研全國中考試題 思素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)
——2020年全國中考物理試題分析與啟示

夏 波 藺習(xí)洪

(重慶市南岸區(qū)茶園新城中學(xué) 重慶 401336)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的凝練，為當(dāng)前各階段的物理教學(xué)指明了方向.由于初中是物理教學(xué)的起始階段，要為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)奠基，所以，核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)勢必成為初中物理教師研究的焦點(diǎn).而中考對初中物理教學(xué)具有非常重要的導(dǎo)向作用，從核心素養(yǎng)的視角研究中考試題，必將對教學(xué)有促進(jìn)作用.

1 從核心素養(yǎng)的視角研究全國試題

筆者對2020年全國中考試題進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)：各地中考不僅對基礎(chǔ)知識和基本技能進(jìn)行考查，而且加強(qiáng)了對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的考查.下面，就從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的4個方面對典型試題進(jìn)行分析.

1.1 利用物理情境 考查物理觀念

【例1】2020年6月23日9時43分，北斗3號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功(如圖1所示)，它是北斗3號系列的第三顆地球同步衛(wèi)星，主要用于無線電導(dǎo)航、無線電測定等.關(guān)于衛(wèi)星下列說法正確的是( )

A.該衛(wèi)星在加速升空的過程中，機(jī)械能不變

B.該衛(wèi)星進(jìn)入同步軌道后，相對地表靜止

C.該衛(wèi)星運(yùn)行一周的時間約為365天

D.該衛(wèi)星與地面基站可通過超聲波傳遞信息

評析：本題以北斗3號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功為背景，考查了機(jī)械能的變化、運(yùn)動和靜止的相對性、信息的傳遞等知識；體現(xiàn)了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的知識解釋實際問題的能力；不僅引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注熱點(diǎn)新聞，還要建立新聞與所學(xué)物理知識之間的聯(lián)系.

圖1 例1題圖

1.2 利用物理模型 考查科學(xué)思維

【例2】停車場入口處常用橫桿來控制車輛的進(jìn)出，如圖2(a)所示.我們可以把該裝置簡化成如圖2(b)所示的杠桿.若橫桿AB粗細(xì)相同、質(zhì)量分布均勻，重力G=120 N，AB=2.8 m，AO=0.3 m.要使橫桿AB保持水平平衡，需在A端施加豎直向下的力F=______ N.

圖2 例2題圖

評析：本題將停車場入口處控制車輛進(jìn)出的橫桿建構(gòu)成杠桿模型，考查了杠桿的識別、五要素的判斷、平衡條件的應(yīng)用等知識；體現(xiàn)了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識，建立和分析物理模型的能力；引導(dǎo)教師在平時的教學(xué)中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生從具體情境中抽象出物理模型，并能應(yīng)用相關(guān)物理知識分析物理模型的科學(xué)思維.

1.3 利用實驗設(shè)計 考查科學(xué)探究

【例3】“停課不停學(xué)”期間，小明在“云課堂”中學(xué)習(xí)了密度計的相關(guān)知識后，想用家中可用器材(如圖3所示)，測出一枚新鮮雞蛋的密度.已知水的密度為ρ水，請你幫他設(shè)計一個測量雞蛋密度的實驗方案.要求：

(1)寫出主要的實驗步驟及所需測量的物理量；

(2)寫出雞蛋密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測量量表示).

圖3 例3題圖

評析：本題通過題目所給的實驗器材，利用密度計的原理，讓學(xué)生設(shè)計測量雞蛋密度的實驗方案，并讓學(xué)生推導(dǎo)出雞蛋密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式，很好地考查了學(xué)生利用已學(xué)知識設(shè)計測量型實驗并推導(dǎo)表達(dá)式的能力.由于這些實驗器材都是生活中常見的、且容易獲得的器材，所以，也引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中，要善于利用生活中的器材，對相關(guān)物理問題進(jìn)行探究.

1.4 利用實驗數(shù)據(jù) 考查科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

【例4】小明用如圖4(a)所示電路探究電流與電阻的關(guān)系，電源電壓3 V，電阻R有4個阻值(5 Ω，10 Ω，15 Ω，25 Ω)供選用，滑動變阻器RP規(guī)格為“10 Ω，2 A”.

圖4 例4題圖

(1)開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器滑片P移到最______(左/右)端；閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)均為0，他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極，另一端依次試觸a,b,c,d各接線柱，當(dāng)接觸到d時，電壓表開始有示數(shù)且為3 V，電流表示數(shù)仍為0，經(jīng)進(jìn)一步檢查，電流表及各接線處均完好，則電路中所有可確定的故障是______________.

(2)排除故障并將問題元件進(jìn)行同規(guī)格更換，此時R的阻值為5 Ω.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值，此時電流表示數(shù)如圖4(b)所示，該示數(shù)為______ A.接著將R阻值換成10 Ω，向______(左/右)端移動滑動變阻器滑片，以保持電壓表的示數(shù)不變.

(3)將R阻值換成15 Ω重復(fù)上述操作.3組數(shù)據(jù)如表1所示，由此可得：電壓一定時，電流與電阻成______.為提高結(jié)論的可靠性，換用阻值為25 Ω的電阻繼續(xù)上述實驗，是否可行？______(可行/不可行).

表1 實驗數(shù)據(jù)記錄

(4)下列圖像中，能大致反映本實驗中各物理量之間關(guān)系的是______.

評析：本題通過探究電流與電阻的關(guān)系實驗，考查了滑動變阻器的使用、電路故障分析、電流表的讀數(shù)、實驗操作、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗結(jié)論描述、實驗的可行性分析、圖像分析等知識.值得注意的是，由第一、二兩次實驗的數(shù)據(jù)很容易得出：定值電阻兩端的電壓保持了2 V不變，但由第三次實驗的數(shù)據(jù)計算得出的定值電阻兩端的電壓卻為1.95 V；這是因為當(dāng)定值電阻15 Ω兩端的電壓為2 V時，通過移動滑動變阻器的滑片，電流表的指針不能恰好對準(zhǔn)某一刻度線，而是指在了0.12 A和0.14 A之間，故只能估讀得出0.13 A，產(chǎn)生了測量誤差.基于以上分析，本題很好地體現(xiàn)了將真實實驗數(shù)據(jù)寫入實驗數(shù)據(jù)記錄表格的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任，有利于對學(xué)生這一素養(yǎng)的培養(yǎng).

2 從試題研究的視角思考教學(xué)策略

2.1 情境——核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)的切入點(diǎn)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，離不開情境的創(chuàng)設(shè).通過對試題的研究不難發(fā)現(xiàn)：如今的中考試題，或以學(xué)生熟悉的生活中的情境，或以新聞熱點(diǎn)事件作為背景，考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力.因此，在平時的教學(xué)中，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫常O(shè)計挑戰(zhàn)性的任務(wù)，引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí).例如：在“運(yùn)動的世界”一章的教學(xué)中，就可以用“如何選拔兩位參加100 m跑決賽的同學(xué)”為情境，先讓學(xué)生思考比較物體運(yùn)動快慢的方法，引出“路程”和“時間”兩個物理量；再讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)刻度尺和秒表的使用；然后回到情境，利用“比值法”得出速度的概念；最后，將學(xué)生帶到操場，利用所學(xué)的知識進(jìn)行科學(xué)探究，選出兩位參加100 m跑決賽的同學(xué).這樣，就以一個情境為主線，經(jīng)歷“情境→概念→情境”的過程，建構(gòu)了物理觀念，培育了科學(xué)思維，通過科學(xué)探究，使學(xué)生有了科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.

2.2 實驗——核心素養(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)的立足點(diǎn)

物理學(xué)科是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué).實驗作為物理學(xué)科的基礎(chǔ)，對發(fā)展物理學(xué)科核心素養(yǎng)有至關(guān)重要的作用.從試卷的構(gòu)成來看，對實驗的考查都占有非常大的比重；從試題發(fā)展來看，對實驗的考查，已不局限于教材的實驗，更不局限于“背實驗”，而是考查“真實驗”，考查學(xué)生是否具有科學(xué)探究的能力.因此，在實驗教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用科學(xué)探究的7個環(huán)節(jié)，完整地體驗整個實驗過程.尤其是在“設(shè)計實驗和制訂方案”的環(huán)節(jié)，首先應(yīng)讓學(xué)生自主設(shè)計實驗；再在交流與合作中改進(jìn)實驗，從而確定實驗方案；然后進(jìn)行實驗.還有一個值得教師關(guān)注的環(huán)節(jié)就是“收集數(shù)據(jù)”，有的學(xué)生由于在實驗前閱讀了教材，已經(jīng)知道了實驗結(jié)論，但在實驗過程中，由于所測實驗數(shù)據(jù)存在誤差，不能“完美”地得出實驗結(jié)論，這些學(xué)生可能會篡改數(shù)據(jù).因此，教師在這一環(huán)節(jié)，就應(yīng)該加強(qiáng)巡視，若發(fā)現(xiàn)此類問題，就可以以此為契機(jī)，培育學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.

2.3 建?！诵乃仞B(yǎng)導(dǎo)向教學(xué)的著眼點(diǎn)

建構(gòu)模型有助于幫助學(xué)生抓住事物的關(guān)鍵要素，加深對概念、過程和系統(tǒng)的理解，形成系統(tǒng)思維[1].可見，建模不僅是學(xué)生的一種科學(xué)思維，而且也是教學(xué)的一種途徑.從試題來看，各地也加強(qiáng)了通過各種物理模型，考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力[2].因此，在教學(xué)中，教師要有意識地引導(dǎo)學(xué)生建立物理模型，并應(yīng)用物理模型解決實際生活中的問題.例如，在“科學(xué)探究：杠桿的平衡條件”一節(jié)的教學(xué)中，首先可以讓學(xué)生體驗使用生活中的杠桿解決生活中的問題；再讓學(xué)生思考這些杠桿的共同屬性，從而建構(gòu)杠桿模型；然后，通過探究杠桿的平衡條件，并對杠桿進(jìn)行分類，加深對杠桿這一物理模型的理解，并能選取合適的杠桿去解決生活中的問題.