基于物理核心素养导向的中考试题对教学的启示

廖洪钟 刘小丰

关键词：物理核心素养;中考试题;物理教学

2021年广东省初中学业水平考试（以下简称2021年广东中考）物理试题在延续近几年广东中考试题风格的同时也有所创新。试题的难度稳中稍有变化。试题的设计紧扣物理课程标准和教材，重视对基础知识、基本概念和规律的考查，同时突出考查了学生的科学探究能力和科学思维。实现了“二考合一”的考试功能。引领初中物理教学改革。

1试题赏析：紧扣课标命题。凸显核心素养

1.1关注实验过程。考查物理观念素养

例1[第16（2）题]蹄形磁铁附近的导体与灵敏电流计组成闭合电路，如图1所示，现将该导体竖直向上快速移动（沿图示箭头方向），电路中

（选填“有”或“无”）感应电流产生。

赏析本题设计的巧妙之处在于导体不在蹄形磁铁内部。而是在蹄形磁铁外部的一个特殊位置运动。需要学生对蹄形磁铁磁感线的空间分布有正确认识。以及对切割磁感线运动有正确理解。才能解决问题。由此启示我们在实验教学中要多角度、多维度地去设计演示实验。帮助学生理解实验过程，加深物理观念的认识。例如，讲授电磁感应实验时。要让学生正确认识什么才是切割磁感线。避免让学生产生思维定式和错误的思维习惯。片面认为导体只要是竖直运动就是平行于磁感线运动。

1.2深挖实验现象。考查科学探究素养

例2[第16（4）题]在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，如图2所示，其中图——是水沸腾前的情况。沸腾前气泡大小变化的原因是：气泡上升过程中——（多选，选填字母）

A.气泡遇冷收缩

B.气泡遇热膨胀

C.气泡所受水的压强变小

D.气泡内水蒸气遇冷液化

赏析本题考查水沸腾前后的实验现象和原因分析。其中，第1问是常规的基础题，只要学生会判断沸腾前后的大致图像即可答题。但第2问考查对实验现象原因的分析。设计为多选降低难度。需要学生综合运用热胀冷缩性质和液化等知识解决问题。通过阅卷发现，不少学生只选择了一个答案。学生要知道“水是热的不良导体，水沸腾前，杯子下部分水由于加热，水温较高，上部分水温较低。底部的水先遇热汽化。然后气泡在上升过程中遇冷液化收缩”才能选对答案。本题通过对实验现象变化的“深挖”，很好地引导学生进行科学探究。

1.3重视图像分析。考查科学思维素养

例3（第23题）阅读下列短文，回答问题。超声波测速：超声波是振动频率高于20000Hz的声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等。测距是测速的基础，如图3甲所示。超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射。测速仪接收到返回的信号就停止计时。根据记录的时间及其与路程、速度的关系。可计算出汽车与测速仪之间的距离。图3乙是信号传播过程的s-t图像，s表示信号与测速仪之间的距离，t表示信号传播的时间。测速仪测量汽车速度的原理是：测速仪向运动的汽车先后发射两次信号。根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间。由速度公式可得出汽车的平均速度。测速仪在公路上对某跑车进行测速时。向匀速驶来的跑车发射两次信号.两次发射信号的时间间隔是1.0s。第一次发射信号到接收用时0.6s。第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门的处罚。（超声波速度取340 m/s）

（1）人耳_________（选填“能”或“不能”）听到超声波。超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、_________等特点。

（2）如图3乙所示，若t=0.4s，则静止的汽车与测速仪之间的距离为_________m。

（3）通过计算，在图3丙图中，大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s-t图像（t从第一次发射信号开始计时）。跑车在两次遇到信号之间通过的路程为_________m，跑车的速度大小为_________m/s。

赏析本题选材超声波测速仪，问题难度层层递进，对科学思维的考查是螺旋式上升。本题第1问考查认识超声波，第2问考查超声波测距，第3问考查超声波测速。其中的难点是超声波测速。解决此题需要学生进行信息的有效提取、分析、作图、计算，对学生的物理学科核心素养和核心能力提出了较高的要求。第3问通过物理图像将复杂的物理过程通过直观的图像呈现出来。让学生学会利用分析图像信息来解決复杂问题。提升学生的科学思维素养。

1.4融于优秀传统文化元素。培养科学态度与责任素养

例4（第20题）杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具。图4是小明制作的杆秤的示意图。使用时。将待称物体挂在秤钩上。用手提起B或C（相当于支点）处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D。使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量。此秤最大称量是10kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图4所示（g取10N/kg），求：

（1）提起哪处的秤纽，此秤的称量最大？

（2）秤砣质量为多少？

（3）当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时。D与C之间的距离为多少？

赏析本题在命题中融入了优秀传统文化元素——杆秤。根据题意，可以知道我国古代的杆秤中融入了物理学的知识。它通过支点的切换。改变力臂，改变称量，从而实现“四两拨千斤”。本题关于杆秤的三个问题设计。第1问是找支点。第2问是求力。第3问是求力臂，体现了“从物理走向社会”的课程理念。多角度地考查了杠杆的平衡原理。让学生在运算过程中充分领会杠杆的工作要求以及杆秤最大称量的巧妙设计。杆秤的发明与应用。体现了我国古代劳动人民的智慧。让考生在答题的过程中增强民族自豪感和文化自信。

2教学启示：指向核心素养的教学改进

物理学科核心素养的提出已有好几年。近几年的广东中考物理试题也加强了这方面的考查。引导教师重视对学生物理学科核心素养的培养，学生的综合能力也都得到了一定的提高。但是在中考备考教学中仍存在不足。例如，日常教学用教辅代替教材，实验教学中重结果轻过程探究，中考复习崇尚题海战术等。如何改进教学观念和方法。提高中考备考效率呢？通过对2021年广东中考物理试题的赏析。得到以下教学启示：

2.1需从重教輔向重教材转变

纵观2021年广东中考物理试题。重视对基础知识的考查。平日里若学生对教材非常熟悉，看到这份试卷的第一印象肯定是有很强的“亲切感”。为什么呢？因为“从教材中选材”是这份试卷非常明显的特点，其中第2、4、8、13、16（2）（3）（4）等题的图片和素材均来源于教材。教材既是重要的课程资源。也是落实核心素养的重要载体。自2020年取消考试大纲，以课标为命题依据之后，教材中的素材内容就显得更加重要了。这就要求学生一定要对课本基础内容非常熟悉。要求教师在上课时不仅仅只是盯着使用的教材版本，对其他版本的教材也要有所研究，挖掘各版本教材中的相关素材。对学生进行变式拓展训练。此外，回归课本不能成为一句空话。最后，要重视对教材中基础知识、常考点的掌握。加强对物理实验能力、计算能力、创新能力、探究能力的培养，不做偏题、怪题、难题，才能提高学生的学习效率。

2.2需从重结果向重过程转变

2021年广东中考物理实验类题目都体现了一个命题趋势：重视对实验过程的设计、分析、拓展的考查。如文中例1，要充分理解电磁感应实验过程中的每一个细节。才能正确理解什么是切割磁感线运动：又如2021年广东中考物理试题第21题关于“平面镜成像”的最后一问：蜡烛B也点燃对实验的影响。没动手做过实验的学生肯定体会不到“也”的韵味和意义。只有亲自做过实验。才能知道这样操作会因为环境变亮导致像变模糊。因此，在实验教学中，我们不仅要让学生理解实验结论。还要让学生熟悉每个物理实验的过程。能够深刻理解其设计的意图与采用的实验方法。而且，在实验教学中，一定要尽量让学生多进行动手操作，培养学生的科学探究能力和规范的实验操作习惯。在中考复习课上也不要只是空讲理论，可以借助演示实验、实验微课等加深学生对实验过程的理解和记忆。

2.3需从重题海向重方法转变

2021年广东中考物理试题全卷出现了6个图表。都需要学生能对题目所给的信息作出有效、科学的判断，归纳规律，才能对实验现象和数据作出合理的解释。体现出对学生知识综合运用能力、图像分析能力的要求相对于往年不断提高，如文中例3就很注重考查学生分析图像和逻辑推理的能力，需要学生有较高的科学思维素养。另外。第18题考查了I-R图像中面积的物理意义。引导初高中衔接，第21题（2）（3）问考查了实验研究中的分析与评估。对科学语言表达提出了更高的要求。因此，学生想要在中考物理学科拿到高分，只是刷题远远不够，必须要注重分数之外的能力培养。注重方法的总结和归纳。培养知识迁移和拓展的能力。才能在日新月异的中考战场抢占先机。

2.4需从物理走向社会。培养创新人才

从古代到现代，物理学改变着世界。2021年广东中考物理试题有大量的现代生产技术的应用。如“超声波测速”等。体现了从物理走向社会的理念，提升了学生的科学态度与责任素养。随着中国日益富强。外国对中国的科技封锁情况将越来越严峻。2021年的“5G之争”。华为公司成为了美国的重点“打击”对象。归根结底是因为这些“划时代的科技”可能会颠覆美国的霸权地位。所以，在未来，我们需要更多能创新的人才。能“从无到有”进行发明的人才。去发明原子弹、核潜艇一样的国之重器。撑起国之脊梁。这也必然是未来初中物理教育需要特别关注的趋势所在。因此，我们要重视学生物理学科核心素养的培养。让学生不仅能“解题”。更会解决问题。让学生养成终身的探索兴趣和科学的学习态度，学以致用，树立将科学转化为技术并服务于国家的意识。