以高考物理25题为例探析学科核心素养在高考中的体现

唐昌琳

【摘 要】本文以 2018 年全国高考理综Ⅲ卷第 25 题（一道物理主观题）为例，分析在高考物理中命题者是如何通过考题来考查物理学科核心素养的，为物理教学提供参考。

【关键词】高考物理  核心素养  考查

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2018）09B-0158-02

高中物理学科核心素养主要包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面的内容，2018 年全国高考理综Ⅲ卷的物理试题对这四个方面均有考查，这样的考查起到了很好的导向作用。本文以 25 题为例，与大家共同分享命题者把核心素养融进试题的策略。

【原题】25.（20 分）如图，在竖直平面内，一半径为 R 的光滑圆弧轨道 ABC 和水平轨道 PA 在 A 点相切，BC 为圆弧轨道的直径，O 为圆心，OA 和 OB 之间的夹角为 α，sinα=3/5。一质量为 m 的小球沿水平轨道向右运动，经 A 点沿圆弧轨道通过 C 点，落至水平轨道;在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在 C 点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为 g。求：

（1）水平恒力的大小和小球到达 C 点时速度的大小;

（2）小球到达 A 点时动量的大小;

（3）小球从 C 点落至水平轨道所用的时间。

这道题从难度上来说，应该属于中档偏上一点的题。由于惯性思维，许多考生总觉得物理试题要比化学、生物难，而放弃物理主观题不做，造成本题的得分率比较低。纵观历年来高考物理主观题，其实难度都不是很大，它是着力考查考生的关键能力和学科素养。2018 年全国高考理综Ⅲ卷的第 25 题也一样。下面让我们共同分享本题对考生学科素养的考查。

一、物理观念

（一）运动观念

小球从 A 右侧的水平轨道做匀加速运动到 A 点，然后沿圆弧做圆周运动从 A 到 C，在 C 点离开轨道后做抛体运动落到水平轨道上。本题主要考查小球后两种运动情况，这就要求考生对圆周运动、抛体运动的条件及其运动规律的描述掌握清楚，并能准确应用。

（二）相互作用观念

在圆轨道上，小球除受到重力 mg，水平作用的恒力 F₀  外，还跟轨道发生相互作用，轨道对小球的支持力的方向、大小都在不断地变化，到 C 点时轨道对小球支持力为 0，重力 mg 与水平恒力 F₀ 的合力指向圆心，提供小球做圆周运动所需要的向心力。

（三）能量的观念

小球从 A 到 C 过程中小球重力 mg 做负功（重力势能增加），水平恒力 F₀ 对小球做负功，轨道对小球的支持力不做功，所以小球从 A 到 C 动能减少。

二、科学思维

（一）模型构建

重力 mg 与水平恒力 F₀ 均为恒力，而且在 C 点二者合力 F 指向圆心，则在全过程中 F 均由 C 指向 B，如果用 F 来等效替代重力 mg 与水平恒力 F₀ ，这个圆周运动就等效于重力场中竖直平面内的圆周运动，B 为等效的最低点，C 为等效的最高点。重力场中竖直平面内的圆周运动分为有支撑与无支撑两种类型，本题中小球的运动等效于无支撑类型，该类型学生再熟悉不过了。小球离开 C 后所受的合力恒为 F，方向沿 CB 方向，在 CB 方向做初速度为 0 的匀加速直线运动。在垂直 CB 方向上小球不受力，做匀速直线运动，是个典型的类平抛运动。在本题中考生需要用类比的方法构建理想化模型，将这个模型构建好了，再用相应的基本知识，进行科学推理就能准确解决题中所提出的问题。

（二）科学推理与论证

构建出模型后，可根据题目所给的条件，逐步推理论证得出结论。

本题不仅在物理观念、科学思维方面对考生进行了考查，而且同时考查了考生实事求是、具体情况具体分析的科学态度。

三、对高中物理教学的启示

今年高考理综Ⅲ卷的物理试题侧重考查了考生对物理基本知识的掌握，以及用掌握的基本知识去解决问题的能力，也就是考查考生物理学科核心素养。这样的试题，不管是示范性高中还是普通高中、城市高中還是农村高中，都能适应。完成这套试题不需要大量的题海战术，相反，单单海量刷题，不注重知识的背景与来源，不注重物理学科素养提升的考生，不管平时成绩再好，这次未必能考出很好的成绩。考后有的考生抱怨“这套试题太浅了，只要细心，平时中等成绩的学生比尖子生还要考得好”，正好证明了这一点。这也提醒中学物理教学工作者，在教会学生掌握基本知识及其来源外，要侧重培养学生应用基本知识分析问题、解决问题的能力，着力提升学生的学科核心素养。

掌握基本知识的背景与来源，并能用它去分析和解决具体问题是基本功，在平时教学过程中要着力训练学生的基本功。钟德卫：“要明确基本功的重要性，没有任何教学方法能绕过要求教师有良好的基本功和训练学生良好的基本功而可以有好效果。”这就是说，教师要训练学生具有良好的基本功，教师自己要具备良好的基本功。教师良好的基本功除来源于中小学、本科、研究生阶段的教育外，更多的要来源于教学实践中的反思、研究的自我提升。当一名教师自身具有良好的基本功后，就能很好地掌控教学课堂，也就不会让学生在题海中毫无航向地乱游。