基于学科关键能力视角的物理高考试题分析

摘 要：运用物理学科关键能力框架分析浙江省物理高考物理试题的能力试题考察现状，并且依据试题类型针对题目类型进行总结。分析浙江省高考部分物理试题对高中物理学科中学生的考察目的和关键能力。并以分析结果为基础提出基于物理学科关键能力的命题反思与建议。

关键词：高考物理;核心素养;方法论

课程设置、教学内容和考试测评是目前教育领域内完成学业指标的三大内容。新课改中强调物理教学应该围绕学生的核心素养，突出培养学生的关键能力。而要实现这一点，物理教师应该明确课程目标的同时，仔细研究高考试题，保证物理教学符合课程目标并尽力帮助学生提高学业成绩。

一、物理学科关键能力的内涵及其活动表现

物理学科中的基本能力和素养主要是高中物理顺利学习内容的重要基础，是学生顺利完成学习活动的关键所在。其基本内涵是具有系统化、结构化的高中物理学科专业素养和知识技能。并且在这个过程中能够对学习内容进行定向的调节和执行[1]。物理学的学习活动可以从“知识和经验输入”到“知识和经验的输出”两个过程。在这其中，知识水平和经验是学校效果的重要因素。这其中包括运用各种技能以及经验来分析和解释有关物理学的实际情景和问题，并且提出具体的解决方案。

二、高考物理对学科关键能力的考查现状分析

（一）重视基本实践能力

通过历年浙江省高考物理试卷的分析情况可以得知，高考物理试题考查应用实践能力对基本应用能力的考察，这其中主要涵盖学生们的分析解释能力、推理应用能力以及对题目的综合应用能力等等。并且结合试题题目分析可以发现[2]。应用实践能力部分基本涵盖了高中物理可能的所有主题，尤其是直线运动、相互作用的内容，已经成为了历次考试的重点内容以及必考内容。从学科关键能力视角来看，高考物理试题通过联系生活中的实际现象并且结合实际的情景和场景具体的情境考查应用实践能力，要求学生运用基础知识和解题经验对现实中的实际问题进行解答，根据题目中的已知条件为起点进行内容推理，并且论证预测的结果。此外还有一部分题目需要结合假设条件进行解答，这部分内容需要运用基本的物理规律进行推理。

例如浙江省2017年11选考第11题：

如图所示，照片中的器材在水平路面上做匀速圆周運动，已知图中双向四车道的总宽度约为15m，假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.7倍，则运动的器材

A.所受的合力可能为零

B.只受重力和地面支持力作用

C.最大速度不能超过25m/s

D.所需的向心力由重力和支持力的合力提供

此题当时引起了广泛关注。特别是C选项，很多教师认为题目中的有效信息，不足以解答题目。事实上，此题是对学生基本实践能力的典型例子。题目中“缺失”的重要信息是过弯的半径，学生需要通过比例尺的应用，仔细观察图像后估测出汽车过弯半径约为车道宽度的4倍，约为60米。

这道题目解决问题的方法不是仅仅通过把已经数据代入物理公式然后简单计算就可以。需要联系生活中的实际现象并且结合实际的情景和场景具体创新式的利用估测和比例尺进行解答。所以这样的题目对基本的实践能力有极高的要求，也需要学生对解题方法有更深层次的理解。

（二）重视基本素养，突出基础内容

高考物理试题中对于创新能力的理解以及应用非常全面。这其中涵盖学生的直觉联想，以及迁移的思维和构件新模型的能力。对于内容的考察充分的体现了学生对于模型构建过程的理解。这是数理类科目学习的关键性内容，解析能力、空间想象能力是结题当中的基本素养。并且在考察方式上，要求学生们对重点内容以及重点规律进行迁移性的应用。尤其是对迁移要素的考察，这部分内容往往是对高水平学生的区分重点。

例如浙江省2018年11月选考21题：

21.（4分）【加试题】小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示，悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续摆动，小球B做平抛运动。

（1）小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示，则d= mm。又测得了小球A质量m1，细线长度l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h。为完成实验，还需要测量的物理量有： 。

（2）若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆，其周期 （选填“小于”、“等于”或“大于”）粘合前单摆的周期（摆角小于5°）。

此题的第二小题，对于大多数同学来说是一个较新的物理情景。所以题目除了考察学生对于单摆周期公式的理解，还对学生的空间想象能力以及规律迁移能力有较大要求。学生需要利用空间想象能力，大致的画出两球粘贴在一起后组成的形状，同时依靠重心与物体质量分布情况的规律的迁移，结合图像判断出新组成的单摆的摆长变长，才能正确解答。

（三）加强情境化设计，注重理论联系实际

2014年的浙江高考物理卷的第23题改变了往常的常规做法，出人意料的联系了生活中的军事装备作为了题目设置的情境。题目设置中对平抛运动进行了相关的探讨。尤其是第三个小题的设置，要求对于“靶上只有一个孔”的形式进行相关的探讨。并以此现象为中间题目，思考成因。这部分内容重点考察了学生对于平抛运动的掌控情况。重点考察了学生对于平抛运动规律中的掌控能力。

如图中所示的情况，装甲车在水平地面上以速度v0=20m/s的速度沿着直线的进行形式。同时车上的枪管距离地面的高度为1.8米。同时在车的正前方竖立了一块高度为两米的长方形靶子。其底面直接与地面进行接触。在运行过程中，枪口距离靶子的距离为L米时，机枪手正对着靶射出第一发子弹。这时候子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s。并且与此同时，在子弹射出的过程中，装甲车开始做匀减速的运动，并且在运行到距离为90米后车停下。此时，射击手开始发射第二发子弹。（本题目中不计算空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g=10m/s2）

（1）求装甲车匀减速运动时的加速度大小：

由v2=2ax，可得。

（2）第一发子弹：根据，可得离地高度为。

第二发子弹：根据，可得离地高度为，两弹孔高度差为。

（3）若靶上只有一个弹孔，求L的范围。

第一发子弹打到下沿：，第二发子弹打到下沿。

则此时L的范围为。

该题第前两问的问题来说题目较为简单，但是第三问的问题时选拔考生知识层次的重要内容，就理解能力来说，本题设置的情景非常接近现实情况。需要考生结合题目图样开展空间想象能力对题目进行展开求解。需要进行深度的探讨，才能给出较为全面的解析答案。

三、基于学科关键能力的教学反思与建议

（一）加强落实基本概念

《物理课程标准》中非常清晰的表明了高中物理课程中对于基本概念和基本内容的实质性考察和总计。并且提出了课程总体目标和课程的具体规划纲要。课程大纲和标准内容对于高考的命题具有明確的指导作用。同时在基本概念也是所有试题题目的基础，无论是在试题结构、难度等方面的内容都是依靠这基本理论进行展开。特别是近年来高考试题的特点，这对提高高考物理复习内容中有针对性的复习时非常行之有效的。

（二）加强情景复式

情境化试题是考察学生们对物理学科知识理解的重点形式，也是科学素养培养的重要载体。一直以来，高考物理的命题工作一直都在注重理论和实际生活之间的连接。结合人们生活的生产情景能够有效的反映当代社会生产以及科学技术发展的水平。并以此为基础重点考察学生的学以致用的能力。凸显出物理学在解决实际问题，尤其是重大科学技术问题的地位。

（三）注重解题指导，提升学生逻辑思维

在教学的过程中，无论采用多么先进的教学手段和教学模式，如果没有学生的积极广泛参与，将不会产生任何效果。为了使问题的能够解决的可能性变大，提升学生潜在水平。这对学生的逻辑思维由极高的要求，为此教师在实际的教学活动中，有必要的为学生们的解题方法和解题格式进行深度剖析，在不断的进行的方法论中不断的提升学生们的逻辑思维。并且由逻辑思维进一步拓展成为惯性思维。在应对一题多变、一题多解的类型题目时，起到良好的解题效果。

参考文献

[1]张红明.高考物理备考中的整合教学实践研究——以势能专题复习为例[J].物理通报，2020（10）：35-38.

[2周分工.寻找最低点——对2018年浙江高考物理第13题的探讨[J].物理教师，2018，39（09）：77-78.

作者简介：赵跃文（1985年4月-）男，汉族，四川古蔺人，一级物理教师，教育硕士，研究方向为物理教学