從培養物理核心素養的角度看高考試題

陳文

【摘 要】本文從物理核心素養培養的角度，分析 2017 年全國高考部分物理試題的立意，以幫助學生更好地領會物理的實質，并為今后的日常教學和考試命題提供一定的參考。

【關鍵詞】物理 核心素養 高考試題

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2018）01B-0096-02

近年來，在高中物理新課程改革標準中明確提出了核心素養的觀點。物理學科的核心素養就是學生在學習物理知識的過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會需要的必備品格和能力，它主要由物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度和責任這四個方面的因素構成，以學生為中心滿足他們獨特的人格成長需要，對物理教學具有良好的導向性。現筆者從培養學生物理的核心素養的角度，分析 2017 年高考部分物理試題，以供參考。

一、注重對物理概念和規律的理解、提煉和升華，培養物理觀念素養

物理觀念是指從物理學的角度形成對物質、運動和相互作用、能量的基本認識，它的內容主要有物質觀念、運動觀念、相互作用觀念和能量觀念等。學生在高中階段的學習中，應掌握基本的物理觀念并用其解釋自然現象和實際問題，提煉和升華對物理概念與規律的理解，加強核心素養的培養。將物理觀念帶入物理教學中，可以使師生從各種概念與規律中脫離出來，站在更高的平臺，以知識和能力為基礎，研究經典的科學發展過程，從而客觀地理解物理的教育意義。物理觀念本就是科學家在長期實踐研究中歸納出對物質世界的基本認識和規律，是物理學理論形成和發展的重要理念。從課堂上培養學生形成物理觀念，能對物理概念和規律有更深的認識和理解，而不僅僅能背誦公式或理論，更要懂得它的發現經歷和思維發展的過程，從而使自己在物理學習上得到升華。

〖例 1〗（2017 全國卷 1）發球機在同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球，速度較大的乒乓球越過球網，速度較小的乒乓球沒有越過球網。其原因是（ ）

A.速度較小的乒乓球下降了相同距離時所用的時間較多

B.速度較小的乒乓球在下降了相同距離時在豎直方向上的速度較大

C.速度較大的乒乓球通過同一水平距離時所用的時間較少

D.速度較大的乒乓球在相同時間間隔內下降的距離較大

〖分析〗由題意可知，乒乓球做平拋運動，兩個球在水平方向上做速度不同的勻速運動，豎直方向是自由落體運動，而速度大的球越過球網，速度小的球沒有越過球網的原因就是發球機到網的距離一樣，速度大的球在水平方向上的位移更大，而用的時間更短，所以容易越過球網，那么正確答案是 C。這題主要考察學生的是平拋運動在水平方向和豎直方向的運動規律，只要掌握好這個規律，就可以輕松得出答案。

〖反思〗這題主要考查學生對物理基本概念和規律的理解和掌握程度，它涉及實際生活中的應用，讓學生體會物理觀念不是只靠死記硬背就能掌握，而是要深入理解其中的概念和規律，并提煉和升華。這題著重考查學生對運動觀念的理解和應用，培養其正確的物理觀念。

二、注重對推理能力和分析綜合能力的培養，發展科學思維素養

科學素養是從物理學的角度認識客觀事物的內在屬性和本質規律。我們知道，物理是融合科學知識、科學方法和科學思維為一體的學科。在物理課堂上，物理方法和知識大都由教師傳授給學生，但物理思維卻不能直接傳授，它需要進行必要的訓練。我們生活中有許多物理現象，比如可以從“物體在水平面上滑動”的實驗出發，設計“物體在斜面上滑動”的實驗，從而使學生更好地發現“力和運動”的本質聯系，這就是擅用科學思維的力量。科學思維不光使學生具有建構物理模型的意識和能力，而且能使學生正確運用科學方法對物理現象進行推理和分析繼而找出規律或得出結論的能力。在高中階段注重發展學生“科學思維”的目的也是為了鍛煉學生的推理分析能力，使學生懂得基于事實依據大膽地提出不同的想法和問題，具有批判性思維，不斷創新。只有這樣，才能使學生得到發展，具備核心素養。

〖例 2〗（2017 年全國卷 2）如圖，一個大的光滑圓環固定在桌面上，環面平行于豎直平面，在大的光滑圓環上套一個小環，讓小環從大圓環的最高點由靜止開始往下滑，求小環下滑的過程中，大圓環對它的作用力是（ ）

A.一直不做功

B.一直做正功

C.始終指向大圓環圓心

D.始終背離大圓環圓心

〖分析〗由題意我們可以得出，大圓環是光滑的，所以小環和大環之間沒有摩擦力，因此大環對小環的支持力總是垂直于小環的速度方向，所以大環對小環沒有做功，由此可以直接選出正確選項 A。這題難度系數不大，主要考查功的兩要素。

〖反思〗很多學生反映，明明在物理課堂上都聽懂了的那些物理概念、思想和方法，但在做題或考試時依舊一頭霧水，歸根結底是他們沒有掌握獨立思考具體問題的能力，也就是沒有掌握學習物理的科學思維，只會背公式和概念，不懂這些定理形成的過程，不會運用科學方法和知識，這樣終究學不好物理，也培養不成核心素養。

三、看重物理實驗，重視問題、證據、解釋、交流與合作等要素，提升科學探究素養

物理是一門以生活事實為基礎并以科學實驗為主要手段的科學課程，大多數物理概念或規律的發現和論證都是由物理實驗推導而來。因此在高中階段的學習過程中，應該培養學生的實驗探究精神，讓他們在物理實驗中，提出合理的假設和猜測，設計科學的實驗方案，合作討論實驗過程，分析處理實驗結果，解釋其原理，并進行反思。物理實驗能充分發揮學生的實踐能力和創新能力，使學生在動手過程中逐漸領悟物理的真諦，從而提升學生的科學探究素養。

〖例 3〗（2017 年全國卷 1）某探究小組想要研究小車在桌面上的直線運動，所以用自制的“滴水計時器”來計量時間。在實驗前，同學們將這個特制的計時器固定在小車旁。實驗時，一定保持桌面水平，然后用手輕推一下小車。在小車運動的過程中，計時器在等時間間隔里滴下小水滴。已知計時器在 3 秒內共滴下了 46 滴小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續的 6 個水滴的位置。

（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是 （填“從右向左”或“從左向右”）運動的。

（2）該組同學由（b）圖所測量的數據可得知小車在做勻變速運動。求它運動到（b）中 A 點時速度大小 m/s，加速度大小 m/s2。（結果均保留 2 位有效數字）

〖分析〗這題主要考查“勻變速直線運動的研究”，要求學生掌握實驗中各個步驟的操作要點和對實驗數據的分析，懂得使用實驗儀器。命題者設計出一種真實的實驗情景，將學生帶入科學研究中，以考查學生的實驗水平，從而考查學生對加速度概念的理解，以達到實驗探究的目的。

〖反思〗在物理教學中，應該讓學生親身體驗實驗的過程，讓他們領悟真正的科學探究精神，從而培養物理核心素養。

四、重視科技發展及其對社會和環境的影響，提高科學態度與責任素養

科學態度與責任主要包括科學本質、科學態度和科學倫理等要素，是指學生在認識科學本質時逐漸形成對科學的正確態度和對社會的責任感。通過高中物理學習后，學生能夠關注科技發展的動向和與社會進步和環境有關的影響，從而培養科學態度與責任的素養。

〖例 4〗大科學工程“人造太陽”主要是通過用氘核聚變反應所釋放的能量來發電。已知氘核聚變反應方程是 21 H+21 H→32 He+01 n。已知 21 H 的質量為 2.0136 u，32 He 的質量為 3.0150 u，10 n 的質量為 1.0087 u，1 u=931 MeV/c2。那么在這個反應中所釋放的核能約為（ ）

A.3.6 MeV

B.3.3 MeV

C.3.0 MeV

D.0.93 MeV

〖分析〗這道題聯系現代科技，將目光投射到“核聚變產能發電”上，由此可以引導學生多關注科技和社會生活相關的事件，增強學生將科學服務于社會的責任感。

〖反思〗現在很多高考物理題都會將考點與現代科技聯系到一起，拉近物理與生活的距離，使學生更貼近生活和科技，加強對社會和環境的使命感，從而培養科學態度與責任的素養。

總之，物理教學中無論是對概念和規律的理解、推理分析能力的培養，還是實驗操作，都蘊含豐富的物理核心素養的培養因素。教師應認真挖掘課堂中相關物理核心素養的培養點，制定適合學生發展的目標，激發學生對知識、生活和自然的熱愛，引導學生探索物理世界。這不僅是教師的職責，而且是這個時代要求履行的責任。

【參考文獻】

[1]劉慶高.淺談中學物理學科核心素養[J].中學物理教學參考，2000（10）

[2]張永興.中學物理跨學科滲透教學研究[J].教育與管理，2000（3）

（責編 盧建龍）