是好极了？还是糟透了？

——评2017年广州一模物理热学题

顺德区杏坛镇教研室
刘朝明

2017年广州一模理综物33题（物理—选修3-3热学题）第（2）小题，用孔明灯为背景设置了一道热学题。从考试结果看，佛山市顺德区考生理科考生6102人，除了极少数考生选3-4外，绝大部分考生选考3-3，估计选作3-3题人数超过6000人。该题总分值为10分，零分人数超过5000人，零分率超过80%，平均得分为0.59分，得分率仅为5.9%，非常低，是全卷得分率最低的一道题。估计很多高三老师解该题也难得高分。因此，考后引来一片争议声，有的老师认为该题目太怪太偏太难，条件不严密。也有教师认为题目命得好，我也认为该题的命题者匠心独具，是一道难得的好题！

一、原题及标准答案：

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  二、该题好在哪？我以为好的理由如下：

 1.问题来自生活，联系实际，属原始物理问题，很好地区分考生的能力。

 孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困於平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，於是后世就称这种灯笼为孔明灯。现代人放孔明灯多作为祈福之用，写下祝福的心愿，祈求丰收成功，幸福年年。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形，外面以薄白纸密密包围而开口朝下。显然，学生对这个来自身边的问题是熟悉的，可能有的学生也过放孔明灯。但面对这个熟悉的问题，怎么运用学过的物理知识解决却成了考生最大的问题。考生得分率低曝露出我们的学生解决实际问题的能力低下.

2.本题突出考查了考生情境想象和抽象构建物理模型的能力

 情境想象和抽象构建物理模型是高考要求的五种能力之一。所谓情境想象，就是要将物理过程想象成纯理想化物理模型。实际实验或生活问题中总不能排除干扰或非本质因素，必须借助思考过程的“纯化”或“简化”想象出理想情景。这是逻辑思维，运用特有的逻辑规律，采用分析、比较、概括、归纳、演绎等思维方法达到解决问题的目的。本题要求学生抽象出两个模型：一个是浸没在空气中的物体的平衡问题模型；另一个是一定质量的理想气体等压变化模型。

 3.

本题考查了考生对影响问题的主要因素和次要因素的判断及取舍能力。第一问中，由于孔明灯轻，灯内的空气重力不可忽略，灯外空气的浮力要考虑。第二问中气体由于分子热运动产生的压力远大于空气重力，空气的重力产生的压强是次要因素，可忽略。

 三、是什么原因让学生得分率如此之低？

  1.对浮力的本质不理解

 我曾经在杏坛中学高三9班了解学生对该题的感受，学生说，第一问中的浮力不知该用压力差来计算还是用阿基米德定律来计算。显然学生不知，浮力产生的原因就是上下两面的压力差产生的，两种方法，殊途同归，只要计算正确结果是一样的。但由于学生无法正确选择对象(灯体与体内空气)，对于浮力是否该考虑，浮力怎么运算找不到正确方法，所以无法正确列出看似简单的平衡方程并求解。

  2.

构建物理模型的能力欠缺.

 学生不会把实际问题抽象转化为熟悉的物理习题。第一问中，由于我们在分析一般物体的受力时极少需要分析空气的浮力，遇到有空气浮力的问题学生不知如何分析受力了。学生熟练了有活塞或液柱密封在气缸内气体的物理练习，学生面对第二问这个来自生活实际的原始物理问题，一个没有了活塞或液柱的问题，大多数学生束手无策。学生无法把生活实际问题转化为物理问题，建构物理模型，是本题失分的根本原因。

 3.不会处理在物理问题中主要因素与次要因素的关系。

第一小问中，用物理平衡条件可求解，初看是比较简单。研究对象是孔明灯整体受力，由于灯的重力不大，空气的重力不可忽略，要考虑灯体内气体的重力，也要考虑灯体外空气对灯的浮力（实质上就是要考察灯体内外气体的重力）。

而第二问中，研究对象是气体（加热前后的空气），气体产生的压力远远大于灯体内外空气的重力，所以可以忽略空气体的重力产生的压强。第2问却涉及热力学问题，需据气体定律求解，但本问题中研究对象是谁？如何构建物理模型，是等容还是等压变化，需要考生独立分析，这要比一般的气缸问题难度骤增。本题命题人已经把孔明灯的实物图画出，而且限定了条件：“体积恒定”，即不考虑灯体的热彭胀，亦即暗示，加热前后灯内空气，有部分空气就会逸出灯外。怎么把变质量问题转达化为质量一定的问题也是难点之一。不少考生看到“体积恒定"这个条件就认定这是个等容变化。更多的学生是无法理解"等压要化"与"压强差"的区别，事实上第二问是不考虑灯的上下压强差的。有老师指出本题第一问考虑压强差，第二问又却不考虑，是题目命得不好，搅乱了学生思维。殊不知，这正是高考命题的思路和方向!在一个题目中不同问题必须用不同思路解，这能够考查学生的思维是否具有发散性。

 四、该题给我们的启示

 本题得分率如此之低，有老师把原因归究于平时3-3热力学的练习不够多不够难，我不敢苟同。我同意著名物理教授刑红军的观点：“题海战术”不能使学生学好物理学的原因在于：习题的“数据”或“条件”正是习题的根本缺陷，“数据”既是学生的思维“拐杖”，又是一种重要的“提示”。只让学生操练物理习题而不解决实际物理问题，就有可能使学生永远难以丢掉这根“拐杖”，进而影响学生的能力发展。所以，我们后阶段的复习对策不是把传统意义上的练习题难度升级，而是要加强物理概念的复习（例如本题中浮力的概念内涵和外延，压力与压强的关系等），加强对来自生活实际物理问题的建模能力培养（建议适当增加把实际问题构建物模型的练习题），教会学生在处理物理问题时正确突出主要因素，忽略次要因素。