聚焦物理核心素養(yǎng)把握高考命題導(dǎo)向

摘要：本文從近年來高考物理試題呈現(xiàn)的七個亮點出發(fā)，討論物理試題的命制如何凸顯核心功能、聚焦關(guān)鍵能力、靶向核心素養(yǎng)，進而助推教學(xué)改革，助力全面育人。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高考物理；命題導(dǎo)向；高中物理

1引言

近年來，基于核心素養(yǎng)目標，高考物理命題呈現(xiàn)出“注重考教銜接，引導(dǎo)回歸課標”“拓展情境來源，注重問題設(shè)計”“強化思維品質(zhì)，注重推理論證”“展現(xiàn)科技成就，強化價值引領(lǐng)”“獲取加工信息，構(gòu)建物理模型”“重視學(xué)科融合，踐行多元育人”“命題角度創(chuàng)新，培養(yǎng)時代新人”等亮點。本文將從上述七個方面討論物理核心素養(yǎng)背景下的高考命題導(dǎo)向，以期對高三的復(fù)習備考工作提供有價值的參考和指導(dǎo)。

2聚焦物理核心素養(yǎng)，把握高考命題導(dǎo)向

2.1注重考教銜接，引導(dǎo)回歸課標

高考物理試題的命制緊密依托《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）《中國高考評價體系》以及《深化新時代教育評價改革總體方案》等文件，旨在凸顯試題的基礎(chǔ)性，加強對基本物理概念和基本規(guī)律的考查，夯實學(xué)生物理素養(yǎng)的根基。高考試題深化基礎(chǔ)性和綜合性，突出對必備知識和關(guān)鍵能力的考查，通過學(xué)生在應(yīng)對復(fù)雜現(xiàn)實情境，參與相應(yīng)探究學(xué)習活動中的外在表現(xiàn)來考查物理學(xué)科核心素養(yǎng)。［1］

例1（2023年全國乙卷第15題）小車在水平地面上沿軌道從左向右運動，動能一直增加。如果用帶箭頭的線段表示小車在軌道上相應(yīng)位置處所受合力，下列四幅圖可能正確的是（）。

參考答案：D。

導(dǎo)向與啟示：高考物理試題呈現(xiàn)“無價值，不入題；無思維，不命題；無情境，不成題；無任務(wù)，不立題”的命題特征，打破“以綱定考”，實現(xiàn)“教考銜接”，從而有效引導(dǎo)教學(xué)。

上述例題與實際緊密聯(lián)系，用水平面內(nèi)的曲線運動考查基礎(chǔ)知識﹑基本技能﹑基本方法，充分發(fā)揮了教育評價的積極導(dǎo)向作用，避免了學(xué)生機械記憶、重復(fù)刷題的弊端，讓學(xué)生在深刻理解實際情境的基礎(chǔ)上，將動能定理以及曲線運動的條件融會貫通，引導(dǎo)教師把教學(xué)重點從總結(jié)解題技巧轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)、提升課堂效果和作業(yè)效率。

2.2拓展情境來源，注重問題設(shè)計

通過精心設(shè)計真實的生活實際情境與學(xué)習探索情境，教師可以將這些情境作為任務(wù)創(chuàng)設(shè)的基石和基本知識能力運用的考查載體，旨在全面考查學(xué)生的學(xué)科基本概念、原理的掌握、技能的運用以及思維方法的發(fā)展。這一做法不僅開闊了學(xué)生視野，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，還促使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實際生活相聯(lián)系，真正實現(xiàn)“學(xué)”“思”“用”的有機結(jié)合，達到“知”“信”“行”的完美統(tǒng)一。

例2（2022年全國甲卷第14題）北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示。運動員從a處由靜止自由滑下，到b處起跳，c點為a、b之間的最低點，a、c兩處的高度差為h。要求運動員經(jīng)過c點時對滑雪板的壓力不大于自身所受重力的k倍，運動過程中將運動員視為質(zhì)點并忽略所有阻力，則c點處這一段圓弧雪道的半徑不應(yīng)小于（）。

A. hk＋1

B. hk

C. 2hk

D. 2hk－1

參考答案：D。

導(dǎo)向與啟示：試題以真實情境為切入點，要求學(xué)生從北京冬奧會滑雪大平臺的實際運動場景中，構(gòu)建物理模型，探尋邏輯關(guān)聯(lián)，建立物理方程及輔助的幾何方程，從而清晰地理出解題思路。這樣的設(shè)計有效地避免了理想化問題的枯燥乏味、難以理解以及單純的模式化數(shù)學(xué)計算，轉(zhuǎn)而深度挖掘具有探索價值的問題，還原了真實問題的面貌，讓學(xué)生深刻體會到學(xué)以致用的樂趣。高考物理試題精心選取貼近學(xué)生生活時代脈搏的真實問題情境進行考查，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，還成功檢驗了學(xué)生在復(fù)雜情境中提煉關(guān)鍵信息、抽象物理模型并解決問題的能力與素養(yǎng)，同時有效落實了物理學(xué)科素養(yǎng)的考查目標。在教學(xué)層面，課堂作為育人的主陣地，從情境創(chuàng)設(shè)到問題提出，再到任務(wù)驅(qū)動，教師應(yīng)始終遵循從生活走進物理，再從物理回歸社會的理念，圍繞物理學(xué)科核心素養(yǎng)進行精準評價，展現(xiàn)學(xué)生的學(xué)科知識掌握情況和內(nèi)在的思維邏輯構(gòu)建能力。

2.3強化思維品質(zhì)，注重推理論證

邏輯推理與論證能力是指能根據(jù)已知的物理事實、物理知識，通過分析、推理和論證，得出正確結(jié)論并做出正確解釋的能力。作為高階思維能力，它是提升學(xué)生思維品質(zhì)、提高分析解決實際問題能力的重要工具。高考物理試題更加注重考查思維過程，體現(xiàn)開放性和創(chuàng)新性，鼓勵學(xué)生運用創(chuàng)造性、發(fā)散性思維多角度分析解決問題。

例3（2022年全國乙卷第19題）如圖所示，兩對等量異號點電荷＋q、－q（qgt;0）固定于正方形的4個頂點上。L、N是該正方形兩條對角線與其內(nèi)切圓的交點，O為內(nèi)切圓的圓心，M為切點。則（）。

A. L和N兩點處的電場方向相互垂直

B. M點的電場方向平行于該點處的切線，方向向左

C. 將一帶正電的點電荷從M點移動到O點，電場力做正功

D. 將一帶正電的點電荷從L點移動到N點，電場力做功為零

參考答案：A、B。

導(dǎo)向與啟示：試題從教材中關(guān)于一對等量異種點電荷形成的電場出發(fā)，進一步拓展至兩對等量異種點電荷形成的電場，并以此作為探究載體。此設(shè)計既植根于教材又超越教材，通過對教材的深度挖掘與二次加工，融入邏輯推理與論證，進而引導(dǎo)學(xué)生重新審視并深入思考教材中的核心概念，有效實現(xiàn)從“解題”技能向“解決實際問題”能力的轉(zhuǎn)變。正如美國教育家杰羅姆·布魯納（Jerome Seymour Bruner）所言，學(xué)習的最佳境界在于思維，而思維的核心正是思維方式。本題旨在強化學(xué)生分析問題與解決問題的思維能力，通過“一題多案” “一題多變”“一題多解”的靈活方式，錘煉學(xué)生思維的敏捷性，推動其物理思維向更高層次發(fā)展。因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生對相近的實驗方案或物理情境進行細致的比較、分析、推理與判斷，特別要強調(diào)在科學(xué)思維中模型構(gòu)建的重要性。同時，多剖析易出錯、易混淆的實驗案例或物理情境，以提升學(xué)生的模型構(gòu)建能力和綜合應(yīng)用能力。課堂教學(xué)需緊密聯(lián)系實際，鼓勵學(xué)生探索多種方法處理物理情境問題，運用不同實驗器材組合設(shè)計多樣化實驗方案，并引導(dǎo)學(xué)生全面分析各方案的優(yōu)、缺點，從而培養(yǎng)其科學(xué)批判性思維。最終目標是讓學(xué)生學(xué)會思考、學(xué)會學(xué)習，能夠?qū)嶋H問題抽象為理論模型，像物理學(xué)家一樣進行深入的思維探索。

2.4展現(xiàn)科技成就，強化價值引領(lǐng)

高考物理試題通過創(chuàng)設(shè)有關(guān)實際生產(chǎn)、生活、科研等情境，將社會主義核心價值觀融入考試內(nèi)容中，強化價值引領(lǐng)與文化傳播，引導(dǎo)學(xué)生體會自然科學(xué)在推動科技進步和社會發(fā)展中的重要作用，提升學(xué)科核心素養(yǎng)，助力德智體美勞全面發(fā)展。

例4（2022年全國乙卷第14題）2022年3月，中國航天員翟志剛、王亞平、葉光富在離地球表面約400km的“天宮二號”空間站上通過天地連線，為同學(xué)們上了一堂精彩的科學(xué)課。通過直播畫面可以看到，在近地圓軌道上飛行的“天宮二號”中，航天員可以自由地漂浮，這表明他們（）。

A. 所受地球引力的大小近似為零

B. 所受地球引力與飛船對其作用力兩者的合力近似為零

C. 所受地球引力的大小與其隨飛船運動所需向心力的大小近似相等

D. 在地球表面上所受引力的大小小于其隨飛船運動所需向心力的大小

參考答案：C。

導(dǎo)向與啟示：關(guān)注科技的時代性是科學(xué)教育的傳統(tǒng)。為此，物理教學(xué)要關(guān)注物理學(xué)對社會進步及科技發(fā)展的重要作用，引導(dǎo)學(xué)生通過多種途徑主動獲取科技發(fā)展信息，使他們能夠辯證地認識科技進步的雙面性，進而養(yǎng)成“勤于觀察”“勤于發(fā)現(xiàn)”“勤于思考”“勤于探索”“勤于總結(jié)”和“家事、國事、天下事，事事關(guān)心”的關(guān)鍵能力和必備品格。物理教學(xué)的同時還需注重時代性，凸顯我國科技成就，引導(dǎo)學(xué)生增強文化自信，使他們樹立科技強國的遠大理想。在教育教學(xué)的第一現(xiàn)場，培根鑄魂，立德樹人，落實為黨育人，為國育才的教育目標。［2］

2.5獲取加工信息，構(gòu)建物理模型

從大量的、多種形式的信息中提取有用信息并利用其解決問題，是學(xué)生適應(yīng)時代和實現(xiàn)終身發(fā)展的必然要求。高考物理試題通過文字、圖形、表格等方式呈現(xiàn)信息，考查學(xué)生篩選、分類、歸納、整合相關(guān)信息，構(gòu)建物理模型或物理圖景，推理論證，綜合應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力。

例5（2022年全國甲卷第25題）光點式檢流計是一種可以測量微小電流的儀器，其簡化的工作原理示意圖如圖所示。圖中A為輕質(zhì)絕緣彈簧，C為位于紙面上的線圈，虛線框內(nèi)有與紙面垂直的勻強磁場；M為置于平臺上的輕質(zhì)小平面反射鏡，輕質(zhì)剛性細桿D的一端與M固連且與鏡面垂直、另一端與彈簧下端相連，PQ為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條，PQ的圓心位于M的中心。使用前需調(diào)零：使線圈內(nèi)沒有電流通過時，M豎直且與紙面垂直；入射細光束沿水平方向經(jīng)PQ上的O點射到M上后沿原路反射。線圈通入電流后彈簧長度改變，使M發(fā)生傾斜，入射光束在M上的入射點仍近似處于PQ的圓心，通過讀取反射光射到PQ上的位置，可以測得電流的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，磁場磁感應(yīng)強度大小為B，線圈C的匝數(shù)為N，沿水平方向的長度為l，細桿D的長度為d，圓弧PQ的半徑為r﹐rd，d遠大于彈簧長度改變量的絕對值。

（1）若在線圈中通入的微小電流為I，求平衡后彈簧長度改變量的絕對值Δx及PQ上反射光點與O點間的弧長s。

（2）某同學(xué)用此裝置測一微小電流，測量前未調(diào)零，將電流通入線圈后，PQ上反射光點出現(xiàn)在O點上方，與O點間的弧長為s1。保持其他條件不變，只將該電流反向接入，則反射光點出現(xiàn)在O點下方，與O點間的弧長為s2。求待測電流的大小。

參考答案：（1）NBIlk2NBIlrdk（2）dk（s1＋s2）4NBlr。

導(dǎo)向與啟示：常見的圖表信息包括坐標圖像以及其他多種圖像形式，如圖示、圖形、裝置圖、流程圖、結(jié)構(gòu)圖，還有不同種類的表格等。利用圖像或圖表來呈現(xiàn)信息是物理命題中的一種重要策略，這種方式能夠直觀、簡潔且清晰地傳達豐富的題目內(nèi)容。充分挖掘這些信息需要具備較強的信息識別與獲取能力。近年來，新高考中涉及圖像、圖表運用的題目日益增多，幾乎每道題目都與此類元素相關(guān)。本題結(jié)合文本信息與光點式檢流計的原理示意圖，是對卡文迪什扭秤實驗和庫侖扭秤實驗原理的進一步應(yīng)用，通過弧形刻度的設(shè)計將微小的電流變化放大顯示，并在這一過程中體現(xiàn)了放大法的思想。而在推導(dǎo)弧形刻度與微電流之間的對應(yīng)關(guān)系式時，通過將極短的弧長近似視為弦長進行處理，這體現(xiàn)了微元法的思想。

2.6重視學(xué)科融合，踐行多元育人

關(guān)注學(xué)科滲透，注重對學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力、社會責任感等的培養(yǎng)，既要立足于物理課程內(nèi)容，又要跨出物理學(xué)科，改變學(xué)科本位思想，關(guān)注學(xué)科之間的交叉與有機融合，使其更具綜合性、開放性。

例6（2009年寧夏卷第18題）空間有一勻強電場，在電場中建立如圖所示的直角坐標系O-xyz，M、N、P為電場中的三個點，M點的坐標（0，a，0），N點的坐標為（a，0，0），P點的坐標為a，a2，a2。已知電場方向平行于直線MN，M點電勢為0，N點電勢為1V，則P點的電勢為（）。

A. 22V

B. 32V

C. 14V

D. 34V

參考答案：D。

解析：依題意，知UNM＝1V，NM＝（－a，a，0），PM＝－a，a2，－a2。設(shè)E＝（Ex，Ey，0）。

UNM＝E·NM＝（－a）Ex＋aEy＋0×Ez＝a（Ey－Ex）＝1V。

又因為E平行NM，故E＝λNM，可得（Ex，Ey，0）＝λ（－a，a，0），即Ex＝－λa，Ey＝λa，

所以Ex＝－12a，Ey＝12a。

已知φM＝0，可得所求φP＝E·PM＝（－a）Ex＋a2Ey＋－a2×Ez＝34V。

畫三視圖是一種幾何法，理論上普遍適用，但復(fù)雜的幾何關(guān)系對立體思維要求非常高，處理起來不是特別容易。而引入矢量內(nèi)積的方法是一種解析法，有效避免了投影的思考和復(fù)雜的計算，尤其是學(xué)生在高中數(shù)學(xué)中已經(jīng)學(xué)習了矢量運算后，這種方法更為程序化，規(guī)范化，更容易被學(xué)生接受，明顯更具有優(yōu)越性。

例7（2017年全國Ⅲ卷第21題）一勻強電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是（）。

A. 電場強度的大小為2.5V/cm

B. 坐標原點處的電勢為1V

C. 電子在a點的電勢能比在b點的低7eV

D. 電子從b點運動到c點，電場力做功為9eV

參考答案：A、B、D。

導(dǎo)向與啟示：《課程標準》明確了對物理與數(shù)學(xué)融合教學(xué)的需求，要求在高中物理教學(xué)過程中，科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生合理且系統(tǒng)地運用數(shù)學(xué)思想方法去探究和解決物理問題。［3］這種教學(xué)模式不僅關(guān)注當下的教學(xué)效果，更旨在促進學(xué)生從深層次上提升能力，以獲得更為長遠的未來收益。［4］古希臘偉大的哲學(xué)家、教育家柏拉圖（Plato）曾深刻指出，綜合性學(xué)習乃是學(xué)習的至高境界。因此，在課堂教學(xué)實踐中，教師既要幫助學(xué)生牢固把握學(xué)科內(nèi)部的知識體系，構(gòu)建堅實的基礎(chǔ)，又要積極促進跨學(xué)科知識的交叉與整合，打破學(xué)科壁壘。教師應(yīng)通過轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的學(xué)科本位觀念，加強學(xué)科間的相互滲透與融合，深化綜合性學(xué)習的內(nèi)涵，從而為培養(yǎng)具備綜合素養(yǎng)、能夠適應(yīng)未來社會需求的復(fù)合型人才奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.7命題角度創(chuàng)新，培養(yǎng)時代新人

例8（2022年全國乙卷第18題）安裝適當?shù)能浖螅弥悄苁謾C中的磁傳感器可以測量磁感應(yīng)強度B。在手機上建立直角坐標系，手機顯示屏所在平面為xOy面。某同學(xué)在某地對地磁場進行了四次測量，每次測量時y軸指向不同方向而z軸正向保持豎直向上。根據(jù)表中測量結(jié)果可推知（）。

測量序號Bx/μTBy/μTBz/μT

1021－45

20－20－46

3210－45

4－210－45

A. 測量地點位于南半球

B. 當?shù)氐牡卮艌龃笮〖s為50μT

C. 第2次測量時y軸正向指向南方

D. 第3次測量時y軸正向指向東方

參考答案：B、C。

導(dǎo)向與啟示：隨著時代的發(fā)展，傳統(tǒng)的學(xué)習方式確實已難以全面滿足現(xiàn)代學(xué)生多元化、個性化的學(xué)習需求。因此，教師的授課模式也迫切需要從傳統(tǒng)的單一媒體教學(xué)手段向更加靈活多樣的跨媒體教學(xué)手段轉(zhuǎn)變。在這一過程中，智能手機憑借其強大的功能和便捷性，成為不可忽視的重要工具。智能手機不僅能夠高效地整合各類優(yōu)勢教育資源，為中學(xué)生在物理自主創(chuàng)新實驗探究活動中提供更加豐富、直觀的學(xué)習材料和實踐平臺，還能通過其互動性強的特點，極大地提升學(xué)生的學(xué)習體驗和參與度。更重要的是，將智能手機作為學(xué)習和探究的工具，有助于引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)、合理地使用這一現(xiàn)代科技產(chǎn)品，培養(yǎng)他們良好的生活習慣和學(xué)習習慣，從而逐步改變社會、學(xué)校、教師及家長對智能手機可能存在的偏見或過度擔憂。

3結(jié)語

在核心素養(yǎng)的引領(lǐng)下，物理高考命題呈現(xiàn)出穩(wěn)中求進的態(tài)勢。它在追求進步的同時不忘回歸到基礎(chǔ)，更在基礎(chǔ)之上強化知識的融合，進而在融合中強調(diào)知識的實際應(yīng)用，并在應(yīng)用中不斷探索創(chuàng)新。命題特點鮮明，體現(xiàn)為“注重考教銜接，旨在引導(dǎo)學(xué)生回歸課程標準”“拓展情境來源，精心設(shè)計問題以激發(fā)學(xué)生的思考”“強化思維品質(zhì)，重視推理論證的嚴謹性”“展現(xiàn)科技成就，強化對學(xué)生價值觀的引領(lǐng)”“注重信息獲取與加工，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建物理模型的能力”“重視學(xué)科間的融合，踐行多元育人理念”“命題角度創(chuàng)新，以培養(yǎng)適應(yīng)時代需求的新人為目標”。這些特點不僅為課堂教學(xué)改革指明了清晰的方向，也為核心素養(yǎng)在實際教學(xué)中的有效實施提供了切實可行的實踐路徑。

參考文獻

［1］［3］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020：63，1．

［2］霍云亮，郝麗輝，李子明. 核心素養(yǎng)目標下中考物理命題導(dǎo)向及啟示［J］. 物理教學(xué)， 2023， 45 （1）： 51-55，67．

［4］李子明，劉艷豐，霍云亮. 問題導(dǎo)向的思維教學(xué)案例分析［J］. 物理教學(xué)， 2021， 43 （7）： 51-53，39．

*基金項目：本文系2022年成都市教育科研規(guī)劃課題“促進學(xué)生深度學(xué)習的高中課堂教學(xué)策略研究”（課題編號：CY2022Y041）及2023年度四川省哲學(xué)社會科學(xué)重點研究基地、四川省教育廳人文社會科學(xué)重點研究基地、四川省教育發(fā)展研究中心研究課題“‘五育并舉’視域下校本化育人體系構(gòu)建實踐研究課題”（課題編號：CJF23028）的研究成果之一。