立足學(xué)科基礎(chǔ) 聚焦核心內(nèi)容
——2021年河北省高考物理試題評(píng)析與啟示

何彥雨 王曉梅 陳 菁

（1.北京林業(yè)大學(xué)理學(xué)院，北京 100083；2.澳門城市大學(xué)教育學(xué)院，澳門 999078；3.滄州市教育局，河北 滄州 061001）

2021年河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試物理試題（下文簡(jiǎn)稱“2021年河北省高考物理試題”），堅(jiān)定貫徹中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》文件精神，以教育部考試中心2019年發(fā)布的中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系為指導(dǎo)思想，依據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（下文簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》），強(qiáng)化基礎(chǔ)性考查，優(yōu)化考試內(nèi)容，突出立德樹人導(dǎo)向，充分發(fā)揮高考試題的育人功能和積極作用，助力推進(jìn)普通高中育人方式改革.

1 2021年河北省高考物理試題分析

高考評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建，是高考對(duì)“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一教育根本問題的堅(jiān)定回答.高考評(píng)價(jià)體系主要由“一核”、“四層”和“四翼”三部分內(nèi)容組成.其中，“一核”為核心功能，即“立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)”，是對(duì)素質(zhì)教育中高考核心功能的概括，回答“為什么考”的問題；“四層”為考查內(nèi)容，即“核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)”，是素質(zhì)教育目標(biāo)在高考中的提煉，回答“考什么”的問題；“四翼”為考查要求，即“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”，是素質(zhì)教育的評(píng)價(jià)維度在高考中的體現(xiàn)，回答“怎么考”的問題.［1］同時(shí)，高考評(píng)價(jià)體系還規(guī)定了高考的考查載體——情境，以此承載考查內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)考查要求.中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系如圖1所示.

圖1 中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系

中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系是高考命題、評(píng)價(jià)與改革的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指南，2021年河北省高考物理試題的命制是對(duì)中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系以此成功的實(shí)踐.筆者以中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系為理論基礎(chǔ)，對(duì)2021年河北省高考物理試題進(jìn)行評(píng)析，以期探索試題規(guī)律，為廣大一線教師的教學(xué)提供一定的指導(dǎo).

1.1 試題分析

試題分析見表1.

表1 2021年河北省高考物理試題分析

1.2 典型試題分析

例1.（2021年河北省高考物理試題第1題）銀河系中存在大量的鋁同位素26Al，26Al核衰變的衰變方程為，測(cè)得26Al核的半衰期為72萬年.下列說法正確的是

（A）26Al核的質(zhì)量等于核的質(zhì)量.

（B）26Al核的中子數(shù)大于核的中子數(shù).

（C）將鋁同位素26Al核放置在低溫低壓的環(huán)境中，其半衰期不變.

（D）銀河系中現(xiàn)有的鋁同位素26Al將在144萬年后全部衰變?yōu)?/p>

解析：本題取材于一種新型的衰變——正電子衰變，在各版本高中物理教材中均沒有介紹過這種衰變形式，因此考生在解題時(shí)只能采用類比推理的方式進(jìn)行思考.高考評(píng)價(jià)體系提出了基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的考查要求，物理概念和規(guī)律是高中物理的基礎(chǔ)性內(nèi)容，是學(xué)生形成和深化物理觀念的重要途徑，本題目很好地考查了考生對(duì)核反應(yīng)方程和原子物理相關(guān)概念的掌握情況.在衰變過程中，遵循電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律，由此不難得出核的中子數(shù)是13，核的中子數(shù)是14，而衰變具有半衰期的規(guī)律，這個(gè)規(guī)律作為一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，衰變是原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的，與外部的環(huán)境無關(guān)，所以本題不難得出正確答案為（C）選項(xiàng).

物理觀念是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí).要獲得這種視角，必須具備相應(yīng)的物理知識(shí)，正確建立物理概念，理解物理規(guī)律，掌握物理方法.《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)本部分的要求是“了解原子核的組成和核力的性質(zhì).知道四種基本相互作用.能根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒寫出核反應(yīng)方程.了解放射性和原子核衰變.指導(dǎo)半衰期及其統(tǒng)計(jì)意義.了解放射性同位素的應(yīng)用，知道射線的危害與防護(hù).”在本部分內(nèi)容的日常教學(xué)過程中，應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷對(duì)物理概念的構(gòu)建過程，創(chuàng)設(shè)必要的情境，讓學(xué)生經(jīng)歷概括和抽象的過程，尋找事物的本質(zhì)特征，形成概念，而不應(yīng)把概念的定義直接告訴學(xué)生然后再去做解釋，甚至讓學(xué)生背誦物理定義.本試題讓考生從正電子衰變類比于正常衰變，不是讓考生追求有關(guān)正電子衰變正確的結(jié)論，而是讓考生通過類比的方法探索可能正確的結(jié)論，考查常用的科學(xué)探究方法在科學(xué)探索中的應(yīng)用.本題目無論從核心功能、四層、四翼考查，還是從高考的公平性出發(fā)，都是一道具有很好的評(píng)價(jià)功能的試題.

例2.（2021 年河北省高考物理試題第10題）如圖2所示，4個(gè)電荷量均為q（q＞0）的點(diǎn)電荷分別放置于菱形的4個(gè)頂點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為（4l，0）、（-4l，0）、（0，y0）和（0，-y0），其中x軸上的2個(gè)點(diǎn)電荷位置固定，y軸上的2個(gè)點(diǎn)電荷可沿y軸對(duì)稱移動(dòng)（y0≠0）.下列說法正確的是

圖2 2021年河北省高考物理試題第10題圖

（A）除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為0.

（B）當(dāng)y0取某值時(shí)，可使得菱形內(nèi)部只存在兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度為0的點(diǎn).

（C）當(dāng)y0=8l時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷由點(diǎn)（4l，5l）移至點(diǎn)（0，-3l），靜電力做正功.

（D）當(dāng)y0=4l時(shí)，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)（l，l）處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成45°傾斜向上.

解析：本題是典型的學(xué)習(xí)探索類情境，考查學(xué)生核心價(jià)值、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)，具有非常強(qiáng)的綜合性.根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理可知，除無窮遠(yuǎn)處之外，菱形外部電場(chǎng)強(qiáng)度處處不為0，所以選項(xiàng)（A）是正確的.因?yàn)樵趚軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為0，在y軸上的兩電荷，無論y0取什么值，因?yàn)殛P(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，則在O點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)也為0，在橫軸和縱軸上除原點(diǎn)外，出現(xiàn)合場(chǎng)強(qiáng)為0的點(diǎn)，根據(jù)對(duì)稱性可知，一定是成對(duì)出現(xiàn)的，關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，所以算上原點(diǎn)，合場(chǎng)強(qiáng)為0的點(diǎn)是奇數(shù)個(gè)，不會(huì)是2個(gè)，選項(xiàng)（B）錯(cuò)誤.由幾何關(guān)系可知，坐標(biāo)為（4l，5l）的A點(diǎn)在第一象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方；坐標(biāo)為（0，-3l）的B點(diǎn)在第三象限內(nèi)所在的虛像的垂直平分線的上方，且到達(dá)虛線的距離相等，由電勢(shì)疊加可知，B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)，則帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能較大，從A點(diǎn)到B點(diǎn)電勢(shì)能減小，可知電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)（C）正確.若y0=4l，則4個(gè)點(diǎn)構(gòu)成正方形，由對(duì)稱可知在點(diǎn)（l，l）處的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著過該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的方向上；在y軸正向和x正向上的點(diǎn)電荷在（l，l）處的合場(chǎng)強(qiáng)為

在y軸負(fù)向和x負(fù)向上的點(diǎn)電荷在（l，l）處的合場(chǎng)強(qiáng)為

可知（l，l）點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)沿著MN方向且與x軸從成45°角的方向向下，將一帶負(fù)電的試探電荷放置在點(diǎn)（l，l）處，其所受到的靜電力方向與x軸正方向成 傾斜向上，選項(xiàng)（D）正確（本題解析圖如圖3所示）.所以本題的正確選項(xiàng)為（A）、（C）、（D）選項(xiàng).

圖3

本題要求考生對(duì)靜電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷和試探電荷等概念熟練掌握，并且考生在解答本道題目時(shí)，還應(yīng)該具有非常強(qiáng)的空間想象思維.從中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系來看，本題目需要考生由較強(qiáng)的核心價(jià)值、關(guān)鍵能力以及必備知識(shí).本題目具有極強(qiáng)的綜合性，屬于較難題目，高考的一大目的在于科學(xué)選拔人才，本題目具有良好的區(qū)分度，為高校科學(xué)選拔人才服務(wù).現(xiàn)在我們提倡將能力作為高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容不僅符合高考的客觀實(shí)際，也是銜接高考經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐所確立的“能力立意”命題理念的重要途徑，同時(shí)可以與基于“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基”的新時(shí)代高考命題工作有效連接，從根本上實(shí)現(xiàn)其考查效果.［2］本題對(duì)高考評(píng)價(jià)體系中的各個(gè)維度考查非常到位，學(xué)生需要運(yùn)用多種物理思想方法，合理探究出本題的解題規(guī)律才能得到解答，題目的綜合性非常強(qiáng).

2 教學(xué)啟示

2.1 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)認(rèn)知

2021年河北省高考物理試題在教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)上，還有許多的不足，題目中僅有極少數(shù)用到了“生活實(shí)踐類”的情境創(chuàng)設(shè)，其余全部為“學(xué)習(xí)探索類”情境.在情境中產(chǎn)生疑難，在疑難中產(chǎn)生問題，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)識(shí)沖突，引發(fā)學(xué)生積極思維，對(duì)于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)至關(guān)重要.在教學(xué)過程中，涉及創(chuàng)設(shè)情境和提出問題兩個(gè)基本要素.良好情境的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具備以下特點(diǎn)：基于生活實(shí)際，接近真實(shí)情境；緊扣教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點(diǎn)；引起認(rèn)知沖突，激發(fā)積極思維；融入情感因素，激發(fā)內(nèi)在動(dòng)機(jī)；適應(yīng)學(xué)生水平，符合最近發(fā)展區(qū)要求；具有形象性、具體性、探究性和可感知性.優(yōu)秀的考題應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)：?jiǎn)栴}的設(shè)計(jì)有思維性和挑戰(zhàn)性、開放性和探索性、準(zhǔn)確性和適當(dāng)性、層次性和條理性.

2.2 注重雙基，深挖教材

詳細(xì)研究近幾年高考物理試題對(duì)學(xué)科內(nèi)容的考查，主要以基礎(chǔ)題和中難度題考查的形式出現(xiàn)，在復(fù)習(xí)備考中要特別重視對(duì)基礎(chǔ)題的研究流程和訓(xùn)練層面，讓學(xué)生逐步建立起物理學(xué)科解題套路，即按照做題三部曲進(jìn)行——“小題大做”，每一題都能做到“慢讀題、慢建模、快下筆”的做題流程.抓住題干中的關(guān)鍵條件，不漏掉隱含因素，通過條件引導(dǎo)建立解題模型，在前兩步基礎(chǔ)上很快下筆解決問題.在復(fù)習(xí)備考中，針對(duì)考點(diǎn)、緊扣熱點(diǎn)，絕對(duì)不能脫離課本.尤其在一輪復(fù)習(xí)中，一定引導(dǎo)學(xué)生遇到生疏的知識(shí)點(diǎn)要在課本中找到出處.有些題目則在往年高考題上再立新意，復(fù)習(xí)中注意把握信息，讓學(xué)生學(xué)會(huì)用思維分析問題，從題海中跳躍出來，增大練習(xí)量固然重要，但要在練習(xí)中學(xué)會(huì)提煉，不背題、不盲目刷題，提升物理思維學(xué)科素養(yǎng).［3］在平穩(wěn)中求創(chuàng)新、在創(chuàng)新中求發(fā)展.復(fù)習(xí)中強(qiáng)化物理的基本原理、基本定律、研究方法、物理思想，引導(dǎo)學(xué)生立足基礎(chǔ)、注重思維、關(guān)注多樣化，在課本和歷屆高考題中提煉共性.［4］