核心素养目标下2023年长沙市中考物理试题分析
作者: 温文玉 宋善炎
摘 要:从课程标准的视角,以2023年长沙市中考物理试题为例,分析中考试题的结构和内容以及中考试题考查的物理学科核心素养,为课堂提出教学建议。
关键词:核心素养;中考;物理
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2024)2-0036-5
教育部发布的《关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》中明确提出,中考应严格依据义务教育课程标准科学命题;考题要增强情境创设的真实性、典型性和适切性,以提高试题情境设计水平[1]。《义务教育物理课程标准(2022 年版)》(以下简称“课程标准”)指出,应培养物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等物理学科核心素养[2]。本文从课程标准出发,初步探讨2023年湖南省长沙市中考物理试题如何考查核心素养,落实立德树人根本任务。
1 试卷分析
2023年长沙市中考物理试题体现了课程标准的要求,即突出物理学科核心素养的考查。具体分析如下。
1.1 试卷结构分析
试卷总分100分,考试时间60分钟,包含单选题、多选题、填空题、作图与实验探究题、计算题等题型,试卷结构分析如表1所示。
1.2 试卷内容分析
依据课程标准将课程内容划分为三个一级主题、十三个二级主题进行内容分析,内容分布如表2所示。而后从各题的试题情境、核心素养等方面进行内容分析,如表3所示。
2 基于物理核心素养的中考试题分析
义务教育物理课程以发展学生物理核心素养为宗旨,故基于物理核心素养对2023年湖南省长沙市中考物理试题进行分析。
2.1 巧用生活情境,评价物理观念
试卷中物理试题的命制充分考虑了情境创设的真实性、典型性和适用性。试题以实际的生产生活情境为载体,结合物理学科特点,考查学生能否在实际情境中应用物理概念或原理,以此评价学生是否形成物理观念。
例1 下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A.春风拂面,柳絮飞扬
B.晨曦微露,雾漫山野
C.百花齐放,花香四溢
D.天寒地冻,大雪纷飞
答案:C。
例1情境源于“柳絮飞扬”“雾漫山野”“花香四溢”“大雪纷飞”四种自然现象,考查学生应用物质宏观运动以及分子动理论知识分析问题。要求能够辨析物质宏观运动和分子运动的区别,能够从运动与相互作用观念出发解释与生活情境相关的物理现象。
例2 学雷锋活动月,小明到敬老院献爱心,同时也收获了一些物理知识,下列事例与物理知识对应正确的是( )
A.把面团压成面皮——力可以改变物体的形状
B.给木凳装上软垫坐起来更舒服——受力面积越大压强越大
C.抖床单拍灰尘——灰尘没有惯性
D.用筷子夹饺子——筷子是省力杠杆
答案:A。
例2以学雷锋活动月到敬老院献爱心为话题,考查学生对力的作用效果、压强、惯性以及杠杆类知识的理解与应用的程度和能力,反映学生从物理学视角对运动与相互作用观念的认识。
在试题情境的创设上,选用了生活中的真实情境,以体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。如在第2题中,通过古诗“荷风送香气,竹露滴清响”中竹叶上出现露珠的真实情境,让学生应用所学物理知识分析物态变化,综合考查了物质观念中的物质的形态与变化,同时渗透了中华优秀传统文化,以增强学生民族文化的自信。
2.2 丰富考查角度,评价科学思维
从多个角度考查科学思维,旨在提高试题覆盖科学思维评价的维度。在义务教育物理课程标准指导下,从模型建构、推理论证、辨析质疑三个角度对科学思维命题进行评价[3]。
例3 淼淼湘江穿城过,座座桥梁两岸连,每一座湘江大桥都推动了长沙的发展。一艘正在湘江某段建桥的浮吊船,要将甲、乙两个实心桥墩构件放入江底。构件甲和构件乙的质量分布均匀且不吸水,它们的密度之比为1:4,构件甲的质量为200 t。ρ=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。则:
(1)(2)略。
(3)在浮吊船的甲板上放置构件乙与放置构件甲相比,浮吊船静止时排开水的体积增加了200 m3。如图1所示,钢绳提着构件浸没在水中沿竖直方向匀速下降,钢绳提着构件甲与提着构件乙相比,浮吊船排开水的体积变化了250 m3。由此可知构件乙的密度为__________kg/m3。
答案:1.6×103。
例3以浮吊船为背景,考查学生对密度的理解与应用。教学中要求学生能够理解和测量密度,并且能依据密度知识解释生活中与密度相关的现象。该题对学生获取信息、分析和解决问题能力的要求中等,考查学生构建固体密度模型的能力,考查科学思维。
例4 小明用图2甲所示的电路来测未知电阻R的阻值,图乙是他连接的实验线路。
(1)(2)略。
(3)小霞用图2甲所示的电路测未知电阻时,闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,老师告诉她故障只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,小明帮她提出两种检测故障的方案。
方案一:互换电流表和电压表的位置,闭合开关后观察电表的示数。
方案二:把电压表拆下来并联在开关的两端,闭合开关后观察电压表的示数。
你支持方案___________,根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障___________。
答案:支持方案二;根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障:当电压表示数为零时,故障为滑动变阻器断路;当电压表示数不为零时,故障为开关断开。
例4以电学实验为背景,考查电路故障相关知识。要求学生能根据已有的判断电路故障的方法对题目电路故障的原因作出猜想与推理,且从题干文字信息中寻找相关证据分析检测电路故障方案的可行性,并对所选方案可能出现的现象作出说明,形成电路故障分析结论。
2.3 设计物理实验,评价科学探究
在中考试题中,难以考查学生实际操作实验的能力以及基于实验与他人进行交流的能力。因而,中考试题命制对科学探究各要素进行整体设计,通过实验设计对科学探究的各要素进行侧重。
例5 在“探究平面镜成像的特点”的实验中:
(1)第一小组找到如图3甲所示的两种器材,器材a是平面镜,器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具。为了确定像的位置,可选择器材___________(写出器材的字母符号即可)。
(2)第二小组选取两支相同的蜡烛做实验,实验装置如图3乙所示,同学们发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,这说明平面镜所成像的大小与物体的大小___________;
(3)在探究像距和物距的关系时,小明在第一次实验中测出物距为12.50 cm,像距为12.50 cm。为了得到像距和物距关系的规律,你对他接下来的操作建议是___________。
答案:b;相同;改变物距,多做几组实验。
例5基于学生熟悉的“探究平面镜成像的特点”情境,给出与平时所学不同的实验器材,并给出相关的操作建议,引导学生关注实验方案设计,考查学生表述实验过程,通过实验探究提出实验方案的能力。
例6 小明用家里的器材探究重力大小与质量的关系。如图4甲、乙所示,小明用布袋装着质量不同的米,用电子秤测其质量,用液晶屏拉力器测其重力,实验数据记录如表4所示。
(1)在图4乙中,当米袋静止时,拉力器的示数与这袋米所受重力的大小___________;
(2)分析表4数据可得:物体所受重力的大小与它的质量成___________,下列数据处理方法可以得到此结论的是___________。
A.计算每一次实验中重力的大小与质量的比值
B.计算每一次实验中重力的大小与质量的乘积
答案:相等;正比;A。
例6是在新情境下“探究重力大小与质量的关系”。题目以文字描述和图表两种方式呈现有效信息,考查学生能否从中获取有效信息,并对数据进行分析和处理。通过对比电子秤的示数和拉力器的示数,发现电子秤的示数和拉力器的示数之间的关联,得出实验结论。
2.4 关注科技发展,评价科学态度与责任
课程标准要求初步认识科学本质并体会物理学对社会发展的推动作用,能够关注科学技术对人类生活、社会发展的影响,形成保护环境和节约资源的意识。中考试题对于科学态度与责任方面的评价常设置于题干背景之中。
例7 我国是最早用文字记载磁现象的国家之一,下列说法正确的是( )
A.“慈(磁)石召铁,或引之也”,说明磁石没有磁性
B.罗盘周围的磁感线真实存在且可见
C.司南静止时指南北是因为受到了地磁场的作用
D.鱼形铁被磁化后制成的指南鱼只有一个磁极
答案:C。
例7应用我国是最早用文字记载磁现象的国家之一这一情境,带领学生聚焦于我国古代科技相关的内容,了解古人利用磁性材料特性制成指南针的伟大发明,增强学生的民族文化自信。
例8 2023年5月30日,神舟十六号飞船飞往中国空间站,飞船与酒泉卫星发射中心之间通过___________波来传递信息;6月2日神舟十五号、神舟十六号航天员乘组完成在轨交接,6月3日21点29分神舟十五号飞船与空间站组合体分离,在飞船远离空间站的过程中,飞船相对于空间站是___________的;返回舱落向地面的过程中重力势能变___________。
答案:电磁;运动;小。
例8考查多种多样的运动形式、电和磁、机械能等知识,通过神舟十六号飞船飞往中国空间站的情境,引导学生关注科技发展对社会发展的影响,增强学生致力于科学技术的责任感和使命感。
3 教学启示
从2023年湖南省长沙市中考物理试题可以看出,中考物理试题注重培养学生物理学科核心素养,为课堂教学提供了方向,具体如下。
3.1 重视探究活动,培养科学探究能力
要培养学生科学探究能力,应注重问题导向,强化问题、证据、解释、交流等要素,合理设计探究活动。在课程学习上,教师需强化课内探究实验、演示实验,引导学生基于实验现象进行讨论交流,对实验现象进行解释;进行探究活动时,应创设真实的情境引导学生发现问题、提出问题,并给予学生交流讨论的时间,发挥学生学习的主动性。在课后,教师可安排与课程相关的探究活动,如学习了大气压强知识后安排学生完成覆杯实验、瓶吸鸡蛋实验等,并让学生应用物理语言解释该现象的形成原因,引导学生从物理视角观察世界,用物理语言解释世界,培养学生的科学探究能力。
3.2 贴近生产生活,提升问题解决能力
长沙市中考试卷多数试题情境贴近生活,来源于生产生活实际,注重“从生活走向物理”理念,注重解决与生产生活相联系的实际问题。在学习物理过程中,需关注学生真实的生活经历,结合与社会、生活相联系的问题,引导学生运用物理知识、物理规律解释与社会、生活相关的实际问题,将科学方法运用于实际,提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。在教学中运用学生在生活中的真实体验与感悟的情境更利于帮助学生构建生活与物理之间的联系,进而形成物理观念。
3.3 强化情境创设,厚植科学态度与责任
长沙市中考试卷注重试题情境创设,大部分题目基于情境对学生进行考查。教师在教学过程中应充分挖掘科学史料、我国相关科技成果、项目活动、当今社会热点,例如经典著作《天工开物》、航空技术、光导纤维、环境保护等题材中与物理知识相关联的内容。科学态度与责任是在潜移默化中形成的,需以情境为媒介,教师加以引导,让学生体会物理学对社会发展的积极作用,感知科学家取得成就的艰辛历程与对社会发展的卓越贡献,培养学生的爱国情怀与社会责任感,全方面培养学生的物理学科素养。
参考文献:
[1]教育部关于加强初中学业水平考试命题工作的意见[J].中国教育学刊,2020(2):52.
[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.
[3]蒋炜波,赵坚.物理核心素养的试题命制与评价策略研究——以科学思维评价为例[J].物理教学,2020,42(3):2-6.
(栏目编辑 陈 洁)
收稿日期:2023-09-08
基金项目:湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于深度学习的物理课程与教学论改革研究与实践”(HNJG-2020-0164)
作者简介:温文玉(1998-),女,硕士研究生,主要从事中学物理课程与教学论研究。
*通信作者:宋善炎(1964-),男,教授,主要从事教师教育、物理课程与教学论研究。