樹立核心素養理念 回歸物理教學本原
——2022年高考（甲卷）理綜第24題的解析與啟示

田 元

（四川省沐川中學校，四川 樂山 614500）

《普通高中物理課程標準》（2017年版2020年修訂）明確提出了高中物理課程要注重體現物理學科的本質，要充分體現出物理學科對提高學生核心素養的獨特作用，為學生終身發展、應對現代社會和未來社會發展的挑戰打下基礎.［1］目前，教育萎縮為教學，教學退縮為教知識點，教知識點收縮為教考點，教考點壓縮為教考題，從而形成了教師“反復講評”，學生“重復刷題”的高中物理教學常態.［2］用“育分”代替了“育人”，這嚴重背離了物理教學的本原，不利于學生核心素養的提升，不能有效發揮物理教學的育人作用.2022年的高考物理試題對今后高中物理教學起到了很好的引領作用，大量選用生活中常見情境作為題目載體，大量考查通用性的物理方法，試題似曾相識而又不同于平時練習的題目，這就要求對物理知識的學習不僅要知其然，還要知其所以然，讓平時機械的“刷題”無法有效轉換成高考的“刷分”，很好地將高考試題從“知識立意”“能力立意”轉向了“價值引領、素養導向、能力為重、知識為基”.［3］

1 試題回放

（2022年全國甲卷第24題）將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05 s發出一次閃光.某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光，拍攝的照片編輯后如圖1所示.圖中的第一個小球為拋出瞬間的影像，每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像，所標出的兩個線段的長度s1和s2之比為3∶7.重力加速度大小取g＝10 m／s2，忽略空氣阻力.求在拋出瞬間小球速度的大小.

圖1

2 試題分析與解析

該題以高中物理常見物理模型——水平拋出的小球做平拋運動為背景，著重考查了勻速直線運動、勻加速直線運動、運動的合成與分解、平拋運動以及勾股定理等知識，題目不偏不怪，難度合理，很好地考查了學生的物理觀念素養和科學思維素養.

解析：頻閃儀每隔0.05 s發出一次閃光，每相鄰兩個球之間被刪去3個影像，所以圖片中相鄰兩球時間間隔為

t＝4T＝0.05×4＝0.2 s.

設拋出瞬間小球的速度為v0，每相鄰兩球間的水平方向上位移為x，豎直方向上的位移分別為y1、y2，如圖2.

圖2

根據平拋運動位移公式可得

已標注的線段s1、s2分別為

3 教學啟示

3.1 注重物理學科能力的培養

物理學科能力是一種綜合性能力，它包括了多個維度，其中觀察概括、解釋論證、推論預測和探究創新等是不同解構視角中的共性要素，物理學科能力表現框架可歸納為三個能力維度，即學習理解，應用實踐，遷移創新.［4］教師在教學中不僅要注重學生觀察能力、記憶能力、概括能力等基礎能力的培養，還要讓學生推理能力、遷移能力、創新能力等高級能力得到提升.以本題為例，對題目所呈現的信息進行有效提取，確定小球水平拋出后的運動為平拋運動就是對學生基礎能力的考查，對學生高級能力的考查主要體現在根據題目所描述的情境結合平時所學到的平拋運動相關知識進行合理推理與論證，能夠理解平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，同時還需注意，本題較平時常見題有所創新，小球的運動需要分解成兩個過程來處理，位移分別為s1和s2，并且s1和s2有關聯，它們的長度之比為3∶7，多過程的物理問題必須找到各個過程之間的聯系，再利用相關物理規律結合數學知識即可求解.

近年來，我國的教學目標發生了巨大的變化，從以培養學生基本知識與基本技能為主的“雙基”目標，發展成“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的“三維”目標，再到以“育人”為目的的“核心素養”目標.從讓學生掌握知識和提高考試分數升華成了“育人”和提升學生物理學科的核心素養.注重物理學科能力的培養有利于學生物理學科的核心素養提升，學生在學習物理知識，應用物理知識解決物理問題以及將學習到的物理知識與技能遷移運用到新的物理情境等過程中，將逐漸形成學生的物理觀念，同時科學思維能力與科學探究能力也得到了訓練和提升，從而進一步養成持之以恒、嚴謹認真和實事求是的科學態度及社會責任感等.所以我們要提升學生的物理學科核心素養，首先就要從培養學生的物理學科能力入手，從培養學生的學習理解能力、應用實踐能力、遷移創新能力等方面著手，而不是單一地、機械地培養學生的解題能力.

3.2 注重過程教學

近年來，“內卷”現象在學校的教學活動中十分常見，學生間的“內卷”體現在加班加點地刷題刷分數，遇到難題向老師請教時，往往也只是請教解決這個問題的方法，而為什么要用這個方法來解決這個問題，或者說是這類問題，學生表現為不想關心.教師間的“內卷”體現在講解習題時重結果，輕方法，采用大容量講解的“滿堂灌”教學模式，給學生布置的作業量幾乎無人能在規定的時間內完成，作業中存在大量重復性訓練的習題，教師注重學生解題速度的培養而不注重方法與能力的培養，注重訓練學生在考試中取得好的分數，而不注重學生適應社會發展的綜合能力的培養.久而久之，老師和學生都只注重“是什么”的“結果”，而不再注重“為什么”的“過程”，更不注重“做什么”的將來.

知識形成的規律，是要讓學生通過感知—推理—概括—應用的思維過程去發現真理，掌握規律，提高能力.［5］而不是直接將各種定義、公式、原理等結論性知識進行“死記”，解決問題也不是直接將“死記”的知識進行“硬套”.“死記硬套”只能使學生思維僵化，更談不上激發學生的潛能，培養學生的創新能力和提升學生的核心素養.具體落實到某一題目的解答，也仍然是一個過程.以本題為例，小球從被拋出，再到經過兩個特殊的位置，實際上小球在空間的運動也是一個過程，我們可以分析小球在空間運動情況，結合平拋運動的一般規律進行分析、推理與解答.而不是將平時反復大量機械刷題得到的幾種解題“套路”用來生搬硬套，本題巧妙地將小球運動過程中的兩段位移以比例形式呈現，生搬硬套用物理公式來堆砌反而使物理問題復雜化，不利于問題的解決.我們不能單純地理解為試題出現了反“套路”，更應看到試題實際上起到了對今后教學的導向作用，不能就題論題以提高學生的解題能力為目標，而是要在立德樹人方面下功夫，回歸到物理教學的本原，培養能夠適應社會發展和祖國需要的人才.

3.3 注重變式教學

如何將學生從茫茫題海中解救出來，使學生包括解題能力在內的綜合能力得以提升，“變式教學”就是一個很好的方法.我們不再以大量相似或者相同的題目讓學生進行機械刷題，重復做題，浪費學生寶貴的學習時間，而是將同一個題目進行變式訓練，將試題描述的情境進行變換，或將試題已知與未知條件進行變換，或將解決問題運用到的物理知識進行拓展，或將解題方法進行創新等，使學生包括解題能力在內的物理學科能力得以提升.

要做好高中物理的“變式教學”，不僅要做好物理題目的變式訓練，更應做好教學方式與方法的改變，教學的最終目的是通過教師的“教”讓學生有所“學”，所以歸根結底是體現在了學生的“學”上面.學生才是學習的主體，我們不妨將教學的中心轉移到接受教育的學生，真正做到以生為本.課堂上我們將更多的時間留給學生，讓學生在課堂學習的過程中自己去發現問題，教師針對學生發現的問題或者疑惑先讓學生間進行充分的討論，讓學生自己解決問題和歸納解決問題的方法.難度較大的題目或者較難理解的知識點往往只有較少一部分學生能自己處理解決，這時不妨發動不能解決問題的學生來暴露出問題的癥結，讓能夠自我解決問題的學生來分享解題方法或對知識的認識與理解，讓他們自己發現問題，自己解決問題，讓他們收獲知識與體驗成功的快樂，這種主動學習使學生掌握的知識更為牢固.美國著名的學習專家愛德加·戴爾研究表明，個人學習或被動學習的學習效果在30%以下，而團隊學習、主動學習和參與式學習的學習效果卻在50%以上.所以將以老師講為主的教學變為以學生參與學為主的教學不僅有利于提升課堂教學的效果，也有利于培養學生核心素養，提高學生綜合素質.

3.4 注重情境教學、理論聯系實際

《中國高考評價體系》明確指出素質教育培養出的合格人才應該能夠學以致用，能夠探索并解決日常生活、學術科研、國家發展乃至人類社會所面臨的各種實際 問 題，［6］這 就 要 求教學中必須注重理論聯系實際，注重物理知識與現代科學技術、社會與經濟的發展相聯系，注意物理知識在日常生產、生活等方面的應用.將物理試題情境化、生活化，不僅有利于培養學生應用物理知識解決物理問題的能力，還有利于培養學生將生活情境轉化為物理情境的能力，培養學生實事求是的科學態度.將前面的題目轉化為物理情境：將一小球從O點水平拋出，下落軌跡如圖3所示，已知小球由O點到A點和由A點到B點所用時間均為0.2 s，兩段位移之比為s1∶s2＝3∶7.重力加速度大小取g＝10 m／s2，忽略空氣阻力.求小球拋出時的速度大小.

圖3

這樣一來，試題的難度下降了不少，問題變得迎刃而解了.以2022年全國高考物理試題的甲、乙兩套試卷為例，涉及到理論聯系實際的題目就多達8道（如表1）.

表1

物理教師要引導學生從“解題”向“解決問題”的轉變，就必須在平時的教育教學活動中，注意理論聯系實際，引導學生把生活中的真實情境轉化為物理情境，建立物理模型，提升學生靈活運用物理知識解決實際問題的能力，從而促進學生核心素養的培養和發展.

3.5 注重試題表達準確易懂

高考被認為是一種最為公平的競爭，一直都具有極高的社會關注度，所以試題的描述必須注重嚴謹，避免引起歧義，易于學生理解題意.試題中描述“使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝”，以及“某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光”，這些內容都容易讓考生理解頻閃儀和照相機是兩個設備，而兩個設備是獨立工作還是協同工作，以及怎樣協同工作試題沒有交代，拍攝的是照片還是視頻也沒交代.當然，考生會與使用手機拍照進行類比，認為二者是同時工作的，也就是說頻閃儀閃光的同時照相機會進行拍照，但試題后來描述的“某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光”，就容易讓考生想到是不是有某次拍攝時頻閃儀沒有閃光，或者是頻閃儀閃光時相機沒有拍照.分析整個題目可以大概認為這里的頻閃儀和照相機實際上就是一臺頻閃攝影器材，那么這里是否可以直接描述為頻閃照相機，再對頻閃照相機拍攝原理做一個簡單介紹，讓包含偏遠落后地區在內的所有學生都能輕松理解題意.將考查目的指向物理問題本身，而不是對題意的揣摩.提出這個建議似乎有點吹毛求疵，但對培養學生的科學態度與責任應該說是極為有利的.

通過對2022年高考（甲卷）理綜第24題的解析，再結合整套試題的分析，筆者感受到了高質量高考試題之所以優秀，是因為通過一套試題就可以準確回答“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人”.［6］教育教學工作者也應該在此引導下，回歸到物理教學的本原，培養學生物理學科核心素養.