研全國中考試題 思素養導向教學
——2020年全國中考物理試題分析與啟示

夏 波 藺習洪

(重慶市南岸區茶園新城中學 重慶 401336)

物理學科核心素養的凝練，為當前各階段的物理教學指明了方向.由于初中是物理教學的起始階段，要為學生后續的學習奠基，所以，核心素養導向的教學勢必成為初中物理教師研究的焦點.而中考對初中物理教學具有非常重要的導向作用，從核心素養的視角研究中考試題，必將對教學有促進作用.

1 從核心素養的視角研究全國試題

筆者對2020年全國中考試題進行深入研究后發現：各地中考不僅對基礎知識和基本技能進行考查，而且加強了對物理學科核心素養的考查.下面，就從物理學科核心素養的4個方面對典型試題進行分析.

1.1 利用物理情境 考查物理觀念

【例1】2020年6月23日9時43分，北斗3號最后一顆全球組網衛星在西昌衛星發射中心發射成功(如圖1所示)，它是北斗3號系列的第三顆地球同步衛星，主要用于無線電導航、無線電測定等.關于衛星下列說法正確的是( )

A.該衛星在加速升空的過程中，機械能不變

B.該衛星進入同步軌道后，相對地表靜止

C.該衛星運行一周的時間約為365天

D.該衛星與地面基站可通過超聲波傳遞信息

評析：本題以北斗3號最后一顆全球組網衛星發射成功為背景，考查了機械能的變化、運動和靜止的相對性、信息的傳遞等知識；體現了學生應用所學的知識解釋實際問題的能力；不僅引導學生關注熱點新聞，還要建立新聞與所學物理知識之間的聯系.

圖1 例1題圖

1.2 利用物理模型 考查科學思維

【例2】停車場入口處常用橫桿來控制車輛的進出，如圖2(a)所示.我們可以把該裝置簡化成如圖2(b)所示的杠桿.若橫桿AB粗細相同、質量分布均勻，重力G=120 N，AB=2.8 m，AO=0.3 m.要使橫桿AB保持水平平衡，需在A端施加豎直向下的力F=______ N.

圖2 例2題圖

評析：本題將停車場入口處控制車輛進出的橫桿建構成杠桿模型，考查了杠桿的識別、五要素的判斷、平衡條件的應用等知識；體現了學生應用所學知識，建立和分析物理模型的能力；引導教師在平時的教學中，應培養學生從具體情境中抽象出物理模型，并能應用相關物理知識分析物理模型的科學思維.

1.3 利用實驗設計 考查科學探究

【例3】“停課不停學”期間，小明在“云課堂”中學習了密度計的相關知識后，想用家中可用器材(如圖3所示)，測出一枚新鮮雞蛋的密度.已知水的密度為ρ水，請你幫他設計一個測量雞蛋密度的實驗方案.要求：

(1)寫出主要的實驗步驟及所需測量的物理量；

(2)寫出雞蛋密度的數學表達式(用已知量和測量量表示).

圖3 例3題圖

評析：本題通過題目所給的實驗器材，利用密度計的原理，讓學生設計測量雞蛋密度的實驗方案，并讓學生推導出雞蛋密度的數學表達式，很好地考查了學生利用已學知識設計測量型實驗并推導表達式的能力.由于這些實驗器材都是生活中常見的、且容易獲得的器材，所以，也引導學生在日常生活中，要善于利用生活中的器材，對相關物理問題進行探究.

1.4 利用實驗數據 考查科學態度與責任

【例4】小明用如圖4(a)所示電路探究電流與電阻的關系，電源電壓3 V，電阻R有4個阻值(5 Ω，10 Ω，15 Ω，25 Ω)供選用，滑動變阻器RP規格為“10 Ω，2 A”.

圖4 例4題圖

(1)開關閉合前，應將滑動變阻器滑片P移到最______(左/右)端；閉合開關后，小明發現電流表、電壓表示數均為0，他將一根導線的一端接電源正極，另一端依次試觸a,b,c,d各接線柱，當接觸到d時，電壓表開始有示數且為3 V，電流表示數仍為0，經進一步檢查，電流表及各接線處均完好，則電路中所有可確定的故障是______________.

(2)排除故障并將問題元件進行同規格更換，此時R的阻值為5 Ω.閉合開關，調節滑片P，使電壓表示數到達某一數值，此時電流表示數如圖4(b)所示，該示數為______ A.接著將R阻值換成10 Ω，向______(左/右)端移動滑動變阻器滑片，以保持電壓表的示數不變.

(3)將R阻值換成15 Ω重復上述操作.3組數據如表1所示，由此可得：電壓一定時，電流與電阻成______.為提高結論的可靠性，換用阻值為25 Ω的電阻繼續上述實驗，是否可行？______(可行/不可行).

表1 實驗數據記錄

(4)下列圖像中，能大致反映本實驗中各物理量之間關系的是______.

評析：本題通過探究電流與電阻的關系實驗，考查了滑動變阻器的使用、電路故障分析、電流表的讀數、實驗操作、實驗數據分析、實驗結論描述、實驗的可行性分析、圖像分析等知識.值得注意的是，由第一、二兩次實驗的數據很容易得出：定值電阻兩端的電壓保持了2 V不變，但由第三次實驗的數據計算得出的定值電阻兩端的電壓卻為1.95 V；這是因為當定值電阻15 Ω兩端的電壓為2 V時，通過移動滑動變阻器的滑片，電流表的指針不能恰好對準某一刻度線，而是指在了0.12 A和0.14 A之間，故只能估讀得出0.13 A，產生了測量誤差.基于以上分析，本題很好地體現了將真實實驗數據寫入實驗數據記錄表格的科學態度和責任，有利于對學生這一素養的培養.

2 從試題研究的視角思考教學策略

2.1 情境——核心素養導向教學的切入點

物理學科核心素養的培育，離不開情境的創設.通過對試題的研究不難發現：如今的中考試題，或以學生熟悉的生活中的情境，或以新聞熱點事件作為背景，考查學生應用所學知識解決實際問題的能力.因此，在平時的教學中，教師應創設適當的情境，設計挑戰性的任務，引發學生深度學習.例如：在“運動的世界”一章的教學中，就可以用“如何選拔兩位參加100 m跑決賽的同學”為情境，先讓學生思考比較物體運動快慢的方法，引出“路程”和“時間”兩個物理量；再讓學生自主學習刻度尺和秒表的使用；然后回到情境，利用“比值法”得出速度的概念；最后，將學生帶到操場，利用所學的知識進行科學探究，選出兩位參加100 m跑決賽的同學.這樣，就以一個情境為主線，經歷“情境→概念→情境”的過程，建構了物理觀念，培育了科學思維，通過科學探究，使學生有了科學態度與責任.

2.2 實驗——核心素養導向教學的立足點

物理學科是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學.實驗作為物理學科的基礎，對發展物理學科核心素養有至關重要的作用.從試卷的構成來看，對實驗的考查都占有非常大的比重；從試題發展來看，對實驗的考查，已不局限于教材的實驗，更不局限于“背實驗”，而是考查“真實驗”，考查學生是否具有科學探究的能力.因此，在實驗教學中，教師應引導學生利用科學探究的7個環節，完整地體驗整個實驗過程.尤其是在“設計實驗和制訂方案”的環節，首先應讓學生自主設計實驗；再在交流與合作中改進實驗，從而確定實驗方案；然后進行實驗.還有一個值得教師關注的環節就是“收集數據”，有的學生由于在實驗前閱讀了教材，已經知道了實驗結論，但在實驗過程中，由于所測實驗數據存在誤差，不能“完美”地得出實驗結論，這些學生可能會篡改數據.因此，教師在這一環節，就應該加強巡視，若發現此類問題，就可以以此為契機，培育學生的科學態度與責任.

2.3 建?！诵乃仞B導向教學的著眼點

建構模型有助于幫助學生抓住事物的關鍵要素，加深對概念、過程和系統的理解，形成系統思維[1].可見，建模不僅是學生的一種科學思維，而且也是教學的一種途徑.從試題來看，各地也加強了通過各種物理模型，考查學生應用所學知識分析和解決問題的能力[2].因此，在教學中，教師要有意識地引導學生建立物理模型，并應用物理模型解決實際生活中的問題.例如，在“科學探究：杠桿的平衡條件”一節的教學中，首先可以讓學生體驗使用生活中的杠桿解決生活中的問題；再讓學生思考這些杠桿的共同屬性，從而建構杠桿模型；然后，通過探究杠桿的平衡條件，并對杠桿進行分類，加深對杠桿這一物理模型的理解，并能選取合適的杠桿去解決生活中的問題.