從一道高考題看高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的考查

蔣敦武??

摘 要：作為科學(xué)課范疇的高中物理課，應(yīng)該在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究能力以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。應(yīng)該從學(xué)生的全面發(fā)展、長(zhǎng)期發(fā)展考慮，把這些物理學(xué)科的核心素養(yǎng)深深地植入學(xué)生骨子里，讓學(xué)生全面受益，終身受益。近幾年高考，有關(guān)學(xué)科核心素養(yǎng)的考題越來(lái)越多。下面以2017年一道高考題，深入剖析物理學(xué)科核心素養(yǎng)的考查要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高考題；高中物理；學(xué)科核心素養(yǎng)；考查

（2017全國(guó)Ⅰ卷22題）某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng)，用自制―滴水計(jì)時(shí)器計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前，將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁，如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。（已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴）

（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是 從右向左（填從右向左或從左向右）運(yùn)動(dòng)的。

（2）該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖（b）中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為0.19m/s，加速度大小為0.037m/s2。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

這是2017年全國(guó)高考物理學(xué)科全國(guó)Ⅰ卷22題，是實(shí)驗(yàn)題，這個(gè)題很好地考查了高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)要點(diǎn)。下面從物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感4個(gè)方面深入剖析高中物理學(xué)科素養(yǎng)在高考中的考查要點(diǎn)。

一、 物理觀念的考查

在物理中，物理觀念包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。是對(duì)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華。

這道題，就考查了什么是直線運(yùn)動(dòng)，考查了描述運(yùn)動(dòng)的物理量——速度、加速度等概念。如第（1）問(wèn)，小車在桌面上是從右向左還是從左向右運(yùn)動(dòng)的，就是考查運(yùn)動(dòng)方向的。這實(shí)際上就是對(duì)運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念的考查：輕推一下小車，小車在桌面上由于受到摩擦力的緣故，做減速運(yùn)動(dòng)，速度會(huì)越來(lái)越小，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)距離會(huì)越來(lái)越短。通過(guò)圖（b），可以確定小車是從右向左運(yùn)動(dòng)的。要快速而準(zhǔn)確地作答，頭腦里就要有運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念。

二、 科學(xué)思維的考查

科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。該題用自制―滴水計(jì)時(shí)器計(jì)量時(shí)間，類似于我們課堂上所講的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，它們的計(jì)時(shí)原理是一樣的。該題直接用水滴在桌面上留下印跡，桌面相當(dāng)于教材中所講的紙帶?？梢詫⒄n本上所講的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦w移至本題。在這個(gè)題中，我們就要思考水滴是如何計(jì)時(shí)的，小車在手輕推一下后做什么運(yùn)動(dòng)，為什么會(huì)做這種運(yùn)動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)情景與我們課本上所講的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)勻變速運(yùn)動(dòng)的速度、加速度的實(shí)驗(yàn)有何異同。這就是我們要思考的地方，這就是我們要具有的科學(xué)思維。

實(shí)際上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)源于教材，又聯(lián)系生活，將學(xué)生熟悉的水滴現(xiàn)象引入實(shí)驗(yàn)，妙趣橫生。這也是該實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的地方。與教材所講的起到異曲同工之妙。小車在手輕推以后，小車瞬間獲得動(dòng)能，在脫離手以后，不再受手的作用，但在桌面上運(yùn)動(dòng)以后會(huì)受到桌面摩擦力的作用，因?yàn)樽烂娌粫?huì)絕對(duì)光滑。小車在摩擦力的作用下，就會(huì)做減速運(yùn)動(dòng)，速度越來(lái)越小，動(dòng)能越來(lái)越小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以，小車在相等的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)的距離會(huì)越來(lái)越短。結(jié)合生活實(shí)際，聯(lián)系所學(xué)，輕輕思考，不難很快做出（1）的選擇。

三、 實(shí)驗(yàn)探究能力的考查

此題重點(diǎn)考查了實(shí)驗(yàn)探究中的獲取信息，處理信息，獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。如問(wèn)題（2），該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)，求小車運(yùn)動(dòng)到圖（b）中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為 m/s，加速度大小為 m/s2。下面我們來(lái)解析這2個(gè)問(wèn)題。已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)水滴，所以

相鄰兩水滴間的時(shí)間間隔為：Δt=3045 s=23 s，所以A點(diǎn)位置的速度為：

vA=x3+x42Δt m/s

=0.117+0.1332×23 m/s

=0.19m/s，根據(jù)逐差法可求加速度：（x4-x1）+（x5-x2）=6a（Δt）2，解得a=0.037m/s2。

探究能力是一種重要能力。這需要我們物理教師在課堂中不要一講到底，要大力采用探究式教學(xué)，要讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，要讓學(xué)生成為真正的學(xué)習(xí)的主人。

四、 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的考查

科學(xué)的本質(zhì)是求真求實(shí)，科學(xué)態(tài)度是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，科學(xué)倫理是尊重自然尊重事實(shí)。本題出題者對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理給出了結(jié)果均保留2位有效數(shù)字。這一小小的要求體現(xiàn)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。通過(guò)高中物理的學(xué)習(xí)，學(xué)生能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)；具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，能主動(dòng)與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威；并時(shí)時(shí)處處以科學(xué)的態(tài)度對(duì)待物理，應(yīng)用物理，將所學(xué)的物理科學(xué)知識(shí)應(yīng)用到社會(huì)生活中，服務(wù)于人類，造福于人類。

五、 總結(jié)

物理學(xué)科核心素養(yǎng)自從提出以后，受到了教育主管部門和科任老師的高度重視。在物理教學(xué)中重視物理學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)就要大膽推行素質(zhì)教育擯棄應(yīng)試教育。在今后的高考題中會(huì)越來(lái)越重視物理核心素養(yǎng)的考查，這給當(dāng)下的物理教師們提出了更高的要求：教育復(fù)興，責(zé)無(wú)旁貸。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：蔣敦武，湖北省十堰市，湖北省十堰市第二中學(xué)。