基于物理核心素養(yǎng)的切合地方特色的初中學(xué)業(yè)水平考試試題分析

黃仲漢

【摘要】本文從2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理試題中選擇部分典型題目，分析其中命題的思想，涉及的知識(shí)、方法以及科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，并對(duì)每道題進(jìn)行反思，提出相應(yīng)的意見(jiàn)和建議，以期教師在教學(xué)過(guò)程中能更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】初中學(xué)業(yè)水平考試試題 核心素養(yǎng) 地方特色

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2021）37-0133-03

培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)是新一輪物理學(xué)科教學(xué)改革的重要任務(wù)，因此近幾年來(lái)的學(xué)科考查都圍繞培養(yǎng)物理學(xué)科素養(yǎng)這個(gè)核心進(jìn)行。在此筆者試從物理核心素養(yǎng)角度對(duì)2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理試題進(jìn)行剖析，提出初中物理教學(xué)的建議，以期在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，全面提高教學(xué)質(zhì)量。筆者作為命題組長(zhǎng)參加了2015年、2017年、2018年、2021年貴港市學(xué)業(yè)水平考試物理科命題工作，對(duì)基于核心素養(yǎng)的學(xué)業(yè)水平考試命題工作進(jìn)行探索與實(shí)踐。筆者擔(dān)任2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理學(xué)科評(píng)卷組負(fù)責(zé)人，指導(dǎo)全市的物理學(xué)科閱卷工作。下面以2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試部分物理試題為例，就一些基于物理核心素養(yǎng)的切合地方特色的學(xué)業(yè)水平考試試題進(jìn)行剖析和反思，并提出自己的一些看法，希望能對(duì)初中物理學(xué)業(yè)水平考試復(fù)習(xí)教學(xué)有所幫助。在注重核心素養(yǎng)培養(yǎng)的同時(shí)，在試題中體現(xiàn)地方特色，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)家鄉(xiāng)的感情，也是體現(xiàn)新課改“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，使學(xué)生知道學(xué)以致用，并獲得能力發(fā)展。

【例1】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第3題）細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)貴港的很多山頭都安裝有如圖1所示的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（? ）。

A.風(fēng)能是可再生能源

B.風(fēng)力發(fā)電是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

C.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的

D.風(fēng)力發(fā)電機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的

【物理概念】考查了發(fā)電機(jī)原理、能的轉(zhuǎn)化。

【物理思維】A.風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能都是可再生能源，故A是正確的。

B.風(fēng)力發(fā)電是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，故B是正確的。

C.發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，故C是正確的。

D.電動(dòng)機(jī)才是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的，故D是錯(cuò)誤的，答案應(yīng)選D。

【科學(xué)探究】讓學(xué)生在課內(nèi)探究什么情況下磁可以生電，通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中如何運(yùn)動(dòng)。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】試題由考生熟悉的情景切入，這個(gè)情景農(nóng)村的學(xué)生熟悉，城市的學(xué)生也熟悉，讓學(xué)生倍感親切，感受家鄉(xiāng)建設(shè)的成就，體會(huì)物理就在我們身邊，物理是有用的。它激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好物理、建設(shè)家鄉(xiāng)的動(dòng)力。

【反思】本題預(yù)估難度0.87，實(shí)際難度0.81，說(shuō)明教師的教和學(xué)生的學(xué)，都注意了理論聯(lián)系實(shí)際，值得堅(jiān)持。

【例2】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第4題）每年3月至4月，貴港會(huì)出現(xiàn)“回南天”這種氣候現(xiàn)象，即從中國(guó)南海吹來(lái)的暖濕氣流，與從中國(guó)北方南下的冷空氣相遇，使貴港地區(qū)的天氣陰晴不定、非常潮濕。下面解釋正確的是（? ）。

A.這是熔化現(xiàn)象，需要吸收熱量

B.這是液化現(xiàn)象，需要放出熱量

C.這是汽化現(xiàn)象，需要吸收熱量

D.這是升華現(xiàn)象，需要放出熱量

【物理概念】考查了物態(tài)變化。

【物理思維】每年3月至4月，貴港會(huì)出現(xiàn)“回南天”這種氣候現(xiàn)象，是從中國(guó)南海吹來(lái)的暖濕水蒸氣，與從中國(guó)北方南下的冷空氣相遇，放出熱量，液化成為小水珠而形成，故B對(duì)，A、C、D均不對(duì)。

【科學(xué)探究】讓學(xué)生在課內(nèi)和課外觀察液化放熱現(xiàn)象。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】這是城市和農(nóng)村的學(xué)生都熟悉的情景，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的新課標(biāo)理念，考查了物態(tài)變化的知識(shí)，讓學(xué)生體會(huì)到物理就在我們生活中，并學(xué)會(huì)用物理知識(shí)去解釋生活中的現(xiàn)象。

【反思】本題預(yù)估難度0.85，實(shí)際難度0.82，說(shuō)明教師在教學(xué)中貫徹了新課改的理念，絕大部分同學(xué)做到了學(xué)以致用。

【例3】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第11題）據(jù)央廣網(wǎng)報(bào)道，2021年3月31日18時(shí)，當(dāng)日最后一艘滿載貨物的船舶駛向粵港澳大灣區(qū)，標(biāo)志著位于廣西桂平市的大藤峽船閘試通航滿一年。這不僅加速推進(jìn)了航道改造升級(jí)，而且?guī)?dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。船閘應(yīng)用了? ? ?原理。2020年9月6日18時(shí)許，經(jīng)過(guò)綜合調(diào)度，建設(shè)中的廣西大藤峽水利樞紐工程水庫(kù)水位首次達(dá)到52米高程，這是大藤峽工程全面完工前允許運(yùn)行的最高水位，此時(shí)水對(duì)壩底的壓強(qiáng)為? ? ?Pa。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

【物理概念】考查了連通器概念、液體壓強(qiáng)的計(jì)算。

【物理思維】船閘是應(yīng)用連通器原理制成的，所謂連通器，就是上端開(kāi)口、底部互相連通的容器。經(jīng)過(guò)推導(dǎo)，液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式是p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×52m=5.2×105Pa。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】本題由位于桂平的大藤峽水電站切入，考查了連通器概念、液體壓強(qiáng)的計(jì)算等知識(shí)，使同學(xué)們體會(huì)到物理是有用的，形成對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及社會(huì)責(zé)任感，讓同學(xué)們感受家鄉(xiāng)建設(shè)的新成就。

【反思】本題預(yù)估難度0.87，實(shí)際難度0.68，主要原因是第二個(gè)空學(xué)生答錯(cuò)的比較多，與預(yù)期相比有比較大的差距。這說(shuō)明學(xué)生的簡(jiǎn)單計(jì)算能力很差，在教學(xué)中，教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算能力的訓(xùn)練。

【例4】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第13題）貴港很多“村村通”的道路兩旁都安裝有如圖2所示的太陽(yáng)能LED照明路燈。它主要由太陽(yáng)能電池板、LED燈頭等部件構(gòu)成。LED是一種發(fā)光二極管，是由? ? 材料制成（選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“絕緣體”），通過(guò)電流能夠發(fā)光，可以把電能直接轉(zhuǎn)化成? ? 能。

【物理概念】考查了新材料和能的轉(zhuǎn)化。

【物理思維】LED燈是由半導(dǎo)體材料制成，可以把電能直接轉(zhuǎn)化成光能，發(fā)熱效率極高，目前應(yīng)用廣泛。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】引導(dǎo)師生在平常教學(xué)中要多關(guān)注最新科技的發(fā)展，讓學(xué)生知道物理學(xué)的發(fā)展能推動(dòng)科技進(jìn)步，科技進(jìn)步促進(jìn)社會(huì)發(fā)展，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

【反思】本題預(yù)估難度0.85，實(shí)際難度0.66。第一個(gè)空基本能答對(duì)（半導(dǎo)體），但第二空答對(duì)的比較少。這說(shuō)明教師在日常教學(xué)中不太關(guān)注新科技成果及其應(yīng)用，不善于列舉由于物理學(xué)發(fā)展而促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的應(yīng)用實(shí)例。部分學(xué)生不知道LED燈可以把電能直接轉(zhuǎn)化成光能，更不知道轉(zhuǎn)化的原理，因而把“光能”答成“內(nèi)能”。

【例5】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第24題）如圖3所示是某物理興趣小組驗(yàn)證“阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程示意圖。

（1）驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的合理順序是? ? 。（填字母代號(hào)）

（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應(yīng)? ? ? 。

（3）金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是? ? N。

（4）金屬塊的密度為? ? kg/m3。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

（5）比較? ?（填字母代號(hào)）和? ?（填字母代號(hào)）的操作可得出結(jié)論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力的大小。

【物理概念】考查了驗(yàn)證阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)。

【物理思維】（1）驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的合理順序是FAB GCEDH或AFBGCEDH。（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應(yīng)“水面恰好與溢口相平”。（3）金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是F浮=G金-F讀=2.6N-1.6N=1N。（4）金屬塊的體積V金=V排=m排/ρ水=G排/ρ水g=1/ρ水g，金屬塊的密度ρ金=m金/V金=G金/V金=2.6×103kg/m3。（5）比較AC（AD）和EF（FG）的操作可得出結(jié)論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力的大小。

【科學(xué)探究】驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)是初中階段一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該讓學(xué)生獨(dú)立或分組完成本實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出“浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開(kāi)液體所受重力的大小”的結(jié)論。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的意識(shí)，學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證已知的科學(xué)知識(shí)和規(guī)律。

【反思】本題預(yù)估難度0.70，實(shí)際難度0.43，這說(shuō)明貴港市初中物理教學(xué)中存在的輕視實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題還沒(méi)有得到解決，且問(wèn)題仍然比較嚴(yán)重。很多教師還習(xí)慣用嘴講實(shí)驗(yàn)代替學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，以前學(xué)校沒(méi)有器材，但“薄改”以后，每個(gè)學(xué)校都有充足的器材。目前很多教師還是保持以前那種講實(shí)驗(yàn)的教學(xué)習(xí)慣，最多是用多媒體播放實(shí)驗(yàn)過(guò)程。只要學(xué)生自己動(dòng)手做過(guò)驗(yàn)證阿基米德原理實(shí)驗(yàn)，拿3分沒(méi)有問(wèn)題，這與學(xué)生智力無(wú)關(guān)。但現(xiàn)在，得0分和1分的同學(xué)大多。學(xué)校若要全面提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，則必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

【例6】（2021年貴港市初中學(xué)業(yè)水平考試物理第19題）大山同學(xué)在綜合實(shí)踐活動(dòng)課中自制密度計(jì)。他找來(lái)一根粗細(xì)均勻的木棍，表面涂上蠟，在它的一端繞上適量的金屬絲，把這個(gè)裝置放在水中，靜止后在液面所在處刻上刻度，并標(biāo)上“1.0”;再將這個(gè)裝置放在煤油中，靜止后在液面所在處刻上刻度，并標(biāo)上“0.8”;最后將此裝置放入某種液體中，靜止后在液面所在處刻上刻度h，如圖4所示。把木棍拿出液體后，用刻度尺量出刻度h與刻度“0.8”的距離是3.8cm，刻度“1.0”與刻度“0.8”之間的距離是2.0cm，則h到木棍底部的距離為? ?cm，該液體的密度是? ?kg/m3。（金屬絲的體積忽略不計(jì)，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，密度計(jì)算最后結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后面保留兩位有效數(shù)字。）

【物理概念】考查了浮沉條件的應(yīng)用。

【物理思維】設(shè)h到木棍底部的距離為L(zhǎng)，木棍底面積為s。因?yàn)槊芏扔?jì)漂浮，所以F浮=G，故F浮煤=F浮水，即ρ煤gs（L+3.8×10-2）=ρ水gs（L+1.8×10-2），代入數(shù)據(jù)得L=6.2×10-2（m）;又因?yàn)镕浮液=F浮水，故ρ液gsL=ρ水gs（L+1.8×10-2），代入數(shù)據(jù)解得ρ液=1.29×103kg/m3。

解本題的關(guān)鍵是根據(jù)密度計(jì)漂浮，建立模型，由F浮=G推導(dǎo)得到F浮煤=F浮水，再推導(dǎo)得到F浮液=F浮水。

【科學(xué)探究】本題考查學(xué)有余力的學(xué)生在課外實(shí)踐探究的情況。本實(shí)驗(yàn)所需的器材學(xué)生容易找到，實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生可以控制。實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生可以用直接測(cè)量得到的結(jié)果及漂浮條件進(jìn)行推導(dǎo)，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】教學(xué)既要面向全體學(xué)生，又要保證尖子生吃得飽。鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生在課外進(jìn)行實(shí)踐創(chuàng)新，建構(gòu)知識(shí)，提高能力。

【反思】本題預(yù)估難度0.35，實(shí)際難度0.33，說(shuō)明教師在培養(yǎng)尖子生方面的方法是多樣的，卓有成效的。

從這個(gè)分析來(lái)看，今后在日常教學(xué)過(guò)程中，教師要注意聯(lián)系生活實(shí)際，關(guān)心家鄉(xiāng)的變化，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的發(fā)展，以及現(xiàn)代科技新發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用。在教學(xué)中，教師要體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念，用培養(yǎng)核心素養(yǎng)的理念引導(dǎo)教學(xué)，讓學(xué)生形成熱愛(ài)家鄉(xiāng)、熱愛(ài)自然、熱愛(ài)科學(xué)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源等正確態(tài)度及責(zé)任感，弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀，全面提高教學(xué)質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭玉英.從三維課程目標(biāo)到物理核心素養(yǎng)[J].物理教學(xué)，2017（11）.

（責(zé)編 李 唐）