夏波
摘 要:從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)方面,即物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,對(duì)2018年重慶中考物理試題進(jìn)行分析,并提出教學(xué)建議。
關(guān)鍵詞:2018重慶中考;核心素養(yǎng);教學(xué)建議
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2019)2-0043-3
從2018年重慶中考兩套試卷來(lái)看,繼續(xù)保持了“穩(wěn)中求變、變中求新”的風(fēng)格,不僅符合《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》和《2018年重慶市初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試暨高中招生考試說(shuō)明》,也符合重慶地區(qū)使用的人教版和滬科版教材。隨著新一輪課程改革的推進(jìn),學(xué)科核心素養(yǎng)首次在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中凝練,基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)與命題已然成為大家關(guān)注的焦點(diǎn),而中考試題對(duì)于教學(xué)起到了非常重要的導(dǎo)向作用。下面,筆者就從物理學(xué)科核心素養(yǎng)的四個(gè)方面,對(duì)2018年重慶中考試題進(jìn)行分析。
1 物理觀念
2018年重慶中考試題用了詩(shī)詞、新聞、本地特色等素材,體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生物理觀念的考查,主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。
1.1 利用傳統(tǒng)文化,考查物理觀念
例1 (2018年重慶A卷第2題)描述二十四節(jié)氣的詩(shī)句中蘊(yùn)含著豐富的物理知識(shí),以下說(shuō)法正確的是( )
A.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成需要吸熱
B.清明:“清明時(shí)節(jié)雨紛紛”,雨的形成是凝固現(xiàn)象
C.秋分:“丹桂小菊萬(wàn)徑香”,桂花飄香說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.立春:“大地陽(yáng)和暖氣生”,大地內(nèi)能的增加是太陽(yáng)通過(guò)做功的方式實(shí)現(xiàn)的
評(píng)析 本題A、B選項(xiàng)考查的物態(tài)變化現(xiàn)象的識(shí)別以及吸熱、放熱的判斷,體現(xiàn)了對(duì)物質(zhì)觀念的考查;C選項(xiàng)考查的分子動(dòng)理論,體現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念的考查;D選項(xiàng)考查的改變物體內(nèi)能的方式,體現(xiàn)了對(duì)能量觀念的考查。同時(shí),本題將詩(shī)句引入中考物理試題,引導(dǎo)我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中應(yīng)滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,落實(shí)立德樹人的根本任務(wù)。
1.2 利用開(kāi)放試題,考查物理觀念
例2 (2018年重慶A卷第13題) 2018年5月21日,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,伴隨著大量白霧的長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭騰空而起,搭乘火箭的“鵲橋”號(hào)中繼衛(wèi)星成功升空,如圖1所示。當(dāng)星箭分離后,“鵲橋”達(dá)到一定高度,打開(kāi)傘狀拋物面天線;變軌后,“鵲橋”進(jìn)入近地點(diǎn)約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約40萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道,將進(jìn)行在軌測(cè)試,為未來(lái)實(shí)現(xiàn)著陸器、巡視器與地面站之間的測(cè)控與數(shù)據(jù)傳輸提供通信橋梁?!谤o橋”將成為人類歷史上第一顆地球軌道外專用中繼通信衛(wèi)星,這是我國(guó)在月球探測(cè)領(lǐng)域取得的新突破。
請(qǐng)根據(jù)以上材料,找出一個(gè)相關(guān)的物理信息,并指出其對(duì)應(yīng)的物理知識(shí),不得與示例重復(fù)。
示例:
物理信息:實(shí)現(xiàn)著陸器、巡視器與地面站之間的測(cè)控與數(shù)據(jù)傳輸。
物理知識(shí):利用電磁波通信。
作答:
物理信息:_________________ 。
物理知識(shí):_________________ 。
評(píng)析 本題以“‘鵲橋號(hào)中繼衛(wèi)星搭乘長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭成功升空”為背景,考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。其中,物理信息“火箭發(fā)射時(shí)產(chǎn)生大量的白氣”,可以用物態(tài)變化現(xiàn)象進(jìn)行分析,體現(xiàn)了對(duì)物質(zhì)觀念的考查;物理信息“搭乘火箭起飛”“星箭分離”“打開(kāi)傘狀拋物面天線”,分別可以用運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性、力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和力可以改變物體的形狀進(jìn)行分析,體現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念的考查。物理信息“升空時(shí)摩擦生熱”“衛(wèi)星進(jìn)入近地點(diǎn)”,分別可以用能量的轉(zhuǎn)化、重力勢(shì)能和動(dòng)能的變化進(jìn)行分析,體現(xiàn)了對(duì)能量觀念的考查。開(kāi)放性試題作為至今以來(lái)重慶中考的必考題型,引導(dǎo)我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)身邊的物理現(xiàn)象,并用相應(yīng)的物理知識(shí)去解釋。
2 科學(xué)思維
2018年重慶中考物理試卷,從電路設(shè)計(jì)、力學(xué)綜合計(jì)算、電學(xué)綜合計(jì)算等方面,對(duì)學(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行了考查,主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。
2.1 利用力學(xué)圖像,考查物理過(guò)程的分析能力
例3 (2018年重慶B卷第12題) 如圖2(甲)所示,底面積為100 cm2的圓柱形容器中裝滿了水,底部中央固定有一根體積不計(jì)沿豎直方向的細(xì)桿,細(xì)桿的上端連接著密度為0.6 g/cm3的圓柱體A,容器的底部安裝有閥門?,F(xiàn)打開(kāi)閥門控制水以50 cm3/s的速度流出,同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),水對(duì)容器底部的壓力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖2(乙)所示。則閥門未打開(kāi)前水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為 Pa。當(dāng)t=52 s時(shí),細(xì)桿對(duì)物體的作用力大小為 N。
評(píng)析 本題利用細(xì)桿和F-t圖,考查了學(xué)生對(duì)物理過(guò)程的分析能力。解答本題的切入點(diǎn)就是分析圖乙中各特殊點(diǎn)的物理意義,即:當(dāng)t=0 s時(shí),閥門未打開(kāi);當(dāng)t=40 s時(shí),水面恰好與圓柱體A上表面相平;當(dāng)t=64 s時(shí),水面恰好與圓柱體A下表面相平;當(dāng)t=52 s時(shí),水面恰好與圓柱體A的中間高度點(diǎn)相平。本題引導(dǎo)我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中,對(duì)于較復(fù)雜的問(wèn)題,首先可以利用畫圖等方法,分析物理過(guò)程;再對(duì)每一狀態(tài)進(jìn)行分析,求出相關(guān)物理量;然后,對(duì)相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比分析,利用不變量建立等式,求出相關(guān)物理量。
2.2 利用杠桿模型,考查力電模塊的綜合能力
例4 (2018年重慶A卷第20題)為探究平衡木受力特點(diǎn),喜愛(ài)體操的小薇設(shè)計(jì)了一個(gè)平衡木模型。整個(gè)裝置如圖3甲所示,AB可繞支點(diǎn)O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),C處固定一豎直硬桿,硬桿的底部安裝了壓敏電阻片R,R所在的電路放在了硬桿內(nèi)(整個(gè)裝置除硬桿以外,其他部分的重力均不計(jì)),且AB=5 m,OA=BC=1 m,電源電壓恒為3 V。硬桿底部壓敏電阻片R的阻值隨地面對(duì)它的支持力F變化的關(guān)系如圖3乙所示,整個(gè)裝置放在水平地面上,AB始終處于水平平衡狀態(tài)。當(dāng)重360 N的小薇站在A點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.1 A。求:
(1)小薇在A點(diǎn)時(shí),C處受到硬桿的拉力;
(2)小薇在A點(diǎn)時(shí),地面對(duì)硬桿底部壓敏電阻片R的支持力;
(3)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3 A時(shí),小薇距A 點(diǎn)的距離是多少?
評(píng)析 本題以平衡木模型作為背景,綜合考查了學(xué)生杠桿平衡條件、歐姆定律的計(jì)算,以及圖像分析、受力分析的能力。作為A卷的壓軸題,綜合考查了力、電兩大模塊的知識(shí),難度大。對(duì)于解決模塊間的綜合問(wèn)題,解題的突破口就是尋找聯(lián)系兩模塊的物理量,本題即為R-F圖;然后,根據(jù)某一模塊的已知條件,利用相關(guān)知識(shí)求出圖像中的物理量;最后,利用圖像轉(zhuǎn)換為另一模塊的已知條件,進(jìn)而利用相關(guān)知識(shí)解決所求問(wèn)題。同時(shí),本題也體現(xiàn)了基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)構(gòu)建物理模型的抽象概括過(guò)程,著力考查學(xué)生的科學(xué)思維。本題引導(dǎo)我們?cè)诮虒W(xué)中讓學(xué)生經(jīng)歷推理、類比、想象等過(guò)程,從自然現(xiàn)象中抽象出物體和事件的關(guān)鍵特征,將生活中的物和事概念化為物理上可解讀的信息[1]。
3 科學(xué)探究
2018年重慶中考與往年一樣,在第三大題“實(shí)驗(yàn)探究題”中,對(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了考查,分值為22分,占中考總分值的27.5%。
例5 (2018年重慶A卷第16題)小薇同學(xué)在測(cè)固體密度時(shí),操作步驟如下:
(1)在實(shí)驗(yàn)室,小薇把天平放在 工作臺(tái)上,將游碼歸零,發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè),此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向 調(diào)節(jié)(選填“左”或“右”),使天平橫梁平衡。
(2)小薇選用了一塊小礦石,用調(diào)好的天平測(cè)它的質(zhì)量,當(dāng)右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖4甲所示時(shí),天平恢復(fù)平衡,則測(cè)得的礦石質(zhì)量是 g。
(3)圖4乙所示的量筒分度值為 cm3。在量筒中裝入適量的水,將系了細(xì)線的礦石輕放入量筒,如圖4乙所示,讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與液面 (選填“相平”或“不相平”),測(cè)得礦石的體積是 cm3。
(4)實(shí)驗(yàn)后,小薇發(fā)現(xiàn)使用的20 g砝碼生銹了,由此導(dǎo)致測(cè)得的礦石密度會(huì) (選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(5)小薇回家后,想測(cè)出家里某個(gè)小飾品的密度,她找到家里的電子秤,稱出飾品的質(zhì)量是140 g,又借助細(xì)線、水、玻璃杯,測(cè)出了飾品的體積,她的實(shí)驗(yàn)操作步驟如圖4丙、丁所示,則飾品的密度是 g/cm3。
評(píng)析 本題通過(guò)測(cè)量物體密度的實(shí)驗(yàn),著力考查學(xué)生的科學(xué)探究能力。第1小問(wèn)考查了天平的使用;第2小問(wèn)考查了天平的讀數(shù);第3小問(wèn)考查了量筒的使用與讀數(shù);第4小問(wèn)考查了砝碼生銹對(duì)密度測(cè)量結(jié)果的影響;第5小問(wèn)考查了用電子秤測(cè)密度。此題引導(dǎo)我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中,應(yīng)做“真實(shí)驗(yàn)”,重視學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。同時(shí)也應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)反思力,以及采用多種方法完成實(shí)驗(yàn)的能力。
4 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì),認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上,逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動(dòng)力,嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是、持之以恒的科學(xué)態(tài)度,以及遵守道德規(guī)范,保護(hù)環(huán)境并推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感[2]。2018年重慶中考也對(duì)此進(jìn)行了顯性的考查。
例6 (2018年重慶A卷第17題第4小問(wèn))小峻和小薇兩位同學(xué)在“探究歐姆定律”的實(shí)驗(yàn)中,所用器材有:學(xué)生電源、電流表、電壓表、標(biāo)有“20 Ω 2 A”的滑動(dòng)變阻器R'、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線和定值電阻R若干。(第1~3小問(wèn)略)
(4)她們繼續(xù)探究電流與電阻的關(guān)系,先將電源電壓調(diào)為6 V,分別換上多個(gè)定值電阻進(jìn)行探究,數(shù)據(jù)記錄如表1所示,老師指出其中一組數(shù)據(jù)是拼湊的,你認(rèn)為是第 組(選填實(shí)驗(yàn)序號(hào)),理由是實(shí)驗(yàn)所用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值太 了(選填“大”或“小”)。
評(píng)析 本小問(wèn)要求找出表中拼湊的數(shù)據(jù),引導(dǎo)我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)以探索為途徑,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng),在科學(xué)探究中增強(qiáng)學(xué)生的合作與交流、質(zhì)疑與創(chuàng)新等精神[3]。同時(shí),也引導(dǎo)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中要關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),即實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否真實(shí)等。
參考文獻(xiàn):
[1]翟小銘,何春生.中學(xué)生物理科學(xué)建模素養(yǎng)的三個(gè)面向———從物理學(xué)家建模和學(xué)生建模學(xué)習(xí)的角度闡釋[J].物理教師,2017,38(12):2-6,10.
[2]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[3]楊光和.基于核心素養(yǎng)的物理試題分析及教學(xué)啟示[J].物理教學(xué)探討,2018,36(6):76-77,80.
(欄目編輯 陳 潔)