中考物理命題考查學生的科學素養

摘 要：伴隨新課標的實施，各地中考試題加強對學生科學素養的考查，通過評價試題考查學生科學素養的角度，讓教師認識到提高學生科學素養的重要性。

關鍵詞：物理課程標準；科學素養；中考試題

目前修訂的義務教育《物理課程標準》把提高全體學生科學素養做為課程的核心理念。物理做為一門基礎的自然學科，對學生科學素養方面的培養主要體現在：傳授一定的科學知識和技能；關注科學、技術與社會的關系；樹立嚴謹的科學態度和科學精神；應用科學方法處理物理問題等方面。在學生通過義務教育物理課程的學習后，如何把對學生科學素養的評估結合到中考選拔性考試的評價中，成為擺在中考物理命題者面前的一項重要任務。本文針對各地的物理中考在全面評價學生科學素養方面的試題，從教研工作者的角度談談試題是如何考查學生的科學素養。

1 從科學知識和技能的角度考查學生的科學素養

知識在科學素養中起著基礎和核心的作用，它是人們對自然和社會認識的結晶，同時在掌握知識的過程中形成的技能是衡量人們科學素養水平高低的一把智力量尺。現階段初中學生在掌握物理知識和技能方面的科學素養具體表現在：了解或理解物理學科的基本科學事實、概念、原理和規律，并在此基礎上，學會或掌握相應的基本科學技能，并主動運用科學知識和技能去分析、探索、處理新的科學問題，并在作出科學判斷、解釋和結論的過程中，形成新的科學能力。于是各地的中考命題者在對物質、運動和相互作用以及能量三大部分科學內容的測試時，滲透科學發展的前沿知識，在學生處理遇到新科學問題的過程，更全面評價學生科學素養的認知水平和科學能力。

【例1】（2011.福建福州）石墨烯又稱單層墨，它僅由一層碳原子組成，具有許多奇特的屬性，包括極強的拉力，優良的導電性和導熱性，硬度最大，熔點超過3000℃等，這種高新材料有可能代替硅成為新的半導體材料。發現石墨烯的兩位俄裔科學家因此獲2010年諾貝爾物理學獎。根據石墨烯的屬性，你認為石墨烯不能用來制成（）。

A.高壓輸電線 B.堅韌的防彈衣

C.發光二極管 D.保溫隔熱材料

點評：在評價學生的科學素養方面，命題者希望考查學生的創新思維，學生的創新體現在對新知識的吸收與理解能力和對問題的創新性解決方法這兩個方面。“石墨烯”知識的背景材料是新的，但學生可以根據已儲備的知識和技能方面的科學素養，運用創新思維來做出綜合判斷。命題者給我們的啟示是用創新思維剖析與解決問題，才是物理學習追求的目標，所以教師在教學過程中要重視學生常態學習過程中科學知識的理解，重視對學生創新思維的培養，通過培養學生創新思維來發展學生的科學素養。

2 從關注科學、技術和社會聯系的角度考查學生的科學素養

義務教育物理課程標準在提高學生科學素養方面明確提出：“讓學生了解自然界事物的相互聯系，關心科學技術的新進展，關注科技發展給社會進步帶來的影響”?？v觀各地的中考物理試題，體現科學、技術與社會三者關系的試題呈現明顯增多的趨勢，它引導考生關注科學、技術與社會三者的關系，提高科技意識。命題老師通常挖掘當年與物理知識聯系緊密的科技生活、技術發展和社會影響相關的信息，如：神舟飛船、嫦娥衛星、3G通信、新能源發電、汶川地震、上海世博會、福島核事故等，在中考試題里通過考查學生關注科學技術對社會發展、自然環境以及人類社會生活的影響來評價學生的科學素養。

【例2】（2011·湖北十堰）2011年3月11日，日本東北部的關東地區發生了里氏9.0級強烈地震，并引發海嘯，導致數萬人傷亡，還造成福島第一核電站發生嚴重泄露。下列有關說法中錯誤的是（ ）

A.救援人員使用紅外生命探測儀利用了紅外線的熱效應

B.許多動物可以感覺到地震前的次聲波而人感覺不到

C.地震發生后救災人員利用衛星電話恢復了與外界的通訊聯絡

D.核電站是利用輕核聚變產生的能量發電，它的核心設備是核反應堆

點評：試題以當年發生的重大自然災害所引起的社會問題為背景，突出科學技術與社會相互聯系和影響的觀點，讓學生感受到科學、技術、社會間的密切聯系，了解技術也會對自然、人類生活和社會產生負面影響，拉近了物理與現實生活、生產以及科學技術間的距離，使學生真正體會到了物理知識的巨大應用價值，通過評價學生在科學、技術與社會方面的科學意識，來考查學生的科學素養。命題者還希望試題能夠拓展學生的科技視野，增進學生對科技與社會關系的理解，引導學生在今后的學習過程中要關注科學技術在社會生產和生活中的應用。

3 從嚴謹的科學態度和科學精神的角度考查學生的科學素養

近年各地的中考物理命題者為了更好的評價學生的科學素養，在命題時充分發揮考試的導向功能，通過創新試題的命制，努力滲透對科學態度和科學精神的考查。使學生獲取科學知識的同時，還在科學態度和科學精神的形成方面都有一個長足的進步，形成熱愛科學、崇尚科學的情感態度和價值觀，保持探索科學的興趣與熱情，養成敢于質疑、尊重事實、勇于創新的科學精神，為以后獲得更好的發展奠定人文基礎。

【例3】（2010·上海）小華和小海同學為了探究導體中電流與電壓的關系，他們用A、B兩個導體進行實驗，實驗中多次改變導體兩端的電壓大小，并將測量的數據記錄在表1、表2中。

（一）分析比較實驗序號1、2、3、或4、5、6中的電流和電壓變化的倍數關系，可得出的初步結論是：對同一導體， 。

（二）分析比較實驗序號3、5的數據，他們提出了猜想：在電壓相同的情況下，通過不同導體的電流不相同。

（1）為驗證上述猜想，在已有表1、表2實驗的基礎上，小華重新預設了B導體兩端的電壓，并測出相應的電流值。小海分析了小華的測量數據后，認為小華的測量數據有問題，他未測量便修改了數據，如表3所示。你認為小海修改數據的做法 ，理由是 。

（2）為了達到驗證上述猜想的目的，請結合表一、表二的實驗數據，分析表三設計的不足之處：

。

點評：實驗與探究性類試題，是對學生在科學態度和科學精神方面的科學素養進行考查的重要途徑。物理是建立在實驗基礎上的科學，每個學生都應該懂得要尊重科學就必須尊重實驗的過程，人為修改實驗數據顯然是違背科學的。如果實驗失敗，應該分析失敗的原因，或反復實驗最后得出科學的結論，養成對真理的熱愛和對一切弄虛作假行為的憎惡。命題者希望通過試題評價學生在平時實驗過程中養成的嚴謹科學態度和實事求是的科學精神，并對今后學生的科學素養培養起到積極的導向作用。所以教師在平時實驗教學中要對學生進行科學精神教育，要引導學生認真分析和解釋實驗中產生的現象或數據，得出符合實際的、實事求是的科學結論。

4 從應用科學方法處理物理問題的角度評價學生的科學素養

科學方法是在總結了大量科學研究的共性的基礎上抽象出來的，被認為是對科學研究有指導意義的方法論。新的義務教育物理課程標準明確指出：“提高學生的科學素養是要讓學生學習終生發展必需的科學方法；養成在分析和解決問題時嘗試運用科學的研究方法；有運用科學研究方法的意識”。學生在初中階段涉及的科學方法主要包括：控制變量法、理想模型法、轉換法、類比法、比值定義法、歸納法、推理法等。這些年在新課標實施過程中也更加注重對學生科學方法的培養，于是通過考查科學方法來評價學生科學素養的試題在全國各地的中考物理試卷中經常出現。

【例4】（2011·福建南平）為了探究電流做功與哪些因素有關，小軍依據電流的熱效應設計了圖1（甲）的裝置，他將兩段阻值不同的電阻絲（R1

（1）在實驗中電流做功多少是通過觀察氣球

來體現的，這種用能直接觀測的量來顯示不容易直接觀測的量的方法叫“轉換法”。

（2）（甲）裝置可探究電流做功與 有關。

（3）教材上的實驗裝置如圖（乙）所示（燒瓶與（甲）圖中的相同）。

比較（甲）、（乙）兩種不同的實驗裝置，你認為較好的裝置是 ，理由是： 。

點評：應用科學方法評價學生科學素養的試題大多呈現在實驗探究題，它們通常以探究課本中的基本物理規律為素材，但實驗方案大多與課本不同，注重向學生充分展示“探究”與“創新”的過程，注重考查學生在解決問題或作決定時是否能嘗試運用科學研究方法，并通過掌握的科學方法探究出相關物理規律。而且此類題突出體現了過程與方法，避免將科學探究分解為生搬硬套的知識和按部就班的程序進行考查的偏向，能較好地考查學生在探究能力和創新思維能力方面的科學素養，因而逐漸成為各地中考的熱點。

隨著新的義務教育物理課程標準的實施，各地的中考試題越來越重視對學生科學素養的考查。作為一線的物理老師為了適應這一轉變，必須更加注重對學生科學素養的培養，在教學過程中必須堅持以傳授所需科學知識及其技能為基礎；以培育科學態度、情感與價值觀為主導；以發展學生創新精神、養成應用科學方法的行為和習慣為重點；以了解科學、技術與社會的關系為背景，滲透科技意識；從而提高學生的科學素養。