中考物理试卷分析及启示
2021-07-11聂继红赵艳
聂继红 赵艳
[摘 要]文章以近5年徐州市中考物理试卷为例,对试卷题型、难度结构进行分析,梳理了中考物理试题的一般特点,并基于研究提出了三点启示,以期给初中物理教学提供一些启发和借鉴。
[关键词]中考物理;试卷分析;启示
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2021)17-0036-04
中考既是初中毕业考试,又是高中招生考试。因此,中考既要考查基础知识、基本方法和基本技能,又要兼顾考查学科关键能力,还要考虑初中学生升入高中后继续学习的潜在能力。
初中物理知识结构零散,涉及声、光、热、力、电等,知识点多,而且连贯性不强,学生学习起来存在较大的难度。本文对近5年徐州中考物理试题进行分析,梳理了中考命题特点,望能指导初中物理教学,发挥考试评价对教学的导向作用。
一、近5年徐州市中考物理试卷情况
近5年徐州市中考物理试卷题型分值统计,试卷难度结构分别见表1、表2。
从表中可以看出试卷遵循义务教育《物理课程标准》要求[1] ,保障毕业考查的效度;素材选择体现了对学生学习所使用的苏科版《物理》的重视,以引导广大一线教师重视日常课堂教学,开展优质常态教学研究;体现了对“概括理解”“实验探究”“实践应用”“求实创新”等初中物理关键能力的评价。
试题在整体结构、内容及分值比例等方面基本保持稳定。实验探究的每个小题侧重了不同探究能力的考查,试题降低了计算的难度,重在考查学生的建模能力和分析解决实际问题的能力。
从表中可以看到近5年中考物理试卷的整体布局:在题型结构方面,始终保持六种题型:选择题、填空题、作图题、计算题、实验探究题、材料阅读题。题量设置为:选择题10道,填空题7道,作图题2道,计算题2道,实验探究题2道,阅读分析题1道。在分值分布方面,变化显著的是选择题分值设置以及实验探究题的分值设置。选择题由2016年的30分,降到以后几年的20分,从2017年开始实验探究题的分值提高到24分,显示对实验与科学探究的重视。
二、试题特点
1. 基于课程标准进行考评
近5年中考物理试卷均能较为合理地把握课程标准中知识、技能的具体内容及层次要求,积极开发原创性试题,以求真实考评学生的学业水平[2]。
(1)对了解性物理概念和规律的考评
对了解性知识的考查,均尽可能避免简单的知识识记,而是赋予试题一定的情境,考查学生对所学物理概念和规律的掌握情况,评价学生是否形成正确的物理观念。例如2018年第30题,希罗喷泉的主要原理是依靠重力势能驱动水流,利用大气压强形成喷泉。学生只有将所学知识结合图例观察,进行逻辑分析与推理,才能找到该物理现象发生的原因,这是对物理观念的深度考查。知识要求有了解、有认识,属于较难题。
(2)对认识层次的物理概念、规律及其相互关系的考评
对认识层次内容的考查,遵循课程标准的要求,注重从实验认知的手段进行评价,注重在新情境中提取和识别。评价时往往涉及概念和规律间的相互联系,情境设置也相对较为复杂。例如2017年第16题,简易密度计,试题从实验现象出发,提出观点,再通过实验验证给出正确的认知结果,符合课程标准所要求的“通过实验,认识浮力”的考查要求,试题涉及力学分析,渗透探究思维的考查,在日常教学中,教师应注重培养学生的证据意识。
(3)对综合应用所学物理知识解决实际问题能力的考评
课程标准将密度、速度、压强、欧姆定律、电功率、电功等确定为理解层次,试卷对理解层次内容的考查基本做到了全覆盖。对这些内容的考查,不仅要求会用相关规律解释具体现象、解决相关问题,同时要求学生会运用物理公式进行定量计算。例如2016年第21题,动态电路是实用电路的基础模型,将电学规律置于动态电路中进行考查,可以较好地评价学生对电学规律的理解。此道试题情境简洁,但考查了电学的主要公式,思维要求较高。
(4)对“挖教材资源,再现情境”能力的考评
教材是重要的教学资源,日常教学要充分利用教材资源。中考应引导教师将“教教材”变为“用教材教”,“深度挖掘教材”在近几年的中考物理试卷中体现得尤为突出。例如在每年的中考物理试卷中都会出现大量的图片,总数在19张左右,这些图片有很多都是来自教材的。说明命题者关注了教材资源,这就要求师生重视课本。
2.注重科学探究及学习过程
科学探究是课程内容的重要组成部分。课程标准要求,考评要有助于学生的科学探究和实验能力的培养。
苏科版物理教材注重从“三维目标”出发,以实验探究为主线,围绕“物质、能量、运动和相互作用”三大主题及其相互间关系,构建不同层次又相互联系的教材逻辑结构体系,并据此设计各单元内容的顺序,考评学生的科学探究能力,以及学生是否踏实认真地学习。
近5年试卷普遍重视实验和科学探究的试题命制,注重考评实验细节、证据分析能力以及实验方案的设计。考查的重点有方案设计和操作技能,证据意识和论证能力。
(1)實验设计和操作能力的考评
实验的设计和操作能力包括能依据物理原理,应用科学方法设计实验,能正确使用基本的测量工具和实验器材进行实验操作,这是实验探究的关键能力之一。
在实验设计和操作能力的考查上,试卷能紧密联系教材内容,注重学生的实验经历,通过改进实验器材,优化探究步骤,以考评学生的实验设计能力和思维品质。如2017年第23题,探究平面镜成像特点。
(2)证据意识与论证能力的考评
证据意识和论证能力包括获取证据和分析论证的能力,是实验探究的关键能力之一。具体指能对收集的信息(有价值的数据)进行处理以获得证据;能根据证据对猜想与假设做出判断,进而解决问题并得到实验结论,这也是中考物理试卷考查的重点之一。例如2017年第24题,考点是沸点及沸点与气压的关系,考查了学生将文字和图表中信息相结合分析问题的能力。改变物体内能有两种方法,一是做功,对物体做功,物体的内能增加、温度升高;物体对外做功,物体的内能减少。二是热传递,据此分析判断,铜块放出的热量应该等于水吸收的热量和散失的热量之和,根据公式[Q=cmΔt]建立关系式。找出表格中的数据在坐标纸中的对应点,然后连接成平滑的曲线(国家规定制动液的沸点不得低于[140 ℃]),再结合图像分析。还可以通过学生的答题和试题的传播,让学生了解汽车驾驶相关知识,做到将物理知识用于生活实际。
(3)学习过程及探究思维的考评
从近5年实验探究考查的素材内容上看,基本诉求是真实反映学生的学习过程,涉及的项目有教材中的学生分组实验、课堂演示实验、课后小实验及综合实践活动。具体考评时,既注重学生的实验技能,又区分课堂实验的讲与做;既突出实验的研究方法,又聚焦实验的探究思维。如2016年第22题,水的沸腾实验,该题渗透了教材倡导的“综合实践活动”思想,融合了温度、压强、热量的探究,探究沸腾与哪些因素有关,要求学生能够提出猜想并依据信息进行分析论证,在此基础上再进一步探究“水的沸腾”问题。通过试题的知识考查,较好地评价了学生的质疑论证、科学推理和模型建构等能力。
3.立足考试育人功能,厚植文化情怀
立德树人是国家的要求,也是教育教学的根本任务。考试本身就是育人的过程,2017年第20题,关于汉画像石的重力和密度。汉画像石是汉代文物三绝之一,两汉文化看徐州,汉画像石突显了汉文化的地域特征。该题牢记立德树人的使命,明确物理学科的德育渗透目标,同时结合真实情境,弘扬中华民族的优秀传统文化,渗透传统文化情怀教育。
4. 关注科技发展,体现科技改变生活
引导学生关心当下社会科学技术的新进展,关注当前科技发展给社会进步带来的影响,逐步树立正确的世界观。例如2020年第9题,医用防护口罩防病毒。在新冠病毒全球大流行的情况下,该题拉近了科技与物理的距离,使学生深刻感受到科技发展正在推动社会进步。该题涉及当前社会热点。
5.重视关键能力,对物理学科的持续学习提出要求
义务教育物理课程以提高学生科学素养为宗旨,基础性要求是通过日常学习,让学生形成关于“物质”“运动和相互作用”“能量”等正确的物理观念;实践性要求是让学生具有科学探究能力并能应用物理知识解释现象和解决实际问题。结合具体的课程学习,学生应该能够形成正确的物理知识结构(概括理解),具有物理实验设计和分析论证能力(实验探究),具有构建物理模型、掌握应用数学方法解决某些问题的能力(实践应用),具有实证意识和迁移应用的能力(求实创新)。这是学生经历初中物理学习后需要具备的持续学习物理的能力,是初中物理的关键能力。
(1)对关键能力的考查指向
近5年中考物理试卷,都非常重视最后一道试题的命制,这道题取材新颖,均为原创题,其特点是:基于真实情境,指向问题解决,重在考查学生的思维方式或物理观念的综合运用能力。剖析最后一题,可以看出对学生关键能力考查的要求。
(2)学生概括理解能力的考评
对概括理解能力的评价主要包括“观察与建模”“概括与推理”“辨析与梳理”三个方面,具体表现在评价学生的知识结构化程度、物理模型建构和推理能力。例如2018年第39题:
阅读短文,回答文后的问题。
浮子流量计
气体的流量一般指单位时间内流过通气管道的气体体积,流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积。生活生产中经常要对气体的流量进行控制,例如医院给病人输氧时,用阀门控制氧气瓶输出氧气的流量,在管道中接入流量计,可以反映流量的大小。
浮子流量计是一种常用的流量计。其结构如上图所示,一个上粗下细的锥形管,管内倒放着一个铝制的圆锥体浮子。工作时,气体从锥形管下端流入,向上冲击浮子,然后流过圆锥体浮子底面与锥形管之间的环形空隙,从上端流出。如果浮子受到气流的冲力大,就会向上移动,环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高低就反映了气体流量的大小。
(1)浮子流量计使用时,锥形管应处于( )。
A.水平方向 B.竖直方向
C.斜向上 D.斜向下
(2)浮子所受气体浮力很小,可以忽略。当浮子稳定在某一位置时,气流对浮子的冲力和浮子重力的关系是 。
(3)對于某个制成的浮子流量计,浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比,比例系数为[k1];气流对浮子的冲力和流速成正比,比例系数为[k2];浮子的质量为m。当浮子稳定在高度h时,气体流量Q的表达式为Q = 。
(4)浮子流量计能反映的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量,请你提出一条可行的改进措施: 。
参考答案:(1)B;(2)二力平衡;(3)[mgk1k2h];(4)用密度更大的材料制作浮子。
浮子流量计(含字母运算)试题较好地评价了学生建模与推理的能力,试题要求学生从文中获取物理信息,了解浮子流量计的使用方法、工作原理、流量与浮子高度的关系,解题的关键是学生能建立浮子流量计中浮子的受力模型。
(3)学生实践应用能力的考评
对实践应用能力的评价主要包括“分析与解释”“思想与方法”“反思与评价”三个方面。具体表现在评价学生能综合应用物理知识分析、解释物理现象的能力;能灵活应用物理方法和数学工具解决具体问题的能力;是否有反思的习惯等。例如2016年第23题,人体脂肪率,考查了学生将实际问题转化为物理问题的能力,促进物理知识的应用。
(4)学生迁移应用能力的考评
迁移应用能力是求实创新的具体体现之一,是指能将已学的知识、技能或思想方法迁移应用于新情境,分析解决相关问题。例如2019年第24题,物体的热阻。热传递的条件是温度差,电压是形成电流的原因,热量传导过程和电流相似,温度差相当于电路中的电压。考查了用物理规律解决具体问题或解释具体现象的能力,灵活运用物理知识和数学工具解决实际问题的能力。
综上所述,近5年徐州中考物理试题以课程标准为依据,符合新课改的基本理念,试题情景多样,体现了从生活走向物理,从物理走向社会,贴近学生生活实际的理念,符合学生的认知特点。注重评价学生的基础知识和基本实验技能,加强了对学生的实验和科学探究能力的考评。注重学生物理学科核心素养的培养,关注初中物理学习中关键能力及科学思维的评价。较好地发挥了中考在促进学生科学素养的培养、教师专业素质的发展和物理教学的改进方面的引导作用[3]。
三、启示
近5年中考物理试题很好地体现了“注重基础、突出能力、科学规范、体现公平”的命题原则,充分反映了基于落实核心素养的培育而推进测评改革的实践,对物理教学具有很好的指导作用。
1. 用好教材资源,重视基础落实
中考命题紧扣教材,教材中体现了基础知识、基本技能、基本过程和方法的应用,它们是学生发展的基础性目标,也是在教学中发展学生各种能力的有效载體。教师应关注双基目标的落实,把握好知识教学的起点与学生学习的起点之间的关系,注重情境创设和体验教学。
2.重视物理方法,培养科学思维
问题意识是物理核心素养的品质之一,实验素养是物理核心素养的关键元素。实验探究起源于问题,又回归到问题,问题是各个探究要素的核心。教师要让学生通过生成问题来明确探究方向,通过完善问题来提升思维能力,通过科学实验来内化求真品质。
3.关注科学思维,完善知识结构,提升综合运用能力
科学素养是学生的一种内在品质,良好的思维品质是物理核心素养的特征因素。在教学中要培养学生的概括理解能力,通过深刻反思和梳理把零乱的知识整合成科学的知识结构网络,建构初步的物理模型,这种学习能力的提升对学生科学思维的形成起着关键作用。
总之,近5年中考物理试卷在坚持试题原创性方面做了很好的探索,力求稳中创新,从引导课堂教学改革的角度出发,突出学科特色,强化物理概念的教学和科学思维的考查,在实验技能和实验探究中,关注学生真实探究能力的培养。试题源于教材,又不拘泥于教材、注重试题的基础性、综合性、应用性和创新性,突出考查学科关键能力和核心素养,对初中物理教学有很好的指导作用[4]。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2011.
[2] 徐州市教育教学研究室.中考考试说明[M].长沙:湖南人民出版社,2018.
[3] 秦嵘. 基于核心素养的中考试题分析及教学启示[J].中学物理教学参考,2020(1):67-70.
[4] 倪红飞.注重能力考查 凸显核心素养[J].物理教师,2019(4):53-55.
(责任编辑 易志毅)