中考物理命題考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

摘 要：伴隨新課標的實施，各地中考試題加強對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的考查，通過評價試題考查學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的角度，讓教師認識到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要性。

關(guān)鍵詞：物理課程標準；科學(xué)素養(yǎng)；中考試題

目前修訂的義務(wù)教育《物理課程標準》把提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)做為課程的核心理念。物理做為一門基礎(chǔ)的自然學(xué)科，對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在：傳授一定的科學(xué)知識和技能；關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系；樹立嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；應(yīng)用科學(xué)方法處理物理問題等方面。在學(xué)生通過義務(wù)教育物理課程的學(xué)習(xí)后，如何把對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的評估結(jié)合到中考選拔性考試的評價中，成為擺在中考物理命題者面前的一項重要任務(wù)。本文針對各地的物理中考在全面評價學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的試題，從教研工作者的角度談?wù)勗囶}是如何考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1 從科學(xué)知識和技能的角度考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

知識在科學(xué)素養(yǎng)中起著基礎(chǔ)和核心的作用，它是人們對自然和社會認識的結(jié)晶，同時在掌握知識的過程中形成的技能是衡量人們科學(xué)素養(yǎng)水平高低的一把智力量尺。現(xiàn)階段初中學(xué)生在掌握物理知識和技能方面的科學(xué)素養(yǎng)具體表現(xiàn)在：了解或理解物理學(xué)科的基本科學(xué)事實、概念、原理和規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上，學(xué)會或掌握相應(yīng)的基本科學(xué)技能，并主動運用科學(xué)知識和技能去分析、探索、處理新的科學(xué)問題，并在作出科學(xué)判斷、解釋和結(jié)論的過程中，形成新的科學(xué)能力。于是各地的中考命題者在對物質(zhì)、運動和相互作用以及能量三大部分科學(xué)內(nèi)容的測試時，滲透科學(xué)發(fā)展的前沿知識，在學(xué)生處理遇到新科學(xué)問題的過程，更全面評價學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的認知水平和科學(xué)能力。

【例1】（2011.福建福州）石墨烯又稱單層墨，它僅由一層碳原子組成，具有許多奇特的屬性，包括極強的拉力，優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，硬度最大，熔點超過3000℃等，這種高新材料有可能代替硅成為新的半導(dǎo)體材料。發(fā)現(xiàn)石墨烯的兩位俄裔科學(xué)家因此獲2010年諾貝爾物理學(xué)獎。根據(jù)石墨烯的屬性，你認為石墨烯不能用來制成（）。

A.高壓輸電線 B.堅韌的防彈衣

C.發(fā)光二極管 D.保溫隔熱材料

點評：在評價學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面，命題者希望考查學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)生的創(chuàng)新體現(xiàn)在對新知識的吸收與理解能力和對問題的創(chuàng)新性解決方法這兩個方面。“石墨烯”知識的背景材料是新的，但學(xué)生可以根據(jù)已儲備的知識和技能方面的科學(xué)素養(yǎng)，運用創(chuàng)新思維來做出綜合判斷。命題者給我們的啟示是用創(chuàng)新思維剖析與解決問題，才是物理學(xué)習(xí)追求的目標，所以教師在教學(xué)過程中要重視學(xué)生常態(tài)學(xué)習(xí)過程中科學(xué)知識的理解，重視對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，通過培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維來發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2 從關(guān)注科學(xué)、技術(shù)和社會聯(lián)系的角度考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

義務(wù)教育物理課程標準在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面明確提出：“讓學(xué)生了解自然界事物的相互聯(lián)系，關(guān)心科學(xué)技術(shù)的新進展，關(guān)注科技發(fā)展給社會進步帶來的影響”。縱觀各地的中考物理試題，體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)與社會三者關(guān)系的試題呈現(xiàn)明顯增多的趨勢，它引導(dǎo)考生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會三者的關(guān)系，提高科技意識。命題老師通常挖掘當年與物理知識聯(lián)系緊密的科技生活、技術(shù)發(fā)展和社會影響相關(guān)的信息，如：神舟飛船、嫦娥衛(wèi)星、3G通信、新能源發(fā)電、汶川地震、上海世博會、福島核事故等，在中考試題里通過考查學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展、自然環(huán)境以及人類社會生活的影響來評價學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

【例2】（2011·湖北十堰）2011年3月11日，日本東北部的關(guān)東地區(qū)發(fā)生了里氏9.0級強烈地震，并引發(fā)海嘯，導(dǎo)致數(shù)萬人傷亡，還造成福島第一核電站發(fā)生嚴重泄露。下列有關(guān)說法中錯誤的是（ ）

A.救援人員使用紅外生命探測儀利用了紅外線的熱效應(yīng)

B.許多動物可以感覺到地震前的次聲波而人感覺不到

C.地震發(fā)生后救災(zāi)人員利用衛(wèi)星電話恢復(fù)了與外界的通訊聯(lián)絡(luò)

D.核電站是利用輕核聚變產(chǎn)生的能量發(fā)電，它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆

點評：試題以當年發(fā)生的重大自然災(zāi)害所引起的社會問題為背景，突出科學(xué)技術(shù)與社會相互聯(lián)系和影響的觀點，讓學(xué)生感受到科學(xué)、技術(shù)、社會間的密切聯(lián)系，了解技術(shù)也會對自然、人類生活和社會產(chǎn)生負面影響，拉近了物理與現(xiàn)實生活、生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)間的距離，使學(xué)生真正體會到了物理知識的巨大應(yīng)用價值，通過評價學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)與社會方面的科學(xué)意識，來考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。命題者還希望試題能夠拓展學(xué)生的科技視野，增進學(xué)生對科技與社會關(guān)系的理解，引導(dǎo)學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)過程中要關(guān)注科學(xué)技術(shù)在社會生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。

3 從嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的角度考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

近年各地的中考物理命題者為了更好的評價學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在命題時充分發(fā)揮考試的導(dǎo)向功能，通過創(chuàng)新試題的命制，努力滲透對科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的考查。使學(xué)生獲取科學(xué)知識的同時，還在科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的形成方面都有一個長足的進步，形成熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)的情感態(tài)度和價值觀，保持探索科學(xué)的興趣與熱情，養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、尊重事實、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神，為以后獲得更好的發(fā)展奠定人文基礎(chǔ)。

【例3】（2010·上海）小華和小海同學(xué)為了探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系，他們用A、B兩個導(dǎo)體進行實驗，實驗中多次改變導(dǎo)體兩端的電壓大小，并將測量的數(shù)據(jù)記錄在表1、表2中。

（一）分析比較實驗序號1、2、3、或4、5、6中的電流和電壓變化的倍數(shù)關(guān)系，可得出的初步結(jié)論是：對同一導(dǎo)體， 。

（二）分析比較實驗序號3、5的數(shù)據(jù)，他們提出了猜想：在電壓相同的情況下，通過不同導(dǎo)體的電流不相同。

（1）為驗證上述猜想，在已有表1、表2實驗的基礎(chǔ)上，小華重新預(yù)設(shè)了B導(dǎo)體兩端的電壓，并測出相應(yīng)的電流值。小海分析了小華的測量數(shù)據(jù)后，認為小華的測量數(shù)據(jù)有問題，他未測量便修改了數(shù)據(jù)，如表3所示。你認為小海修改數(shù)據(jù)的做法 ，理由是 。

（2）為了達到驗證上述猜想的目的，請結(jié)合表一、表二的實驗數(shù)據(jù)，分析表三設(shè)計的不足之處：

。

點評：實驗與探究性類試題，是對學(xué)生在科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神方面的科學(xué)素養(yǎng)進行考查的重要途徑。物理是建立在實驗基礎(chǔ)上的科學(xué)，每個學(xué)生都應(yīng)該懂得要尊重科學(xué)就必須尊重實驗的過程，人為修改實驗數(shù)據(jù)顯然是違背科學(xué)的。如果實驗失敗，應(yīng)該分析失敗的原因，或反復(fù)實驗最后得出科學(xué)的結(jié)論，養(yǎng)成對真理的熱愛和對一切弄虛作假行為的憎惡。命題者希望通過試題評價學(xué)生在平時實驗過程中養(yǎng)成的嚴謹科學(xué)態(tài)度和實事求是的科學(xué)精神，并對今后學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)起到積極的導(dǎo)向作用。所以教師在平時實驗教學(xué)中要對學(xué)生進行科學(xué)精神教育，要引導(dǎo)學(xué)生認真分析和解釋實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，得出符合實際的、實事求是的科學(xué)結(jié)論。

4 從應(yīng)用科學(xué)方法處理物理問題的角度評價學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)方法是在總結(jié)了大量科學(xué)研究的共性的基礎(chǔ)上抽象出來的，被認為是對科學(xué)研究有指導(dǎo)意義的方法論。新的義務(wù)教育物理課程標準明確指出：“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是要讓學(xué)生學(xué)習(xí)終生發(fā)展必需的科學(xué)方法；養(yǎng)成在分析和解決問題時嘗試運用科學(xué)的研究方法；有運用科學(xué)研究方法的意識”。學(xué)生在初中階段涉及的科學(xué)方法主要包括：控制變量法、理想模型法、轉(zhuǎn)換法、類比法、比值定義法、歸納法、推理法等。這些年在新課標實施過程中也更加注重對學(xué)生科學(xué)方法的培養(yǎng)，于是通過考查科學(xué)方法來評價學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的試題在全國各地的中考物理試卷中經(jīng)常出現(xiàn)。

【例4】（2011·福建南平）為了探究電流做功與哪些因素有關(guān)，小軍依據(jù)電流的熱效應(yīng)設(shè)計了圖1（甲）的裝置，他將兩段阻值不同的電阻絲（R1

（1）在實驗中電流做功多少是通過觀察氣球

來體現(xiàn)的，這種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。

（2）（甲）裝置可探究電流做功與 有關(guān)。

（3）教材上的實驗裝置如圖（乙）所示（燒瓶與（甲）圖中的相同）。

比較（甲）、（乙）兩種不同的實驗裝置，你認為較好的裝置是 ，理由是： 。

點評：應(yīng)用科學(xué)方法評價學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的試題大多呈現(xiàn)在實驗探究題，它們通常以探究課本中的基本物理規(guī)律為素材，但實驗方案大多與課本不同，注重向?qū)W生充分展示“探究”與“創(chuàng)新”的過程，注重考查學(xué)生在解決問題或作決定時是否能嘗試運用科學(xué)研究方法，并通過掌握的科學(xué)方法探究出相關(guān)物理規(guī)律。而且此類題突出體現(xiàn)了過程與方法，避免將科學(xué)探究分解為生搬硬套的知識和按部就班的程序進行考查的偏向，能較好地考查學(xué)生在探究能力和創(chuàng)新思維能力方面的科學(xué)素養(yǎng)，因而逐漸成為各地中考的熱點。

隨著新的義務(wù)教育物理課程標準的實施，各地的中考試題越來越重視對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的考查。作為一線的物理老師為了適應(yīng)這一轉(zhuǎn)變，必須更加注重對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，在教學(xué)過程中必須堅持以傳授所需科學(xué)知識及其技能為基礎(chǔ)；以培育科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀為主導(dǎo)；以發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新精神、養(yǎng)成應(yīng)用科學(xué)方法的行為和習(xí)慣為重點；以了解科學(xué)、技術(shù)與社會的關(guān)系為背景，滲透科技意識；從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。