情理之中 意料之外 贴近实际 余味悠长

2020-04-14 04:39黄文俊
中学物理·高中 2020年4期
关键词:试卷分析核心素养

摘 要:结合对2019年1月浙江省普通高中新选考考试物理试题的分析,论述了试题对学生核心素养考查与评价功能.以此论述在日常教育教学过程中,应重视教学和教学评价的基础性、全面性和深层性,体现教学评价在促进学生学习和发展中的重要作用.

关键词:选考考试;考试评价;核心素养;试卷分析

文章编号:1008-4134(2020)07-0058中图分类号:G633.7文献标识码:B

作者简介:黄文俊(1981-),男,湖北荆州人,本科,中学高级教师,研究方向:高中物理命题及教学理论.

随着课程改革的进一步深化和推进,浙江省在前期学考、选考一卷的基础上,实施分卷考查,2019年1月为分卷考查的物理选考考试首考.本次物理选考坚持浙江省高考改革方向,严格按照“考试说明”对知识范围和能力的要求,参照高中物理教学指导意见,结合浙江省高中物理教学实际,无论从本卷试卷格式、试卷难度都维持之前合卷的命题样式及难度,在原来学选考合卷的基础上平稳过渡,确保新选考的平稳实施.从本次物理试题内容、能力要求等方面来看,不难发现,试题在评价学生学业质量,落实立德树人根本任务,切实将物理学科核心素养的培育贯穿在物理课程的实施和评价中的功能进一步凸显.本文试图结合对本次试题的分析,论述物理选考试题对促进学生发展和核心素养培育的综合评价功能.

1 试题分析

2019年1月浙江新选考物理考点分析见表1.

表1细致分析了试卷每一个试题最主要的核心素养.实际上,试题所呈现和蕴含的高中物理核心素养的每一个方面并不独立存在,更多的是相互依存,相互融合.例如,试卷第10题,试题从表面上看,主要是对变压器的原副线圈匝数与电压和电流等物理量之间关系的考查,实则也是引导学生认识到物理是与我们生活息息相关的,了解科学·技术·社会·环境的关系.第3题考查的知识点是参考系对运动描述的影响,同时又从侧面加强了爱国主义的教育,这在很大程度上展现了“科学态度与责任”素养的培育与提升.再如,试卷实验考查部分,试题考点涉及实验器材的认识与使用、实验操作的程序与要求、实验装置的安装与调试、实验现象的观察与分析、实验数据的分析与处理等多个方面.仅实验数据的处理就涉及“有效数字”“加速度的计算”“电压表读数”“电阻的计算”以及“I-U图象的处理”等多个方面.在数据的处理中还加强了对学生估算、从图象获取证据等科学思维素养的考查.通过实验的考查,一方面激发学生学习和研究物理的兴趣,另一方面则在数据处理(描绘小灯泡的I-U图象)中引导学生发现其中规律,形成合理结论,并对科学探究过程与结果进行反思.

2 试题特征与教学启示

《普通高中物理课程标准(2017年版)》指出:“物理学业水平考试内容的任务情境应符合学生心理发展水平和认知规律,反映物理学科本质,密切联系社会、经济、科技、生产生活实际,充分体现考试评价促进学生学习、甄别学生学业水平的功能.”纵观本次试题特点,对于上述要求均有体现,主要表现在以下几方面:

2.1 立足教材,坚持原创,凸显高考选拔的公平性

2.1.1 重视基础

本次试题考查知识的基础性和全面性,反映了学业质量水平和物理学科核心素养的基本要求.试题注重考查了必修课程中的基本概念和基本规律的了解和认识情况.结合表1我们可以发现,认识理解类试题占比将近达到60%,核心素养水平仅20%左右(水平4或水平5).

2.1.2 立足教材

试题注重取材于教材,又高于教材,考查的知识在教材信息的基础上拓展、融合.如第4题原子物理基础知识、第7题电子在匀强电场中的运动、第8题LC振荡电路、第10题电压及电流互感器、第19题游戏车雪道滑行、第20题游戏弹射机,均取材于教材并加以改编.考查的是考生对物理基本概念、基本规律的理解.引导师生重视教材、注重核心知识学习.

选考试题与教材图景信息比对见表2.教师应注重体现物理学科本质,根据课程阶段性、层次性的特点以及学生个体差异,设置评价任务;应注重课程的基础性和学生的发展性,认识到学生物理学科核心素养的发展是一个自我建构、不断发展的过程;应关注教材的整体性及情境特征,认识到课程素材的丰富内涵,扩展教学内容,着力提高学生分析综合及创造性解决实际问题的能力.

2.2 继承“联系实际,注重建模”的特色

试题中涉及到“父子掰手腕”“国庆阅兵直升机‘70编队飞行”“游戏车雪道滑行”“弹射游戏机”和“中子的β衰变”等素材均来自于现实生活和科技前沿,结合高中物理核心知识编写成适合高中生水平的试题,引导物理教学理论联系实际,从实际案例中提取物理情景和运动过程,建立物理模型,提高学生分析和处理实际问题的能力,可以起到爱国教育的作用.“联系生产、生活实际,注重建模”一直是浙江省物理高考的特色,本次选考试卷继承和发扬了这一特色.涉及生产生活和科技情境类试题统计见表3.

另一方面,试题注重学生生活与实践体验,以引导学生加强对生活现象的观察,加深对生活现象本质的分析.让学生在联系实际问题的解决过程中,掌握对问题的表征、物理模型的建立和物理规律的灵活应用,体现对学生核心素养的考查.

以第20题为例:

如图1所示,一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度h可调的斜轨道AB组成.游戏时滑块从O点弹出,经过圆轨道并滑上斜轨道.全程不脱离轨道且恰好停在B端则视为游戏成功.已知圆轨道半径r=0.1m,OE长L1=0.2m,AC长L2=0.4m,圆轨道和AE光滑,滑块与AB、OE之间的动摩擦因数μ=0.5.滑块质量m=2g且可视为质点,弹射时从靜止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能.忽略空气阻力,各部分平滑连接.

(1)滑块恰好能过圆轨道最高点F时的速度vF大小;

(2)当h=0.1m且游戏成功时,滑块经过E点对圆轨道的压力FN大小及弹簧弹性势能EP0;

(3)要使游戏成功,弹簧的弹性势能EP与高度h之间满足的关系.

本题以弹射游戏为实际背景,考查圆周运动的向心力、运动过程中的功能关系,以学生可能亲身经历的事件为切入口,实现了对学生多方面素养的培育.

从“物理观念”素养看,本题考查学生需要具有的圆周运动、向心力、向心加速度等运动观念及整个运动过程的能量观.

在解决第1小问时,能够判断“恰好”經过最高点时意味着仅有重力提供向心力,从而利用向心力知识求解.在解决第2小问时,除了需要学生具备经典的运动观念,即要解决滑块成功游戏的隐藏条件是小球在圆周运动最高点向心力的约束,还要学生能够具备能量观,能用其解释和解决实际问题.

从“科学思维”素养看,在求解第3小问时,先选择从O到B利用动能定理或能量守恒定理求解弹簧弹性势能.这样做没有问题,但与第2小问求解过程思路一模一样,作为第3小问是否考虑到角度?通过分析综合、推论论证等科学思维方法,合理提出疑问,质疑创新,从而提出小球如果不停在最高点B处,返回又经过圆轨道是否会脱离轨道的质疑,从不同的角度思考问题,进而获得结论.

因此,教师应在教学中注重课程的时代性,在内容上注重与生产生活、现代社会及科技发展的联系,培养学生的社会参与意识和社会责任感;应注重开展真实的体验和探究性活动,在活动中培养学生的探究意识,证据意识;注重试题情境的真实性、探究性和开放性,通过学生在应对复杂现实情境,参与相应探究学习活动中的外在表现,考查物理学科核心素养及发展水平,以引导学生调整学习策略与方法.

2.3 重视对学生分析问题和综合解决问题能力的考查

思维能力是整个智慧的核心,参与、支配着一切智力活动.通过高中物理课程的学习,学生在“科学思维”素养的养成和发展中应达到如下目标:具有建构模型的意识和能力;能运用科学思维方式,从定性和定量两个方面对相关问题进行科学推理、找出规律、形成结论;具有使用科学证据的意识和能力,能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测;具有批判性思维的意识,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新.

本次选考卷特别注重对考生分析问题和综合解决问题能力的考核,尤其是理解物理过程的完整性和准确性、分析解决问题的全面性和综合性等能力的考核.第6、7、13、15等选择题,都是多部分内容的结合,需要全面思考和综合分析.第21题的2、3问,要求考生将力学与电磁学知识相结合,将一般周期性外力和安培力共同作用下的简谐运动类比于弹簧弹力作用下的简谐运动,将特殊物理过程的规律和结论推广至一般情形,引导物理教学注重培养学生的知识迁移能力.第22题涉及到中子的β衰变,既要求学生熟练掌握核衰变的规律及其能量、动量的运算,又要求考生具备将物理过程进行数学建模并用数学工具解决物理问题的能力,引导物理教学注重培养学生的数学思维能力.第20题第3问和第22题第3问,都要求考生深入了解物理现象,掌握物理量之间的关系和物理过程适用范围,引导物理教学应注重培养学生的综合分析能力.

因此,教师应把握学业质量要求,结合教学内容和学生认知水平,合理设计教学目标与内容,通过实施教学,引导学生整体认识自然界,形成科学思维习惯,增强科学探究能力和解决实际问题的能力.

3 反思总结

深化课改背景下的分离后的选考试题,更加注重从试题的基础性出发,在学生基本经历体验和基本认知的基础上,突破学生的认知障碍和思维发展,以培育和提升学生的物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任等科学素养.

浙江省2020年1月新的选考试卷也将促使一线教师和广大教育教学工作者在深化课程改革的道路上,进一步从学生、教材、教法的角度认真思考课程改革的理念和精髓,改变传统教育教学评价方式,改变和完善学生核心素养提升的实施途径,促进学生发展.

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.

[2]程力.増强基础性和综合性,深化高考物理内容改革[J].物理教师,2016(05):74-77.

(收稿日期:2020-01-26)

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