高考試題對培養學生的核心素養方法的啟示

聞壹兵

通過物理教學的過程，讓學生在接受物理教育中逐漸塑造出自己的物理學科知識、技能、情感、態度和價值觀，并在此基礎上形成由“物理觀念與應用”、“科學思維與創新”、“科學探究與思維”、“科學態度與責任”等方面的要素構成的物理核心素養。同時教師的物理教學素養也要與時俱進，吸收高考試題的考查的考點知識和創新性，從而指導物理教學，以期待物理的教學課堂更加科學和更高效。下面就2019年全國統一高考理綜試卷I第21小題加以分析物理高考是如何滲透物理核心素養的;在今后的物理教學中，如何去培養學生的物理核心素養，供大家參考。

1試題分析

題目：在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運動，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關系如圖中實線所示。在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其a–x關系如圖中虛線所示，假設兩星球均為質量均勻分布的球體。已知星球M的半徑是星球N的3倍，則（）

A. M與N的密度相等;

B. Q的質量是P的3倍;

C. Q下落過程中的最大動能是P的4倍;

D. Q下落過程中彈簧點擊并拖拽以移動最大壓縮量是P的4倍。

本題的命題思路分析：從動力學角度出發，本題是建立在兩個脫離地球以外的行星模型，基于這樣的物理情景和物理模型的物理試題，考察考生對機械能、萬有引力、圓周運動和牛頓第一定律理解、整合和應用的程度，且要求考生突破現有的地球環境的束縛，從一個新立意點出發。同時這道題的信息量復雜繁多：兩個行星、兩個物體和一根彈簧，在這個基礎上建構出的物理情景不僅僅考查學生對動力學知識點的掌握程度，而且對學生的分析能力、抽象概括、推理論證的學科素養要求甚高。在a–x關系圖像中，出題人將動能定理、萬有引力定律和圓周運動及其應用以及圖像分析進行合理的調配，從而考查學生如何靈活運用萬有引力定律在星球表面（忽略星球自轉的情況下）物體受到的萬有引力完全充當物體的重力，同時能夠理解a–x關系圖像中的截距和斜率的物理意義，并使之轉化為考生解決實際問題的能力。

解答思路：由a-x圖象可知，規定以加速度沿豎直向下為正方向，根據牛頓第二定律：點擊并拖拽以移動，變形式為：點擊并拖拽以移動，故可以得到該a-x圖象的斜率：，其縱軸截距即為重力加速度學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動，同時根據a-x圖象的縱軸截距可知，M星球的表面重力加速度點擊并拖拽以移動，N星球的表面重力加速度點擊并拖拽以移動;點擊并拖拽以移動（黃金代換公式），即該星球的質量學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動。又因為點擊并拖拽以移動和點擊并拖拽以移動，故M和N星球的密度之比為：點擊并拖拽以移動，故A正確;當物體接觸彈簧并向下運動過程時，點擊并拖拽以移動，點擊并拖拽以移動，則此時彈簧伸縮量之比為：點擊并拖拽以移動，物體P和物體Q的質量之比：點擊并拖拽以移動，故B錯誤;此選項容易出現慣性思維：兩個星球的重力加速度相等，導致出現Q的質量是P的3倍的結論，多個星球表面的重力加速度也是不同的，星球表面上的動力學問題需更加留心。當點擊并拖拽以移動時，其動能最大;根據學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動，物體P的最大速度滿足學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動，物體Q的最大速度滿足：學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動，則兩物體的最大動能之比：點擊并拖拽以移動，C正確;由簡諧運動的知識可以知道：物體P和物體Q分別在彈簧上做振幅A分別為學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動和學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動的簡諧運動，由a-x圖象可知物體P所在彈簧最大壓縮量為2學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動，物體Q所在彈簧最大壓縮量為4學科網（www.zxxk.com）--教育資源門戶，提供試卷、教案、課件、論文、素材以及各類教學資源下載，還有大量而豐富的教學相關資訊！點擊并拖拽以移動，故D錯誤。

2 試題拓展

（1）題干條件不變，選項更改如下，其中正確的選項（）

A.M、N行星的第一宇宙速度之比：3：1;

B.在M、N行星上豎直上拋初速度為v0的小球再次回到拋出點的時間之比為3：2;

C.當小球在彈簧上動能最大時，彈簧的彈性勢能之比為1：4;

D.以地面為參考平面，小球和彈簧構成的系統機械能之比為1：4。

3 培養學生的核心素養的方法和策略

（1）梳理學科知識點

“溫故而知新”——梳理物理學科知識點時，一定要知道其中的物理故事，對于前輩們的探索歷程一定要知曉，尤其是亞里士多德的觀點會對我們學習物理過程有著巨大“幫助”?！皽毓省辈灰晃稄土暸f的知識點，而是以不同初次的視角來觀察物理世界，能夠透過書本上圖表和文字看到編排的意圖以及背后的探索之路，在此基礎上，吸收先輩的方法和邏輯思維并培養自己的創新思維。

（2）課堂教學與創新教育結合

課堂教學上，筆者認為一個知識點的變式訓練沒有相關的幾個知識點的結合性習題訓練的復習效率高，尤其在后期的備考期間，考生更應該偏向于高考真題的延伸和拓展。高考考綱要求考生有推理能力、分析綜合能力和應用數學處理物理問題的能力。教師想要發展學生的這些能力，筆者認為一定要讓課堂教學與創新教育結合，創新教育在于讓各個層次的學生在問題處理方面的能力得以發展同時也讓學生在心智得以見長。創新教育的要求是在“梳理知識點”的基礎上提出來的，只有在知識點的融會貫通的基礎上，才能在學生的認知水平上挖掘其創新能力即整合資源、配置資源和發展資源。課堂上，教師只需在學生的整合和發展的知識上添加一點“催化劑”，適當提高問題的難度，并給于恰當的指導，通過學習—應用—再學習的潛移默化的方式開發學生內在能力。

（3）配套實戰演練，提升應變能力

考生對新型問題往往不知所措，缺乏應變能力，這就是備考考生的短板。對于這種情況，教師可以在創新課堂上結合配套實戰演練，在學生的接受能力范圍內將課堂的高效性充分發展出來，將遷移性應用發展到課堂教學上，讓學生對創新課堂有著充分的認識和理解。筆者認為，在有限的課堂教學里，教學過程要符合學生思維最近發展區的情景，同時盡可能讓學生融入到物理教學情景中，充分展現學生的主觀能動性，并讓學生更好的提升學科素養。

在物理教學過程中，分析、推理、探究和總結是物理習題解答過程的必經之路。但是物理教學最本質的要求是培養學生的學科核心素養，這一過程是物理教師的要不斷探索和實踐。

（作者單位：蘇州吳中區迎春中學）