

物理概念、解决物理问题重要组成部分。下文将通过几道试题出发，探讨和分析

如何通过习题编制构建带电粒子在有界场中运动模型，从而达到培养学生核心素

养的目的。

一、欣赏考真题，品味习题改编

例1图1是一种花瓣形电子加速器简化示意图，空间有三个同心圆a、b、

c围成的区域，圆a内为无场区，圆a与圆b之间存在辐射状电场，圆b与圆c

之间有三个圆心角均略小于90。的扇环形匀强磁场区I、II和B。各区感应强度

恒定，大小不同，方向均垂直纸面向外。电子以初动能EkO从圆b上P点沿径

向进入电场，电场可以反向，保证电子每次进入电场即被全程加速，已知圆a

与圆b之间电势差为U,圆b半径为R,圆c半径为R,电子质量为m,电荷

量为e,忽略相对论效应，取tan22.5°=0.4o

(1)当EkO=O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0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

EkO=kell时，要保证电子从出射区域出射，求k的最大值。

试题解答：(1)电子从P点出发经过两次电场加速，由动能定理得:2eU=mv2

①

电子进入磁场I区域后开始做圆周运动，由几何关系可知电子圆周运动半径：

=0.4R②

由圆周运动知识：evB=m③

t*

综上所得：B=t=Ek=8eU

(2)要电子不与I区磁场外边界相碰，需保证电子做圆周运动轨迹与I区磁

场相切。

根据几何关系得：1+=R⑤

此外，动能定理得：2eU=nv-EkO⑥

圆周运动得：ev1B=m⑦

由以上各式得：k=

新考模式下要求选拔综合素养、全方位发展的人才，这也对一线教师教

育教学提出新的考验。教师在教学过程中要着力培养学生核心素养和解决实际问

题的能力，要渗透物理规律的实质，要让学生在自主学习和探究中培养科学思维。

（一）整体把握物理情景

该题以带电粒子在电磁场中运动问题作为载体，以带电粒子在电场中的直线

运动、磁场中的圆周运动作为物理情境，粒子运动轨迹与生活中常见对称图形相

符，切实考查学生对生活场景的进一步理解以及考生对电磁场概念、运动学知识、

动能定理、圆周运动等基本知识的掌握情况，也对考生逻辑判断推理和数学应用

等能力提出相应要求（如图2所示）。

（二）信息呈现形式与课程标准完全相符

本题是以生活中常见的对称模型图文并茂