基于物理核心素养视角的浙江新高考命题探究论文_朱军卫

基于物理核心素养视角的浙江新高考命题探究论文_朱军卫

(浙江省浦江县第二中学 浦江 322200)

【摘 要】:物理核心素养是学生适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面。为更加科学、全面地理解物理核心素养,笔者从2016年10月浙江省高考物理试卷中撷取了部分试题,试图从新高考题目对物理核心素养的考查,来发现其命题特点。

【关键词】:新高考物理;高考命题;课程标准;核心素养

一、物理核心素养的内涵

2015年10月教育部下发的《普通高中物理课程标准修订稿》中提出:物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生物理核心素养的关键成分;主要由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”等四个方而的要素组成。[1]

二、浙江新高考对物理核心素养的考查

为更加科学、全面地理解物理核心素养,笔者从2016年10月浙江省高考物理试卷中撷取了部分试题,试图从新高考题目对物理核心素养的考查,来发现其命题特点。

(一)注重基本概念、规律,突出考查物理观念

物理观念是关于物质、运动、相互作用以及能量等的基本认识,是物理概念、规律在头脑中的提炼和升华,是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础,包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。[1]

1、物理概念

例1(2016年10月浙江省新高考学考选考物理试题第2题)

1.下列均属于国际制基本单位的是:

A.m、N、J B.m、kg、J??C.m、kg、s??D.kg、m/s、N

例1考查了基本单位制,要求考生正确理解和认识力学中三个基本物理量:质量、长度、时间,单位分别kg、m、s,体现了新高考对物质观念的要求。本题涉及的核心素养的级别已达水平2[ 本文中对核心素养水平的划分参考《普通高中物理课程标准》(征求意见稿)],即形成了初步的物质观念,认识了单位制在物理学中的重要意义,知道国际单位制中的单位。

例2(2016年10月浙江省新高考学考选考物理试题第1题)

2.下列物理量中,属于标量的是()

A.路程B.位移C.速度 D.加速度

例2考查了标量、矢量的区分,要求考生理解物理概念的确切含义,能够清楚认识概念的表达形式。本题涉及的核心素养的级别达水平2,即有清晰、系统的物理观念,理解相关知识的区别与联系。

2、物理规律

例3(2016年10月浙江省新高考学考选考物理试题第6题)

3.某探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约5s后听到石块直接落到崖底的声音,探险者离崖底的高度最接近的是:

A.25m B.50m C.110m D.150m

例4(2016年10月浙江省新高考学考选考物理试题第7题)

4.一水平固定的水管,水从管口以不变的速度源源不断地喷出,水管距地面高h=1.8m。水落地的位置到管口的水平距离x=1.2m,不计空气阻力以及摩擦阻力,水从管口喷出的初速度大小是:

A.1.2m/s B.2.0m/s C.3.0m/s D.4.0m/s

例3和例4考查了两个物理运动规律:自由落体运动规律和平抛运动规律,要求考生有应用数学处理物理问题的能力,能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论。本题涉及的核心素养的级别达水平4。

显而易见,新高考以物理概念、物理规律为载体,考查考生的物理观念,引导考生形成或初步形成经典物理的物质观、运动观、能量观、相互作用观等,最为关键的是能用这些观念解释自然现象和解决实际问题。

(二)多维度考查能力,强调科学思维培养

科学思维从客观事物的本质属性、内在规律及相互联系出发,正确使用物理思维方法从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论,并能解释自然现象和解决实际问题的能力和品质。[1]科学思维具有批判性思维的意识,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新。

1、模型建构和创新

高中的物理模型一般分为三类:物质模型、状态模型、过程模型。模型是对实际问题的抽象,是一种理想化和纯粹化的方法,用于研究原型的本质联系和内在特性。

例5(2016年10月浙江省新高考学考选考物理试题第19题)

5.在某一段平直的铁路上,一列以324km/h高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶,5min后恰好停在某车站,并在该车站停留4min;随后匀加速驶离车站,以8.1km后恢复到原速324km/h。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(1)求列车减速时的加速度大小;(2)若该列车总质量为8.0105kg,所受阻力恒为车重的0.1倍,求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小;(3)求列车从开始减速到恢复这段时间内的平均速度大小。

例5考查考生建构理想模型--过程模型的意识和能力,体现了高考对模型建构的要求。本题涉及的核心素养的级别已达水平5,即能根据解决问题的需要建构恰当的物理模型。

2、科学推理和论证

2016年浙江物理高考考试说明中明确提出对推理能力的考核要求,即要求考生能够根据已知的知识和物理事实、条件,对物理问题进行逻辑推理和论证,得出正确的结论或作出正确的判断,并能把推理过程正确地表达出来。

例6(2016年10月浙江省新高考学考选考物理试题第23题)

6.【加试题】如图所示,在x轴的上方存在垂直纸面向里,磁感应强度大小为B0的匀强磁场。位于x轴的下方离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子,其初速度大小范围0~3??0,这束离子经电势差??= ????0/2??的电场加速后,从小孔O(坐标原点)垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域,最后打到x轴上。在x轴上2a~3a区间水平固定放置一探测板(??=????0/????0),假设每秒射入磁场的离子总数为N0,打到x轴上的离子数均匀分布(离子重力不计)。

(1)求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴的区间;

(2)调整磁感应强度的大小,可使速度最大的离子恰好打在探测板右端,求此时的磁感应强度大小B1;

(3)保持磁感应强度B1不变,求每秒打在探测板上的离子数N;若打在板上的离子80%被吸收,20%被反向弹回,弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍,求探测板受到的作用力大小。

例6要求考生根据动量守恒定律和牛顿第三定律列出方程求解,一环扣一环,对考生的分析、推理能力要求较高。本题涉及的核心素养的级别已达水平5,即能在新的情境中对综合性物理问题进行分析和推理,获得正确结论并加以解释。

从上述几个例子可以看出,高考对考生能力的考查是多维度的,有建构物理模型的能力、创新能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力。

(三)坚持能力立意,提升实验探究能力

2016年浙江物理高考考试说明对实验与探究能力要求:能独立地完成大纲中的实验,明确实验目的,理解实验原理和方法;能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价;能发现问题、提出问题,并制定解决方案;能运用已学过的物理理论、实验方法和仪器去处理问题,包括简单的设计性实验。

根据统计,2016年10月浙江选考科目考试物理试题的非选择题部分,实验探究题占了57.1%,分值比重43.6%,几乎占了半壁江山。从考核内容来看,涵盖了实验探究中的仪器使用、观察分析、实验数据处理等大部分考核要求,从发现问题、分析问题、提出问题等角度对考生进行考查,涉及的核心素养基本在4-5之间。

可见,随着物理课程改革的进一步推进,新高考越来越重视对实验探究能力的考查,命题已由知识立意逐步转向能力立意。考试内容来自大纲实验但又有所变化,课本中的实验仅仅是为考生们提供了一套可行的实验设计方案和操作规程,但它决不是唯一可行的,也不一定是最佳实验方案。它鼓励学生在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设,使用各种手段和方法收集信息,正确设计实验方案,会分析、处理信息,能描述、解释探究结果和变化趋势,具有交流与合作的意愿与能力,能准确表述、评估和反思探究过程与结果等。

(四)重视理论联系实际,强化科学态度与责任考查

科学态度与责任是指在认识科学本质,理解科学·技术·社会·环境关系的基础上,逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度和责任感,主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素。[2]

2016年10月浙江省新高考学考选考物理试题第3题中国女排2016年奥运会夺冠、第5题G20峰会“最忆是杭州”的文艺演出、12题“天空二号”的发射运行,都是从科学本质出发,以科学史相关内容为载体,充分挖掘科学史的内在价值,促进学生人文精神和科学素养的养成,引导中学物理教学加强科学史的教育,以实现物理教学的科学和人文价值。第20题以游乐场过山车安全设置为背景,深入挖掘了真实情境中的学科内涵和应用价值,考查学生独立思考、灵活运用所学知识解决实际问题的能力,突出了物理知识的实用价值。这些题型涉及的核心素养的级别已达水平3。

显然,物理教学的目的不仅仅向学生传授基础知识,更重要的是促进学生端正科学态度,培养学生正确认识科学本质,激发学生好奇心和求知欲,让其充满社会责任感。

三、应对新高考以及核心素养的提出

《浙江省普通高中学科教学指导意见(2014版)》对物理学科的考试内容作出如下调整:物理必修模块为物理1、物理2、选修3-1;限定性选修模块为选修3-2中“电磁感应”、“交变电流”两章、选修3-4(删除“相对论简介”)、选修3-5。显然,修订后的考试大纲契合课程标准修订的方向。根据新高考考试内容的变化,中学物理教学必须把核心素养作为重要目标,教师要将核心素养的培养贯穿于教学活动的全过程,将物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等核心素养的培养落实于教学活动中。

总之,物理学科核心素养以学生发展素养为核心价值追求,是对知识与技能、过程与方法,以及情感、态度与价值观的三维目标的整合,是确定高中物理课程标准、知识体系、质量标准的依据和导向。[3]为与物理课程标准的核心素养保持一致,新高考考试大纲也在不断调整,高考试题也将围绕物理核心素养来命制。作为中学物理教师应积极转变教学观念,主动探索,加强研究,更新教学方法,优化教学过程,努力促成学生的物理核心素养的养成,争取早日适应高考改革的趋势。

参考文献

[1]教育部基础教育课程教材专家工作委员会.普通高中课程标准修订组.普通高中物理课程标准修订稿[R].北京,2017.

[2]教育部基础教育课程教材专家工作委员会.普通高中课程标准修订组.普通高中物理课程标准(征求意见稿)[R].北京,2016.

[3]伏森泉.基于物理核心素养视角的高考命题探究[J].中国考试,2017(05):15-22

论文作者:朱军卫

论文发表刊物:《读写算(新课程论坛)》2017年第4期(上)

论文发表时间:2017/7/3

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