基于核心素養(yǎng)的高考物理備考建議

梁德清

2021年，廣西高考理科綜合卷（以下簡稱理綜）采用教育部考試中心組織命制的全國甲卷。本文將基于對2021年廣西高考物理試題的分析，探析我區(qū)落實國家物理學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科人才培養(yǎng)目標(biāo)，以及普通高中物理課程教學(xué)改革現(xiàn)狀與存在的問題，提出2022年高考物理學(xué)科的復(fù)習(xí)策略和備考建議，以期拋磚引玉。

一、2021年廣西高考物理試題分析

2021年全國甲卷理綜物理試題滿分110分，其中必考內(nèi)容占95分，選考內(nèi)容占15分。物理試題結(jié)構(gòu)設(shè)計合理且相對穩(wěn)定，題型、題量和賦分情況如表1所示。

這套物理試題的命題以全國教育大會精神為指引，貫徹落實《深化新時代教育評價改革總體方案》的要求，依托“一核”“四層”“四翼”高考評價體系，突出物理學(xué)科特色，強化基礎(chǔ)性知識考查，優(yōu)化情景設(shè)計，增強試題的靈活性，重點考查關(guān)鍵能力，充分發(fā)揮高考命題的育人功能和積極導(dǎo)向作用，引導(dǎo)高中物理教學(xué)減少死記硬背和“機械刷題”的做法，助力高中育人方式改革。2021年，廣西高考考生在物理試題答題方面的表現(xiàn)，如表2所示。

從表2可以看出：我區(qū)考生的平均分不足30分，創(chuàng)歷史新低;難度值0.26，難度偏高;區(qū)分度0.37，屬于良好，高低分之間能夠拉開差距。這套試題能夠體現(xiàn)不同考生在必備知識、關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)方面的差異，體現(xiàn)育人和選拔的雙向功能，具體分析如下。

（一）選擇題

物理選擇題共8道題，其中力學(xué)4道題，電磁學(xué)3道題，近代物理學(xué)1道題。第14題以斜面模型考查勻變速直線運動、牛頓第二定律和數(shù)學(xué)求極值等知識的綜合應(yīng)用，第15題以圓周運動模型考查向心加速度大小的估算，第16題以通電直導(dǎo)線激發(fā)磁場模型考查磁場的疊加，第17題以原子核的衰變模型考查質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，第18題以橢圓軌道模型考查利用開普勒第三定律和萬有引力定律對天體高度的估算，第19題以等勢面模型考查靜電場的基本性質(zhì)（力的性質(zhì)、能的性質(zhì)），第20題以斜面模型考查功能關(guān)系、牛頓第二定律與勻變速直線運動的綜合應(yīng)用，第21題以線框進(jìn)入有界勻強磁場模型考查牛頓第二定律、動生電動勢、安培力、歐姆定律、電阻定律和密度公式的綜合應(yīng)用。

物理選擇題的命題特點有三個：第一，以高中物理教材中的典型模型為依托，考查考生對物理基本概念、基本規(guī)律的理解和應(yīng)用，同時考查考生的理解能力、模型建構(gòu)能力、邏輯推理能力、分析綜合能力、信息加工能力等物理學(xué)科關(guān)鍵能力，以及物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等物理學(xué)科核心素養(yǎng)。第二，豐富情景化設(shè)計和呈現(xiàn)方式。如：第14題利用平板和鐵架臺構(gòu)建可以調(diào)節(jié)傾角的斜面，第15題以傳統(tǒng)游戲“旋轉(zhuǎn)紐扣”呈現(xiàn)圓周運動，第17題利用圖像呈現(xiàn)衰變信息。第三，強調(diào)數(shù)學(xué)工具的使用和數(shù)學(xué)運算。如：第14題需要利用數(shù)學(xué)三角函數(shù)求物理極值，第15題是向心加速度的估算，第18題是“天問一號”的停泊軌道與火星表面最遠(yuǎn)距離的估算，第21題需要綜合運用力學(xué)和電磁學(xué)的知識對加速度進(jìn)行字母運算。物理選擇題的平均分和難度值等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如表3所示。

由表3可知：第14、21題的難度值均低于0.30，屬于難題，尤其是第14題，難度值僅為0.15，創(chuàng)歷史新低;其余6道題的難度值介于0.30—0.70之間，屬于中等難度題。全區(qū)物理選擇題平均分為17.85分，與近幾年相比，選擇題平均分低了4—5分。

（二）實驗題

第22、23題是實驗題，考查方式為“一力一電”組合形式。第22題設(shè)計小銅塊在傾斜瓷磚上下滑的情境，考查考生對實驗數(shù)據(jù)的處理以及對牛頓定律的應(yīng)用;第23題以教材中的實驗“探究小燈泡的伏安特性曲線”為素材設(shè)計一系列問題，考查考生對實驗儀器的選擇、電路實驗的安全操作、實驗圖像的識別與分析、電表改裝原理的理解與應(yīng)用計算。

物理實驗題的命題特點主要有三個：第一，以考生熟悉的基礎(chǔ)實驗為素材，考查考生對實驗基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握。第二，設(shè)計了新穎的實驗情景，或在基礎(chǔ)實驗中注入新元素，考查考生的遷移運用能力、實驗探究能力和創(chuàng)新能力。第三，強調(diào)數(shù)據(jù)處理，考查考生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力。物理實驗題的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如表4所示。

由表4可知，兩道物理實驗題均屬于難題：第22題的零分率明顯偏高，約有70%的考生取得零分;第23題的滿分率偏低，區(qū)分度不高。

（三）計算題

第24、25題是計算題，考查方式也是“一力一電”組合形式。第24題以力學(xué)中常見的斜面模型和碰撞模型考查機械能、功、動能定理等知識在實際生活中的綜合應(yīng)用;第25題以帶電粒子分別在電場和磁場中最典型的運動模型——類平拋運動和勻速圓周運動，考查電場力、洛倫茲力、牛頓第二定律、速度分解、數(shù)學(xué)求極值等知識的綜合應(yīng)用。

物理計算題具有如下命題特點：第一，以力學(xué)和電磁學(xué)的重點模型為依托，考查高中物理核心知識，側(cè)重考查考生的分析理解、模型建構(gòu)、邏輯推理、綜合運用等關(guān)鍵能力，考查運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等物理觀念，以及科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等物理核心素養(yǎng)。第二，創(chuàng)設(shè)新穎的問題情境，強調(diào)理論聯(lián)系實際。如，第24題創(chuàng)設(shè)無動力小車沿斜面向下經(jīng)歷50個減速帶的生活實踐類問題情景。第三，強調(diào)數(shù)學(xué)工具的使用和數(shù)學(xué)運算。物理計算題的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如表5所示。

從表5可知，兩道實驗題的難度值明顯低于0.30，屬于難度最高的題目。其中，第24題的平均分不足1分，約有75%的考生得零分，區(qū)分度也不理想;第25題的滿分率偏低，區(qū)分度尚可。

（四）選考題

第33、34題為選考題，考生可以從中任選一題作答。第33（1）題利用V-t圖像的等壓線考查理想氣體的實驗定律（蓋·呂薩克定律和玻-馬定律），第33（2）題以氣缸活塞模型考查理想氣體的實驗定律（玻-馬定律），第34（1）題以光通過平板玻璃磚模型考查光的折射和全反射，第34（2）題以簡諧橫波在介質(zhì)中的傳播模型考查波長、周期、波速、波動方程等。

物理選考題的命題特點有三個：第一，以選修模塊中常見的模型為依托，考查相應(yīng)模塊核心知識的綜合運用，考查考生的理解能力、模型建構(gòu)能力、邏輯推理能力、分析綜合能力等關(guān)鍵能力，考查運動觀、相互作用觀、科學(xué)思維等學(xué)科核心素養(yǎng)。第二，突出基礎(chǔ)性內(nèi)容的考查，拓展考查方式方法。如：第33（1）題利用V-t圖像考查蓋·呂薩克定律和玻-馬定律;第34（1）題以取值范圍考查光的全反射;第34（2）題以純文字信息代替直觀的波動圖，出現(xiàn)了從未考查過的波動方程。第三，強調(diào)數(shù)學(xué)知識的運用和數(shù)學(xué)運算。如：第33（2）題需要聯(lián)立4個以上的方程求解;第34（2）題需要結(jié)合三角函數(shù)求解波動方程，或者利用數(shù)形結(jié)合求解。物理選考題的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如表6所示。

從難度值來看，兩道選考題的難度有失均衡，并且都屬于難題。第34題與壓軸題第25題難度值相當(dāng)，同屬于難度最高的題目。

二、2022年高考物理學(xué)科復(fù)習(xí)對策與備考建議

（一）研究高考評價體系和物理課標(biāo)

2014年印發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》，對加強高考內(nèi)容改革頂層設(shè)計提出要求，明確指出：要依據(jù)高校人才選拔要求和國家課程標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理命題。2018年，習(xí)近平總書記在全國教育大會強調(diào)，要努力構(gòu)建德智體美勞全面培養(yǎng)的教育體系，形成更高水平的人才培養(yǎng)體系。

中國高考評價體系是根據(jù)新時代黨的教育方針與國家教育改革相關(guān)政策文件構(gòu)建的，符合素質(zhì)教育全面發(fā)展要求的、用于指導(dǎo)高考內(nèi)容改革和命題工作的測評體系。未來的物理學(xué)科命題與評價，應(yīng)以高考評價體系為指引，結(jié)合物理學(xué)科特點，創(chuàng)新性地調(diào)整試題結(jié)構(gòu)、考查內(nèi)容、考查方式，以實現(xiàn)對考生整體素質(zhì)的評價?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《2017版高中物理課標(biāo)》）凝練了物理學(xué)科核心素養(yǎng)，更新了教學(xué)內(nèi)容，研制了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，增強了對教學(xué)評價的指導(dǎo)性，是高中物理教學(xué)的綱領(lǐng)性文件。高考需要對高中課程標(biāo)準(zhǔn)的核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容進(jìn)行全面覆蓋，做到無差別、無遺漏。物理學(xué)科考試內(nèi)容要以《2017版高中物理課標(biāo)》為依據(jù)，體現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)，覆蓋物理課程內(nèi)容，符合學(xué)業(yè)質(zhì)量水平等級要求。

教師應(yīng)積極響應(yīng)國家對人才培養(yǎng)的號召，認(rèn)真研讀高考評價體系和《2017版高中物理課標(biāo)》，明確國家對人才培養(yǎng)的新要求，注重培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，在教學(xué)實踐中不斷探索和豐富教學(xué)方式。

（二）夯實基礎(chǔ)，教學(xué)和復(fù)習(xí)回歸教材

2021年廣西高考物理試題進(jìn)一步豐富了基礎(chǔ)性考查的內(nèi)涵，拓展了考查的方式方法。如：第17題創(chuàng)新試題形式，給出某原子核經(jīng)過α、β衰變后的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)的圖像，考查考生對α、β衰變規(guī)律的理解;第19題以電場中的等勢面（不是電場線）為情景，考查考生對電場力做功、電勢能等內(nèi)容的系統(tǒng)理解;第23題結(jié)合電表改裝和電阻箱阻值置零的特殊操作，探究小燈泡的伏安特性曲線;第24題設(shè)計無動力小車通過減速帶的情境，考查考生對機械能、功、動能定理等物理核心概念、規(guī)律的理解與運用。那么，對基礎(chǔ)性知識的考查，是不是意味著試題變?nèi)菀琢四?？其實不然，物理基本概念和基本?guī)律是高中物理基礎(chǔ)性內(nèi)容，是考生形成和深化物理觀念、提升學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。高考物理命題依據(jù)《2017版高中物理課標(biāo)》要求和教材內(nèi)容，重點考查考生對基本物理概念、物理規(guī)律的理解和運用。因此，在復(fù)習(xí)和備考階段，教師應(yīng)當(dāng)遵循教育規(guī)律，緊扣課標(biāo)，回歸教材，讓考生掌握基本概念、基本規(guī)律的形成過程，強調(diào)對基礎(chǔ)知識、基本理論的融會貫通與綜合運用，促進(jìn)考生物理觀念的形成和發(fā)展。

（三）聯(lián)系實際，準(zhǔn)確建模，學(xué)以致用

情景化試題是考查考生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。2021年廣西高考物理試題強調(diào)理論聯(lián)系實際，設(shè)計了與生產(chǎn)實踐、科技前沿等緊密聯(lián)系的情境，考查考生靈活運用物理知識分析和解決問題的能力，引導(dǎo)考生學(xué)以致用。如：第15題以傳統(tǒng)游戲“旋轉(zhuǎn)紐扣”為情境，考查考生對圓周運動規(guī)律的理解和運用;第18題以執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器進(jìn)入環(huán)繞火星橢圓形停泊軌道為情境，考查考生運用開普勒第三定律等知識解決實際問題的能力，旨在鼓勵考生拓寬學(xué)科視野，關(guān)注國家科技發(fā)展，增強民族自信心和自豪感。因此，在復(fù)習(xí)和備考階段，教師應(yīng)將理論聯(lián)系實際的情景化試題作為重點，著重培養(yǎng)考生的審題能力、抽象概括能力、提取關(guān)鍵信息能力和建構(gòu)物理模型能力。

（四）重視數(shù)學(xué)，提高應(yīng)用數(shù)學(xué)解決物理問題的能力

2021年廣西高考物理試題考查考生運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，對數(shù)學(xué)運算提出了更高的要求。如：第14題需要利用三角函數(shù)求極值，第15題是向心加速度大小的估算，第18題是“天問一號”探測器的停泊軌道與火星表面最遠(yuǎn)距離的估算，第21題綜合運用力電磁知識對加速度進(jìn)行字母運算，第22題是加速度和動摩擦因數(shù)的計算，第23題計算電阻和功率，第25題運用數(shù)學(xué)知識求解臨界問題和最遠(yuǎn)距離，第33題是多個方程聯(lián)立的字母運算，第34題需要利用三角函數(shù)求波動中的質(zhì)點位移。因此，在復(fù)習(xí)備考階段，教師應(yīng)引導(dǎo)考生在數(shù)學(xué)工具的運用和數(shù)學(xué)運算上多下功夫，一般可采取專題復(fù)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會歸納方法。

（五）注重探究，培養(yǎng)遷移運用能力和創(chuàng)新能力

實驗探究是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。2021年廣西高考物理試題突出考查考生的實驗?zāi)芰Γ荚谝龑?dǎo)高中物理教學(xué)開好實驗課，提高考生的實驗探究能力。兩道實驗題均取材于教材中的基礎(chǔ)實驗，試題形式變豐富了，優(yōu)化了設(shè)問方式，旨在促進(jìn)高中物理實驗教學(xué)的變革，提升考生的批判性思維、創(chuàng)新思維等高階思維能力，減少復(fù)習(xí)過程中存在的反復(fù)刷題、機械訓(xùn)練等現(xiàn)象;引導(dǎo)實驗教學(xué)遵循教育規(guī)律，回歸教材，培養(yǎng)考生的物理學(xué)科核心素養(yǎng);引導(dǎo)考生從“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變，不再單純地死記硬背知識點，助力高中育人方式改革。

以上是筆者對2021年廣西高考物理試題的分析，同時對2022年物理高考復(fù)習(xí)提出對策和備考建議。總之，在復(fù)習(xí)備考階段，教師要抓基礎(chǔ)、抓規(guī)范，讓考生多做典型題目，不斷提高考生的物理思維水平和解決問題的能力。

（責(zé)編 歐孔群）