樹立核心素養(yǎng)理念 回歸物理教學(xué)本原
——2022年高考（甲卷）理綜第24題的解析與啟示

田 元

（四川省沐川中學(xué)校，四川 樂山 614500）

《普通高中物理課程標準》（2017年版2020年修訂）明確提出了高中物理課程要注重體現(xiàn)物理學(xué)科的本質(zhì)，要充分體現(xiàn)出物理學(xué)科對提高學(xué)生核心素養(yǎng)的獨特作用，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代社會和未來社會發(fā)展的挑戰(zhàn)打下基礎(chǔ).［1］目前，教育萎縮為教學(xué)，教學(xué)退縮為教知識點，教知識點收縮為教考點，教考點壓縮為教考題，從而形成了教師“反復(fù)講評”，學(xué)生“重復(fù)刷題”的高中物理教學(xué)常態(tài).［2］用“育分”代替了“育人”，這嚴重背離了物理教學(xué)的本原，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提升，不能有效發(fā)揮物理教學(xué)的育人作用.2022年的高考物理試題對今后高中物理教學(xué)起到了很好的引領(lǐng)作用，大量選用生活中常見情境作為題目載體，大量考查通用性的物理方法，試題似曾相識而又不同于平時練習(xí)的題目，這就要求對物理知識的學(xué)習(xí)不僅要知其然，還要知其所以然，讓平時機械的“刷題”無法有效轉(zhuǎn)換成高考的“刷分”，很好地將高考試題從“知識立意”“能力立意”轉(zhuǎn)向了“價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”.［3］

1 試題回放

（2022年全國甲卷第24題）將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05 s發(fā)出一次閃光.某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光，拍攝的照片編輯后如圖1所示.圖中的第一個小球為拋出瞬間的影像，每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像，所標出的兩個線段的長度s1和s2之比為3∶7.重力加速度大小取g＝10 m／s2，忽略空氣阻力.求在拋出瞬間小球速度的大小.

圖1

2 試題分析與解析

該題以高中物理常見物理模型——水平拋出的小球做平拋運動為背景，著重考查了勻速直線運動、勻加速直線運動、運動的合成與分解、平拋運動以及勾股定理等知識，題目不偏不怪，難度合理，很好地考查了學(xué)生的物理觀念素養(yǎng)和科學(xué)思維素養(yǎng).

解析：頻閃儀每隔0.05 s發(fā)出一次閃光，每相鄰兩個球之間被刪去3個影像，所以圖片中相鄰兩球時間間隔為

t＝4T＝0.05×4＝0.2 s.

設(shè)拋出瞬間小球的速度為v0，每相鄰兩球間的水平方向上位移為x，豎直方向上的位移分別為y1、y2，如圖2.

圖2

根據(jù)平拋運動位移公式可得

已標注的線段s1、s2分別為

3 教學(xué)啟示

3.1 注重物理學(xué)科能力的培養(yǎng)

物理學(xué)科能力是一種綜合性能力，它包括了多個維度，其中觀察概括、解釋論證、推論預(yù)測和探究創(chuàng)新等是不同解構(gòu)視角中的共性要素，物理學(xué)科能力表現(xiàn)框架可歸納為三個能力維度，即學(xué)習(xí)理解，應(yīng)用實踐，遷移創(chuàng)新.［4］教師在教學(xué)中不僅要注重學(xué)生觀察能力、記憶能力、概括能力等基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，還要讓學(xué)生推理能力、遷移能力、創(chuàng)新能力等高級能力得到提升.以本題為例，對題目所呈現(xiàn)的信息進行有效提取，確定小球水平拋出后的運動為平拋運動就是對學(xué)生基礎(chǔ)能力的考查，對學(xué)生高級能力的考查主要體現(xiàn)在根據(jù)題目所描述的情境結(jié)合平時所學(xué)到的平拋運動相關(guān)知識進行合理推理與論證，能夠理解平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，同時還需注意，本題較平時常見題有所創(chuàng)新，小球的運動需要分解成兩個過程來處理，位移分別為s1和s2，并且s1和s2有關(guān)聯(lián)，它們的長度之比為3∶7，多過程的物理問題必須找到各個過程之間的聯(lián)系，再利用相關(guān)物理規(guī)律結(jié)合數(shù)學(xué)知識即可求解.

近年來，我國的教學(xué)目標發(fā)生了巨大的變化，從以培養(yǎng)學(xué)生基本知識與基本技能為主的“雙基”目標，發(fā)展成“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀”的“三維”目標，再到以“育人”為目的的“核心素養(yǎng)”目標.從讓學(xué)生掌握知識和提高考試分數(shù)升華成了“育人”和提升學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng).注重物理學(xué)科能力的培養(yǎng)有利于學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)提升，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識，應(yīng)用物理知識解決物理問題以及將學(xué)習(xí)到的物理知識與技能遷移運用到新的物理情境等過程中，將逐漸形成學(xué)生的物理觀念，同時科學(xué)思維能力與科學(xué)探究能力也得到了訓(xùn)練和提升，從而進一步養(yǎng)成持之以恒、嚴謹認真和實事求是的科學(xué)態(tài)度及社會責任感等.所以我們要提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，首先就要從培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科能力入手，從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)理解能力、應(yīng)用實踐能力、遷移創(chuàng)新能力等方面著手，而不是單一地、機械地培養(yǎng)學(xué)生的解題能力.

3.2 注重過程教學(xué)

近年來，“內(nèi)卷”現(xiàn)象在學(xué)校的教學(xué)活動中十分常見，學(xué)生間的“內(nèi)卷”體現(xiàn)在加班加點地刷題刷分數(shù)，遇到難題向老師請教時，往往也只是請教解決這個問題的方法，而為什么要用這個方法來解決這個問題，或者說是這類問題，學(xué)生表現(xiàn)為不想關(guān)心.教師間的“內(nèi)卷”體現(xiàn)在講解習(xí)題時重結(jié)果，輕方法，采用大容量講解的“滿堂灌”教學(xué)模式，給學(xué)生布置的作業(yè)量幾乎無人能在規(guī)定的時間內(nèi)完成，作業(yè)中存在大量重復(fù)性訓(xùn)練的習(xí)題，教師注重學(xué)生解題速度的培養(yǎng)而不注重方法與能力的培養(yǎng)，注重訓(xùn)練學(xué)生在考試中取得好的分數(shù)，而不注重學(xué)生適應(yīng)社會發(fā)展的綜合能力的培養(yǎng).久而久之，老師和學(xué)生都只注重“是什么”的“結(jié)果”，而不再注重“為什么”的“過程”，更不注重“做什么”的將來.

知識形成的規(guī)律，是要讓學(xué)生通過感知—推理—概括—應(yīng)用的思維過程去發(fā)現(xiàn)真理，掌握規(guī)律，提高能力.［5］而不是直接將各種定義、公式、原理等結(jié)論性知識進行“死記”，解決問題也不是直接將“死記”的知識進行“硬套”.“死記硬套”只能使學(xué)生思維僵化，更談不上激發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提升學(xué)生的核心素養(yǎng).具體落實到某一題目的解答，也仍然是一個過程.以本題為例，小球從被拋出，再到經(jīng)過兩個特殊的位置，實際上小球在空間的運動也是一個過程，我們可以分析小球在空間運動情況，結(jié)合平拋運動的一般規(guī)律進行分析、推理與解答.而不是將平時反復(fù)大量機械刷題得到的幾種解題“套路”用來生搬硬套，本題巧妙地將小球運動過程中的兩段位移以比例形式呈現(xiàn)，生搬硬套用物理公式來堆砌反而使物理問題復(fù)雜化，不利于問題的解決.我們不能單純地理解為試題出現(xiàn)了反“套路”，更應(yīng)看到試題實際上起到了對今后教學(xué)的導(dǎo)向作用，不能就題論題以提高學(xué)生的解題能力為目標，而是要在立德樹人方面下功夫，回歸到物理教學(xué)的本原，培養(yǎng)能夠適應(yīng)社會發(fā)展和祖國需要的人才.

3.3 注重變式教學(xué)

如何將學(xué)生從茫茫題海中解救出來，使學(xué)生包括解題能力在內(nèi)的綜合能力得以提升，“變式教學(xué)”就是一個很好的方法.我們不再以大量相似或者相同的題目讓學(xué)生進行機械刷題，重復(fù)做題，浪費學(xué)生寶貴的學(xué)習(xí)時間，而是將同一個題目進行變式訓(xùn)練，將試題描述的情境進行變換，或?qū)⒃囶}已知與未知條件進行變換，或?qū)⒔鉀Q問題運用到的物理知識進行拓展，或?qū)⒔忸}方法進行創(chuàng)新等，使學(xué)生包括解題能力在內(nèi)的物理學(xué)科能力得以提升.

要做好高中物理的“變式教學(xué)”，不僅要做好物理題目的變式訓(xùn)練，更應(yīng)做好教學(xué)方式與方法的改變，教學(xué)的最終目的是通過教師的“教”讓學(xué)生有所“學(xué)”，所以歸根結(jié)底是體現(xiàn)在了學(xué)生的“學(xué)”上面.學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主體，我們不妨將教學(xué)的中心轉(zhuǎn)移到接受教育的學(xué)生，真正做到以生為本.課堂上我們將更多的時間留給學(xué)生，讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的過程中自己去發(fā)現(xiàn)問題，教師針對學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問題或者疑惑先讓學(xué)生間進行充分的討論，讓學(xué)生自己解決問題和歸納解決問題的方法.難度較大的題目或者較難理解的知識點往往只有較少一部分學(xué)生能自己處理解決，這時不妨發(fā)動不能解決問題的學(xué)生來暴露出問題的癥結(jié)，讓能夠自我解決問題的學(xué)生來分享解題方法或?qū)χR的認識與理解，讓他們自己發(fā)現(xiàn)問題，自己解決問題，讓他們收獲知識與體驗成功的快樂，這種主動學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握的知識更為牢固.美國著名的學(xué)習(xí)專家愛德加·戴爾研究表明，個人學(xué)習(xí)或被動學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果在30%以下，而團隊學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)效果卻在50%以上.所以將以老師講為主的教學(xué)變?yōu)橐詫W(xué)生參與學(xué)為主的教學(xué)不僅有利于提升課堂教學(xué)的效果，也有利于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提高學(xué)生綜合素質(zhì).

3.4 注重情境教學(xué)、理論聯(lián)系實際

《中國高考評價體系》明確指出素質(zhì)教育培養(yǎng)出的合格人才應(yīng)該能夠?qū)W以致用，能夠探索并解決日常生活、學(xué)術(shù)科研、國家發(fā)展乃至人類社會所面臨的各種實際 問 題，［6］這 就 要 求教學(xué)中必須注重理論聯(lián)系實際，注重物理知識與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、社會與經(jīng)濟的發(fā)展相聯(lián)系，注意物理知識在日常生產(chǎn)、生活等方面的應(yīng)用.將物理試題情境化、生活化，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識解決物理問題的能力，還有利于培養(yǎng)學(xué)生將生活情境轉(zhuǎn)化為物理情境的能力，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度.將前面的題目轉(zhuǎn)化為物理情境：將一小球從O點水平拋出，下落軌跡如圖3所示，已知小球由O點到A點和由A點到B點所用時間均為0.2 s，兩段位移之比為s1∶s2＝3∶7.重力加速度大小取g＝10 m／s2，忽略空氣阻力.求小球拋出時的速度大小.

圖3

這樣一來，試題的難度下降了不少，問題變得迎刃而解了.以2022年全國高考物理試題的甲、乙兩套試卷為例，涉及到理論聯(lián)系實際的題目就多達8道（如表1）.

表1

物理教師要引導(dǎo)學(xué)生從“解題”向“解決問題”的轉(zhuǎn)變，就必須在平時的教育教學(xué)活動中，注意理論聯(lián)系實際，引導(dǎo)學(xué)生把生活中的真實情境轉(zhuǎn)化為物理情境，建立物理模型，提升學(xué)生靈活運用物理知識解決實際問題的能力，從而促進學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展.

3.5 注重試題表達準確易懂

高考被認為是一種最為公平的競爭，一直都具有極高的社會關(guān)注度，所以試題的描述必須注重嚴謹，避免引起歧義，易于學(xué)生理解題意.試題中描述“使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝”，以及“某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光”，這些內(nèi)容都容易讓考生理解頻閃儀和照相機是兩個設(shè)備，而兩個設(shè)備是獨立工作還是協(xié)同工作，以及怎樣協(xié)同工作試題沒有交代，拍攝的是照片還是視頻也沒交代.當然，考生會與使用手機拍照進行類比，認為二者是同時工作的，也就是說頻閃儀閃光的同時照相機會進行拍照，但試題后來描述的“某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光”，就容易讓考生想到是不是有某次拍攝時頻閃儀沒有閃光，或者是頻閃儀閃光時相機沒有拍照.分析整個題目可以大概認為這里的頻閃儀和照相機實際上就是一臺頻閃攝影器材，那么這里是否可以直接描述為頻閃照相機，再對頻閃照相機拍攝原理做一個簡單介紹，讓包含偏遠落后地區(qū)在內(nèi)的所有學(xué)生都能輕松理解題意.將考查目的指向物理問題本身，而不是對題意的揣摩.提出這個建議似乎有點吹毛求疵，但對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責任應(yīng)該說是極為有利的.

通過對2022年高考（甲卷）理綜第24題的解析，再結(jié)合整套試題的分析，筆者感受到了高質(zhì)量高考試題之所以優(yōu)秀，是因為通過一套試題就可以準確回答“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”.［6］教育教學(xué)工作者也應(yīng)該在此引導(dǎo)下，回歸到物理教學(xué)的本原，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng).