基于核心素養(yǎng)的物理高考立意的分析

摘 要：本文從基于核心素養(yǎng)的角度分析了2016年全國物理高考的立意，闡明了核心素養(yǎng)立意是一種更全面的命題觀。多年來，高考命題已逐漸從知識立意到能力立意，并向核心素養(yǎng)立意轉(zhuǎn)化，核心素養(yǎng)立意是在能力立意命題思想的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善的命題思想，對物理教學(xué)有良好的導(dǎo)向性。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高考的立意；物理觀念；科學(xué)思維；STSE教育

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0011-3

“核心素養(yǎng)”已成為我國基礎(chǔ)教育新課程改革目標(biāo)的重要內(nèi)涵，是關(guān)于學(xué)生知識、能力和態(tài)度等的綜合表現(xiàn)，是個體能夠適應(yīng)未來社會、促進(jìn)終身學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的基本保障。強(qiáng)化學(xué)生的核心素養(yǎng)將成為未來基礎(chǔ)教育的頂層理念。

《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》提出“要從實(shí)際情況和學(xué)生特點(diǎn)出發(fā)，把核心素養(yǎng)落實(shí)到學(xué)科教學(xué)中”。物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的、適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括：物理觀念，科學(xué)思維，實(shí)驗(yàn)探究，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》提出了“深化考試內(nèi)容和形式改革，著重考查綜合素質(zhì)和能力”的要求。多年來高考命題已逐漸從知識立意到能力立意，并向核心素養(yǎng)立意轉(zhuǎn)化。

1 考查學(xué)生的物理觀念

“物理觀念”是科學(xué)家經(jīng)歷長期的實(shí)踐和理論研究，概括總結(jié)出的對物理世界的根本認(rèn)識，主要包括物質(zhì)觀、運(yùn)動觀、能量觀、時空觀等。

例1 （2016年高考乙卷）18.一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則（ ）

A.質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同

B.質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直

C.質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同

D.質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變

點(diǎn)評：答案：B、C選項(xiàng)，該題難度值僅為0.33。本題考查對物理基本概念、規(guī)律的理解，涉及到物理中的核心內(nèi)容“力與運(yùn)動關(guān)系”。力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，物體的運(yùn)動狀態(tài)是由力和初速度共同決定的，考查了學(xué)生的運(yùn)動觀。

物理觀念的形成不是靠死記硬背能完成的，需要對物理基本概念和規(guī)律的深度理解、內(nèi)化，以及在不斷的糾錯和應(yīng)用過程中形成。對物理知識、定理定律的理解應(yīng)從物理學(xué)史、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、如何得出、基本內(nèi)容、公式、適用條件、注意事項(xiàng)等各方面進(jìn)行全方位的理解掌握。形成正確的物理觀念也是分析解決物理問題的前提，所以形成正確的物理觀念是物理核心素養(yǎng)提升的重要組成和基礎(chǔ)。

2 考查學(xué)生的科學(xué)思維

高考題注重考查學(xué)生的科學(xué)思維方法，考察科學(xué)思維方法是高考命題的特點(diǎn)，主要包括：建模、推理、論證、類比、等效替代、對稱、整體、隔離、逆向思維、控制變量、數(shù)學(xué)歸納等思維方法。

例2 （2016年高考題）17.利用三顆位置適當(dāng)?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星，可使地球赤道上任意兩點(diǎn)之間保持無線電通訊，目前地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的6.6倍，假設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期變小，若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)上述目的，則地球自轉(zhuǎn)周期的最小值約為（ ）[4]

A.1 h B.4 h C.8 h D.16 h

點(diǎn)評：本題難度值為0.27，屬難題。解答本題需要真正理解同步衛(wèi)星的模型與含義，考查萬有引力定律在實(shí)際科技中的應(yīng)用且同空間位置的關(guān)系，對學(xué)生物理空間建模能力要求較高，建模結(jié)果如圖1所示。

例3 （2016年高考題題）20.如圖2所示，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動，其軌跡在豎直平面（紙面）內(nèi)，且相對于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對稱，忽略空氣阻力。由此可知（ ）

A.Q點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)高

B.油滴在Q點(diǎn)的動能比它在P點(diǎn)的大

C.油滴在Q點(diǎn)的電勢能比它在P點(diǎn)的大

D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小

點(diǎn)評：本題難度值為0.46。本題考查內(nèi)容與解題關(guān)鍵包括：（1）充分運(yùn)用復(fù)合場中的等效重力思想， 可類比于倒轉(zhuǎn)過來的拋體運(yùn)動，根據(jù)軌跡對稱性可確定電場方向是豎直向下的；（2）考查電場空間模型的構(gòu)建、等效類比方法；（3）綜合考查“力與運(yùn)動關(guān)系”“功能關(guān)系”。

因此，在物理教學(xué)中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟其中的科學(xué)思想、方法，培養(yǎng)獨(dú)立思考和具體問題具體分析的習(xí)慣和能力。有不少學(xué)生感到物理課聽課能聽懂，但自己真正理解卻很難，做題也不會。問題就在于他們沒有掌握物理科學(xué)的思維方法。為此，復(fù)習(xí)時可將科學(xué)思想、科學(xué)方法（例如：守恒的思想、對稱的思想、等效的方法、理想化思維、建模的方法、演繹法、歸納法、整體法、隔離法、逆向思維法、假設(shè)法、排除法、極端思維法、類比法、圖像法、特值法等）進(jìn)行歸納和總結(jié)，使學(xué)生能領(lǐng)悟并靈活掌握，從而提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

3 考察學(xué)生的科學(xué)探究能力

眾所周知，物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)探究能力無疑是實(shí)踐能力中的最基本能力。物理實(shí)驗(yàn)題一直是高考的重要考查部分。考試說明中明確提出了對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橐螅耗塥?dú)立地完成說明中所列的實(shí)驗(yàn)；能明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；能理解?shí)驗(yàn)原理和方法；能控制實(shí)驗(yàn)條件；會使用儀器；會觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；會記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，并對結(jié)論進(jìn)行分析和評價；能發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并制定解決方案；能運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問題，包括簡單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

例4 （2016年高考題）23.（10分）現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，當(dāng)要求熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60 °C時，系統(tǒng)報警。提供的器材有：熱敏電阻，報警器（內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時就會報警），電阻箱（最大阻值為999.9 Ω），直流電源（輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì)），滑動變阻器R1（最大阻值為1 000 Ω），滑動變阻器R2（最大阻值為2 000 Ω），單刀雙擲開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。[4]

在室溫下對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，已知U約為18 V，Ic約為10 mA；流過報警器的電流超過20 mA時，報警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在60 °C時阻值為650.0 Ω。

（1）在答題卡上完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線，如圖3所示。

（2）在電路中應(yīng)選用滑動變阻器_____（填“R1”或“R2”）。

（3）按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng)：

①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為 Ω；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于 （填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是 。

②將開關(guān)向 （填“c”或“d”）端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至 。

（4）保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報警系統(tǒng)即可正常使用。

點(diǎn)評：本題難度值為0.603。關(guān)鍵是對實(shí)驗(yàn)原理的領(lǐng)悟與應(yīng)用；分析理解設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用替代方法。實(shí)驗(yàn)題注重對實(shí)驗(yàn)操作、基本儀器的使用的考查。命題者試圖創(chuàng)設(shè)一種真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情景，致力于通過紙筆型的考試考查學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，從而考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理、方法、實(shí)物連接、器材的應(yīng)用的理解和掌握，達(dá)到考查探究能力的目的。

因此，在教學(xué)中，應(yīng)關(guān)注知識發(fā)展的歷程，讓學(xué)生親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過程，注意實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，重視實(shí)驗(yàn)的操作，真正培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，這樣不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能真正提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

4 通過情景化試題考查學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感

試題情景創(chuàng)設(shè)以STSE教育為背景，聯(lián)系生活、科技、環(huán)境等，選材上能夠具有時代氣息。STSE 是英文科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境的縮寫，STSE 教育就是引導(dǎo)學(xué)生重新認(rèn)識當(dāng)今時代科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系，以保證人類文明長期發(fā)展的一種新的科學(xué)教育。其有利于學(xué)生形成關(guān)心社會、關(guān)注科技發(fā)展、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源等意識，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心人類的生存命運(yùn)和社會的可持續(xù)發(fā)展，提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。

例5 （2016年高考題）15.現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多的離子，其示意圖如圖4所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（ ）

A.11 B.12 C.121 D.144

點(diǎn)評：本題難度值為0.56。題目背景聯(lián)系現(xiàn)代科技。這類試題可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注自然、關(guān)注社會、關(guān)注人類的共同命運(yùn)，增強(qiáng)學(xué)生將科學(xué)服務(wù)于人類的社會責(zé)任感和使命感，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，使物理教學(xué)的教育內(nèi)容更加豐富完善。

情景化試題素材應(yīng)自然融洽地聯(lián)系學(xué)生實(shí)際，反映物理科技的發(fā)展及其應(yīng)用，讓學(xué)生在真實(shí)的生活情境之中運(yùn)用學(xué)過的知識和掌握的方法去分析和解決問題，拉近物理與生活的距離，關(guān)注學(xué)生的生活世界，貼近學(xué)生的生活，這類題注意聯(lián)系生活、社會實(shí)際，關(guān)注科技前沿和社會熱點(diǎn)問題。試題情景聯(lián)系實(shí)際，但試題不是為情景而情景，而是情景為試題服務(wù)，情景能巧妙地融合在問題中。這些滲透STSE物理試題的特點(diǎn)就是題目背景聯(lián)系科技、技術(shù)、生活、環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感，很好地體現(xiàn)了新課程的理念。物理教學(xué)與STSE教育相結(jié)合，不僅使物理教學(xué)的教育內(nèi)容更加豐富完善，而且與高考改革是一致的。

核心素養(yǎng)立意是一種更全面的命題觀，是在能力立意命題思想基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善的命題思想，對物理教學(xué)有良好的導(dǎo)向性?？梢砸龑?dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，提升核心素養(yǎng)；可以引導(dǎo)教師改進(jìn)教學(xué)方式；可以引導(dǎo)學(xué)校加強(qiáng)教學(xué)管理。

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