歷年中考物理試題所含核心素養(yǎng)內(nèi)容的解讀

尚雪麗

(昆明市第三中學 云南 昆明 650500)

從國際教育發(fā)展和變革的趨勢中，我們可以看到，許多發(fā)達國家已經(jīng)把“核心素養(yǎng)”納入國民教育的有關(guān)政策法規(guī)中，而我們中國的教育改革，也提出了培養(yǎng)人才“核心素養(yǎng)”的要求．2016年9月《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》研究成果正式發(fā)布．在最新修訂的《高中物理新課標》(2017版)中就有明確的反映：進一步提升學生綜合素質(zhì)，著力發(fā)展核心素養(yǎng)．顯然，物理核心素養(yǎng)已經(jīng)成為中學物理教育的熱點．

如何在物理教學中傳授知識的同時，提升學生的物理核心素養(yǎng)，是當代每一位物理教師必須深思的問題．

1 中考對物理核心素養(yǎng)的考查

物理核心素養(yǎng)與物理課程的目標和內(nèi)容有直接且本質(zhì)的聯(lián)系，對于理解物理學科本質(zhì)，設(shè)計物理教學，以及開展物理評價等有著重要的意義和價值．中考試題作為學生義務(wù)教育階段的終結(jié)性考試，其命題導向?qū)ξ锢斫虒W實踐過程中落實物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有著“指揮棒”作用的指導性．

為更全面、透徹地理解物理核心素養(yǎng)，2017年全國各省市對以核心素養(yǎng)為導向的中考命題進行了有益的嘗試，努力探索基于物理核心素養(yǎng)立意全新試題．筆者從2017 年全國多份中考物理試卷中擷取了部分試題，以物理核心素養(yǎng)的要素為線索進行賞析，引發(fā)大家的思考．

2 創(chuàng)設(shè)情境突出考查“物理觀念”

物理觀念是從物理學視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動、相互作用以及能量等的基本認識，是物理概念、規(guī)律在頭腦中的提煉和升華，是從物理學視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)．物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素．

2.1 物質(zhì)觀念

物質(zhì)是構(gòu)成宇宙間一切物體的實物、場等客觀事物，是能量的一種聚集形式．例如固體、液體、氣體，以及各種波、場等，都是物質(zhì)．物質(zhì)觀念涉及物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)的形態(tài)、物質(zhì)的運動等，是物理學基礎(chǔ)性的認識．

【例1】(2017年中考四川綿陽第11題)我國獨立自主建立的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可提供全天候的及時定位服務(wù)．該系統(tǒng)利用電磁波傳遞信息．下列關(guān)于電磁波說法正確的是( )

A.所有電磁波的波長相等

B.電磁波不能在玻璃中傳播

C.在真空中，無線電波的傳播速度小于光的傳播速度

D.作為載體，電磁波頻率越高，相同時間可以傳輸?shù)男畔⒃蕉?/p>

答案：D.

例1考查了電磁波的基本知識，要求考生正確理解和認識電磁波，知道電磁波也是物質(zhì)存在的一種形式，體現(xiàn)了中考對物質(zhì)觀念的要求．本題涉及的核心素養(yǎng)為：形成了初步的物質(zhì)觀念，能從物理學的角度知道電磁波，能應(yīng)用所學的物理知識解決簡單的實際問題．

2.2 運動觀念

一切物質(zhì)都在運動，物理學研究的物質(zhì)的運動形式包括機械運動、熱運動、電磁運動、原子、原子核和核內(nèi)粒子運動在內(nèi)的物質(zhì)運動．運動觀念是指人們對時間、空間、參照系以及相關(guān)物理量隨速度而變化的關(guān)系的認識．

【例2】(2017年中考四川眉山市第36題)甲、乙兩車在某一平直公路上，從同一地點同時向東運動，它們的s-t圖形(路程-時間圖像)如圖1所示，則下列說法錯誤的是( )

A.甲、乙都在做勻速直線運動

B.甲的速度小于乙的速度

C.若以乙為參照物，甲往東運動

D.經(jīng)過4 s,甲、乙相距8 m

答案：C.

圖1 例2題圖

例2考查了考生對勻速直線運動的理解，尤其是對從s-t圖形解決問題的掌握，體現(xiàn)了中考對運動觀念的要求．本題涉及的核心素養(yǎng)為：學生通過初中學習，應(yīng)當形成清晰、系統(tǒng)、基礎(chǔ)的物理觀念，能從物理學的角度正確描述和解釋直線運動，能靈活應(yīng)用所學的物理知識解決實際問題．

2.3 相互作用觀念

自然界中存在著4種基本相互作用：存在于一切物體之間的相互吸引的萬有引力，電荷之間、磁體之間的電磁相互作用，使原子核緊密地保持在一起的強相互作用，在放射現(xiàn)象中起作用的弱相互作用．相互作用觀念是基于對4種基本相互作用及其作用方式和特點的理解和掌握．

【例3】(2017年中考江蘇省鹽城市第11題)每年都有一大批丹頂鶴從北方遷徙到我市灘涂越冬，如圖2所示，一只丹頂鶴正沿直線朝斜向下方向勻速滑翔，此過程中，空氣對它作用力的方向( )

A．豎直向上 B．豎直向下

C．與運動方向相同 D．與運動方向相反

答案：A.

圖2 例3題圖

本題涉及的核心素養(yǎng)為：明確初中物理學中的基本概念，能從物理學的視角正確描述和解釋相互作用規(guī)律，能運用物理知識解釋生活中的自然現(xiàn)象．

中考對物理觀念的考查，落腳在知識上，但并不是直接指向知識的機械記憶，而是體現(xiàn)對知識的理解與應(yīng)用，因而試題呈現(xiàn)注重命題素材的挖掘和情境的創(chuàng)設(shè)，物理觀念試題，力求做到知識問題化、問題情境化、情境生活化．在鮮活真實的生活情景中考查學生對物理觀念的理解與應(yīng)用．本題選擇具有地域特色的丹頂鶴勻速滑翔的生活情境，考查學生對力與運動關(guān)系知識的理解．

2.4 能量觀念

能量是對一切宏觀、微觀物質(zhì)運動的描述．對應(yīng)于不同形式的運動，能量分為機械能、分子內(nèi)能、電能、化學能、原子能等．各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化，能量守恒定律則建立了不同的運動形式在相互轉(zhuǎn)化中數(shù)量上的確定關(guān)系．

【例4】(2017年中考山東省濱州市第8題)2016年8月16日，我國用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛(wèi)星(簡稱“量子衛(wèi)星”)“墨子號”發(fā)射升空，如圖3所示，火箭在加速上升的過程中( )

A.動能不變，重力勢能增加，機械能增加

B.動能增加，重力勢能不變，機械能增加

C.動能增加，重力勢能增加，機械能增加

D.動能不變，重力勢能不變，機械能不變

圖3 例4題圖

本題涉及的核心素養(yǎng)為：借助通過初中物理學習而形成的基礎(chǔ)的物理觀念，正確描述和解釋各種形式的能可以相互轉(zhuǎn)化，并將其還原到生活實事的情境當中．

答案：C.

顯然，中考以物理概念、物理規(guī)律為載體，考查考生的物理觀念，引導考生形成或初步形成經(jīng)典物理、現(xiàn)代物理的物質(zhì)觀念、運動觀念與相互作用觀念、能量觀念，最為關(guān)鍵的是能用這些觀念解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題．

3 堅持能力立意考查“科學思維”

科學思維是對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識方式，是基于經(jīng)驗事實建構(gòu)理想模型的抽象概括過程，是分析綜合、推理論證等方法的內(nèi)化，是基于事實證據(jù)和科學推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)．科學思維主要包括模型建構(gòu)、科學推理、科學論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素．

3.1 模型建構(gòu)

在初中所涉及的伽利略理想實驗?zāi)Ｐ?克服外力對實驗的影響)、等溫變化、光線等物理概念和勻速直線運動等物理過程都是物理學家建構(gòu)的理想模型，它們是根據(jù)人們的抽象思維和想象力，采用理想化和純粹化的辦法所創(chuàng)造的能再現(xiàn)原型的本質(zhì)聯(lián)系和內(nèi)在特性的一種簡化模型．物理學中的規(guī)律就是通過對物理模型的研究得出的．

【例5】(2017年中考江蘇省鹽城市第12題)電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長管道，在電熱水器漏電且接地線失效時，能形成“防電墻”，保障人的安全，如圖4所示，當熱水器漏電且接地線失效時，其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220 V，由于曲長管道中水具有電阻(簡稱“隔電電阻”)，因而人體兩端的電壓不高于12 V，下列說法正確的是( )

A．“隔電電阻”大于“人體電阻”

B．曲長管道應(yīng)選用導電性能好、管壁較厚的銅管

C．熱水器漏電且接地線失效時，“防電墻”使人體內(nèi)無電流通過

D．熱水器漏電且接地線失效時，“隔電電阻”與“人體電阻”并聯(lián)

圖4 例5題圖

本題從“模型建模”和“科學推理”角度立意，考查電路的連接方法、串聯(lián)電路的特點、影響導體電阻因素等知識，考查提取信息、建立模型、分析推理等能力．

本題以生活中常見的電熱水器作為命題素材，選用電熱水器的“防電墻”技術(shù)為話題，抓住電熱水器“防電墻”技術(shù)這一實際情境的核心要素：電路的連接方式，將其轉(zhuǎn)化為物理問題，考查學生模型建構(gòu)和科學推理的能力，加強對物理知識在生活實際中應(yīng)用的考查，加強了理論與實際的聯(lián)系．本題涉及的核心素養(yǎng)為能根據(jù)解決問題的需要建構(gòu)恰當?shù)奈锢砟Ｐ停?/p>

答案:A.

知識點:串聯(lián)電路的分壓作用.

3.2 科學推理

物理課程標準中明確提出對推理能力的考核要求，即要求考生能正確運用科學思維方法，從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論．推理能力屬于基礎(chǔ)能力層次，是解決物理問題的基礎(chǔ)．推理能力是指演繹、歸納、類比能力，要求能夠根據(jù)已知的知識和物理事實、條件，對物理問題進行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷，并能把推理過程正確地表達出來．

3.3 科學論證

科學論證是指能有意識地使用科學證據(jù)和評估科學證據(jù)，能運用證據(jù)對研究的問題進行描述、解釋和預(yù)測．

3.4 質(zhì)疑創(chuàng)新

質(zhì)疑創(chuàng)新是指在科學思維的過程中打破已有的思維定式、思維習慣或以往的思維成果，使思維沿著不同方向、不同角度擴散，得出不同結(jié)論的思維方式．它要求考生要具有批判性思維的意識，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新．

4 體驗合作和創(chuàng)新立足證據(jù)考查科學探究能力

科學探究是指提出問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對科學探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力．科學探究主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素．

4.1 問題

問題是指培養(yǎng)考生的科學探究意識，鼓勵考生在學習和日常生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜測與假設(shè)．

【例6】(2017年中考北京市第22題)中國科技館有一個“會發(fā)電的衣服”的展臺，在展臺中可以做模擬“發(fā)電纖維發(fā)電” 的實驗．實驗過程及現(xiàn)象如下：踩動踏步機踏板，帶動壓電薄膜振動，使得一些與壓電薄膜相連的小燈發(fā)光；增大踩動踏板的頻率，壓電薄膜振動得更劇烈，發(fā)光小燈的數(shù)量增加．則下列4個選項中，判斷正確的是( )

A．壓電薄膜振動時可以產(chǎn)生電壓

B．小燈發(fā)光說明振動的壓電薄膜中產(chǎn)生了電流

C．發(fā)光小燈的數(shù)量與踩動踏板的頻率有關(guān)

D．增大踩動踏板的頻率，壓電薄膜發(fā)電的總功率變小

例6要求考生能結(jié)合模擬“發(fā)電纖維發(fā)電”的工作原理，發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)．本題涉及的核心素養(yǎng)為：能面對真實情境，從不同角度提出并正確表述可探究的物理問題，從而作出有依據(jù)的猜測．

答案：A，B，C.

4.2 證據(jù)

證據(jù)是指考生要具有設(shè)計探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實施探究方案，使用各種方法收集信息．

【例7】(2017年中考北京市第39題)浸在液體中的物體所受浮力為F，物體排開液體的體積為V，小明認為：任何情況下，F(xiàn)都與V成正比．請自選器材，設(shè)計實驗證明小明的觀點是錯誤的．

答案：把一個雞蛋放入水中，雞蛋沉在水底，再向水中加鹽，加到一定程度時，雞蛋會浮在液面上.

知識點：浮力.

本題要求考生具有正確選擇、設(shè)計實驗方案的能力．本題涉及的核心素養(yǎng)為：能制訂科學探究方案，選擇使用合適的器材．

4.3 解釋

解釋是指考生要具有分析論證的能力，會使用各種方法和手段分析、處理信息，描述、解釋探究結(jié)果和變化趨勢．

【例8】(2017年中考第江蘇省鹽城市第25題) 小明用茶色玻璃板和兩個相同的柜子做探究像與物到平面鏡距離關(guān)系的實驗．

(1)將玻璃板______立在水平桌面上，在白紙上沿玻璃板前后兩表面畫線MM′和NN′．

(2)在玻璃板前放棋子A，將棋子B放到玻璃板后，使它與______重合．

(3)在白紙上沿棋子A和B的邊緣畫圖，測量A的右端到MM′的距離lA=4.30 cm；測量B的左端到NN′的距離，如圖5所示，其值lB=______cm．

圖5 例8題圖

(4)改變A的位置，將數(shù)據(jù)記錄在表1中，表中有一個數(shù)據(jù)異常，該數(shù)據(jù)是______cm，它最有可能測量的是______距離．

表1 測量數(shù)據(jù)

(5)修正(4)中異常數(shù)據(jù)后，比較lB和lA，發(fā)現(xiàn)lB總是小于lA，為準確獲得實驗結(jié)論，請你對小明實驗中的錯誤操作進行糾正，答：________________．

例8以平面鏡成像特點的實驗為素材，從“證據(jù)”“解釋”和“交流”角度立意，考查基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋的能力、基于“異常”數(shù)據(jù)分析改進實驗設(shè)計方案的能力、獲取證據(jù)和反思交流的能力．

本題要求考生初步具備利用實驗數(shù)據(jù)分析論證、描述解釋的能力．本題涉及的核心素養(yǎng)為能用多種方法對數(shù)據(jù)進行描述和分析，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成結(jié)論，用已有物理知識進行解釋．

答案:(1)豎直；(2)棋子A的像；(3)4.00；(4)7.10，A的右端到NN′；(5)lB應(yīng)該測B的左側(cè)到MM′的距離.

知識點：探究平面鏡成像、刻度尺的正確使用.

4.4 交流

交流是指考生要具有合作與交流的意愿與能力，能準確表述、評估和反思探究過程與結(jié)果．

5 關(guān)注理論聯(lián)系實際突出考查科學態(tài)度與責任

科學態(tài)度與責任是指在認識科學本質(zhì)，理解科學·技術(shù)·社會·環(huán)境(STSE)關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的對科學和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責任感．科學態(tài)度與責任感主要包括科學本質(zhì)、科學態(tài)度、社會責任、STSE等要素．

5.1 科學本質(zhì)

科學本質(zhì)是指對于科學知識、科學研究過程、科學方法、科學精神、科學的歷史、科學的價值、科學的限度等方面最基本特點的認識，是一種對于科學本身全面的、哲學性的基礎(chǔ)認識．

【例9】(2017年中考湖北省隨州市第16題)通過初中物理的學習，同學們知道了一些物理學家以及他們的研究成果，以下敘述錯誤的是( )

A.牛頓第一定律是牛頓直接從自己所做的實驗中得出的結(jié)論

B.歐姆對“電流跟電阻和電壓之間的關(guān)系”進行了深入的研究并得出了正確的結(jié)論

C.焦耳最先發(fā)現(xiàn)了“電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電流、電阻、通電時間的關(guān)系”

D.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

本題考查了一些物理學家以及他們的研究成果相關(guān)內(nèi)容，充分挖掘科學史的內(nèi)在價值，促進學生人文精神和科學素養(yǎng)的養(yǎng)成，引導中學物理教學加強科學史的教育，以實現(xiàn)物理教學的科學和人文價值．

答案：A.

解析：牛頓第一定律實在伽利略等科學家實驗的基礎(chǔ)上通過科學推理而得出來的，選項A錯誤，符合題意；B，C，D選項的敘述都是正確的，不符合題意．

5.2 科學態(tài)度

科學態(tài)度是指考生要具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，能主動與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實事求是，不迷信權(quán)威．

5.3 社會責任

社會責任是指考生在進行物理研究和物理成果應(yīng)用時，能遵循普遍接受的道德規(guī)范，理解科學·技術(shù)·社會·環(huán)境的關(guān)系，熱愛自然，具有保護環(huán)境、節(jié)約資源、促進可持續(xù)發(fā)展的責任感．

【例10】(2017年中考北京市第16題)圖6展示了我國古代勞動人民的智慧成果，對其中所涉及的物理知識，下列說法中正確的是( )

A．古代搗谷工具利用了杠桿原理

B．光沿直線傳播是日晷能夠測量時間的條件之一

C．碾谷物的石磨選用厚重的石材，目的是為了減小石磨對谷物的壓強

D．從兩心壺的壺嘴能分別倒出兩種不同的液體，這一功能的實現(xiàn)利用了大氣壓

圖6 例10題圖

答案：A，B，D.

知識點：光的直線傳播、簡單機械、壓強、大氣壓強.

本題用古代搗谷工具、日晷、碾谷物的石磨、兩心壺這些素材做試題的背景材料，既考查了物理知識，又讓學生了解了我國古代勞動人民的智慧成果．

物理教學的目的不僅僅是向?qū)W生傳授知識，更重要的是促進學生良好科學態(tài)度的養(yǎng)成，培養(yǎng)學生正確認識科學的本質(zhì)，激發(fā)學生的好奇心與求知欲，具有社會責任感．

5.4 STSE

理解科學·技術(shù)·社會·環(huán)境(STSE)關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的對科學和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責任感．

【例11】(2017年中考江蘇省鹽城市第19題) 某5 W的吸頂燈由10只相同的LED小燈珠連接而成，任意取下其中一只燈珠后，其余燈珠仍能發(fā)光，則10只小燈珠的連接方式是______聯(lián)．每只小燈珠的額定電壓為5 V，其正常工作時電流為______A．與普通白熾燈相比，在達到相同亮度的條件下，若LED燈可以節(jié)約80%電能，則該吸頂燈與______W的白熾燈亮度相當．

答案:并；1；25.

知識點：并聯(lián)電路的特點、電功率的計算.

本題以新型LED燈為素材,考查學生電學知識的同時,也讓學生在答題中經(jīng)歷“科學態(tài)度與責任”的教育,再一次了解物理學在技術(shù)進步和社會發(fā)展中的貢獻,引導學生形成節(jié)約資源的正確態(tài)度和用所學知識為節(jié)約能源做出貢獻的責任意識．

6 總結(jié)

核心素養(yǎng)的提出正在改變物理教學的方式,教師將學生核心素養(yǎng)的發(fā)展貫穿于教學的全過程,將“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”落實到教學行為中,努力培養(yǎng)學生適應(yīng)未來社會發(fā)展的學科關(guān)鍵能力和必備品格．

基于核心素養(yǎng)的中考物理命題是一個趨勢，因中考環(huán)節(jié)無法也不能承載所有的教育期待，只有在常態(tài)的課堂教學中注意立足基礎(chǔ)，重視實驗探究，以問題為中心，以思維為核心，以知識運用為重點，加強基礎(chǔ)知識與初中物理主干知識的復習鞏固，加強物理思想方法的滲透，注重解題思路生成的引導，積累物理解題的經(jīng)驗和思維經(jīng)驗，才能提升物理核心素養(yǎng)．