高考試題對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)方法的啟示

聞壹兵

通過(guò)物理教學(xué)的過(guò)程，讓學(xué)生在接受物理教育中逐漸塑造出自己的物理學(xué)科知識(shí)、技能、情感、態(tài)度和價(jià)值觀，并在此基礎(chǔ)上形成由“物理觀念與應(yīng)用”、“科學(xué)思維與創(chuàng)新”、“科學(xué)探究與思維”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等方面的要素構(gòu)成的物理核心素養(yǎng)。同時(shí)教師的物理教學(xué)素養(yǎng)也要與時(shí)俱進(jìn)，吸收高考試題的考查的考點(diǎn)知識(shí)和創(chuàng)新性，從而指導(dǎo)物理教學(xué)，以期待物理的教學(xué)課堂更加科學(xué)和更高效。下面就2019年全國(guó)統(tǒng)一高考理綜試卷I第21小題加以分析物理高考是如何滲透物理核心素養(yǎng)的;在今后的物理教學(xué)中，如何去培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，供大家參考。

1試題分析

題目：在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運(yùn)動(dòng)，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關(guān)系如圖中實(shí)線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過(guò)程，其a–x關(guān)系如圖中虛線所示，假設(shè)兩星球均為質(zhì)量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍，則（）

A. M與N的密度相等;

B. Q的質(zhì)量是P的3倍;

C. Q下落過(guò)程中的最大動(dòng)能是P的4倍;

D. Q下落過(guò)程中彈簧點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)最大壓縮量是P的4倍。

本題的命題思路分析：從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，本題是建立在兩個(gè)脫離地球以外的行星模型，基于這樣的物理情景和物理模型的物理試題，考察考生對(duì)機(jī)械能、萬(wàn)有引力、圓周運(yùn)動(dòng)和牛頓第一定律理解、整合和應(yīng)用的程度，且要求考生突破現(xiàn)有的地球環(huán)境的束縛，從一個(gè)新立意點(diǎn)出發(fā)。同時(shí)這道題的信息量復(fù)雜繁多：兩個(gè)行星、兩個(gè)物體和一根彈簧，在這個(gè)基礎(chǔ)上建構(gòu)出的物理情景不僅僅考查學(xué)生對(duì)動(dòng)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度，而且對(duì)學(xué)生的分析能力、抽象概括、推理論證的學(xué)科素養(yǎng)要求甚高。在a–x關(guān)系圖像中，出題人將動(dòng)能定理、萬(wàn)有引力定律和圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用以及圖像分析進(jìn)行合理的調(diào)配，從而考查學(xué)生如何靈活運(yùn)用萬(wàn)有引力定律在星球表面（忽略星球自轉(zhuǎn)的情況下）物體受到的萬(wàn)有引力完全充當(dāng)物體的重力，同時(shí)能夠理解a–x關(guān)系圖像中的截距和斜率的物理意義，并使之轉(zhuǎn)化為考生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

解答思路：由a-x圖象可知，規(guī)定以加速度沿豎直向下為正方向，根據(jù)牛頓第二定律：點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，變形式為：點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，故可以得到該a-x圖象的斜率：，其縱軸截距即為重力加速度學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，同時(shí)根據(jù)a-x圖象的縱軸截距可知，M星球的表面重力加速度點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，N星球的表面重力加速度點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng);點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)（黃金代換公式），即該星球的質(zhì)量學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)。又因?yàn)辄c(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)和點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，故M和N星球的密度之比為：點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，故A正確;當(dāng)物體接觸彈簧并向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí)，點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，則此時(shí)彈簧伸縮量之比為：點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，物體P和物體Q的質(zhì)量之比：點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，故B錯(cuò)誤;此選項(xiàng)容易出現(xiàn)慣性思維：兩個(gè)星球的重力加速度相等，導(dǎo)致出現(xiàn)Q的質(zhì)量是P的3倍的結(jié)論，多個(gè)星球表面的重力加速度也是不同的，星球表面上的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題需更加留心。當(dāng)點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)時(shí)，其動(dòng)能最大;根據(jù)學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，物體P的最大速度滿足學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，物體Q的最大速度滿足：學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，則兩物體的最大動(dòng)能之比：點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，C正確;由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可以知道：物體P和物體Q分別在彈簧上做振幅A分別為學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)和學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由a-x圖象可知物體P所在彈簧最大壓縮量為2學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，物體Q所在彈簧最大壓縮量為4學(xué)科網(wǎng)（www.zxxk.com）--教育資源門(mén)戶(hù)，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類(lèi)教學(xué)資源下載，還有大量而豐富的教學(xué)相關(guān)資訊！點(diǎn)擊并拖拽以移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。

2 試題拓展

（1）題干條件不變，選項(xiàng)更改如下，其中正確的選項(xiàng)（）

A.M、N行星的第一宇宙速度之比：3：1;

B.在M、N行星上豎直上拋初速度為v0的小球再次回到拋出點(diǎn)的時(shí)間之比為3：2;

C.當(dāng)小球在彈簧上動(dòng)能最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能之比為1：4;

D.以地面為參考平面，小球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能之比為1：4。

3 培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)的方法和策略

（1）梳理學(xué)科知識(shí)點(diǎn)

“溫故而知新”——梳理物理學(xué)科知識(shí)點(diǎn)時(shí)，一定要知道其中的物理故事，對(duì)于前輩們的探索歷程一定要知曉，尤其是亞里士多德的觀點(diǎn)會(huì)對(duì)我們學(xué)習(xí)物理過(guò)程有著巨大“幫助”?！皽毓省辈灰晃稄?fù)習(xí)舊的知識(shí)點(diǎn)，而是以不同初次的視角來(lái)觀察物理世界，能夠透過(guò)書(shū)本上圖表和文字看到編排的意圖以及背后的探索之路，在此基礎(chǔ)上，吸收先輩的方法和邏輯思維并培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維。

（2）課堂教學(xué)與創(chuàng)新教育結(jié)合

課堂教學(xué)上，筆者認(rèn)為一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的變式訓(xùn)練沒(méi)有相關(guān)的幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合性習(xí)題訓(xùn)練的復(fù)習(xí)效率高，尤其在后期的備考期間，考生更應(yīng)該偏向于高考真題的延伸和拓展。高考考綱要求考生有推理能力、分析綜合能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力。教師想要發(fā)展學(xué)生的這些能力，筆者認(rèn)為一定要讓課堂教學(xué)與創(chuàng)新教育結(jié)合，創(chuàng)新教育在于讓各個(gè)層次的學(xué)生在問(wèn)題處理方面的能力得以發(fā)展同時(shí)也讓學(xué)生在心智得以見(jiàn)長(zhǎng)。創(chuàng)新教育的要求是在“梳理知識(shí)點(diǎn)”的基礎(chǔ)上提出來(lái)的，只有在知識(shí)點(diǎn)的融會(huì)貫通的基礎(chǔ)上，才能在學(xué)生的認(rèn)知水平上挖掘其創(chuàng)新能力即整合資源、配置資源和發(fā)展資源。課堂上，教師只需在學(xué)生的整合和發(fā)展的知識(shí)上添加一點(diǎn)“催化劑”，適當(dāng)提高問(wèn)題的難度，并給于恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，通過(guò)學(xué)習(xí)—應(yīng)用—再學(xué)習(xí)的潛移默化的方式開(kāi)發(fā)學(xué)生內(nèi)在能力。

（3）配套實(shí)戰(zhàn)演練，提升應(yīng)變能力

考生對(duì)新型問(wèn)題往往不知所措，缺乏應(yīng)變能力，這就是備考考生的短板。對(duì)于這種情況，教師可以在創(chuàng)新課堂上結(jié)合配套實(shí)戰(zhàn)演練，在學(xué)生的接受能力范圍內(nèi)將課堂的高效性充分發(fā)展出來(lái)，將遷移性應(yīng)用發(fā)展到課堂教學(xué)上，讓學(xué)生對(duì)創(chuàng)新課堂有著充分的認(rèn)識(shí)和理解。筆者認(rèn)為，在有限的課堂教學(xué)里，教學(xué)過(guò)程要符合學(xué)生思維最近發(fā)展區(qū)的情景，同時(shí)盡可能讓學(xué)生融入到物理教學(xué)情景中，充分展現(xiàn)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并讓學(xué)生更好的提升學(xué)科素養(yǎng)。

在物理教學(xué)過(guò)程中，分析、推理、探究和總結(jié)是物理習(xí)題解答過(guò)程的必經(jīng)之路。但是物理教學(xué)最本質(zhì)的要求是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，這一過(guò)程是物理教師的要不斷探索和實(shí)踐。

（作者單位：蘇州吳中區(qū)迎春中學(xué)）