基于學業(yè)質(zhì)量水平劃分的物理試題分析及啟示
——以2021年1月浙江省物理選考試題為例

徐志燕 胡曉雄

(1. 浙江省杭州學軍中學教育集團文淵中學，浙江 杭州 310000；2. 浙江省杭州學軍中學，浙江 杭州 310000)

《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》指出：物理學科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”四個方面，并針對每個方面提出了5級學業(yè)質(zhì)量水平劃分的標準，這為分析試題提供了“標尺”。筆者對2021年1月浙江省物理選考試卷中的部分試題進行分析，探討試題的功能及價值，對高中物理教學提出建議。

1 試題總體評價

浙江省2021年1月的物理選考試題整體難度適中，較2020年7月的試題難度略有增加，整卷試題設置以物理學科核心素養(yǎng)為導向，注重情境的創(chuàng)設，考查學生運用所學物理知識解決實際問題的能力。試題強調(diào)概念的深刻理解，注重模型的構(gòu)建。

1.1 關(guān)注最新科技，厚值愛國情懷

該卷物理試題涉及的我國近期科技成就較多，在對學生進行知識考查的同時，也讓學生體會到作為中國人的自豪感。其中第1題涉及全自動無人值守望遠鏡，第2題涉及量子計算機“九章”，第3題涉及“奮斗者”號載人潛水器，第14題涉及我國全超導托卡馬克核聚變裝置，第7題和第21題提及“嫦娥五號”探測器，這些都是近年來我國科技發(fā)展的偉大成就。全卷題目彰顯時代性，強化物理學與技術(shù)、社會的緊密聯(lián)系，潛移默化地提升學生的愛國情懷。

1.2 理論聯(lián)系實際，體現(xiàn)素養(yǎng)立意

該卷試題創(chuàng)設的情景與實際聯(lián)系緊密，體現(xiàn)素養(yǎng)立意，強調(diào)在真實情景中構(gòu)建模型和邏輯推理，注重考查學生物理觀念、科學思維和科學探究能力。第11題涉及的圖片信息在人教版物理選修3-3有所呈現(xiàn)，里面包含了相關(guān)能量分布圖和數(shù)據(jù)信息，考查學生的信息處理能力。第21題涉及“嫦娥五號”探測器，情景新穎，題目信息量較大，重點考查學生的模型建構(gòu)能力。

1.3 考點分布合理，注重能力考查

按照《浙江省普通高校招生選考科目考試說明(2018年1月版)》，物理必修1和物理必修2模塊各占20分左右，選修3-1模塊占25分左右，選修3-2模塊占15分左右，選修3-4和選修3-5模塊各占10分左右。根據(jù)筆者的統(tǒng)計，本次試卷各個模塊分值基本與考試說明吻合。第22題作為壓軸題，難度設置比較科學，第(1)問考查速度選擇器模型，第(2)問和第(3)問分別考查帶電粒子在電場和磁場中的偏轉(zhuǎn)，第(4)問考查帶電粒子在復合場中的偏轉(zhuǎn)，難度層層遞進，保持了一直以來把電磁場問題和電磁感應綜合應用作為重點的命題風格。

2 基于學業(yè)質(zhì)量水平劃分的試題分析

依據(jù)課程標準中的核心素養(yǎng)定義和學業(yè)質(zhì)量水平劃分，對物理選考試題進行分析，可以幫助我們認清當前選考試題的特點，明確今后物理教學的方向。

例1(第3題)：2020年11月10日，我國“奮斗者”號載人潛水器在馬里亞納海溝成功坐底，坐底深度10 909 m。“奮斗者”號照片如圖1所示，下列情況中“奮斗者”號一定可視為質(zhì)點的是( )。

A. 估算下降總時間時

B. 用推進器使其轉(zhuǎn)彎時

C. 在海溝中穿越窄縫

D. 科學家在其艙內(nèi)進行實驗時

圖1

表1 2021年1月浙江省物理選考第3題學業(yè)質(zhì)量水平分析

例2(第6題)：如圖2所示，同學們坐在相同的輪胎上，從傾角相同的平直雪道先后由同高度靜止滑下，各輪胎與雪道間的動摩擦因數(shù)均相同，不計空氣阻力。雪道上的同學們( )。

A. 沿雪道做勻速直線運動

B. 下滑過程中機械能均守恒

C. 前后間的距離隨時間不斷增大

D. 所受重力沿雪道向下的分力相同

圖2

表2 2021年1月浙江省物理選考第6題學業(yè)質(zhì)量水平分析

例3(第18題):(1) 在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，① 用如圖3所示的電路圖測量，得到的一條實驗數(shù)據(jù)擬合線如圖4所示，則該電池的電動勢E=V(保留3位有效數(shù)字);內(nèi)阻r=Ω(保留2位有效數(shù)字)。

圖3

圖4

② 現(xiàn)有如圖5所示的實驗器材，照片中電阻箱阻值可調(diào)范圍為0～9 999 Ω，滑動變阻器阻值變化范圍為0～10 Ω，電流表G的量程為0～3 mA、內(nèi)阻為200 Ω，電壓表的量程有0～3 V和0～15 V。請在圖5中選擇合適的器材，在答題紙相應方框中畫出兩種測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖。

(2) 在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，可拆變壓器如圖6所示。為了減小渦流在鐵芯中產(chǎn)生的熱量，鐵芯是由相互絕緣的硅鋼片平行疊成。硅鋼片應平行于( )。

A. 平面abcdB. 平面abfe

C. 平面abghD. 平面aehd

圖5

圖6

表3 2021年1月浙江省物理選考第18題學業(yè)質(zhì)量水平分析

圖7

(1) 求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間線框ab邊產(chǎn)生的電動勢E;

(2) 通過畫等效電路圖，求著陸裝置接觸到月球表面后瞬間流過ab型線框的電流I0;

(3) 求船艙勻速運動時的速度大小v;

(4) 同桌小張認為在磁場上方、兩導軌之間連接一個電容為C的電容器，在著陸減速過程中還可以回收部分能量，在其他條件均不變的情況下，求船艙勻速運動時的速度大小v′和此時電容器所帶電荷量q。

表4 2021年1月浙江省物理選考第21題學業(yè)質(zhì)量水平分析

續(xù) 表解析素養(yǎng)描述素養(yǎng)類型學業(yè)質(zhì)量(4) 船艙勻速運動時電容器沒有充、放電,船艙勻速運動時的速度大小v′=v=m1gr3B2l2,UC=13I×3r=m1gr6Bl,電容器所帶電荷量q=CUC=m1grC6Bl。具有電容器充放電等相關(guān)知識,能解決一些相關(guān)的簡單物理問題。物理觀念水平2能對添加了電容器的船艙減速運動問題進行分析和推理,比較前后異同,獲得結(jié)論并作出解釋。科學思維水平4

3 對物理教學的啟示

高考試題對高中教學具有重要的導向作用，浙江省2021年1月高考試題對一線物理教師的觸動很大，新課改對物理教學提出了新的要求，如何在教學中落實學生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標?如何提升學生運用物理知識解決實際問題的能力?筆者有如下幾點思考。

3.1 立德樹人，從“育分”到“育人”

該卷充滿著濃濃的中國元素，彰顯中國高考的核心功能——“立德樹人，服務選才，引導教學”。習近平總書記在全國教育大會上提出：要把立德樹人融入教育各環(huán)節(jié)，貫穿教育各領域。教師在日常的物理教學中，要把生活與物理有機結(jié)合，既傳授知識，同時還要發(fā)揮育人功能。在試題和習題的編制中，教師要按照高考試題的導向，既要發(fā)揮試題檢測和鞏固知識的作用，同時也要實現(xiàn)試題的育人功能。

3.2 聯(lián)系生活，創(chuàng)設物理情境

該卷的試題題干中引入的生活和科技情境比較多，單選13道題中有9道題與生活、科技緊密相關(guān)，需要學生在審題后提取有用的信息，運用所學物理知識解決問題。因此在平時的教學中，無論是新課教學還是復習教學，教師都應創(chuàng)設真實情境，為學生提供思維訓練的平臺。在真實情境中考查學生解決實際問題的能力，促進學生科學思維能力的發(fā)展。

3.3 問題引導，提升科學思維能力

對于中學生而言，很多物理概念和規(guī)律都比較抽象，因此教師在教學中要基于實驗、基于事實，遵從學生的認知規(guī)律，使學生對物理概念和規(guī)律有清晰的感知和正確的表象。教師要創(chuàng)設相關(guān)物理情境，在學生獲得直接經(jīng)驗的基礎上設置合適的問題進行引導，逐步開展對物理問題的探究。通過問題鏈搭好學生前進的階梯，把握好前進的方向，引領學生的思維，有效促進其模型建構(gòu)、科學推理、科學論證等關(guān)鍵能力的發(fā)展。

3.4 拓展實驗，提升科學探究能力

物理學是一門以實驗為基礎的學科，而實驗往往是學生學習的薄弱環(huán)節(jié)，在各類考試中經(jīng)常容易失分。本次選考第18題的第(1)小題的第②問涉及設計性實驗，需要學生根據(jù)所給實驗器材設計兩種電路圖，來測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。從物理教師的視角看，這道題難度不大，但學生在這道題上失分比較多。究其原因，一是平時實驗拓展訓練較少，二是在新課教學中師生在延伸思考方面做得不夠。又比如第17題考查了“測量玻璃的折射率”實驗，圖中只有3枚大頭針，很多同學對此很不習慣，在新的情境中解決實際問題是本題的考查點。

因此，在復習階段要重新審視已經(jīng)做過的實驗，在掌握實驗目的、實驗器材、實驗原理、實驗步驟和誤差分析的基礎上，引導學生對已學實驗作進一步拓展。可以換一種實驗原理和方法進行測量，或者采取不同的處理數(shù)據(jù)方法進行比較，從而提升學生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學生的實驗探究能力和創(chuàng)新能力。