知能并重 穩(wěn)中求新 課標(biāo)未動(dòng) 素養(yǎng)先行
——2018年北京市物理學(xué)科中考試題賞析

2014年教育部研制印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，提出要“研究制訂學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，明確學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”。2016年9月發(fā)布的中國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)研究成果中將中國(guó)學(xué)生核心素養(yǎng)分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三方面，綜合表現(xiàn)為六大素養(yǎng)(圖1a所示)。2018年1月，教育部正式頒發(fā)的普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包含物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四方面(圖1b所示)。中學(xué)物理教學(xué)正式進(jìn)入了以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)的新時(shí)代。

圖1

中考、高考是檢測(cè)學(xué)生培養(yǎng)過程中核心素養(yǎng)是否得到發(fā)展的至關(guān)重要的選拔性考試?！氨本┚怼钡闹锌?、高考試題不僅體現(xiàn)了與教育頂層設(shè)計(jì)的高度一致性，更自始至終堅(jiān)持對(duì)課堂教學(xué)實(shí)際過程的考查，堅(jiān)持對(duì)學(xué)生的知識(shí)獲得、能力提升的考查。整卷的試題結(jié)構(gòu)、試題的考查內(nèi)容和考查方向、試題的素材選取、試題的問題設(shè)計(jì)都已經(jīng)形成了獨(dú)具一格的首都特色。試題命制過程中對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)考查的滲透更為核心素養(yǎng)背景下的初中物理課堂教學(xué)以及教學(xué)評(píng)價(jià)提供了有用的參考價(jià)值。

一、知能并重——在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和主干知識(shí)的考查過程中兼顧考查學(xué)生的能力

1.堅(jiān)持對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的考查

2018年北京市中考《考試說明》中明確指出初中物理教學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)包括物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理概念和物理規(guī)律；基本技能包括測(cè)量、讀數(shù)、作圖、實(shí)驗(yàn)操作等方面的技能?？傆[2018年北京市物理學(xué)科中考試卷可以發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)知識(shí)的考查覆蓋了學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)到的力、熱、光、電、聲、磁全部的知識(shí)體系，考查的內(nèi)容中包含了對(duì)現(xiàn)象、事實(shí)、規(guī)律、概念的理解和掌握。通過課標(biāo)和考試說明中明確規(guī)定的學(xué)生實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面的基本技能。粗略估測(cè)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的考查約占整個(gè)試題內(nèi)容的80%。

2.在對(duì)主干知識(shí)的考查過程中關(guān)注學(xué)生能力考查

2018年北京市物理學(xué)科中考試卷堅(jiān)持在對(duì)物理學(xué)科的主干知識(shí)進(jìn)行考查過程中關(guān)注學(xué)生能力的考查。學(xué)生初中物理學(xué)習(xí)的過程中主干知識(shí)涉及聲、光、力、力與運(yùn)動(dòng)、壓強(qiáng)和浮力、物體運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)的物理屬性、機(jī)械功與機(jī)械效率、電路與歐姆定律、電功與電功率、電與磁能量與能量轉(zhuǎn)化等。試題在命制過程中突出考查學(xué)生對(duì)基本概念和基本規(guī)律的理解與應(yīng)用，避免知識(shí)的簡(jiǎn)單記憶與再現(xiàn)，杜絕偏題、怪題和煩瑣題。通過對(duì)現(xiàn)象和事實(shí)的區(qū)分、概念的辨析，考查考生初步分析概括的能力；通過大量聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際問題考查了學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律解決簡(jiǎn)單問題的能力；通過大量的圖片、圖表、圖像考查了學(xué)生獲取信息的能力，通過大量的實(shí)驗(yàn)考查了學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。

二、在試題命制過程中融入中國(guó)傳統(tǒng)文化中的科學(xué)思想以及近現(xiàn)代我國(guó)的科學(xué)成就

黨的十九大報(bào)告中明確提出要深入挖掘中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化蘊(yùn)含的思想觀念、人文精神、道德規(guī)范，結(jié)合時(shí)代要求繼承創(chuàng)新，讓中華文化展現(xiàn)出永久魅力。北京市物理學(xué)科中考試題中的大量素材來(lái)自我國(guó)古代的傳統(tǒng)文化以及現(xiàn)代的科技成就。例如在考查光現(xiàn)象的選項(xiàng)中有鳥巢在水中的倒影以及王亞平進(jìn)行太空授課時(shí)的照片(如圖2所示)。

圖2

在考查熱現(xiàn)象中物態(tài)變化時(shí)在選項(xiàng)中以我國(guó)二十四節(jié)中立春、白露、大雪、冬至?xí)r節(jié)作為題目背景。而在第19題中直接考查了我國(guó)古代科技成果中的物理知識(shí)。

2018年北京市物理學(xué)科中考第19題：圖3展示了古代勞動(dòng)人民的智慧成果，對(duì)其中所涉及的物理知識(shí)，下列說法中正確的是( )。

圖3

由于2022年冬奧會(huì)在北京舉辦，因此冬奧會(huì)也不出意外成為了命題的情境之一。在冬奧會(huì)的題目情境中，選取了短道速滑和冰壺2個(gè)中國(guó)隊(duì)實(shí)力較強(qiáng)的項(xiàng)目，其中短道速滑圖片上的隊(duì)員是在索契冬奧會(huì)上為我國(guó)奪得首枚冬奧獎(jiǎng)牌的短道速滑選手韓天宇(如圖4a所示)；而冰壺項(xiàng)目圖片上是在2009年在世界冰壺錦標(biāo)賽上為中國(guó)隊(duì)奪得冠軍的中國(guó)女子冰壺隊(duì)的兩位主力隊(duì)員周妍和劉金莉(如圖4b所示)。冰壺圖片上中國(guó)女子冰壺隊(duì)正在參加在捷克比爾森舉行的韓國(guó)平昌冬奧會(huì)落選賽，在這場(chǎng)比賽中中國(guó)隊(duì)以11：4戰(zhàn)勝意大利隊(duì)獲得了冬奧會(huì)的參賽資格。

圖4

顯然，上述題目的命題立意旨在引導(dǎo)初中物理課堂教學(xué)要深入挖掘物理知識(shí)與我國(guó)傳統(tǒng)文化及現(xiàn)代科技成就之間的聯(lián)系，將立德樹人的教學(xué)理念落實(shí)到課堂教學(xué)實(shí)踐中。在傳授知識(shí)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、價(jià)值觀、民族觀，為實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興培養(yǎng)國(guó)家棟梁。

三、穩(wěn)中求新——在知識(shí)考查中滲透物理學(xué)科的思想方法

物理學(xué)是一門基礎(chǔ)科學(xué)，物理學(xué)的發(fā)展歷程對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。從伽利略的理想實(shí)驗(yàn)到牛頓的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》到再到愛因斯坦的相對(duì)論，物理學(xué)已經(jīng)建立了基本完整的學(xué)科理論體系。在這一理論體系的建立過程中有一些物理學(xué)研究方法起著至關(guān)重要的作用。因此物理學(xué)習(xí)中關(guān)于方法的學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展影響深遠(yuǎn)。

初中物理學(xué)習(xí)中常用的物理學(xué)方法有控制變量法、等效替代法、比值定義法、類比法、實(shí)驗(yàn)法、圖像法、歸納法、演繹法、理想化等。2018年北京市物理學(xué)科中考試題中的科普閱讀題(如圖5所示)詳細(xì)介紹了物理科學(xué)方法中的圖像法。題干中就如何建立坐標(biāo)系，如何設(shè)定坐標(biāo)分度值，如何繪制圖線等關(guān)鍵問題做了簡(jiǎn)要的描述，設(shè)問中則圍繞如何利用圖像法分析問題、得出結(jié)論展開。這道試題的命制不僅考查了學(xué)生獲取信息的能力，更為學(xué)生的高中學(xué)習(xí)乃至終身學(xué)習(xí)有目的地做好了鋪墊。

物理學(xué)思想方法學(xué)習(xí)的過程就是學(xué)生獲取知識(shí)、提升素養(yǎng)的過程，因此初中物理的課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)關(guān)注物理科學(xué)方法的滲透、提煉和升華，在科學(xué)方法的“隱性”和“顯性”教學(xué)之間尋找出利于學(xué)生發(fā)展的平衡點(diǎn)，為促進(jìn)學(xué)生的終身發(fā)展鋪路奠基。

圖5

四、知識(shí)進(jìn)階——在知識(shí)考查中關(guān)注初高中知識(shí)的有效銜接

眾所周知，中考并不是學(xué)生學(xué)業(yè)的終點(diǎn)，而是一個(gè)階段性的選拔性考試。絕大多數(shù)學(xué)生在經(jīng)歷了中考的洗禮后，都要進(jìn)入普通高中繼續(xù)進(jìn)行更高階知識(shí)的學(xué)習(xí)。因此，中考除了要承擔(dān)對(duì)學(xué)生進(jìn)行一定的選拔性的重任之外，顯然也應(yīng)該是大多數(shù)學(xué)生初中和高中有效銜接點(diǎn)。2018年北京市物理學(xué)科中考試卷中的某些試題就在初高中知識(shí)的有效銜接上做了一些有意義的嘗試。例如13題中的實(shí)驗(yàn)情景(如圖6所示)取材于高中物理必修2中曲線運(yùn)動(dòng)的常見演示實(shí)驗(yàn)。又如第31題要求學(xué)生根據(jù)小球的受力情況分析放手后小球可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況(如圖7所示)。題目中將物體的受力與物體的運(yùn)動(dòng)情況緊密相連，正是學(xué)生在進(jìn)行受力分析時(shí)必須考慮的問題之一。再如在科普閱讀題中(如圖5所示)介紹的圖像法是高中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)的主要方法，如何利用實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)科學(xué)作圖一直是高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，題目中給出的信息和問題設(shè)計(jì)顯然會(huì)對(duì)學(xué)生在高中階段的學(xué)習(xí)起到非常重要的鋪墊作用。

圖6

圖7

顯然，由于學(xué)生的年齡特點(diǎn)、心理特征、學(xué)習(xí)能力等因素的差異，各學(xué)科同一知識(shí)內(nèi)容在不同學(xué)段學(xué)習(xí)時(shí)不管是難度、深度、還是方法都有顯著的差異。但從育人的角度來(lái)說，盡管學(xué)段不同，但對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)顯然是一致的。教師在教學(xué)過程中，除了依據(jù)學(xué)生特點(diǎn)、知識(shí)特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)之外，還應(yīng)當(dāng)深入挖掘同一素材在不同學(xué)段的問題價(jià)值，尋找不同學(xué)段的教學(xué)在提升學(xué)生素養(yǎng)過程中的一致性，為學(xué)生各個(gè)階段的自主發(fā)展搭建更好的階梯和平臺(tái)。

五、素養(yǎng)先行——在知識(shí)考查中重視學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

雖然義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)修訂工作還沒有開始，但是在這次教改的大背景下新的課程標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵詞必然也是“核心素養(yǎng)”。2018年北京市物理學(xué)科中考試卷中對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查無(wú)疑將為新課標(biāo)背景下的中考試題命制打開了一條很好的思路。

物理學(xué)科核心素養(yǎng)中物理觀念方面的素養(yǎng)包含物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀和能量觀。關(guān)于物態(tài)變化、物質(zhì)導(dǎo)電性能等考查了學(xué)生對(duì)于物質(zhì)觀的認(rèn)識(shí)。在壓強(qiáng)、摩擦、運(yùn)動(dòng)與受力等知識(shí)的考查過程中滲透了對(duì)學(xué)生運(yùn)動(dòng)與相互作用觀的考查。在內(nèi)能的改變方式、電流的熱效應(yīng)、可再生能源等知識(shí)的考查中滲透了對(duì)學(xué)生能量觀的考查。

物理學(xué)科核心素養(yǎng)中科學(xué)思維方面的素養(yǎng)包含4個(gè)要素：模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新。科學(xué)探究方面的素養(yǎng)包含問題、證據(jù)、解釋、交流4個(gè)要素。這兩方面的素養(yǎng)考查在試題中出現(xiàn)了相互交錯(cuò)，融會(huì)貫通的情形。由于初中物理知識(shí)內(nèi)容中多為現(xiàn)象和規(guī)律，因此關(guān)于科學(xué)推理的考查題目較多，如電路的動(dòng)態(tài)變化分析，31題(如圖6所示)中關(guān)于放手后小球運(yùn)動(dòng)情況的分析等?？破臻喿x題(如圖5所示)第一個(gè)設(shè)問中考查了學(xué)生利用題中信息構(gòu)建勻速運(yùn)動(dòng)的模型來(lái)解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)解答題中關(guān)于浮力影響因素的實(shí)驗(yàn)探究過程則間接考查了學(xué)生科學(xué)論證的能力，實(shí)驗(yàn)解答題中要求學(xué)生利用題目中所給實(shí)驗(yàn)器材實(shí)現(xiàn)新的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊查g接考查了學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新能力。其他一些基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出問題或猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，利用實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋問題都滲透了對(duì)學(xué)生科學(xué)探究方面素養(yǎng)的考查。

除此之外，大量試題素材與學(xué)生生活實(shí)際相結(jié)合，與國(guó)家科技成就緊密相關(guān)，試題中關(guān)注學(xué)科核心概念或者核心規(guī)律的得出過程。這些試題的命制無(wú)疑是從科學(xué)態(tài)度、科學(xué)本質(zhì)、社會(huì)責(zé)任的3個(gè)維度考查了學(xué)生在學(xué)科核心素養(yǎng)中科學(xué)態(tài)度與責(zé)任方面的素養(yǎng)。

2018年1月頒布的普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出：基于核心素養(yǎng)的試題命制要清晰指向核心素養(yǎng)的某個(gè)或者多個(gè)方面，要盡量明確到對(duì)具體要素的測(cè)試。雖然義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)還未開始修訂，但2018年北京中考卷在命制過程中基于核心素養(yǎng)考查的大膽嘗試將給初中物理教學(xué)帶來(lái)深刻的沖擊。如何在課堂教學(xué)實(shí)踐、課后作業(yè)設(shè)計(jì)、教學(xué)效果評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)中滲透學(xué)科核心素養(yǎng)，提升學(xué)生核心素養(yǎng)，將是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)很多物理教師共同探討的實(shí)踐課題。

六、結(jié)語(yǔ)

隨著普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的正式頒布，義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂也即將正式啟動(dòng)。隨著各地中考、高考落下帷幕，縱觀各地的中考、高考的試題，不難看出“北京卷”又一次走在了全國(guó)的前列。試題在命制過程中堅(jiān)持自己的首都特色，在確保穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新命題思路，在義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)修訂之前嘗試將對(duì)核心素養(yǎng)的考查融入知識(shí)考查中。正如標(biāo)題中所示：知能并重、穩(wěn)中求新；課標(biāo)未動(dòng)、素養(yǎng)先行。這樣的試題不僅會(huì)得到考生、家長(zhǎng)、教師的一致認(rèn)可，也必將引發(fā)全體物理教師對(duì)中學(xué)物理學(xué)科教學(xué)的深入思考和研究。