基于物理核心素養(yǎng)的切合地方特色的初中學(xué)業(yè)水平考試試題分析

黃仲漢

【摘要】本文從2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理試題中選擇部分典型題目，分析其中命題的思想，涉及的知識(shí)、方法以及科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，并對(duì)每道題進(jìn)行反思，提出相應(yīng)的意見和建議，以期教師在教學(xué)過程中能更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】初中學(xué)業(yè)水平考試試題 核心素養(yǎng) 地方特色

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2021）37-0133-03

培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)是新一輪物理學(xué)科教學(xué)改革的重要任務(wù)，因此近幾年來的學(xué)科考查都圍繞培養(yǎng)物理學(xué)科素養(yǎng)這個(gè)核心進(jìn)行。在此筆者試從物理核心素養(yǎng)角度對(duì)2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理試題進(jìn)行剖析，提出初中物理教學(xué)的建議，以期在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，全面提高教學(xué)質(zhì)量。筆者作為命題組長參加了2015年、2017年、2018年、2021年貴港市學(xué)業(yè)水平考試物理科命題工作，對(duì)基于核心素養(yǎng)的學(xué)業(yè)水平考試命題工作進(jìn)行探索與實(shí)踐。筆者擔(dān)任2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理學(xué)科評(píng)卷組負(fù)責(zé)人，指導(dǎo)全市的物理學(xué)科閱卷工作。下面以2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試部分物理試題為例，就一些基于物理核心素養(yǎng)的切合地方特色的學(xué)業(yè)水平考試試題進(jìn)行剖析和反思，并提出自己的一些看法，希望能對(duì)初中物理學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)教學(xué)有所幫助。在注重核心素養(yǎng)培養(yǎng)的同時(shí)，在試題中體現(xiàn)地方特色，培養(yǎng)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)的感情，也是體現(xiàn)新課改“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，使學(xué)生知道學(xué)以致用，并獲得能力發(fā)展。

【例1】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第3題）細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)貴港的很多山頭都安裝有如圖1所示的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。下列說法錯(cuò)誤的是（? ）。

A.風(fēng)能是可再生能源

B.風(fēng)力發(fā)電是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

C.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的

D.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的

【物理概念】考查了發(fā)電機(jī)原理、能的轉(zhuǎn)化。

【物理思維】A.風(fēng)能、水能、太陽能都是可再生能源，故A是正確的。

B.風(fēng)力發(fā)電是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B是正確的。

C.發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，故C是正確的。

D.電動(dòng)機(jī)才是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的，故D是錯(cuò)誤的，答案應(yīng)選D。

【科學(xué)探究】讓學(xué)生在課內(nèi)探究什么情況下磁可以生電，通電導(dǎo)體在磁場中如何運(yùn)動(dòng)。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】試題由考生熟悉的情景切入，這個(gè)情景農(nóng)村的學(xué)生熟悉，城市的學(xué)生也熟悉，讓學(xué)生倍感親切，感受家鄉(xiāng)建設(shè)的成就，體會(huì)物理就在我們身邊，物理是有用的。它激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好物理、建設(shè)家鄉(xiāng)的動(dòng)力。

【反思】本題預(yù)估難度0.87，實(shí)際難度0.81，說明教師的教和學(xué)生的學(xué)，都注意了理論聯(lián)系實(shí)際，值得堅(jiān)持。

【例2】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第4題）每年3月至4月，貴港會(huì)出現(xiàn)“回南天”這種氣候現(xiàn)象，即從中國南海吹來的暖濕氣流，與從中國北方南下的冷空氣相遇，使貴港地區(qū)的天氣陰晴不定、非常潮濕。下面解釋正確的是（? ）。

A.這是熔化現(xiàn)象，需要吸收熱量

B.這是液化現(xiàn)象，需要放出熱量

C.這是汽化現(xiàn)象，需要吸收熱量

D.這是升華現(xiàn)象，需要放出熱量

【物理概念】考查了物態(tài)變化。

【物理思維】每年3月至4月，貴港會(huì)出現(xiàn)“回南天”這種氣候現(xiàn)象，是從中國南海吹來的暖濕水蒸氣，與從中國北方南下的冷空氣相遇，放出熱量，液化成為小水珠而形成，故B對(duì)，A、C、D均不對(duì)。

【科學(xué)探究】讓學(xué)生在課內(nèi)和課外觀察液化放熱現(xiàn)象。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】這是城市和農(nóng)村的學(xué)生都熟悉的情景，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的新課標(biāo)理念，考查了物態(tài)變化的知識(shí)，讓學(xué)生體會(huì)到物理就在我們生活中，并學(xué)會(huì)用物理知識(shí)去解釋生活中的現(xiàn)象。

【反思】本題預(yù)估難度0.85，實(shí)際難度0.82，說明教師在教學(xué)中貫徹了新課改的理念，絕大部分同學(xué)做到了學(xué)以致用。

【例3】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第11題）據(jù)央廣網(wǎng)報(bào)道，2021年3月31日18時(shí)，當(dāng)日最后一艘滿載貨物的船舶駛向粵港澳大灣區(qū)，標(biāo)志著位于廣西桂平市的大藤峽船閘試通航滿一年。這不僅加速推進(jìn)了航道改造升級(jí)，而且?guī)?dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。船閘應(yīng)用了? ? ?原理。2020年9月6日18時(shí)許，經(jīng)過綜合調(diào)度，建設(shè)中的廣西大藤峽水利樞紐工程水庫水位首次達(dá)到52米高程，這是大藤峽工程全面完工前允許運(yùn)行的最高水位，此時(shí)水對(duì)壩底的壓強(qiáng)為? ? ?Pa。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

【物理概念】考查了連通器概念、液體壓強(qiáng)的計(jì)算。

【物理思維】船閘是應(yīng)用連通器原理制成的，所謂連通器，就是上端開口、底部互相連通的容器。經(jīng)過推導(dǎo)，液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式是p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×52m=5.2×105Pa。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】本題由位于桂平的大藤峽水電站切入，考查了連通器概念、液體壓強(qiáng)的計(jì)算等知識(shí)，使同學(xué)們體會(huì)到物理是有用的，形成對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及社會(huì)責(zé)任感，讓同學(xué)們感受家鄉(xiāng)建設(shè)的新成就。

【反思】本題預(yù)估難度0.87，實(shí)際難度0.68，主要原因是第二個(gè)空學(xué)生答錯(cuò)的比較多，與預(yù)期相比有比較大的差距。這說明學(xué)生的簡單計(jì)算能力很差，在教學(xué)中，教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算能力的訓(xùn)練。

【例4】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第13題）貴港很多“村村通”的道路兩旁都安裝有如圖2所示的太陽能LED照明路燈。它主要由太陽能電池板、LED燈頭等部件構(gòu)成。LED是一種發(fā)光二極管，是由? ? 材料制成（選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“絕緣體”），通過電流能夠發(fā)光，可以把電能直接轉(zhuǎn)化成? ? 能。

【物理概念】考查了新材料和能的轉(zhuǎn)化。

【物理思維】LED燈是由半導(dǎo)體材料制成，可以把電能直接轉(zhuǎn)化成光能，發(fā)熱效率極高，目前應(yīng)用廣泛。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】引導(dǎo)師生在平常教學(xué)中要多關(guān)注最新科技的發(fā)展，讓學(xué)生知道物理學(xué)的發(fā)展能推動(dòng)科技進(jìn)步，科技進(jìn)步促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

【反思】本題預(yù)估難度0.85，實(shí)際難度0.66。第一個(gè)空基本能答對(duì)（半導(dǎo)體），但第二空答對(duì)的比較少。這說明教師在日常教學(xué)中不太關(guān)注新科技成果及其應(yīng)用，不善于列舉由于物理學(xué)發(fā)展而促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的應(yīng)用實(shí)例。部分學(xué)生不知道LED燈可以把電能直接轉(zhuǎn)化成光能，更不知道轉(zhuǎn)化的原理，因而把“光能”答成“內(nèi)能”。

【例5】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第24題）如圖3所示是某物理興趣小組驗(yàn)證“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)操作過程示意圖。

（1）驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的合理順序是? ? 。（填字母代號(hào)）

（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應(yīng)? ? ? 。

（3）金屬塊浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是? ? N。

（4）金屬塊的密度為? ? kg/m3。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

（5）比較? ?（填字母代號(hào)）和? ?（填字母代號(hào)）的操作可得出結(jié)論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小。

【物理概念】考查了驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)。

【物理思維】（1）驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的合理順序是FAB GCEDH或AFBGCEDH。（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應(yīng)“水面恰好與溢口相平”。（3）金屬塊浸沒在水中時(shí)，受到的浮力是F浮=G金-F讀=2.6N-1.6N=1N。（4）金屬塊的體積V金=V排=m排/ρ水=G排/ρ水g=1/ρ水g，金屬塊的密度ρ金=m金/V金=G金/V金=2.6×103kg/m3。（5）比較AC（AD）和EF（FG）的操作可得出結(jié)論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小。

【科學(xué)探究】驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)是初中階段一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該讓學(xué)生獨(dú)立或分組完成本實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出“浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小”的結(jié)論。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的意識(shí)，學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證已知的科學(xué)知識(shí)和規(guī)律。

【反思】本題預(yù)估難度0.70，實(shí)際難度0.43，這說明貴港市初中物理教學(xué)中存在的輕視實(shí)驗(yàn)的問題還沒有得到解決，且問題仍然比較嚴(yán)重。很多教師還習(xí)慣用嘴講實(shí)驗(yàn)代替學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，以前學(xué)校沒有器材，但“薄改”以后，每個(gè)學(xué)校都有充足的器材。目前很多教師還是保持以前那種講實(shí)驗(yàn)的教學(xué)習(xí)慣，最多是用多媒體播放實(shí)驗(yàn)過程。只要學(xué)生自己動(dòng)手做過驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)，拿3分沒有問題，這與學(xué)生智力無關(guān)。但現(xiàn)在，得0分和1分的同學(xué)大多。學(xué)校若要全面提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，則必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

【例6】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第19題）大山同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)課中自制密度計(jì)。他找來一根粗細(xì)均勻的木棍，表面涂上蠟，在它的一端繞上適量的金屬絲，把這個(gè)裝置放在水中，靜止后在液面所在處刻上刻度，并標(biāo)上“1.0”;再將這個(gè)裝置放在煤油中，靜止后在液面所在處刻上刻度，并標(biāo)上“0.8”;最后將此裝置放入某種液體中，靜止后在液面所在處刻上刻度h，如圖4所示。把木棍拿出液體后，用刻度尺量出刻度h與刻度“0.8”的距離是3.8cm，刻度“1.0”與刻度“0.8”之間的距離是2.0cm，則h到木棍底部的距離為? ?cm，該液體的密度是? ?kg/m3。（金屬絲的體積忽略不計(jì)，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，密度計(jì)算最后結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后面保留兩位有效數(shù)字。）

【物理概念】考查了浮沉條件的應(yīng)用。

【物理思維】設(shè)h到木棍底部的距離為L，木棍底面積為s。因?yàn)槊芏扔?jì)漂浮，所以F浮=G，故F浮煤=F浮水，即ρ煤gs（L+3.8×10-2）=ρ水gs（L+1.8×10-2），代入數(shù)據(jù)得L=6.2×10-2（m）;又因?yàn)镕浮液=F浮水，故ρ液gsL=ρ水gs（L+1.8×10-2），代入數(shù)據(jù)解得ρ液=1.29×103kg/m3。

解本題的關(guān)鍵是根據(jù)密度計(jì)漂浮，建立模型，由F浮=G推導(dǎo)得到F浮煤=F浮水，再推導(dǎo)得到F浮液=F浮水。

【科學(xué)探究】本題考查學(xué)有余力的學(xué)生在課外實(shí)踐探究的情況。本實(shí)驗(yàn)所需的器材學(xué)生容易找到，實(shí)驗(yàn)過程學(xué)生可以控制。實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生可以用直接測量得到的結(jié)果及漂浮條件進(jìn)行推導(dǎo)，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】教學(xué)既要面向全體學(xué)生，又要保證尖子生吃得飽。鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生在課外進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新，建構(gòu)知識(shí)，提高能力。

【反思】本題預(yù)估難度0.35，實(shí)際難度0.33，說明教師在培養(yǎng)尖子生方面的方法是多樣的，卓有成效的。

從這個(gè)分析來看，今后在日常教學(xué)過程中，教師要注意聯(lián)系生活實(shí)際，關(guān)心家鄉(xiāng)的變化，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的發(fā)展，以及現(xiàn)代科技新發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用。在教學(xué)中，教師要體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，用培養(yǎng)核心素養(yǎng)的理念引導(dǎo)教學(xué)，讓學(xué)生形成熱愛家鄉(xiāng)、熱愛自然、熱愛科學(xué)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等正確態(tài)度及責(zé)任感，弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀，全面提高教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭玉英.從三維課程目標(biāo)到物理核心素養(yǎng)[J].物理教學(xué)，2017（11）.

（責(zé)編 李 唐）