(湖北省武漢市新洲區(qū)第一中學(xué)陽(yáng)邏校區(qū)，湖北 武漢 430415)

1 物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

所謂“素養(yǎng)”，就是指人們通過(guò)學(xué)習(xí)而得到的知識(shí)、能力和態(tài)度等的綜合體。而“核心素養(yǎng)”則是對(duì)受教育者而言，每個(gè)人都必須要達(dá)到、共同的關(guān)鍵素養(yǎng)，是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。

物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，主要由物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等四個(gè)方面的要素構(gòu)成。

2 基于核心素養(yǎng)的習(xí)題分析

本文以人教版高中物理教材中習(xí)題為樣本進(jìn)行分析。

2.1 體現(xiàn)“物理觀念”的習(xí)題分析

“物理觀念”主要指高中物理中重要的觀點(diǎn)、概念、規(guī)律，主要包括物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)觀、能量觀、相互作用觀等。

例1(《物理選修3-4》第十四章第5節(jié)“電磁波譜”)：我們根據(jù)什么說(shuō)電磁波是一種物質(zhì)？

解析：從電磁波可以脫離電荷獨(dú)自存在、不需借助媒質(zhì)傳播、具有能量三個(gè)方面可以看到，電磁波和實(shí)物粒子一樣是一種物質(zhì)，這是人們對(duì)于物質(zhì)認(rèn)識(shí)的一個(gè)重大進(jìn)展。

本題考查學(xué)生對(duì)電磁波物質(zhì)性的理解，對(duì)拓展學(xué)生的視野，加深對(duì)物質(zhì)世界的理解有一定幫助，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的物理觀念，也是《課標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》中明確要求的：通過(guò)電磁波體會(huì)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性。

體現(xiàn)“物理觀念”的習(xí)題要求學(xué)生全方位理解物理觀點(diǎn)、概念和規(guī)律等，既包括理解其本質(zhì)與內(nèi)涵，也包括了解其產(chǎn)生與發(fā)展的過(guò)程，還要能區(qū)別、聯(lián)系其相關(guān)物理量。

2.2 體現(xiàn)“科學(xué)思維”的習(xí)題分析

“科學(xué)思維”主要指高中物理中重要的思維方法，包括建模的思想、理想化方法、分析綜合、抽象概括、批判性思維、推理論證等。

圖1

例2(《物理選修3-1》第一章第7節(jié)“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”)：在燃?xì)庠詈腿細(xì)鉄崴髦校３０惭b電子點(diǎn)火器，接通電子線路時(shí)產(chǎn)生高電壓，通過(guò)高壓放電的電火花來(lái)點(diǎn)燃?xì)怏w。我們看到，圖1中點(diǎn)火器的放電電極做成了釘尖形。這是為什么？

與此相反，驗(yàn)電器的金屬桿上端卻固定一個(gè)金屬球而不做成針尖狀，這又是為什么？

解析：點(diǎn)火器的放電電極做成針狀是利用尖端放電現(xiàn)象，使在電壓不高的情況下也容易點(diǎn)火。驗(yàn)電器的金屬桿上固定一個(gè)金屬球是防止出現(xiàn)尖端放電現(xiàn)象，使驗(yàn)電器的電壓較高時(shí)也不會(huì)放電(漏電)。

本題貼近生活，是尖端放電的一個(gè)應(yīng)用，體現(xiàn)了核心素養(yǎng)中的“科學(xué)思維”能力要求，題目要求對(duì)比分析電子點(diǎn)火器電極做成釘尖形和驗(yàn)電器上端金屬卻做成球形的原因，對(duì)學(xué)生分析與綜合、抽象概括、推理論證等思維的要求較高。

體現(xiàn)“科學(xué)思維”能力的習(xí)題要求學(xué)生根據(jù)研究問(wèn)題和情境，在一定條件下對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行抽象概括，構(gòu)建模型等，通過(guò)科學(xué)推理，形成一定的創(chuàng)新能力。

2.3 體現(xiàn)“實(shí)驗(yàn)探究”的習(xí)題分析

“實(shí)驗(yàn)探究”主要指通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，包括發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、合理猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案和獲取證據(jù)、分析論證、合作與交流、評(píng)估和反思等。

例3(《物理選修3-4》第十四章第3節(jié)“電磁波的發(fā)射和接收)：某同學(xué)自己繞制天線線圈，制作一個(gè)最簡(jiǎn)單的收音機(jī)，用來(lái)收聽(tīng)中波的無(wú)線電廣播。他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)頻率最高的中波電臺(tái)收不到，但可以接收其他中波電臺(tái)。為了收到這個(gè)電臺(tái)，他應(yīng)該增加還是減少線圈的匝數(shù)？說(shuō)明理由。

本題考查L(zhǎng)C電路的頻率f與自感系數(shù)L、電容C的關(guān)系，以及線圈匝數(shù)與自感系數(shù)的關(guān)系。目的是引導(dǎo)學(xué)生在掌握本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上加強(qiáng)動(dòng)手能力的訓(xùn)練，自己制作簡(jiǎn)單的收音機(jī)，并用所學(xué)知識(shí)分析解決簡(jiǎn)單的故障，本題的命題背景以實(shí)驗(yàn)操作的形式出現(xiàn)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，有利于提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)、動(dòng)手實(shí)踐的能力。

“實(shí)驗(yàn)探究”作為物理核心素養(yǎng)之一，要求學(xué)生不僅在課堂上，而且能在課外開(kāi)展進(jìn)一步探究，促使學(xué)生能利用各種科技手段和方法，正確收集和分析、處理數(shù)據(jù)，培養(yǎng)分析論證和合作交流的能力，能準(zhǔn)確表述探究過(guò)程與結(jié)果，能評(píng)估、反思探究過(guò)程，建立真實(shí)情景與物理內(nèi)容的關(guān)聯(lián)，能解決生活中與物理相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。

2.4 體現(xiàn)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的習(xí)題分析

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”主要指對(duì)待科學(xué)的態(tài)度與價(jià)值觀，包括能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，能主動(dòng)與他人合作，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感等。

例4(《物理選修3-3》第十章第6節(jié)“能源和可持續(xù)發(fā)展”)：二氧化碳對(duì)較長(zhǎng)波長(zhǎng)的電磁輻射(如紅外線)有較強(qiáng)的吸收作用，而對(duì)較短波長(zhǎng)的電磁輻射(如可見(jiàn)光)的吸收作用較弱。陽(yáng)光中多種波長(zhǎng)的電磁輻射透過(guò)大氣照到地球表面，使地面升溫，而地面的熱輻射是較長(zhǎng)波長(zhǎng)的電磁輻射，它不容易透過(guò)大氣中的二氧化碳，于是大氣溫度上升。大氣中二氧化碳的作用像暖房的玻璃一樣：太陽(yáng)的熱輻射容易進(jìn)來(lái)，地面的熱輻射卻不易出去。這種效應(yīng)叫“溫室效應(yīng)”。二氧化碳是一種重要的“溫室氣體”。溫室效應(yīng)使得大氣的溫度不致太低，晝夜溫差不致太大，各種生物能夠繁衍生息。然而，近年來(lái)由于人類(lèi)的活動(dòng)，大氣中的二氧化碳增加，溫室效應(yīng)加劇，這是全球變暖的重要原因。

試根據(jù)上述觀點(diǎn)及從各種媒體得到的其他信息，判斷下列說(shuō)法是否正確。

A. 在地球形成的早期，火山活動(dòng)頻繁，排出大量的二氧化碳，當(dāng)時(shí)地球的氣溫很高。

B. 在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中，地殼的巖石與大氣中的二氧化碳減少，地球上出現(xiàn)了生命。

C. 由于現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭、石油等燃料，氧和炭在結(jié)合成二氧化碳的過(guò)程中放出大量的熱，導(dǎo)致地球溫度升高，氣候變暖。

D. 1998年5月29日，中國(guó)政府簽署了削減二氧化碳排放量的《〈聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約〉京都議定書(shū)》，為控制全球氣候變暖做出了貢獻(xiàn)。

答案：A、D選項(xiàng)正確。

分析：本題向?qū)W生展示了隨著科技進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)，考查溫室效應(yīng)、熵增原理，題目旨在關(guān)注一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題——全球變暖。人們對(duì)“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生原因已經(jīng)比較清楚了，可以采取一些有針對(duì)性的措施逐步解決此問(wèn)題。本題體現(xiàn)出開(kāi)放性，關(guān)注環(huán)保理念，不失時(shí)機(jī)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育，以增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，體現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的要求。

總之，核心素養(yǎng)是在個(gè)人發(fā)展及未來(lái)社會(huì)對(duì)人的要求的視角下，提煉出的“適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力”，高中物理教材中有大量習(xí)題充分抓住了物理學(xué)科特點(diǎn)，做到以生為本，以培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)為目的，為學(xué)生終身發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū) 物理選修3-1、3-3、3-4[M].北京：人民教育出版社，2010.