美国AP物理1试题对我国学业水平试题编制的启示

2019-09-09 07:40:53 中学物理·高中 2019年7期

蒋燊 林简鑫 张杨

摘 要:新课程改革的背景下,我国高中物理教育从培养三维目标逐渐过渡到核心素养,作为测评学生核心素养的学业水平考试越发重要,本文主要以美国AP物理1两道官方样题为研究对象,分析题目考查的核心素养的要素以及水平,以得到我国学业水平试题编制的启示:学业水平试题可以借鉴AP物理1试题,说明每一道试题对应的考纲要求;同时可以设置更加丰富的题型;针对核心素养的各要素设置不同的题型进行考查.

关键词:AP物理1;核心素养;学业水平考试

文章编号:1008-4134(2019)13-0026 中图分类号:G633.7 文献标识码:B

作者简介:蒋燊林(1993-),女,四川南充人,研究生,研究方向:中学物理教学;

简鑫(1995-),女,重庆人,研究生,研究方向:中学物理教学;

张杨(1994-),女,四川广安人,研究生,研究方向:中学物理教学.

新的物理课程标准要求培养学生的物理核心素养,即学生在接受物理教育过程中所形成的适应个人终身发展和社会发展需要的正确价值观念、必备品格和相应能力,是学生学习物理以后内化的带有物理学科特性的品质[1].学业水平考试是保障教学质量的重要措施,主要对学生是否达到课程标准的要求进行测量,因此,物理学业水平考试应该注重测评学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面的水平,编制符合新课标要求的学业水平考试试题是重中之重.美国AP物理1考试与我国高考类似,其试题具有很高的参考价值,而目前对AP物理1试题的相关研究较少,本文结合核心素养的热点对AP物理1试题进行分析具有极其重要的现实意义.

1 AP物理1试题简介

AP物理1试题考查内容涉及运动学、动力学、圆周运动和引力、能量、动量、简谐运动、扭矩和旋转运动、电荷和电力,直流电路、机械波和声音等10个领域,其题型主要包括选择题和主观题,选择题包括45个单选题和5个双选题,主观题包括1个实验设计题、1个定性或定量的分析题以及3个简答题,考试时间是3小时[2].按一定方式将考试分数折算为5分、4分、3分、2分、1分,3分及以上记为合格,学生可根据考试分数获得大学相应课程免修或授予学分.

AP物理1试题基于将科学实践与特定内容相结合的学习目标,评估学生以下几方面的能力:(1)以物理原理和理论为基础,提供物理现象的定性和定量解释,推理或论证;(2)以数学方式解决问题 - 包括符号 - 但不太重视仅用于解决方案的数学方程;(3)解释和发展概念模型;(4)使用在实验室期间开发的知识和分析技能,以设计和描述实验、分析数据并根据证据得出结论.本文选取美国官方两道样题为例,分析试题考查内容及特点.

2 AP物理1试题案例分析

2.1 试题案例

试题案例1:质量m和2m的两个木块最初停留在水平无摩擦表面上.如图1所示,力F单独施加在每个木块上.该图显示力F随时间t变化情况,在t=0和t=3s之间哪个木块的平均功率大?

(A)质量为m的木块

(B)质量为2m的木块

(C)两个木块都有相同的功率

(D)如果不知道最大力与质量m的比值,就无法确定.

試题案例2:在一个实验中,将三个微观乳胶球喷射到腔室中并分别充电+ 3e,+ 5e和-3e.之后,三个球体同时碰撞然后分开.以下哪一项可能是球体最终所带电荷的值? 选择两个答案.

说明:表1和表2中文字前面的编号与AP物理1课程大纲相对应,AP物理1课程大纲是对课程要求的详细描述,课程大纲的内容包括:运动学、动力学等10个内容领域,其结构都是以特定重要思想列表开头,分别从持久理解、学习目标、基本知识三个维度进行描述.例如:3A是指课程大纲中重要思想3细化后的第一点,5B是重要思想5细化后的第二点.

例题主要从持久理解、学习目标、科学实践三个方面进行考核,持久的理解即是学生在探索内容和技能后应长期保留的与重要思想相关的内容,学生需要了解每个内容区域中的关键概念,学习目标传达了学生必须做到的事情,以便培养持久的理解,学习目标与适当的重要思想和持久理解相对应,反映了对相关知识的认知水平,科学实践明确阐述了学生参与相应的科学实践后应具备的能力.

2.2 试题考查的核心素养

我国高中物理新课标要求培养学生的物理核心素养,核心素养包括四个方面:物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任,每个方面又由不同的要素组成,同时新课标把每个要素划分为五个水平层次[3],从水平1到水平5反映了从低到高的水平要求,这部分将参照新课标对核心素养的要求,对以上两道AP1试题案例进行剖析.

从例题考查情况可以看出,持久的理解类似于物理核心素养中的物理观念,学习目标类似于物理观念和科学思维的水平要求,科学实践包括了科学思维和科学探究过程,因此根据试题与表3的对应可得出二者的关系.