楊慧

摘 要：高考是大部分高中生需要經(jīng)歷的一次重大考試，而物理則是高考重要的組成部分。在社會(huì)不斷進(jìn)步的影響下，學(xué)校教學(xué)越發(fā)重視培育學(xué)生核心素養(yǎng)，高中物理教學(xué)也不例外。在此情形下，高考物理當(dāng)中關(guān)于核心素養(yǎng)的試題占比也在不斷提升。基于此，本文對(duì)核心素養(yǎng)下的高考物理試題進(jìn)行了分析，對(duì)其中體現(xiàn)的趨勢(shì)進(jìn)行了總結(jié)，最后提出相應(yīng)的教學(xué)策略，希望可以給高中物理教師以參考。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；高考；物理試題

2014年，我國(guó)修訂了普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)新課標(biāo)要求物理教師需幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的增強(qiáng)，之后高考也變得越發(fā)重視考查學(xué)生的核心素養(yǎng)。而高考對(duì)于高中物理教學(xué)起著引導(dǎo)和參考作用，所以需要對(duì)核心素養(yǎng)視域下的高考物理試題進(jìn)行分析和研究。

一、相關(guān)概念界定

（一）核心素養(yǎng)

2016年召開(kāi)的中國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)新聞發(fā)布會(huì)上提出了核心素養(yǎng)概念，將其定義為不僅包括文化基礎(chǔ)和社會(huì)參與，還包括自主發(fā)展以促使學(xué)生在接受教育過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展必備的品格和能力。其主要包括六大素養(yǎng)：一是人文背景，二是科學(xué)精神，三是學(xué)習(xí)能力，四是責(zé)任感，五是健康生活能力，六是實(shí)踐創(chuàng)新。

（二）物理學(xué)科核心素養(yǎng)

2015年，教育部頒布的一份關(guān)于修訂高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的文件中，將物理核心素養(yǎng)定義概括為學(xué)生物理學(xué)習(xí)過(guò)程中必須具備的滿足社會(huì)發(fā)展需要、個(gè)人和社會(huì)需要以及個(gè)體成長(zhǎng)需要的素質(zhì)和能力[1]。過(guò)了兩年之后，新的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)正式頒布，其中將物理學(xué)科核心素養(yǎng)概括為學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步形成的性格、能力和價(jià)值觀念，是教育價(jià)值的集中體現(xiàn)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)大體上由四方面內(nèi)容構(gòu)成，如圖1所示。

對(duì)于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)，有些學(xué)者有著不同意見(jiàn)，這些意見(jiàn)大多集中在“物理觀念”方面，有的學(xué)者認(rèn)為物理觀念需要讓學(xué)生在解決問(wèn)題過(guò)程中逐步形成，也有學(xué)者認(rèn)為物理觀念中的相互作用觀只存在于高中物理某些知識(shí)當(dāng)中，主要就是萬(wàn)有引力，但是因?yàn)槠洳粚儆谒拇笞饔昧?，所以?yán)格來(lái)說(shuō)高中物理教學(xué)并不能有效培養(yǎng)學(xué)生的相互作用觀。其實(shí)類似的觀點(diǎn)還有不少，因此，在2020年修訂的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中又對(duì)物理學(xué)科核心素養(yǎng)概念進(jìn)行了細(xì)化，將其定義為由物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任構(gòu)成。這里提到的物理觀念指的是學(xué)生通過(guò)對(duì)學(xué)到的物理相關(guān)觀念進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)換，最終能夠利用物理相關(guān)觀念解釋身邊事物、解決生活中物理問(wèn)題的素質(zhì)和能力，而不僅僅是指記憶這些物理相關(guān)觀念?？茖W(xué)思維主要包括四方面含義，第一是基于物理學(xué)闡釋客觀事物本質(zhì)、探究事物內(nèi)在規(guī)律、探尋事物之間的關(guān)聯(lián)的過(guò)程；第二是基于經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)將抽象知識(shí)構(gòu)建為模型的過(guò)程；第三是通過(guò)分析、推理和驗(yàn)證將知識(shí)轉(zhuǎn)化為自身能力的過(guò)程；第四是以科學(xué)事實(shí)為指導(dǎo)對(duì)各種觀點(diǎn)進(jìn)行改正并形成創(chuàng)造性見(jiàn)解的過(guò)程。至于科學(xué)探究主要包括五個(gè)環(huán)節(jié)，第一個(gè)環(huán)節(jié)是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，第二個(gè)環(huán)節(jié)是提出假設(shè)，第三個(gè)環(huán)節(jié)是收集證據(jù)，第四個(gè)環(huán)節(jié)是獲得結(jié)論，第五個(gè)環(huán)節(jié)是交流反思。在高中物理教學(xué)中教師想要鍛煉和提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，需要先引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出假設(shè)，然后采取多種方法進(jìn)行分析驗(yàn)證，最終得到結(jié)論，在此過(guò)程中學(xué)生之間需要積極合作交流。最后的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任其實(shí)就是學(xué)習(xí)物理的積極主動(dòng)性，和他人積極合作、格物致知、熱愛(ài)自然、節(jié)約資源的責(zé)任感。

二、近三年高考考查物理觀念素養(yǎng)的試題分析

（一）物理觀念素養(yǎng)試題統(tǒng)計(jì)

為了更好地了解近三年來(lái)全國(guó)試卷中對(duì)于物理觀念的考查情況，筆者特意對(duì)這三年來(lái)全國(guó)試卷中包括的關(guān)于物理觀念素養(yǎng)相關(guān)習(xí)題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，具體情況如表1所示。

對(duì)表1進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，近三年來(lái)高考物理習(xí)題中考查物理觀念素養(yǎng)的習(xí)題或是選擇題，或是計(jì)算題和選考題，這些習(xí)題主要測(cè)試學(xué)生的推理和理解能力，題目難度也不太大，最大難度也就到中等。由此可以說(shuō)明，高考物理關(guān)于這方面的考查難度并不大，考生只要能扎實(shí)掌握物理概念和規(guī)律就可以得出答案[2]。從表1中不難發(fā)現(xiàn)，高考物理對(duì)于這方面的考查主要集中在三方面，分別是能量觀念、物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念。另外，高考物理全國(guó)卷中還包括一些物理情境習(xí)題，這種習(xí)題主要測(cè)試學(xué)生學(xué)以致用的能力，學(xué)生解答這種習(xí)題時(shí)需要從掌握的物理知識(shí)中提取關(guān)鍵信息構(gòu)成系統(tǒng)物理觀念，從而可以用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

（二）科學(xué)思維素養(yǎng)試題統(tǒng)計(jì)

對(duì)表2進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，近三年來(lái)全國(guó)卷物理對(duì)于科學(xué)思維素養(yǎng)的考查題型或是選擇題，或是計(jì)算題、選考題，試題難度包括三個(gè)等級(jí)，既有容易的題目，也有比較難的題目，但總體來(lái)說(shuō)還是容易和中等難度的題目占據(jù)比例更高，由此可以說(shuō)明，全國(guó)卷物理對(duì)于這方面的考查還是非常重視的[3]。從表2中還可以看出，高考物理試題對(duì)于這方面的考查多是從兩方面著手，一是科學(xué)推理，二是模型建構(gòu)，涉及科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新方面的試題并沒(méi)有多少。另外，對(duì)近三年全國(guó)卷物理試卷考查這方面的試題內(nèi)容進(jìn)行分析，還可以發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)了一些背景題，這種題目主要測(cè)驗(yàn)學(xué)生的理解、模型構(gòu)建、信息搜集等能力。解答這種題目時(shí)學(xué)生需要先分析題目?jī)?nèi)容，從中獲取有效信息，并根據(jù)這些信息建立模型進(jìn)行推理，最終獲得結(jié)論。這種類型的題目對(duì)于培育學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)有著重大作用，同時(shí)可以檢測(cè)學(xué)生對(duì)其的掌握程度。

（三）科學(xué)探究素養(yǎng)試題統(tǒng)計(jì)

對(duì)表3進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，近三年來(lái)全國(guó)卷物理對(duì)于科學(xué)探究素養(yǎng)的考查多是以實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn)，選做題只出現(xiàn)了一年，之后的兩年都沒(méi)有再出現(xiàn)。從表3中還可以看出全國(guó)卷物理對(duì)于這方面的考查多集中在兩方面，一是解釋，二是證據(jù)，關(guān)于交流、問(wèn)題等方面的考查并不多，這些試題主要測(cè)試學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力。例如，依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想是否正確并獲得結(jié)論。

（四）科學(xué)態(tài)度和責(zé)任素養(yǎng)試題統(tǒng)計(jì)

對(duì)表4進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，近三年來(lái)全國(guó)卷物理對(duì)于科學(xué)態(tài)度和責(zé)任素養(yǎng)的考查題型主要就是選擇題和計(jì)算題，選考題只出現(xiàn)了一年，且只出了一題。對(duì)這些試題內(nèi)容進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，試題考查知識(shí)點(diǎn)主要涉及五方面，難度并不高，主要測(cè)試了學(xué)生的社會(huì)責(zé)任和對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。近三年來(lái)全國(guó)卷物理對(duì)于這方面的考查試題具有以下兩方面特點(diǎn)：首先理論和實(shí)際進(jìn)行了結(jié)合，構(gòu)建了真實(shí)物理情境；其次關(guān)注先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，培育學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任[4]。例如，2021年全國(guó)甲卷物理試卷中就出現(xiàn)了這樣的習(xí)題“2021年2月，執(zhí)行我國(guó)火星探測(cè)任務(wù)的‘天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功實(shí)施第三次制動(dòng)后，進(jìn)入運(yùn)行周期約為1.8×105s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.3×105m，已知火星半徑約為3.4×106m，火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2，則‘天問(wèn)一號(hào)的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為（ ）”用這種試題作用高考試題不僅可以凸顯物理的神奇，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)積極性，還可以讓學(xué)生關(guān)注我國(guó)前沿科技，提升他們的民族自信心，使他們能夠成為合格的社會(huì)主義建設(shè)接班人。

三、基于物理核心素養(yǎng)分析的教學(xué)策略

（一）深入挖掘物理教材，幫助學(xué)生建立物理觀念

近三年的全國(guó)卷物理試卷中考查物理核心素養(yǎng)的選擇題中大部分是考查物理觀念，在計(jì)算題中則會(huì)留出專門的一道題或兩道題考查這方面，至于選考題也多是針對(duì)這方面進(jìn)行測(cè)試，由此可以說(shuō)明物理觀念的重要性，特別是在高考物理中的重要作用。為此，高中物理教師就需要積極引導(dǎo)學(xué)生建立物理觀念，而這需要深入挖掘物理教材。下面就以新人教版物理必修教材為例，談一談應(yīng)該如何幫助學(xué)生建立物理觀念。例如：教導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”這部分知識(shí)時(shí)，教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)概念、計(jì)算公式等，更為重要的是要引導(dǎo)學(xué)生建立物質(zhì)觀念，這樣學(xué)生就可以借助辯證唯物主義思想理解世界的物質(zhì)性。為此，教師需要深入挖掘教材，利用伽利略自由落體運(yùn)動(dòng)作為范例引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物質(zhì)觀念形成深入認(rèn)識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用其處理實(shí)際物理問(wèn)題[5]。再如：教導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“相互作用——力”這部分知識(shí)時(shí)，就需要引導(dǎo)學(xué)生建立運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念。物理教師進(jìn)行這部分教學(xué)時(shí)可以深入挖掘教材將現(xiàn)實(shí)中的天體運(yùn)動(dòng)作為案例進(jìn)行講解，指引學(xué)生通過(guò)案例探尋事物本質(zhì)，研究其中經(jīng)典力學(xué)的作用，這樣學(xué)生就可以更深入地理解運(yùn)動(dòng)和相互作用，從而慢慢形成運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念，而且掌握這一觀念之后學(xué)生還可以更好地理解運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)以及加速度的作用。最后，教導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械守恒定律時(shí)需要指引學(xué)生懂得做功是力對(duì)空間的積累效應(yīng)，在此過(guò)程中同時(shí)會(huì)出現(xiàn)能量變化，因此說(shuō)功是能量的轉(zhuǎn)化量度，這樣學(xué)生就會(huì)慢慢形成能量觀念，其是最高層次的物質(zhì)觀念，而物質(zhì)觀念又是促使學(xué)生形成能量觀念的根基，運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念則是兩者互通的橋梁。

（二）改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)，培育學(xué)生科學(xué)思維

以往高中物理教師想要培育學(xué)生形成科學(xué)思維，多會(huì)在課堂上采用提問(wèn)教學(xué)法，有時(shí)也會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，但這兩種教學(xué)方式并不能讓所有學(xué)生都參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中，長(zhǎng)久如此，一些學(xué)生對(duì)于物理課堂教學(xué)會(huì)產(chǎn)生抗拒心理。基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)應(yīng)更加注重鍛煉和提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力，而不是記憶理論知識(shí)的能力，只有具備了良好的問(wèn)題解決能力才能滿足社會(huì)人才要求。從表2可以看出，高考物理對(duì)于科學(xué)思維素養(yǎng)的考查主要就是從兩方面著手，一是科學(xué)推理，二是模型建構(gòu)，其實(shí)就是分析物理問(wèn)題提取關(guān)鍵信息建立物理模型，依據(jù)模型運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行科學(xué)推理，最終獲得結(jié)論?；诖?，高中物理教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)不應(yīng)再采用傳統(tǒng)提問(wèn)和分組討論的教學(xué)方法，而是應(yīng)進(jìn)行教學(xué)改革，注重引起學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，教師可以在每章教學(xué)中針對(duì)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)構(gòu)建實(shí)際物理情境，讓學(xué)生在情境中思考問(wèn)題、尋找問(wèn)題答案，并以小論文的形式提交答案，這樣可以很好地鍛煉和提升學(xué)生的實(shí)際問(wèn)題解決能力。需要注意的是，教師可以根據(jù)當(dāng)前國(guó)家重大科研成果提問(wèn)，也可以根據(jù)當(dāng)前物理學(xué)最新結(jié)論提問(wèn)。通過(guò)改進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生養(yǎng)成運(yùn)用科學(xué)思維素養(yǎng)思考問(wèn)題的好習(xí)慣，長(zhǎng)而久之就可以形成科學(xué)思維素養(yǎng)，從而可以更好地應(yīng)對(duì)物理高考。

（三）注重課堂實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的科學(xué)探究興趣

從表3中可以發(fā)現(xiàn)，近三年全國(guó)卷物理關(guān)于考查科學(xué)探究素養(yǎng)的試題內(nèi)容主要包括兩方面內(nèi)容，一是現(xiàn)象解釋，二是證據(jù)搜集，由此可以說(shuō)明物理實(shí)驗(yàn)在高考物理中的重要作用。其實(shí)高中物理教材中本來(lái)就包含實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，然而有些學(xué)校并沒(méi)有讓學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作，只是進(jìn)行理論知識(shí)講解，這會(huì)讓學(xué)生的科學(xué)探究興趣不斷降低，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果也會(huì)質(zhì)疑，所以必須開(kāi)設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課堂，讓學(xué)生真正看到并能親自動(dòng)手進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)。例如學(xué)習(xí)必修一“研究樣例”部分時(shí)，教師就需要在上課之前先將教材中提到的球形物體空氣阻力大小與速率關(guān)系研究實(shí)驗(yàn)具有的效用詳細(xì)向?qū)W生介紹，同時(shí)還要將實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程錄制為微視頻發(fā)送給每個(gè)學(xué)生，讓學(xué)生可以提前了解實(shí)驗(yàn)。等到進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，教師只需對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、具體操作進(jìn)行詳細(xì)講解既可。在讓學(xué)生實(shí)踐時(shí)，如果學(xué)生操作出現(xiàn)錯(cuò)誤，教師不應(yīng)直接指出正確做法，而是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析這一步操作的作用，并思考應(yīng)該如何正確操作，以此來(lái)鍛煉和增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。此外，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生采取不同方式處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探究最有效的數(shù)據(jù)處理方法，得到最準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。等到課堂教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，教師還可以讓學(xué)生談?wù)勛约旱耐评磉^(guò)程，闡述證據(jù)的使用方式，以便可以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究興趣和素養(yǎng)。

（四）關(guān)注物理和科技前沿信息，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

從表4可以看出，近三年全國(guó)卷物理關(guān)于考查科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的試題主要包括兩方面內(nèi)容，一是科學(xué)本質(zhì)，二是社會(huì)責(zé)任，其中很多試題都是用物理或科技前沿信息作為題目背景。例如2019年全國(guó)Ⅰ卷、2020年全國(guó)Ⅱ卷都出現(xiàn)了這樣的習(xí)題，前者是用長(zhǎng)征九號(hào)作為試題背景，后者是用CT掃描儀作為試題背景。再如：2020年全國(guó)Ⅲ卷、2021年全國(guó)甲卷和乙卷也出現(xiàn)了類似的習(xí)題，一個(gè)用嫦娥四號(hào)探測(cè)器作為試題背景，一個(gè)用天問(wèn)一號(hào)成功實(shí)施第三次制動(dòng)作為試題背景，還有一個(gè)用2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)作為試題背景。

結(jié)束語(yǔ)

這些情況的出現(xiàn)可以說(shuō)明高中物理教學(xué)應(yīng)關(guān)注物理和科技前沿信息，這些信息不僅體現(xiàn)了當(dāng)前我國(guó)科技最高成就，還體現(xiàn)了物理學(xué)本質(zhì)，經(jīng)常讓學(xué)生了解這些信息，指引學(xué)生探究這些信息背后蘊(yùn)含的偉大精神，對(duì)于培育學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感是非常有益的。

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