堅(jiān)持立德樹人 踐行核心素養(yǎng)
——2020年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試物理試題評析

肖燃 薄瑩雷

2020年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試物理卷（以下簡稱“物理卷”）命題遵循《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》和天津市使用的《2017級物理學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》，從高中物理教學(xué)的實(shí)際出發(fā)，注重考查學(xué)生在“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四方面的核心素養(yǎng)水平?？疾榈奈锢碇R涵蓋力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)、原子核物理學(xué)等部分，各認(rèn)知目標(biāo)層次的試題分值比例恰當(dāng)。試題情境及選材注重與生活實(shí)際緊密聯(lián)系，注重弘揚(yáng)國家重大科技的進(jìn)步，引導(dǎo)考生關(guān)注科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，激發(fā)考生的愛國情懷，培養(yǎng)考生的社會責(zé)任感和正確價(jià)值觀，激發(fā)其自主創(chuàng)新的意識?？疾榉绞阶⒅鼗A(chǔ)性與綜合性的統(tǒng)一，同時(shí)加大了對實(shí)驗(yàn)原理、操作規(guī)范和數(shù)據(jù)處理的考查，以引導(dǎo)教師重視實(shí)驗(yàn)，并開發(fā)適合的實(shí)驗(yàn)資源，引導(dǎo)學(xué)生動手多做實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。

2020年物理卷以力學(xué)和電磁學(xué)為重點(diǎn)，試卷的框架結(jié)構(gòu)、題型題量與“適應(yīng)性測試”保持一致，各認(rèn)知目標(biāo)層次的試題分值比例恰當(dāng)。試卷設(shè)置了較大比例的基礎(chǔ)題，這些試題大多源于教材，是學(xué)生比較熟悉的情境。選擇題素材新穎，形式豐富，概念清晰，圖文并茂；實(shí)驗(yàn)題設(shè)計(jì)精細(xì)，注重實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和素養(yǎng)的考查；計(jì)算題物理過程清楚，設(shè)問指向明確、層層遞進(jìn)。全卷試題語言表述科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，簡潔明了，版式規(guī)范，具有良好的區(qū)分度，能夠較準(zhǔn)確地反映出不同考生物理學(xué)習(xí)的綜合水平。

一、關(guān)注新時(shí)代科技發(fā)展重大成就，落實(shí)鑄魂育人任務(wù)

（一）關(guān)注我國最新科技發(fā)展新成果，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)

2020年物理卷在素材選擇上充分體現(xiàn)了時(shí)代性，大量選取近期國內(nèi)科技發(fā)展成果作為試題背景材料，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注我國科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，體會物理學(xué)對社會進(jìn)步及科技發(fā)展的重要作用，彰顯了物理學(xué)科的育人功能。如第2題的試題情境為北斗三號系統(tǒng)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射及順利入軌，第8題為復(fù)興號動車在世界上首次實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里自動駕駛功能等關(guān)鍵技術(shù)的重大突破，試題從不同視角彰顯了新時(shí)代中國在科學(xué)技術(shù)上的重大成就，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國家重大科技進(jìn)步，激發(fā)考生強(qiáng)烈的愛國情懷和民族自豪感，激勵(lì)考生肩負(fù)起時(shí)代賦予的使命與責(zé)任，積極投身到祖國發(fā)展與建設(shè)的洪流中去。

（二）關(guān)注物理學(xué)科前沿科技發(fā)展新成果，堅(jiān)持服務(wù)選才

2020年物理卷第12題取材于《Physical Review Letters》雜志上發(fā)表的文章，以多反射飛行時(shí)間質(zhì)譜儀（MRTOF-MS）為素材背景，情境新穎，關(guān)注物理學(xué)前沿，緊密聯(lián)系科技發(fā)展，具有問題性、真實(shí)性、探究性。試題考查考生對勻變速直線運(yùn)動、靜電場力做功、動能定理等主干知識點(diǎn)的理解程度，突出應(yīng)用性和綜合性，對考生的理解能力、推理論證能力、模型建構(gòu)能力、創(chuàng)新能力都有較高的要求，有利于甄別考生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)水平，符合新課標(biāo)的要求。該質(zhì)譜儀是一種根據(jù)離子飛行時(shí)間測量離子質(zhì)量的新型實(shí)驗(yàn)儀器，具有測量精度高、測量過程簡單且不受雜質(zhì)干擾、測量質(zhì)譜范圍廣等特點(diǎn)。為適合中學(xué)生的認(rèn)識水平，試題對該實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理簡化，既符合中學(xué)生的認(rèn)知與知識體系，又沒有偏離多反射飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的工作原理。命題堅(jiān)持服務(wù)選才，選拔出可以服務(wù)國家、服務(wù)高校的高素質(zhì)人才，為建設(shè)人力資源強(qiáng)國提供有力保障。

二、強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)，注重實(shí)驗(yàn)，突出科學(xué)素養(yǎng)及學(xué)科本質(zhì)

（一）注重“四翼”考查，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)

2019年教育部考試中心正式公布了 “一核四層四翼”的高考評價(jià)體系，為新時(shí)代的高考命題提供了理論支撐和實(shí)踐指南[1]。2020年物理卷突出基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性，考查內(nèi)容涵蓋了物理學(xué)科的主干知識，重點(diǎn)考查學(xué)生對基本概念、基本原理和思想方法的理解和把握。試題立足于學(xué)科知識體系，將相關(guān)概念、定理定律、性質(zhì)、公式等基礎(chǔ)知識，合理分布在選擇題、實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題中，多角度、多層次地考查考生對物理基礎(chǔ)知識的掌握和物理學(xué)科的能力要求。選擇題難度較以往有所降低，更加切合考生實(shí)際。如選擇題第1題從物理學(xué)史上著名的實(shí)驗(yàn)中選擇了楊氏雙縫干涉、光電效應(yīng)、赫茲證實(shí)電磁波存在、α粒子散射四個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求考生從中找出導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)；第2題以“北斗三號系統(tǒng)”收官之星為命題素材，考查了天體運(yùn)動的知識；第3題考查了紅外線和紫外線的特點(diǎn)及其應(yīng)用；第4題考查了機(jī)械振動和機(jī)械波；第5題考查了氣體定律和熱力學(xué)第一定律；第6題考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象、互感、正弦式交變電流、理想變壓器等必備知識；第7題以帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動為情境，考查了左手定則、洛倫茲力、向心力、勻速圓周運(yùn)動等基本物理概念和主干物理知識；第8題考查了勻變速直線運(yùn)動、加速度、牛頓第二定律、功和功率等知識。試題要求考生具備將實(shí)際問題的對象和過程轉(zhuǎn)換成物理模型，并能在新的情境中對綜合性物理問題進(jìn)行分析和推理、獲得結(jié)論并做出解釋的學(xué)科素養(yǎng)。

（二）注重物理學(xué)科基礎(chǔ)考查，培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問題能力

素養(yǎng)和能力是建構(gòu)于知識之上的，對于物理學(xué)科而言，考試要加強(qiáng)對基本概念、基本規(guī)律的考查，增強(qiáng)考試內(nèi)容的基礎(chǔ)性，引導(dǎo)學(xué)生重視對基本概念、基本規(guī)律的理解和掌握，引導(dǎo)學(xué)生夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)[2]。2020年物理卷在總結(jié)多年命題經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)加強(qiáng)每一道試題中的“物理味道”。在計(jì)算題的命制上，充分考慮考生的心理承受能力。第10題以金屬框在均勻變化的磁場中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象為背景，涉及法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、閉合電路歐姆定律、安培力的大小和方向、電流的電功率等相關(guān)知識，題設(shè)共分為三問，考查步步遞進(jìn)，具有層次感，沒有復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，注重物理基礎(chǔ)知識的考查。第11題考查了勻速圓周運(yùn)動的向心力、牛頓第二定律、動量定理、動量守恒定律、動能、機(jī)械能守恒定律等必備知識。要求考生能夠把一個(gè)復(fù)雜問題分解為若干較簡單的問題，具備根據(jù)已知的知識和物理事實(shí)、條件，對待求解的物理問題進(jìn)行邏輯推理，得出正確的結(jié)論，并能把推理過程正確地表達(dá)出來的關(guān)鍵能力。該題在考生較為熟悉的物理情境下，對考生的科學(xué)思維水平進(jìn)行了高層次的考查。試題難度逐漸上升，層次分明。

（三）注重實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)考查，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與科學(xué)態(tài)度

物理學(xué)研究自然規(guī)律，是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科。科學(xué)探究是高中學(xué)生發(fā)展的學(xué)科核心素養(yǎng)之一。試卷第9題“認(rèn)識平拋運(yùn)動的規(guī)律”“測定電源電動勢和內(nèi)阻”是學(xué)生必做的分組實(shí)驗(yàn)。試題通過巧妙的設(shè)問，重點(diǎn)考查了學(xué)生是否真正進(jìn)入過實(shí)驗(yàn)室、動手完成過實(shí)驗(yàn)、獲得過實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中真正地理解了實(shí)驗(yàn)的原理，從誤差產(chǎn)生和減小誤差的角度反思過實(shí)驗(yàn)方案，從而具備了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度的能力。電學(xué)實(shí)驗(yàn)要求利用給定儀器設(shè)計(jì)一個(gè)盡量準(zhǔn)確地測量電池組的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案。從實(shí)驗(yàn)電路的調(diào)整、實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等多方面，對考生基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)進(jìn)行考查。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)人才科學(xué)素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)試題的考查必然會引起中學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的重視，理解和掌握實(shí)驗(yàn)原理、方法，親手操作，認(rèn)真處理數(shù)據(jù)，學(xué)會分析總結(jié)，這將有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)態(tài)度，滿足學(xué)生終身發(fā)展需求。對學(xué)生未來接受專業(yè)教育、職業(yè)技術(shù)教育以及步入社會成為有用人才都是非常重要的。

三、情境真實(shí)，貼近生活，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出“試題的任務(wù)情境要與生產(chǎn)生活、科技發(fā)展等緊密聯(lián)系，要關(guān)注物理學(xué)前沿與成果應(yīng)用；要探索設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)相關(guān)的問題情境，加強(qiáng)對考生應(yīng)用物理學(xué)知識綜合解決實(shí)際問題能力的考查”[3]。2020年物理卷在素材選擇上體現(xiàn)了物理學(xué)科的鮮明特色，即物理來源于社會發(fā)展、日常生活，這就使得試題更加生動鮮活。

選擇題第3題選取新冠肺炎疫情防控中的必備工具非接觸性測溫儀、紫外線消毒燈；第5題以兒童喜愛的水槍玩具為背景；第6題以手機(jī)無線充電為素材，選取了電磁感應(yīng)式無線充電器為背景等等，都緊密聯(lián)系了科學(xué)技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)生活實(shí)際的內(nèi)容，讓考生知道生活中時(shí)時(shí)、處處都有物理，物理學(xué)是真實(shí)存在于我們身邊的，是生活中不可缺失的一部分。試題命制堅(jiān)持應(yīng)用導(dǎo)向，鼓勵(lì)考生運(yùn)用所學(xué)知識，以自身的能力和素養(yǎng)去解決實(shí)際問題，促進(jìn)考生對于科學(xué)、技術(shù)與社會之間關(guān)系的關(guān)注。試題情境真實(shí)，貼近生活，引考生關(guān)注物理知識在日常學(xué)習(xí)生活、生產(chǎn)勞動實(shí)踐等方面的應(yīng)用，認(rèn)識物理學(xué)對科技進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的影響。

從科學(xué)發(fā)展史可以清楚地看到，科學(xué)是通過大量的觀察與實(shí)驗(yàn)逐步發(fā)展、完善起來的知識體系。選擇題第1題以人們研究物理學(xué)的進(jìn)程中，通過某些重要物理實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的深入觀察和研究，獲得正確的理論認(rèn)識為背景，從物理學(xué)史上著名的實(shí)驗(yàn)中選擇了四個(gè)實(shí)驗(yàn)，題目并沒有給出這四個(gè)實(shí)驗(yàn)的名稱，僅給出了實(shí)驗(yàn)的裝置和實(shí)驗(yàn)過程的示意。命題意圖在于考查考生對實(shí)驗(yàn)裝備設(shè)置的了解情況，根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置反推探究問題的情境，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注物理學(xué)發(fā)展過程中的著名實(shí)驗(yàn)，了解這些實(shí)驗(yàn)對物理理論發(fā)展的促進(jìn)作用。要求考生具備能夠運(yùn)用已學(xué)過的理論，識別實(shí)驗(yàn)儀器及方法，理解相關(guān)問題的關(guān)鍵能力?？疾榭忌欠窬哂形镔|(zhì)觀念，能從物理學(xué)的視角描述和解釋自然現(xiàn)象，對問題做出正確判斷等方面的學(xué)科素養(yǎng)。試題對考生滲透了物理學(xué)科基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)、事實(shí)證據(jù)等進(jìn)行科學(xué)推理、抽象概括的科學(xué)思維教育，同時(shí)有利于引導(dǎo)考生關(guān)注物理學(xué)史，提升科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

命題堅(jiān)持“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”的原則，適當(dāng)引入新情境、新事件、新問題，但所有的這些“新”都是基于要求考生須掌握的知識和能力，都是考生經(jīng)過思考審辨、分析評價(jià)可解決的，強(qiáng)調(diào)考查考生的閱讀理解、信息加工、邏輯推理、實(shí)驗(yàn)探究、獨(dú)立思考、語言表達(dá)等關(guān)鍵能力，考查考生在比較復(fù)雜的情境下發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的學(xué)科能力。通過比較新穎的現(xiàn)實(shí)問題情境或科學(xué)研究問題情境，考查考生的遷移能力和一定的應(yīng)用實(shí)踐能力，以及在解決問題過程中所展現(xiàn)的思維品質(zhì)、學(xué)科素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。

四、對中學(xué)物理教學(xué)的建議

（一）立足教材，夯實(shí)基礎(chǔ)

試卷側(cè)重課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出的高中階段各學(xué)科基礎(chǔ)知識和基本技能的考查。這些基礎(chǔ)知識和基本技能在教材中都得到了充分體現(xiàn)和覆蓋，只要利用好教材，精通課標(biāo)要求的內(nèi)容，在作答試卷的過程中，總能在教材中找到知識的落腳點(diǎn)。

引導(dǎo)教學(xué)是基礎(chǔ)教育對高考的現(xiàn)實(shí)要求，其作用對我國教育的整體發(fā)展意義更為重大[4]。在教學(xué)中要高度重視基本物理概念、基本物理實(shí)驗(yàn)和基本物理規(guī)律的教學(xué)，充分開發(fā)和利用教材，使其發(fā)揮最大的作用。在教學(xué)中不能單純地按照教材照本宣科，而是應(yīng)依托教材進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生理解教材中的相關(guān)知識，這對提高學(xué)生能力至關(guān)重要。

（二）導(dǎo)向素養(yǎng)，重視應(yīng)用

回歸教材，夯實(shí)基礎(chǔ)，并不意味著照搬教材。學(xué)科素養(yǎng)是學(xué)生在面對生活實(shí)踐或?qū)W習(xí)探索問題時(shí)，能夠在正確的思想價(jià)值觀念指導(dǎo)下，合理運(yùn)用科學(xué)的思維方式方法，有效地整合學(xué)科相關(guān)知識，運(yùn)用學(xué)科相關(guān)能力，高質(zhì)量地認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的綜合品質(zhì)[5]。培養(yǎng)學(xué)科基本素養(yǎng)僅僅依靠死記硬背教材知識和內(nèi)容是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要在理解掌握教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，靈活運(yùn)用所學(xué)的知識、方法、態(tài)度和思維方式，去發(fā)現(xiàn)、分析、解釋并解決現(xiàn)實(shí)生活中可能遇到的一些現(xiàn)象和問題。提高知識遷移能力，靈活掌握教材內(nèi)容，做到活學(xué)活用。

教學(xué)中要經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生提出一些具有啟發(fā)和研究性的問題，組織學(xué)生進(jìn)行探究性活動，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法。適當(dāng)研究具有較高科技含量的、具有新鮮感的物理問題，針對問題深入剖析，弄清本質(zhì)，不要盲目陷入各種復(fù)習(xí)資料的“題海戰(zhàn)術(shù)”之中，更不要刻意追求難、偏、怪題。

物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中不可或缺的部分，它為探究性學(xué)習(xí)提供了豐富的素材。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要在幫助學(xué)生學(xué)會使用實(shí)驗(yàn)儀器，掌握實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法，以及對影響?shí)驗(yàn)結(jié)果的諸多因素進(jìn)行研究。教學(xué)中要更多地強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動參與，樂于研究，勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

（三）關(guān)注現(xiàn)實(shí)，勤于思考

技術(shù)革新與知識創(chuàng)新將不斷給世界帶來變化，也將徹底改變我們的生存方式。生活在這樣的時(shí)代，希望考生關(guān)注當(dāng)今時(shí)代的科技發(fā)展、技術(shù)變革和社會進(jìn)步，用在學(xué)校所學(xué)的情感態(tài)度、知識技能、思維方式和科學(xué)方法，去思考人與自然、人與社會的發(fā)展關(guān)系，以獨(dú)特視角理解我國及世界所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，做一個(gè)“胸懷天下”“志存高遠(yuǎn)”，充滿自信的中華好青年。

總之，2020年物理卷既有利于高校選拔新生，又有利于激發(fā)考生學(xué)習(xí)物理、選考物理的興趣。難度梯度設(shè)計(jì)符合天津考生的實(shí)際，沒有偏題怪題，降低了高難度試題的比例，減輕學(xué)生過重的課業(yè)負(fù)擔(dān)，完成了從高考到學(xué)業(yè)水平等級性考試的平穩(wěn)過渡，保障了高考改革的有序推進(jìn)。同時(shí)也為后續(xù)合理進(jìn)行課程安排提供了重要參考，既要立足教材，也要夯實(shí)基礎(chǔ)，注重提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，關(guān)注科技發(fā)展的同時(shí)，也要學(xué)會思考與創(chuàng)新。