基于物理學科本質的核心素養考查

趙洪英　張宇

摘 要：自2017年版新課程標準實施以來，高考命題對于新課標理念有更加深刻的體現.物理學科命題在強化選撥功能的同時，堅持發揮價值引領作用.本文以2019年高考理綜全國Ⅱ卷第19題為例，闡述了對核心素養和課程目標的考查，并分析試題特點及導向價值.

關鍵詞：核心素養;思維習慣;物理語言

文章編號：1008-4134（2019）19-0045中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B

1 原題

（2019理綜全國Ⅱ卷第19題）如圖1，在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中滑翔時身體的姿態會影響其下落的速度和滑翔的距離.某運動員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計時，用v表示他在豎直方向的速度，其v-t圖象如圖2所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻.則

A.第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小

B.第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大

C.第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大

D.豎直方向速度大小為v1時，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大

2 試題解析

（1）選項A分析：首先，“面積”能夠表示位移.通過微元法，可以得到豎直方向上v-t圖線與橫軸圍成的“面積”，表示該方向上的位移.

其次，求“面積”的方法.v-t圖線是曲線，與橫軸圍成的“面積”的形狀不是梯形，不能用勻變速的表達式求位移.借助于數格子的數據處理方法.

再次，比較“面積”的大小.本問題中，在不數出格子具體數目的情況下，可以比較t1時間內第一次比第二次多的格子數，遠小于t1～t2（可從圖中讀出，這段時間為2個單位時間）時間內第二次的格子數，故可得，第二次的“面積”大，即第二次豎直方向的位移大.故選項A錯誤.

（2）選項B分析：A選項中，已經判斷出第二次的豎直方向位移更大一些.通過題文和圖1可知，雪道是傾斜的.由平面幾何的知識可知，每一次的豎直方向位移與水平位移之比為定值.第二次的豎直方向位移大，所以第二次的水平方向位移也相應大.故選項B正確.

（3）選項C分析：讀圖象可知，第一次的末速度大于第二次的末速度，且第一次的運動時間小于第二次的運動時間;再由a=Δv/t，第一次的平均加速度大于第二次的平均加速度，故選項C錯誤.

（4）選項D分析：讀圖象可知，豎直方向速度大小為v1時，第一次比第二次在該點的斜率大，即該時刻的加速度更大.由牛頓第二定律，對滑雪者，該點速度時列方程mg-f=ma，第二次，加速度小，對應的阻力f大，故選項D正確.

綜上分析，正確答案為：B、D.

3 對核心素養和課程目標的考查

3.1 考查核心概念

普通高中物理課程標準（2017年版）基本理念部分第二條指出：精選學生終身發展必備的核心概念，促進學生自主地、富有個性地學習.選項C考查物理學核心概念-加速度的理解及由加速度這個物理量出發，使考生在考場中引申到平均加速度，順理成章.

3.2 考查科學思維習慣

基本理念部分第四條指出：通過創設學習情境，引導學習概念理解物理學的本質，形成科學思維習慣.

3.2.1 運用物理語言的習慣

本題以讀圖為基礎，要求學生具備讀圖的習慣.與文字和表達式一樣，示意圖和圖象也是重要的物理語言形式，從圖和圖象中提取物理情境、并利用圖和圖象進行分析.考查學生通過讀圖和讀圖象，提取信息的思維習慣.

3.2.2 自主提取并運用科學研究方法的習慣

在選項A中，需要學生提取并運用微元的研究方法，運動微元法得到v-t圖線與橫軸圍成的“面積”具備表示位移的功能.在比較位移大小時，需要學生提取并運用數格子的科學研究方法，比較兩個“面積”大小.

微元法和數格子法均是學生終身發展需要的研究方法，在生活和學習的各個領域中均需要，是學生終身發展必備的科學研究方法.

3.3 考查運動觀念

新課標指出，形成運動觀念，能用其解釋自然現象和解決實際問題.本題中，以運動為實際情境，選項A和選項C中，考查位移、平均加速度兩個物理量的分析及比較;選項B考查運動的合成與分解;選項D中，考查牛頓第二定律的基本應用.從不同的角度考查了運動觀念，實現了考查核心素養中的物理觀念.

4 啟示

4.1 本題特點

本題輕計算、輕難度、重核心素養的考查.出發點在于核心素養，考查了物理的核心概念、科學思維習慣和運動觀念.

題目素材具有現實性、時代性.在全面準備北京冬奧會的大環境下，越來越多的國民關注滑雪等冰雪運動.以滑雪為素材，具有現實生活意義，也具有時代意義.

4.2 導向價值

新課程標準（2017年版）實施以來，高考命題致力于體現新課標理念.命題在堅持強化選撥功能的同時，堅持發揮價值引領作用.

命題出發于物理學科本質、通過富有現實意義和時代意義的情境，利用多維度的物理學科語言，對物理核心概念、物理思維習慣、物理科學研究方法進行考查.命題注重物理學科本質，有減少計算量的趨勢.

參考文獻：

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（收稿日期：2019-06-23）