時子豪 張曉琳 孟 巖

（北京市第一七一中學，北京 100013）

中國高考評價體系由一核、四層、四翼三部分內(nèi)容組成，其核心功能為“立德樹人、服務選才、引導教學”.2021年北京高考物理試題以中國高考評價體系為依托，注重問題情景的創(chuàng)設，注重核心規(guī)律和科學方法的考查，促使學生在問題解決的過程中，提升其學科關鍵能力與核心素養(yǎng)，發(fā)揮其育人功能.試卷第19題是一道創(chuàng)新性計算題，該題靈活的“融合”了實驗探究與科學論證，引導學生運用物理科學方法（類比法），針對熟悉的力學和電磁學情景，進行問題探討與解決.本文以此題為案例展開研究，通過對此題的討論評析，談談北京高考試題與核心素養(yǎng)和關鍵能力的深層關聯(lián)，以及今后的物理教學與備考策略.

1 試題展示

［2021年北京高考（等級考）物理試卷第19題］類比是研究問題的常用方法.

（2）情境2：如圖1所示，電源的電動勢為E，線圈的自感系數(shù)為L，電路中的總電阻為R.閉合開關S，發(fā)現(xiàn)電路中電流I隨時間t的變化規(guī)律與情境1中的物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似.寫出電流I隨時間t變化的方程；并在圖2中定性畫出I-t圖線.

圖1

圖2

（3）類比情境1和情境2中的能量轉化情況，完成表1內(nèi)容.

表1

2 試題評析

2.1 立意與考點

本題分別選取了高中物理中力學和電磁學中的典型情景，以物體在有阻力作用下從靜止下落和電感器充電為素材，考查通過類比方法對兩種情景的現(xiàn)象認識和規(guī)律探索，并討論兩種情景能量轉化的相似點.涉及到的知識點有：牛頓運動定律、自感電動勢的概念、功能關系和能量轉化與守恒定律等.特別值得一提的是，本題與往年同位置的試題相比較，風格大為不同，極具有創(chuàng)新性，體現(xiàn)在本題問題情景簡單熟悉，數(shù)學運算要求不高，但對物理觀念和科學方法的考查非常深入，需要學生能夠準確的分析和理解兩種情景所涉及到的物理量、物理過程、功能關系等.學生在求解本問題的過程中，將進一步加深對核心規(guī)律的理解，加強對科學方法的領悟.

2.2 關鍵能力考查

本題主要考查理解能力和推理論證能力.理解能力表現(xiàn)在對兩種素材情景的認識、對能量轉化與守恒定律的理解以及對類比思想方法的領悟.推理論證能力體現(xiàn)在引導學生通過類比“發(fā)現(xiàn)”和“尋找”新舊知識或兩種物理情景間的聯(lián)系與區(qū)別，通過將“未知”與“已知”進行類比，挖掘共性，建立橫向聯(lián)系，進而遷移，解決新的問題.

2.3 核心素養(yǎng)要素

本題涉及物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任4個方面的核心素養(yǎng).物理觀念方面考查運動與相互作用觀和能量觀，通過分析物體下落過程的受力特點，判斷物體的運動情況，從而求得下落過程的最大速度，通過分析兩個物理情景中的能量“來龍去脈”，進一步理解功是能量轉化的量度和守恒思想的意義，建立完整的能量觀念.科學思維與科學探究方面，通過正確使用類比思想方法，推理圖1電路中電流I與時間t的表達式，以及定性分析電流的變化情況，準確畫出變化圖線.針對表格中已給的信息，進行類比分析，構建“證據(jù)”關聯(lián)，對兩種情景的能量轉化情況進行推理論證與準確表述.科學態(tài)度與責任方面，要求學生對物理情景與問題進行大膽的質疑創(chuàng)新，對物理過程中的“能量觀”發(fā)表自己的見解.

2.4 題目考查路徑

本題沒有復雜的運動情景，也不需要進行復雜的數(shù)學運算，甚至并沒有傳統(tǒng)計算題的演算過程，但通過上述分析可看出，2021年北京高考第19題無論是從學科核心素養(yǎng)還是學科關鍵能力要求的層級都比較高，試題創(chuàng)設典型的物理情境，設置新穎的呈現(xiàn)方式和設問方式，要求考生在解決問題的過程中能主動思考，進行問題探究，類比遷移已有的知識和思維方式，完成開放性和探究性任務，這是在為學生搭建更大的思維能力展示平臺.

圖3

第（2）問是以實驗為背景的計算題，試題素材取自2019年人教版選擇性必修二教材“自感”一節(jié)的“做一做”實驗，使用電流傳感器顯示通電時電感線圈對電流影響（如圖4）.

圖4

圖5

圖6

表2

3 教學啟示

2021年北京市學業(yè)水平等級性考試物理試題始終堅持以基礎模型為依托，創(chuàng)設真實問題情景，增強知識體系的貫通，注重信息獲取、模型建構、物理思想方法的考查，注重學生能力的提升，要求考生既要通過邏輯推理分析問題得到結論，同時更要進行準確嚴謹?shù)谋硎?

近年來，北京高考物理試題極具“北京特色”，素材選取上有“人味兒”，試題呈現(xiàn)上有創(chuàng)新，問題設計上有層次.試題情景多選自教材，充分利用教材中的“問題”“實驗”“做一做”“拓展閱讀”以及課后練習等，題目背景對于學生并不陌生，以熟悉的情景探討深層次問題，因此無論在新課教學還是高考備考中都應重視教材，挖掘教材.北京物理試題在呈現(xiàn)方式上也非常具有創(chuàng)新性，計算題以實驗為背景，融入論述和證明，不涉及復雜的物理過程和繁難的計算過程，著重考查考生對情境的深入思考、對知識規(guī)律的深入理解，對思想方法的深入領悟，而這并不是能依靠“題海戰(zhàn)術”能取得成效的，因此在教學過程中應注重對物理本質的理解和對核心思想方法的內(nèi)化.試題每小問的設計既“向下兼容”，對于絕大多數(shù)的學生在解決問題時能輕松入門，同時又具備“高端發(fā)展”，真正考查學生的綜合素養(yǎng)與關鍵能力，對新課程教學改革起到了積極的導向和推動作用，實現(xiàn)中國高考評價的核心功能.