探索素养立意 发展物理学科思维能力——2020年辽宁省初中学业水平考试物理试卷质量分析报告

孙 莉

（辽宁教育学院）

本试卷以落实立德树人根本任务为准则，以《义务教育物理课程标准（2011 年版）》(以下简称“课程标准”)为命题的唯一依据，以人民教育出版社的教材为依托，立足学科素养，试题覆盖了“课程标准”的所有二级主题。所有试题原创，情境贴近学生生活，关注试题内涵和科技发展。积极探索素养立意，抓住物理学科特质，引导教学关注提升学生学科思维能力，注重科学探究。试卷命制的指导思想、基本原则、命制依据、试卷结构、试卷亮点与分析及今后教学建议都会对我省初中物理课程教学和考试评价发挥巨大的导向作用。

一、指导思想

以《中共中央国务院关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》《教育部关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》《教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见》《辽宁省教育厅关于进一步推进高中学校考试招生制度改革的实施意见》为指导，落实立德树人根本任务，落实科学的教育质量观，引导教师深入理解学科特点、知识结构、思想方法，促进学生科学素养的提高。

二、基本原则与命题依据

（一）基础性原则

命题面向全体学生，符合学生认知水平，注重基础知识、基本技能和学科基本素养的考查。

（二）实践性原则

命题联系生产、生活实际，关注社会进步和科技发展，培养学生将物理知识运用到生活实践的意识和能力。

（三）科学性原则

试题内容科学、准确，表述简洁、清晰、无误，避免繁、难、偏、旧试题。试卷结构合理，形式规范，题量适中，难易适度。

（四）综合性原则

命题加强对学生综合运用所学知识分析、解决问题能力的考查，重实验和探究能力、创新意识的考查，减少对单纯记忆、机械训练等内容的考查。

（五）导向性原则

命题有利于引导教师改进教学，引导学生学会学习。有助于减轻学生的课业负担，推进素质教育。

三、试卷结构

试卷满分为60 分，共6 页，包括四种题型：选择题、填空题、计算题、综合题。物理和化学同场分卷，考试时间共100分钟。

表1 题型、题量及分值表

表2 板块、分值及比例表

以上表格中题型、题量、各知识板块分值与比例均符合我省教育厅对各学科考试提出的规范要求。试题易中难比例为7∶2∶1，难度系数预估值为0.65，实测难度值为0.61。

四、试卷亮点与典型试题分析

（一）落实立德树人，彰显育人导向

本试卷命制过程落实立德树人，让家国情怀在学生心中落地生根，充分发挥育人功能。

第7 题，2020 年5 月27 日，珠峰高程测量登山队成功登顶，如下图所示。下列说法正确的是（ ）

A.登山专用手套的表面比较粗糙，可以增大摩擦

B.测量设备的内部芯片，主要由半导体材料制成

C.测量人员感觉呼吸困难，是因为峰顶的大气压过高

D.测量人员使用的通信设备，利用电磁波传递信息

【课标依据】①通过收集信息，了解一些新材料的特点及其应用，了解新材料的发展给人类生活和社会发展带来的影响。②通过常见事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力，认识力的作用效果。③通过实验，探究并了解液体压强与哪些因素有关，知道大气压强及其与人类生活的关系，了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。④知道电磁波，知道电磁波在真空中的传播速度，了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。

【能力特征】理解能力。

【难度预估】预估难度系数0.75，实测难度0.6，区分度0.699。

【参考答案】ABD。

【试题解析】C 选项，测量人员感觉呼吸困难，主要是因为峰顶的大气压过低；ABD均正确。

【材料出处】新闻素材。

【领域分布】力；材料；压强；信息传递。

【补充说明】以珠峰高程测量登山队成功登顶为命题背景考查相关知识。本次测量实现了国产测绘仪器装备的全面担当，彰显了国家的科技实力，有利于厚植爱国情怀，培养担当民族复兴大任的时代新人。

此外，第2 题，“湿地之都，五色盘锦”的情境创设，考查光的基本现象以及能源知识的同时激发学生爱家乡的情感。第11 题以北斗三号最后一颗全球组网卫星发射这一国家航空航天领域的成就为依托，解答物理问题的同时激发学生的民族自豪感，培养振兴中华将科学服务于国家的使命感和责任感。

（二）创设多元情境，关注学科思维

本试卷情境的创设主要来源于学生身边的现象，增强了试题的实用性，促进了教学中对学科思维的关注。

第8 题，小锦用电磁炉煮水饺时发现：水饺下锅后先沉底，加热几分钟后上浮并最终漂浮。漂浮时与沉底时相比（忽略水饺和锅内水的质量变化），下列判断正确的是（ ）

A.水饺的体积不变

B.水饺所受浮力变大

C.锅对电磁炉的压力不变

D.水面会下降，水对锅底的压强变小

【课标依据】①通过实验，理解压强，知道日常生活中增大和减小压强的方法。②通过实验，探究并了解液体压强与哪些因素有关，知道大气压强及其与人类生活的关系，了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用。③通过实验，认识浮力，探究浮力大小与哪些因素有关，知道阿基米德原理。④运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。

【能力特征】分析综合能力。

【难度预估】预估难度系数0.5，实测难度0.32，区分度0.209。

【参考答案】BC。

【试题解析】水饺重力不变，沉底时浮力小于重力，漂浮时浮力等于重力，因此所受浮力变大，B 正确；利用阿基米德原理可知，浮力变大，浸入液体的体积变大，由此推出两点：一是，水饺体积变大，A 错误；二是，水面上升（考虑热胀冷缩水面也会上升），D 错误；忽略水饺和锅内水的质量变化，因此总重不变，锅对电磁炉的压力不变，C正确。

【材料出处】原创。

【领域分布】压强；浮力。

【学生作答情况分析】本题看似是生活中的熟悉情境，实际情况却很复杂，既有水密度的变化又有饺子密度的变化，容器形状又未知（题中没有给出图）；面对全新的实际问题，有些学生不知怎样开始思考，面对变化，应变能力和思维能力有待提升。

【补充说明】将中华的传统习俗煮饺子，转化为物理问题，培养学生观察物理现象的主要特征，在观察中发现问题，忽略次要因素（忽略水饺和锅内水的质量变化）将生活实际转换为物理问题。同时，情境的创设注重生活化，引导学生乐于探索，将物理知识应用于实践。

此外，第3 题、第5 题、第9 题，分别通过晶莹剔透的露珠图片，工人利用滑轮组吊起路灯杆，动态电路与图象结合等情境的创设，关注了学科思维。

（三）重视学以致用，发展综合能力

试卷重视培养学生将科学技术应用于日常生活或探究日常用品以及科技产品的物理学原理，将基础知识应用于实践。

第10 题，如图所示，大威拿出手机对着关闭的屏幕，看到自己的________（填“虚”或“实”）像。保持手机到眼睛的距离不变，开启屏幕打开手机前置摄像头，大威通过摄像头成的像与屏幕关闭时成的像相比___（填“变大”“变小”或“不变”）。

【课标依据】①通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系，知道平面镜成像的特点及应用。②认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用，探究并知道凸透镜成像的规律，了解凸透镜成像规律的应用。

【能力特征】应用能力。

【难度预估】预估难度系数0.75，实测难度0.75，区分度0.71。

【参考答案】虚，变小。

【试题解析】大威对着关闭的屏幕，屏幕相当于平面镜，成正立、等大的虚像；开启屏幕，打开手机前置摄像头后，保持物距不变，大威通过摄像头将成倒立缩小的实像，因此成像变小。

【材料出处】原创。

【领域分布】光现象，透镜及应用。

【补充说明】考查学生基于观察到的现象引发进一步的思考，并运用对比的方法，对不同的成像原理有更深刻的认识。

此外，第4题的家庭电路安全操作，第6题的自发电门铃，第12 题的油汤分离壶，第14 题的消毒机器人，分别将物理知识用于安全、科技、日常生活、社会实践，考查知识能力的同时引导教学发展综合能力。

（四）重视实验探究，发展探究能力

综合题（为保持中考的稳步推进，今年的综合题只在题型上体现了综合）关注了各科学探究要素，注重考查学生的科学素养。

第18 题，汽车急刹车时车轮经常处于抱死（车轮不转）状态，物理小组猜想可能是滑动摩擦和滚动摩擦大小不同，因而对汽车运动的影响不同。于是做了如下模拟实验。

实验一：比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小。

（1）为测量滚动摩擦的大小，将小车置于水平长木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动小车做______运动。读数时发现测力计示数很小，无法准确读数。

（2）于是将毛巾铺在长木板上，重复（1）中的操作，如图甲所示，此时弹簧测力计示数为________N。

（3）为测量滑动摩擦的大小，将车轮________（填“卡住”或“拆下”），在毛巾表面重复（1）中的操作，此时弹簧测力计示数为0.8N。

（4）实验表明：同一表面上，小车受到的滑动摩擦比滚动摩擦大。

实验二：探究水平面上摩擦阻力对车运动的影响

（1）如图乙所示，让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平木板上运动的距离。请在图乙中画出：小车在木板上运动时，水平方向的受力示意图（以O为作用点，不计空气阻力）。

（2）通过实验一还发现，小车运动时接触面越粗糙，滑动摩擦越大。于是将毛巾铺在________（填“斜面”“木板”或“斜面和木板”）表面，再次让小车从斜面顶端由静止下滑，观察小车在水平面上运动的距离。

（3）实验发现，小车在毛巾表面上运动的距离较小，这表明：小车运动时所受摩擦阻力越大，速度减小得越________（填“快”或“慢”）。

综合两个实验可知：急刹车时抱死车轮是用滑动代替滚动增大摩擦来减小刹车距离。

第18题

【课标依据】①通过常见事例或实验，了解弹力、重力、摩擦力，认识力的作用效果。②用示意图描述力，会测量力的大小，知道二力平衡条件。③通过实验，认识牛顿第一定律，用物体的惯性解释自然界和生活中的有关现象。

【能力特征】科学探究能力。

【难度预估】预估难度系数0.53，实测难度0.64，区分度0.533。

【参考答案】实验一：（1）匀速直线，（2）0.4，（3）卡住。实验二：（1）如图所示，（2）木板，（3）快。

18题实验二（1）答案

【试题解析】实验一：（1）考查摩擦力的正确测量方法，应保持物体在水平面上受力平衡，摩擦力的大小等于水平拉力，因此物体应保持匀速直线运动；（2）由于在木板表面的滚动摩擦太小，无法读数，所以在毛巾表面测量（为实验二铺垫），读出测力计示数0.4N，因为二力平衡，所以摩擦力等于0.4N；（3）考查控制变量的能力，应在压力不变的情况下测量滑动摩擦，因此填卡住车轮。

实验二：（1）答案如图；（2）因为需要通过小车在水平面上运动的距离来判断摩擦力对运动的影响，因此小车到达水平面的速度应相同，所以毛巾不能铺在斜面上，应铺在水平木板上；（3）到达水平面的初始速度相同，在毛巾表面运动的距离短，速度减小得快。

【材料出处】教材图片。

【领域分布】运动和力。

【补充说明】以“抱死车轮”对车运动的影响作为情境，通过设计模拟实验，拆解问题，分别解决：（1）比较滑动摩擦和滚动摩擦的大小；（2）水平面上摩擦阻力对车运动的影响，这样两项探究。第一个模拟实验的问题设置通过设计测量滑动摩擦和滚动摩擦的对比实验来实现，学生需要运用二力平衡测量摩擦力，并需要用到控制变量的方法来保证在压力相同时比较滑动摩擦与滚动摩擦，从而通过实验探究的过程理解抱死车轮增大了摩擦；第二个模拟实验的问题设置通过学生较熟悉的阻力对运动影响的实验，理解增大摩擦可以减小刹车距离。考查学生利用科学探究的方法解决实际问题的能力；学习科学家在科学探索中的研究方法——设计模拟实验并将一个复杂问题拆分为若干个小问题，关注物理学科特质，培养科学态度和科学精神，促进将科学服务于生活解决实际问题意识的形成。

此外，第16 题是对“探究固体熔化时温度变化规律”的考查，关注对实验过程的考查，关注从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，关注“评估探究过程和探究结果”。第17 题呈现了对实验过程的关注并在过程中考查学生在实际情境中分析解决问题的能力。第19 题以基本实验为背景，创新实验操作。

五、存在的问题及教学建议

（一）存在的问题

其一，综合题在考查学生的探究能力、应用能力以及分析、综合能力方面均有待加强。本试卷在综合题中体现了题型的综合，将作图、简答融于实验，学生需要运用综合知识来解决实验中的问题，或借助实验的方法解决一定的实际问题（第18、19 题），具有一定的综合性。为使盘锦地区考生稳步适应，本试卷没有设置学生综合运用所学知识解决实际问题的综合题。在具体的实验问题中，对实验过程和实验方法的考查也仍需加强。

其二，对区域教师的教学情况和学生学习情况的了解有待加强。试题的预估难度与实际反馈难度系数反馈有一定差距。

难度预估与实测相差超过0.1的题目表

（二）教学建议

其一，依据“课程标准”展开教学，发展学科思维能力。《义务教育物理课程标准（2011 年版）》是命题的唯一依据，也是物理教学的依据。因此，教师应仔细研读“课程标准”，促使课堂教学逐步实现由关注知识向关注能力并最终向培养科学素养的转变。

试卷第5 题、第8 题、第9 题分别关注了对实际问题进行科学抽象；忽略次要因素，将生活实际转换为物理问题；从图象中提取信息等物理学科思维的考查。因此，建议教师严格依据“课程标准”实施教学，在防止学生学业负担过重的同时应关注对学生学科思维的培养。初中物理教学的重要作用之一是提高学生的物理思维能力。教师应深入理解学科特点、知识结构、思想方法，科学把握学生认知规律，注重保护学生的好奇心、想象力、求知欲，激发学习兴趣，重视知识的形成过程和思维过程，提升思维能力。

其二，重视学生经历实验的过程，提升科学探究能力。实验既是物理教学的重要内容，又是中考试题考查的重要内容。试卷第16题、第17题、第18题、第19 题均为对科学探究的考查。试题命制过程中努力做到将做过实验的与没有做过实验的学生区分开，将有通过设计并进行实验解决问题能力的学生选拔出来。科学探究既是学生的学习目标，又是重要的学习方式。本试卷关注了对各科学探究要素的考查，充分考查学生的科学素养。因此，教学中教师应借助实验完成物理概念和规律的建构，让学生经历与科学工作者相似的探究过程，领悟科学探究方法，提升科学探究能力。

其三，重视情境的创设，提升解决实际问题的能力。试卷第4题、第6题、第10题、第16题、第18题均取材于生活中的实际问题或实际用品，需要学生利用相关知识解决实际问题，旨在引导学生将所学知识应用到生活中。建议教师在教学中创设真实的任务情境，促使学生在解决问题的过程中经历体验性学习活动，发现知识的形成过程，逐步增强实践意识，促进物理核心素养的形成。