基于物理核心素養的切合地方特色的初中學業水平考試試題分析

黃仲漢

【摘要】本文從2021年貴港市初中學業水平考試物理試題中選擇部分典型題目，分析其中命題的思想，涉及的知識、方法以及科學探究、科學態度與責任素養，并對每道題進行反思，提出相應的意見和建議，以期教師在教學過程中能更好地培養學生的物理學科素養，提高教學質量。

【關鍵詞】初中學業水平考試試題 核心素養 地方特色

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）37-0133-03

培養學生物理核心素養是新一輪物理學科教學改革的重要任務，因此近幾年來的學科考查都圍繞培養物理學科素養這個核心進行。在此筆者試從物理核心素養角度對2021年貴港市初中學業水平考試物理試題進行剖析，提出初中物理教學的建議，以期在物理教學中培養學生的核心素養，全面提高教學質量。筆者作為命題組長參加了2015年、2017年、2018年、2021年貴港市學業水平考試物理科命題工作，對基于核心素養的學業水平考試命題工作進行探索與實踐。筆者擔任2021年貴港市初中學業水平考試物理學科評卷組負責人，指導全市的物理學科閱卷工作。下面以2021年貴港市初中學業水平考試部分物理試題為例，就一些基于物理核心素養的切合地方特色的學業水平考試試題進行剖析和反思，并提出自己的一些看法，希望能對初中物理學業水平考試復習教學有所幫助。在注重核心素養培養的同時，在試題中體現地方特色，培養學生熱愛家鄉的感情，也是體現新課改“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，使學生知道學以致用，并獲得能力發展。

【例1】（2021年貴港市初中學業水平考試物理第3題）細心的同學發現貴港的很多山頭都安裝有如圖1所示的風力發電機。下列說法錯誤的是（? ）。

A.風能是可再生能源

B.風力發電是把機械能轉化為電能

C.風力發電機是根據電磁感應原理制成的

D.風力發電機是根據通電導體在磁場中受力運動的原理制成的

【物理概念】考查了發電機原理、能的轉化。

【物理思維】A.風能、水能、太陽能都是可再生能源，故A是正確的。

B.風力發電是把機械能轉化為電能，故B是正確的。

C.發電機是根據電磁感應原理制成的，故C是正確的。

D.電動機才是根據通電導體在磁場中受力運動的原理制成的，故D是錯誤的，答案應選D。

【科學探究】讓學生在課內探究什么情況下磁可以生電，通電導體在磁場中如何運動。

【科學態度與責任】試題由考生熟悉的情景切入，這個情景農村的學生熟悉，城市的學生也熟悉，讓學生倍感親切，感受家鄉建設的成就，體會物理就在我們身邊，物理是有用的。它激發了學生學習物理的興趣，增強學生學好物理、建設家鄉的動力。

【反思】本題預估難度0.87，實際難度0.81，說明教師的教和學生的學，都注意了理論聯系實際，值得堅持。

【例2】（2021年貴港市初中學業水平考試物理第4題）每年3月至4月，貴港會出現“回南天”這種氣候現象，即從中國南海吹來的暖濕氣流，與從中國北方南下的冷空氣相遇，使貴港地區的天氣陰晴不定、非常潮濕。下面解釋正確的是（? ）。

A.這是熔化現象，需要吸收熱量

B.這是液化現象，需要放出熱量

C.這是汽化現象，需要吸收熱量

D.這是升華現象，需要放出熱量

【物理概念】考查了物態變化。

【物理思維】每年3月至4月，貴港會出現“回南天”這種氣候現象，是從中國南海吹來的暖濕水蒸氣，與從中國北方南下的冷空氣相遇，放出熱量，液化成為小水珠而形成，故B對，A、C、D均不對。

【科學探究】讓學生在課內和課外觀察液化放熱現象。

【科學態度與責任】這是城市和農村的學生都熟悉的情景，體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課標理念，考查了物態變化的知識，讓學生體會到物理就在我們生活中，并學會用物理知識去解釋生活中的現象。

【反思】本題預估難度0.85，實際難度0.82，說明教師在教學中貫徹了新課改的理念，絕大部分同學做到了學以致用。

【例3】（2021年貴港市初中學業水平考試物理第11題）據央廣網報道，2021年3月31日18時，當日最后一艘滿載貨物的船舶駛向粵港澳大灣區，標志著位于廣西桂平市的大藤峽船閘試通航滿一年。這不僅加速推進了航道改造升級，而且帶動了相關產業的高質量發展。船閘應用了? ? ?原理。2020年9月6日18時許，經過綜合調度，建設中的廣西大藤峽水利樞紐工程水庫水位首次達到52米高程，這是大藤峽工程全面完工前允許運行的最高水位，此時水對壩底的壓強為? ? ?Pa。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

【物理概念】考查了連通器概念、液體壓強的計算。

【物理思維】船閘是應用連通器原理制成的，所謂連通器，就是上端開口、底部互相連通的容器。經過推導，液體壓強的計算公式是p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×52m=5.2×105Pa。

【科學態度與責任】本題由位于桂平的大藤峽水電站切入，考查了連通器概念、液體壓強的計算等知識，使同學們體會到物理是有用的，形成對科學和技術應有的正確態度以及社會責任感，讓同學們感受家鄉建設的新成就。

【反思】本題預估難度0.87，實際難度0.68，主要原因是第二個空學生答錯的比較多，與預期相比有比較大的差距。這說明學生的簡單計算能力很差，在教學中，教師要加強對學生進行計算能力的訓練。

【例4】（2021年貴港市初中學業水平考試物理第13題）貴港很多“村村通”的道路兩旁都安裝有如圖2所示的太陽能LED照明路燈。它主要由太陽能電池板、LED燈頭等部件構成。LED是一種發光二極管，是由? ? 材料制成（選填“導體”“半導體”或“絕緣體”），通過電流能夠發光，可以把電能直接轉化成? ? 能。

【物理概念】考查了新材料和能的轉化。

【物理思維】LED燈是由半導體材料制成，可以把電能直接轉化成光能，發熱效率極高，目前應用廣泛。

【科學態度與責任】引導師生在平常教學中要多關注最新科技的發展，讓學生知道物理學的發展能推動科技進步，科技進步促進社會發展，進一步激發學生學習物理的興趣。

【反思】本題預估難度0.85，實際難度0.66。第一個空基本能答對（半導體），但第二空答對的比較少。這說明教師在日常教學中不太關注新科技成果及其應用，不善于列舉由于物理學發展而促進社會進步的應用實例。部分學生不知道LED燈可以把電能直接轉化成光能，更不知道轉化的原理，因而把“光能”答成“內能”。

【例5】（2021年貴港市初中學業水平考試物理第24題）如圖3所示是某物理興趣小組驗證“阿基米德原理”的實驗操作過程示意圖。

（1）驗證阿基米德原理實驗的合理順序是? ? 。（填字母代號）

（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應? ? ? 。

（3）金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是? ? N。

（4）金屬塊的密度為? ? kg/m3。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

（5）比較? ?（填字母代號）和? ?（填字母代號）的操作可得出結論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小。

【物理概念】考查了驗證阿基米德原理的實驗。

【物理思維】（1）驗證阿基米德原理實驗的合理順序是FAB GCEDH或AFBGCEDH。（2）金屬塊浸入溢杯前，溢杯里水面高度應“水面恰好與溢口相平”。（3）金屬塊浸沒在水中時，受到的浮力是F浮=G金-F讀=2.6N-1.6N=1N。（4）金屬塊的體積V金=V排=m排/ρ水=G排/ρ水g=1/ρ水g，金屬塊的密度ρ金=m金/V金=G金/V金=2.6×103kg/m3。（5）比較AC（AD）和EF（FG）的操作可得出結論：浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小。

【科學探究】驗證阿基米德原理實驗是初中階段一個重要的實驗，教師應該讓學生獨立或分組完成本實驗，讓學生通過實驗得出“浸入液體中的物體所受的浮力大小等于物體排開液體所受重力的大小”的結論。

【科學態度與責任】通過實驗，培養學生實事求是、尊重自然規律的意識，學會用實驗去驗證已知的科學知識和規律。

【反思】本題預估難度0.70，實際難度0.43，這說明貴港市初中物理教學中存在的輕視實驗的問題還沒有得到解決，且問題仍然比較嚴重。很多教師還習慣用嘴講實驗代替學生動手實驗，以前學校沒有器材，但“薄改”以后，每個學校都有充足的器材。目前很多教師還是保持以前那種講實驗的教學習慣，最多是用多媒體播放實驗過程。只要學生自己動手做過驗證阿基米德原理實驗，拿3分沒有問題，這與學生智力無關。但現在，得0分和1分的同學大多。學校若要全面提高物理教學質量，培養學生的核心素養，則必須重視實驗教學。

【例6】（2021年貴港市初中學業水平考試物理第19題）大山同學在綜合實踐活動課中自制密度計。他找來一根粗細均勻的木棍，表面涂上蠟，在它的一端繞上適量的金屬絲，把這個裝置放在水中，靜止后在液面所在處刻上刻度，并標上“1.0”;再將這個裝置放在煤油中，靜止后在液面所在處刻上刻度，并標上“0.8”;最后將此裝置放入某種液體中，靜止后在液面所在處刻上刻度h，如圖4所示。把木棍拿出液體后，用刻度尺量出刻度h與刻度“0.8”的距離是3.8cm，刻度“1.0”與刻度“0.8”之間的距離是2.0cm，則h到木棍底部的距離為? ?cm，該液體的密度是? ?kg/m3。（金屬絲的體積忽略不計，g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，密度計算最后結果小數點后面保留兩位有效數字。）

【物理概念】考查了浮沉條件的應用。

【物理思維】設h到木棍底部的距離為L，木棍底面積為s。因為密度計漂浮，所以F浮=G，故F浮煤=F浮水，即ρ煤gs（L+3.8×10-2）=ρ水gs（L+1.8×10-2），代入數據得L=6.2×10-2（m）;又因為F浮液=F浮水，故ρ液gsL=ρ水gs（L+1.8×10-2），代入數據解得ρ液=1.29×103kg/m3。

解本題的關鍵是根據密度計漂浮，建立模型，由F浮=G推導得到F浮煤=F浮水，再推導得到F浮液=F浮水。

【科學探究】本題考查學有余力的學生在課外實踐探究的情況。本實驗所需的器材學生容易找到，實驗過程學生可以控制。實驗之后，學生可以用直接測量得到的結果及漂浮條件進行推導，得到實驗結論。

【科學態度與責任】教學既要面向全體學生，又要保證尖子生吃得飽。鼓勵學有余力的學生在課外進行實踐創新，建構知識，提高能力。

【反思】本題預估難度0.35，實際難度0.33，說明教師在培養尖子生方面的方法是多樣的，卓有成效的。

從這個分析來看，今后在日常教學過程中，教師要注意聯系生活實際，關心家鄉的變化，關注科學、技術、社會的發展，以及現代科技新發現的應用。在教學中，教師要體現“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，用培養核心素養的理念引導教學，讓學生形成熱愛家鄉、熱愛自然、熱愛科學、保護環境、節約資源等正確態度及責任感，弘揚社會主義核心價值觀，全面提高教學質量。

【參考文獻】

[1]郭玉英.從三維課程目標到物理核心素養[J].物理教學，2017（11）.

（責編 李 唐）