任浩軍 陳新
摘? ?要:隨著新課標的實施,試題命制的要求也相應提高,高考試題(選考試題)要從知識、能力和品質(zhì)三個層面考核學生。筆者通過對兩道浙江省物理高考(選考)題的剖析和質(zhì)疑,闡述物理試題命制時不僅要有真實合理的物理情境,也要多維度考查學生的核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:試題命制;真實情境;核心素養(yǎng)
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A ? ? 文章編號:1003-6148(2019)4-0040-3
研讀《普通高中物理課程標準》[1](2017年版)中關(guān)于“學業(yè)水平考試與命題建議”的相關(guān)內(nèi)容,我們可以找到如下命題建議:“(4)試題應有明確的測試目標。試題的立意要明確,要清楚地指向物理學科核心素養(yǎng)某個或多個方面,盡量明確到對具體要素的測試。(6)試題的情境要具有一定的問題性、真實性、探究性或開放性。(7)試題的編制要科學、規(guī)范?!?/p>
浙江省從2014級學生開始新高考改革。改革后的物理考試的考核要求有[2]:
(一)知識考核要求:物理考試旨在考查學生學習高中物理課程后,在物理學科方面的基本科學素養(yǎng)。
(二)能力考核要求:物理考試注重考查與本學科相關(guān)的能力,主要包括記憶識別能力、認識理解能力、建立模型能力、分析綜合能力、應用數(shù)學能力、實驗探究能力。
(三)品質(zhì)考核要求:物理考試關(guān)注對學生個性品質(zhì)的考核,通過情境設計和問題設計等途徑來實現(xiàn),主要包括領(lǐng)略自然界的奇妙和諧、樂于探究、勇于實踐、自覺聯(lián)系社會生活和科技生產(chǎn)等。
綜上,筆者認為物理試題(包括習題)命制時要以真實情境為形,以核心素養(yǎng)為神,形神兼?zhèn)浞绞呛妙}。
浙江物理試題具有情境豐富、貼近生活、重視實踐的特點,往往給人耳目一新和回味無窮的感覺。例如,2011年浙江高考理綜試題第16題:如圖1所示,在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個線圈,上線圈兩端與u=51sin314t V的交流電源相連,將下線圈兩端接交流電壓表,則交流電壓表的讀數(shù)可能是(? ? ?)
A.2.0 V? ? ? ? ? B.9.0 V
C.12.7 V? ? ? ? ? D.144.0 V
當時此題引發(fā)了廣泛的討論,褒貶不一。現(xiàn)在再去審視這道題,覺得它是個好題,切合新課標的導向。參加高考的學生不光要能將物理事實和現(xiàn)象與概念、規(guī)律建立聯(lián)系,還要認識規(guī)律適用的條件,并用以解決簡單問題。此題考查的知識點比較單一,涉及理想變壓器的電壓關(guān)系;但在模型識別和影響因素(磁損、鐵損、銅損)分析上增加了難度。不少學生沒有分析理想變壓器的電壓關(guān)系成立的條件,只是機械地根據(jù)理想變壓器的電壓關(guān)系解得U2=9 V,錯誤地選擇了B選項。
進一步從試題情境和核心素養(yǎng)目標的角度剖析此題,如表1所示。
所以,筆者認為這是一道形神兼?zhèn)涞暮妙}。
再比如,2018年11月浙江省物理選考第21題:小明做“探究碰撞中的不變量”實驗的裝置如圖2所示,懸掛在O點的單擺由長為l的細線和直徑為d的小球A組成,小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對心碰撞,碰后小球A繼續(xù)擺動,小球B做平拋運動。
(1)小明用游標卡尺測小球A的直徑如圖3所示,則d=_______mm。又測得了小球A的質(zhì)量m1,細線長度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平拋運動的水平位移x、豎直下落高度h。為完成實驗,還需要測量的物理量有:______________________。
(2)若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺,其周期_________(選填“小于”“等于”或“大于”)粘合前單擺的周期(擺角小于5°)。
此題常規(guī)中見新意,常規(guī)的是廣大師生在選考復習時都把“探究碰撞中的不變量”實驗作為重點,因為這個實驗選考沒考過。游標卡尺作為重要的測量工具,讀數(shù)也一直是復習的重點。有新意的是命題者避開課本上提供的參考案例三“用小車研究碰撞”方案,而是選用參考案例二“懸掛兩個小球進行對心碰撞”方案的變式。第2小題,實驗中的兩個小球并不能視為質(zhì)點,兩個小球粘合后整體重心下移,使得擺長增加,所以周期應該變大,結(jié)論不難想到,但實際情況會是這樣嗎?
筆者從試題情境和核心素養(yǎng)目標的角度進一步剖析此題,如表2所示。
從物理情境和核心素養(yǎng)目標的角度審視這兩道試題,應該算得上是形神兼?zhèn)涞暮妙},但這兩道又有些不同。明顯2011年的這道高考題給出的數(shù)據(jù)是經(jīng)過實驗和測試學反復論證的,答案無懈可擊。但2018年的這道選考題的第2小題卻存在爭議,不難看出這是為了考查單擺周期的影響因素而主觀想象的,筆者從是否滿足單擺模型、是否可測思考入手,作進一步分析。
1.粘合后是否滿足單擺模型?
如圖4所示,碰后兩球具有相同的水平向右的速度,整體重心在兩球連接處,在重力力矩的作用下,兩球一定會同時上下晃動,這還是單擺模型嗎?再利用單擺周期公式分析合適嗎?
2.是否可測?
即便碰后兩球不晃動,仍滿足單擺模型,在最低點兩球應處于如圖5所示的位置。從圖6的幾何關(guān)系不難算出重心下移 ,R為小球半徑。假設擺線長為1 m,球半徑為14.4 mm,擺長L=1 m+14.40 mm=1.01440 m,單擺周期為T=2.020 s。碰后擺長變?yōu)?,單擺周期變?yōu)門'=2.026 s。周期變化量為6 ms,實驗室中秒表精度為0.1 s,需要測多個周期求平均值,但這個平均值顯然誤差較大。所以,我們需要借助精度更高的數(shù)字計時器(圖7)進行準確測量。
如上分析,這一小題在科學性上是值得商榷的,希望能給我們一線物理教師和考試命題者提供參考。
新一輪課程改革漸入佳境,作為多元評價方式之一的學業(yè)水平考試,命題時也應體現(xiàn)物理學科的特點和核心素養(yǎng)的目標指向,尤其要做到科學嚴謹。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[2]浙江省教育考試院.浙江省普通高中學業(yè)水平考試暨高考選考科目考試說明[S].杭州:浙江攝影出版社,2018.
(欄目編輯? ? 陳? 潔)
收稿日期:2019-01-09
作者簡介:任浩軍(1981-),男,中學一級教師,主要研究方向為核心素養(yǎng)視野下的物理課堂教學,曾獲浙江省高中物理優(yōu)質(zhì)課評比一等獎,全國高中物理優(yōu)質(zhì)課評比一等獎。